2025年 第47卷 第11期
2025, 47(11): 1-12.
doi: 10.12284/hyxb2025126
摘要:
广泛分布于热带海域的块状滨珊瑚作为高分辨率环境变化记录的理想载体，在古气候和古环境重建领域受到广泛关注。珊瑚骨骼在长波紫外线照射下发出的荧光因对陆地径流、污染物和气候事件的敏感性，成为揭示与降雨和径流量等相关的多种环境变化信息的又一手段。本文综述了珊瑚骨骼荧光物质的形成机制、测量方法、在环境重建中的应用以及当前挑战和未来发展方向。总体而言，珊瑚骨骼中的荧光信号主要来源于以富啡酸为主的陆源输入腐殖酸类物质，以及共生藻类代谢产生的类腐殖质物质。珊瑚骨骼结构和矿物特性，以及降雨、径流等环境因子的交互作用也会影响珊瑚骨骼荧光。通过高精度微取样技术与荧光分析方法的结合，科学家们已成功重建了不同时间尺度的陆地径流、降雨、人类活动等环境变化历史。基于目前国际上的研究进展，本文建议未来研究应探索新型分析技术，结合多源数据建立更精确的荧光−水文定量模型，并且加强与其他代用指标的交叉验证以建立高精度、高分辨率的全球珊瑚荧光数据库。
广泛分布于热带海域的块状滨珊瑚作为高分辨率环境变化记录的理想载体，在古气候和古环境重建领域受到广泛关注。珊瑚骨骼在长波紫外线照射下发出的荧光因对陆地径流、污染物和气候事件的敏感性，成为揭示与降雨和径流量等相关的多种环境变化信息的又一手段。本文综述了珊瑚骨骼荧光物质的形成机制、测量方法、在环境重建中的应用以及当前挑战和未来发展方向。总体而言，珊瑚骨骼中的荧光信号主要来源于以富啡酸为主的陆源输入腐殖酸类物质，以及共生藻类代谢产生的类腐殖质物质。珊瑚骨骼结构和矿物特性，以及降雨、径流等环境因子的交互作用也会影响珊瑚骨骼荧光。通过高精度微取样技术与荧光分析方法的结合，科学家们已成功重建了不同时间尺度的陆地径流、降雨、人类活动等环境变化历史。基于目前国际上的研究进展，本文建议未来研究应探索新型分析技术，结合多源数据建立更精确的荧光−水文定量模型，并且加强与其他代用指标的交叉验证以建立高精度、高分辨率的全球珊瑚荧光数据库。
2025, 47(11): 13-26.
doi: 10.12284/hyxb2025134
摘要:
造礁珊瑚的有性繁殖是维持珊瑚礁生态系统结构和功能的关键生物学过程，直接决定珊瑚种群的动态更新与遗传多样性，对于珊瑚礁生态系统的稳定与演化具有重要意义。本文综述造礁珊瑚有性繁殖的研究进展，包括：（1）珊瑚的繁殖类型；（2）珊瑚的性腺发育；（3）珊瑚的排卵与受精；（4）珊瑚的胚胎发育；（5）珊瑚幼虫的固着过程；（6）珊瑚幼体的发育。现有进展表明，珊瑚有性繁殖过程受内源生物机制与外源环境因子协同调控，但其具体分子机制及过程仍不明了。未来需高度关注环境因子对造礁珊瑚排卵时间的影响、诱导珊瑚幼虫固着的机制、早期共生关系的建立与可塑性，以及建立分子辅助育种方法筛选耐热型珊瑚等方面。
造礁珊瑚的有性繁殖是维持珊瑚礁生态系统结构和功能的关键生物学过程，直接决定珊瑚种群的动态更新与遗传多样性，对于珊瑚礁生态系统的稳定与演化具有重要意义。本文综述造礁珊瑚有性繁殖的研究进展，包括：（1）珊瑚的繁殖类型；（2）珊瑚的性腺发育；（3）珊瑚的排卵与受精；（4）珊瑚的胚胎发育；（5）珊瑚幼虫的固着过程；（6）珊瑚幼体的发育。现有进展表明，珊瑚有性繁殖过程受内源生物机制与外源环境因子协同调控，但其具体分子机制及过程仍不明了。未来需高度关注环境因子对造礁珊瑚排卵时间的影响、诱导珊瑚幼虫固着的机制、早期共生关系的建立与可塑性，以及建立分子辅助育种方法筛选耐热型珊瑚等方面。
2025, 47(11): 84-94.
doi: 10.12284/hyxb2025124
摘要:
为揭示高温对鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）氨同化作用的影响，阐明造礁石珊瑚的热适应机制，本研究鉴定并克隆了1个鹿角杯形珊瑚氨转运体基因 PdRhp-1，其开放阅读框（ORF）全长1410 bp，编码一条由469 aa组成的多肽链。序列分析结果表明，PdRhp-1 编码一种疏水性跨膜蛋白，含有12个跨膜结构域，属于 Rhesus 型氨转运体，其氨基酸序列与人（Homo sapiens）的氨转运体 RhCG 的一致性为44.14%。为解析 PdRhp-1 的生物学功能，将其重组表达载体转染至 HEK293T 细胞，并在培养基中添加氯化铵，发现表达 PdRhp-1 的细胞总氨摄取率显著高于对照组，说明 PdRhp-1 具有氨转运功能。同时，分析了高温处理鹿角杯形珊瑚的转录组数据，发现高温显著抑制了 PdRhp-1 及部分氨同化相关基因的表达。以上结果确认，鹿角杯形珊瑚 PdRhp-1 编码一个 Rhesus 型氨转运体，高温可能通过抑制该蛋白介导的氨转运过程影响珊瑚与虫黄藻的共生稳态。
为揭示高温对鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）氨同化作用的影响，阐明造礁石珊瑚的热适应机制，本研究鉴定并克隆了1个鹿角杯形珊瑚氨转运体基因 PdRhp-1，其开放阅读框（ORF）全长
2025, 47(11): 95-107.
doi: 10.12284/hyxb2025114
摘要:
为比较龙口太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）单养、牡蛎和海带（Laminaria japonica）混养两种养殖模式下的海水水质及收获期牡蛎的生长及营养成分，在一定周期内检测了养殖区（单养养殖区M1、混养养殖区M2）海水的水质理化因子、细菌和浮游植物等指标，分析比较了收获期M1和M2牡蛎的生长及营养成分。结果显示，M1和M2的水温、盐度、pH、溶解氧（DO）、弧菌丰度均无明显差异，且符合国家海水水质二类标准，M2的化学需氧量（COD）、氮磷营养盐及异养菌丰度在多数月份低于M1，认为与M2中海带可有效吸收牡蛎代谢废物中的有机氮、磷有关。M2硅藻含量高于M1，认为与M2氮磷比更适宜硅藻的生长、M2的牡蛎滤食海带碎屑间接降低对浮游植物的消耗有关。M2的牡蛎肥满度、软体湿重和蛋白质含量显著高于M1的牡蛎（P＜0.05），壳宽和脂肪含量极显著高于M1的牡蛎（P＜0.01），认为与M2中海带碎屑也可被贝滤食，同时海带的存在降低了COD、净化了水质，利于牡蛎生长等因素有关。M1的牡蛎含水量、灰分和壳干重显著高于M2（P＜0.05），总糖极显著高于M2的牡蛎（P＜0.01），与M1浮游植物密度相对低，M1的牡蛎滤食频率增加及耗能有关。M1的牡蛎必需氨基酸（EAA）显著高于M2的牡蛎（P＜0.05），认为丰富的浮游植物种类和较高的营养盐可促进EAA的积累。研究认为贝藻混养可增加对牡蛎代谢物的消耗，防止海水污染的产生，利于牡蛎生长。
为比较龙口太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）单养、牡蛎和海带（Laminaria japonica）混养两种养殖模式下的海水水质及收获期牡蛎的生长及营养成分，在一定周期内检测了养殖区（单养养殖区M1、混养养殖区M2）海水的水质理化因子、细菌和浮游植物等指标，分析比较了收获期M1和M2牡蛎的生长及营养成分。结果显示，M1和M2的水温、盐度、pH、溶解氧（DO）、弧菌丰度均无明显差异，且符合国家海水水质二类标准，M2的化学需氧量（COD）、氮磷营养盐及异养菌丰度在多数月份低于M1，认为与M2中海带可有效吸收牡蛎代谢废物中的有机氮、磷有关。M2硅藻含量高于M1，认为与M2氮磷比更适宜硅藻的生长、M2的牡蛎滤食海带碎屑间接降低对浮游植物的消耗有关。M2的牡蛎肥满度、软体湿重和蛋白质含量显著高于M1的牡蛎（P＜0.05），壳宽和脂肪含量极显著高于M1的牡蛎（P＜0.01），认为与M2中海带碎屑也可被贝滤食，同时海带的存在降低了COD、净化了水质，利于牡蛎生长等因素有关。M1的牡蛎含水量、灰分和壳干重显著高于M2（P＜0.05），总糖极显著高于M2的牡蛎（P＜0.01），与M1浮游植物密度相对低，M1的牡蛎滤食频率增加及耗能有关。M1的牡蛎必需氨基酸（EAA）显著高于M2的牡蛎（P＜0.05），认为丰富的浮游植物种类和较高的营养盐可促进EAA的积累。研究认为贝藻混养可增加对牡蛎代谢物的消耗，防止海水污染的产生，利于牡蛎生长。
2025, 47(11): 108-120.
doi: 10.12284/hyxb2025140
摘要:
2008年以来南黄海持续遭遇浒苔绿潮灾害，2009年以来北黄海也频发大型藻类堆积的现象。大规模绿潮暴发严重破坏海洋生态，对近海生态平衡和经济结构造成威胁，然而对南北黄海绿潮的暴发差异研究甚少。本文基于多源遥感数据、无人机监测和分子生物学方法，从时空分布格局和遗传基础两个互补维度，系统性地对比研究了南北黄海浒苔的差异性。研究结果显示：（1）暴发时间和暴发规模显著性差异。南黄海浒苔群落最早出现于5月份，最大覆盖面积通常出现在6月中下旬，至7−8月间逐渐消失，整个生命周期持续约为50～90 d。北黄海浒苔为本土生浒苔，6月底至7月初出现在烟台近海，8月份逐渐消失，较南黄海浒苔覆盖面积小、持续时间短；近年南黄海浒苔暴发面积均大于200 km2，北黄海浒苔暴发面积大致保持在2000 m2以内，显著小于南黄海海域。（2）2018−2024年南黄海浒苔的迁移路径可归纳为北向漂移型和先北后南型两类。在空间分布格局上，南黄海浒苔藻华呈现大规模连片聚集特征，而北黄海则表现为局部零星分布。南黄海浒苔起源于苏北浅滩，借季风与海流北迁至山东半岛南部聚集；北黄海浒苔主要集中在烟台市开发区金沙滩、莱山区逛荡河入海口等区域，无大范围漂移；（3）ITS基因测序表明，烟台近岸北黄海浒苔属于一种新的遗传品系（ITS JST3），其浅绿色短小丛生状形态、发育不完善气囊结构显著区别于南黄海浒苔。本研究从宏观时空格局与微观遗传基础相结合的维度，系统证实了南北黄海绿潮为驱动机制不同的独立生态事件，对绿潮的分区精准防控具有重要指导意义。
2008年以来南黄海持续遭遇浒苔绿潮灾害，2009年以来北黄海也频发大型藻类堆积的现象。大规模绿潮暴发严重破坏海洋生态，对近海生态平衡和经济结构造成威胁，然而对南北黄海绿潮的暴发差异研究甚少。本文基于多源遥感数据、无人机监测和分子生物学方法，从时空分布格局和遗传基础两个互补维度，系统性地对比研究了南北黄海浒苔的差异性。研究结果显示：（1）暴发时间和暴发规模显著性差异。南黄海浒苔群落最早出现于5月份，最大覆盖面积通常出现在6月中下旬，至7−8月间逐渐消失，整个生命周期持续约为50～90 d。北黄海浒苔为本土生浒苔，6月底至7月初出现在烟台近海，8月份逐渐消失，较南黄海浒苔覆盖面积小、持续时间短；近年南黄海浒苔暴发面积均大于200 km2，北黄海浒苔暴发面积大致保持在
2025, 47(11): 121-130.
doi: 10.12284/hyxb2025132
摘要:
硅藻作为生物被膜的重要组成成分，能够诱导贝类等无脊椎动物附着，胞外聚合物是其发挥诱导作用的关键物质。然而，目前关于硅藻诱导贻贝附着的作用机制尚不明晰。硅藻胞外聚合物（extracellular polymers substance，EPS）通常由多糖、蛋白质和核酸等物质构成，具体成分因物种不同存在差异。为研究不同硅藻生物被膜生物学特性及其诱导厚壳贻贝稚贝附着的能力，本研究从自然生物被膜中分离纯化出两株不同属的硅藻，培养21 d后测定其形成生物被膜的叶绿素a含量、硅藻密度和稚贝附着率等特性；采用热溶剂浸提法对海洋硅藻生物被膜结合性EPS进行提取，测得多糖和蛋白质含量。结果显示，小皮舟形藻（Navicula pelliculosa）生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着具有高诱导活性（63.8%），菱形藻（Nitzschia traheaformis）生物被膜与空白组无差异；生物被膜的荧光共聚焦图像分析结果显示，小皮舟形藻生物被膜含有更多的胞外多糖，且水不溶性多糖组分占比达51.49%，菱形藻生物被膜含有更多的蛋白质组分。本研究初步探讨了不同海洋硅藻生物被膜的生物学特性，为解析硅藻生物被膜胞外物质诱导厚壳贻贝稚贝附着提供理论支撑。
硅藻作为生物被膜的重要组成成分，能够诱导贝类等无脊椎动物附着，胞外聚合物是其发挥诱导作用的关键物质。然而，目前关于硅藻诱导贻贝附着的作用机制尚不明晰。硅藻胞外聚合物（extracellular polymers substance，EPS）通常由多糖、蛋白质和核酸等物质构成，具体成分因物种不同存在差异。为研究不同硅藻生物被膜生物学特性及其诱导厚壳贻贝稚贝附着的能力，本研究从自然生物被膜中分离纯化出两株不同属的硅藻，培养21 d后测定其形成生物被膜的叶绿素a含量、硅藻密度和稚贝附着率等特性；采用热溶剂浸提法对海洋硅藻生物被膜结合性EPS进行提取，测得多糖和蛋白质含量。结果显示，小皮舟形藻（Navicula pelliculosa）生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着具有高诱导活性（63.8%），菱形藻（Nitzschia traheaformis）生物被膜与空白组无差异；生物被膜的荧光共聚焦图像分析结果显示，小皮舟形藻生物被膜含有更多的胞外多糖，且水不溶性多糖组分占比达51.49%，菱形藻生物被膜含有更多的蛋白质组分。本研究初步探讨了不同海洋硅藻生物被膜的生物学特性，为解析硅藻生物被膜胞外物质诱导厚壳贻贝稚贝附着提供理论支撑。
2025, 47(11): 131-140.
doi: 10.12284/hyxb2025130
摘要:
为更全面地了解和掌握我国近海海域渔业资源开发利用现状和发展趋势，本文基于近海海域捕捞量渔获量数据，分别以1980年、1985年、1991年、1997年、2003年、2009年和2016年为时间序列起点，构建单一ARIMA及其与XGBoost组合模型，选用拟合精度最高的模型对我国2024−2028年近海捕捞渔获量进行预测。结果显示，单一ARIMA模型的平均绝对百分比误差（MAPE）和决定系数（R2）分别为0.11%～12.12%和0.4561 ～0.9794 ，而组合模型的MAPE和R2分别为0.12%～12.12%和0.7584 ～0.9933 ；其中，1980−2021年构建的ARIMA（1, 2, 1）组合模型的拟合效果最佳，其MAPE和R2分别为0.12%和0.9933 ，该模型预测2024−2028年我国近海海洋捕捞渔获量为9.5×106 t左右，捕捞渔获量整体呈现缓慢上升趋势。研究表明，两种模型的预测精度均随着时间序列数据长度的增加，呈现出先下降后上升的趋势，最长时间序列预测精度和拟合度均最佳；组合模型的预测精度显著高于单一ARIMA模型；2024−2028年渔获量预测值显示其增幅小于0.1%。
为更全面地了解和掌握我国近海海域渔业资源开发利用现状和发展趋势，本文基于近海海域捕捞量渔获量数据，分别以1980年、1985年、1991年、1997年、2003年、2009年和2016年为时间序列起点，构建单一ARIMA及其与XGBoost组合模型，选用拟合精度最高的模型对我国2024−2028年近海捕捞渔获量进行预测。结果显示，单一ARIMA模型的平均绝对百分比误差（MAPE）和决定系数（R2）分别为0.11%～12.12%和
2025, 47(11): 27-41.
doi: 10.12284/hyxb2025136
摘要:
最小含氧带（OMZ）的迅速扩张是近年来全球性海洋低氧问题的一个缩影，对生态系统产生深远的影响。本研究从OMZ与物质循环、生物活动、气候变化等方面的联系，系统整理了OMZ的生态效应。OMZ中氮循环主要包括反硝化与厌氧氨氧化作用，二者协同驱动着氮的移除。OMZ可提高生物泵的输送能力，影响微生物的碳转化和碳酸盐泵的平衡，深刻影响碳循环。同时，OMZ改变了水体的氧化还原条件，对磷、铁、硫的循环产生了重要影响。OMZ抑制了浮游动物的昼夜迁移，对游泳动物产生生理胁迫和生境压缩，改变底栖动物的多样性、群落结构和生理反应，以及重构微生物的代谢方式。OMZ与气候变化存在双向反馈，气候变暖导致O2溶解度降低，生物耗氧升高，海水分层加剧，促进OMZ的扩张；反之，OMZ可通过增加碳汇，增强N2O和CH4等温室气体的释放，对气候变化产生作用。研究提出未来应深入探讨OMZ与各种类型碳的关系，定量评估OMZ对生物活动的效应，关注OMZ与气候变化的相互关系，重视OMZ研究方法的发展，以推动OMZ研究的持续深入。
最小含氧带（OMZ）的迅速扩张是近年来全球性海洋低氧问题的一个缩影，对生态系统产生深远的影响。本研究从OMZ与物质循环、生物活动、气候变化等方面的联系，系统整理了OMZ的生态效应。OMZ中氮循环主要包括反硝化与厌氧氨氧化作用，二者协同驱动着氮的移除。OMZ可提高生物泵的输送能力，影响微生物的碳转化和碳酸盐泵的平衡，深刻影响碳循环。同时，OMZ改变了水体的氧化还原条件，对磷、铁、硫的循环产生了重要影响。OMZ抑制了浮游动物的昼夜迁移，对游泳动物产生生理胁迫和生境压缩，改变底栖动物的多样性、群落结构和生理反应，以及重构微生物的代谢方式。OMZ与气候变化存在双向反馈，气候变暖导致O2溶解度降低，生物耗氧升高，海水分层加剧，促进OMZ的扩张；反之，OMZ可通过增加碳汇，增强N2O和CH4等温室气体的释放，对气候变化产生作用。研究提出未来应深入探讨OMZ与各种类型碳的关系，定量评估OMZ对生物活动的效应，关注OMZ与气候变化的相互关系，重视OMZ研究方法的发展，以推动OMZ研究的持续深入。
2025, 47(11): 42-56.
doi: 10.12284/hyxb2025146
摘要:
长江口−东海陆架是全球最大的季节性低氧区之一，其对区域生物地球化学和生物生态过程具有显著影响，但目前对该低氧区在秋季消退期的变化过程和控制机制仍缺乏深入的认识。本研究利用2017年9月在东海陆架所获取的多学科调查资料，刻画了秋季该海域低氧区的空间分布和背景理化环境特征，并结合对水文动力和生物地球化学过程的分析，深入探讨了低氧区的控制因素。结果表明，秋季东海陆架中部（浙江近海40～60 m等深线范围内）存在一东北−西南向的底层溶解氧（DO）低值区（DO质量浓度 ＜ 4 mg/L，最低值为2.52 mg/L），且低氧水在近岸侧呈现出一定的抬升趋势。该低氧区基本处于黑潮次表层水近岸分支（也称为台湾暖流底层水）的影响范围内，跃层和黑潮次表层水近岸分支外缘处的锋面限制了内部低氧水与上层水体及周围水体的氧交换，形成了东海陆架低氧区在秋季得以维持的水动力条件；黑潮次表层水近岸分支在浙江近海的涌升是导致东海陆架近岸侧中上层出现DO低值区的重要原因。秋季浙江近海低盐水的东南向离岸扩展和上升流所带来的营养盐为现场初级生产提供了重要的物质基础，进而在一定程度上影响着东海陆架低氧区的强度。同时，分析指出秋季随着黑潮次表层水近岸分支的南退与向海移动，东海陆架低氧核心区亦将进一步向南和离岸侧退缩甚至消亡。本研究可为深入认识秋季长江口−东海陆架低氧区的消退过程和控制机制等提供重要科学依据。
长江口−东海陆架是全球最大的季节性低氧区之一，其对区域生物地球化学和生物生态过程具有显著影响，但目前对该低氧区在秋季消退期的变化过程和控制机制仍缺乏深入的认识。本研究利用2017年9月在东海陆架所获取的多学科调查资料，刻画了秋季该海域低氧区的空间分布和背景理化环境特征，并结合对水文动力和生物地球化学过程的分析，深入探讨了低氧区的控制因素。结果表明，秋季东海陆架中部（浙江近海40～60 m等深线范围内）存在一东北−西南向的底层溶解氧（DO）低值区（DO质量浓度 ＜ 4 mg/L，最低值为2.52 mg/L），且低氧水在近岸侧呈现出一定的抬升趋势。该低氧区基本处于黑潮次表层水近岸分支（也称为台湾暖流底层水）的影响范围内，跃层和黑潮次表层水近岸分支外缘处的锋面限制了内部低氧水与上层水体及周围水体的氧交换，形成了东海陆架低氧区在秋季得以维持的水动力条件；黑潮次表层水近岸分支在浙江近海的涌升是导致东海陆架近岸侧中上层出现DO低值区的重要原因。秋季浙江近海低盐水的东南向离岸扩展和上升流所带来的营养盐为现场初级生产提供了重要的物质基础，进而在一定程度上影响着东海陆架低氧区的强度。同时，分析指出秋季随着黑潮次表层水近岸分支的南退与向海移动，东海陆架低氧核心区亦将进一步向南和离岸侧退缩甚至消亡。本研究可为深入认识秋季长江口−东海陆架低氧区的消退过程和控制机制等提供重要科学依据。
2025, 47(11): 57-68.
doi: 10.12284/hyxb2025118
摘要:
为了解珠江口氮循环过程及氮污染主要来源，于2020年7月在珠江口近岸海域（伶仃洋西部、磨刀门和黄茅海）系统采集了40个站位的海水样品，耦合水化学基本参数与硝酸盐氮氧稳定同位素示踪技术，定量解析\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
\begin{document}${\mathrm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
![]()
为了解珠江口氮循环过程及氮污染主要来源，于2020年7月在珠江口近岸海域（伶仃洋西部、磨刀门和黄茅海）系统采集了40个站位的海水样品，耦合水化学基本参数与硝酸盐氮氧稳定同位素示踪技术，定量解析
2025, 47(11): 69-83.
doi: 10.12284/hyxb2025112
摘要:
近年来，海洋经济的快速发展导致了沿海区域环境污染问题加剧，特别是象山港作为重要的水产养殖基地，其水环境状况直接影响当地的经济发展和生态环境。本文以DO、COD、DIN、DIP溶解氧质量浓度、化学需氧量、溶解有机氮质量浓度、溶解有机磷质量浓度这4项水质监测指标构建BP神经网络模型，研究了象山港2020至2023年水环境承载力的空间分布和时间变化特征。结果显示，象山港的水环境承载力指数（WECCI）呈现出显著的年际波动，并在2022年达到峰值。象山港内湾由于水体交换能力较弱，污染物滞留时间较长，其水环境承载力显著低于外湾。本文还结合NQI、A、E 3个水环境评价指数对象山港的水环境状况进行研究，结果同样发现2022年象山港的水环境质量有所改善。分析2022年干旱背景下的水环境变化，发现河流径流量的减少和盐水入侵导致象山港内营养盐浓度降低，从而提高了当年的水环境承载力值。相比水环境指数评价法，BP神经网络模型在综合评估水环境承载力及其空间差异方面表现出显著优势。
近年来，海洋经济的快速发展导致了沿海区域环境污染问题加剧，特别是象山港作为重要的水产养殖基地，其水环境状况直接影响当地的经济发展和生态环境。本文以DO、COD、DIN、DIP溶解氧质量浓度、化学需氧量、溶解有机氮质量浓度、溶解有机磷质量浓度这4项水质监测指标构建BP神经网络模型，研究了象山港2020至2023年水环境承载力的空间分布和时间变化特征。结果显示，象山港的水环境承载力指数（WECCI）呈现出显著的年际波动，并在2022年达到峰值。象山港内湾由于水体交换能力较弱，污染物滞留时间较长，其水环境承载力显著低于外湾。本文还结合NQI、A、E 3个水环境评价指数对象山港的水环境状况进行研究，结果同样发现2022年象山港的水环境质量有所改善。分析2022年干旱背景下的水环境变化，发现河流径流量的减少和盐水入侵导致象山港内营养盐浓度降低，从而提高了当年的水环境承载力值。相比水环境指数评价法，BP神经网络模型在综合评估水环境承载力及其空间差异方面表现出显著优势。
2025, 47(11): 141-153.
doi: 10.12284/hyxb2025138
摘要:
海洋牧场水质监测对其高质量可持续发展具有关键意义。叶绿素a（chlorophyll a, Chl a）是浮游植物生物量和水体富营养化程度的重要指标，对环境评估与风险管理至关重要。卫星遥感具有快速观测、高时空覆盖等优势，目前尚缺乏针对海洋牧场区的专用遥感产品，且养殖设施会对卫星遥感信号造成影响，给Chl a质量浓度遥感反演带来误差。本文以浙江嵊泗枸杞岛海洋牧场（贻贝养殖区）为例，基于多个航次实测数据，构建了面向Landsat8 OLI影像的Chl a质量浓度反演模型，同时，分析了养殖设施对遥感反射率的影响，并对其进行了有效校正。验证结果表明反演模型具有良好的性能，进而利用校正后的卫星遥感反射率数据，反演获得了贻贝养殖区及毗邻海域的高精度Chl a质量浓度产品，并分析了其时空变化特征及潜在影响因素。本研究为海洋牧场区Chl a质量浓度的高精度遥感监测提供了方法支撑与技术基础。
海洋牧场水质监测对其高质量可持续发展具有关键意义。叶绿素a（chlorophyll a, Chl a）是浮游植物生物量和水体富营养化程度的重要指标，对环境评估与风险管理至关重要。卫星遥感具有快速观测、高时空覆盖等优势，目前尚缺乏针对海洋牧场区的专用遥感产品，且养殖设施会对卫星遥感信号造成影响，给Chl a质量浓度遥感反演带来误差。本文以浙江嵊泗枸杞岛海洋牧场（贻贝养殖区）为例，基于多个航次实测数据，构建了面向Landsat8 OLI影像的Chl a质量浓度反演模型，同时，分析了养殖设施对遥感反射率的影响，并对其进行了有效校正。验证结果表明反演模型具有良好的性能，进而利用校正后的卫星遥感反射率数据，反演获得了贻贝养殖区及毗邻海域的高精度Chl a质量浓度产品，并分析了其时空变化特征及潜在影响因素。本研究为海洋牧场区Chl a质量浓度的高精度遥感监测提供了方法支撑与技术基础。
2025, 47(11): 154-166.
doi: 10.12284/hyxb2025128
摘要:
珊瑚礁生态系统是地球上生物多样性最为丰富的海洋生态系统，是珊瑚礁研究与保护的基础，水下监测是获取珊瑚礁数据的重要方式。面向光谱混杂、结构复杂度高的水下环境场景，本文提出了基于自适应均衡样本的残差SuperPoint水下珊瑚礁图像配准方法。针对Visual Geometry Group（VGG）网络易导致部分高频特征损失、特征提取效率不高的问题，在编码网络中引入残差模块，在保留原始特征的同时降低拟合难度，提高图像特征点提取精度；针对特征点提取时容易忽视负样本的问题，提出一种自适应均衡样本对比损失函数，引入困难负样本挖掘机制，在提高参数优化效率、加快收敛速度的同时提高特征点提取的精度。本文应用海南加井岛水下珊瑚礁光学数据集、COCO和HPatches数据集开展实验，结果表明，在HPatches数据集上，残差SuperPoint算法特征点重复率为61.7%，较对比算法提高4.8%～23.1%。在水下珊瑚礁场景中，残差SuperPoint的图像级配准评价指标较经典SuperPoint，结构相似性指数提升11.8%，互信息指标提升22.60%，均方根误差基本持平。与其他传统算法对比，结构相似性指数与互信息指标均为最优，均方根误差为次优。本文方法可为珊瑚礁调查、生态监测等领域提供技术支持。
珊瑚礁生态系统是地球上生物多样性最为丰富的海洋生态系统，是珊瑚礁研究与保护的基础，水下监测是获取珊瑚礁数据的重要方式。面向光谱混杂、结构复杂度高的水下环境场景，本文提出了基于自适应均衡样本的残差SuperPoint水下珊瑚礁图像配准方法。针对Visual Geometry Group（VGG）网络易导致部分高频特征损失、特征提取效率不高的问题，在编码网络中引入残差模块，在保留原始特征的同时降低拟合难度，提高图像特征点提取精度；针对特征点提取时容易忽视负样本的问题，提出一种自适应均衡样本对比损失函数，引入困难负样本挖掘机制，在提高参数优化效率、加快收敛速度的同时提高特征点提取的精度。本文应用海南加井岛水下珊瑚礁光学数据集、COCO和HPatches数据集开展实验，结果表明，在HPatches数据集上，残差SuperPoint算法特征点重复率为61.7%，较对比算法提高4.8%～23.1%。在水下珊瑚礁场景中，残差SuperPoint的图像级配准评价指标较经典SuperPoint，结构相似性指数提升11.8%，互信息指标提升22.60%，均方根误差基本持平。与其他传统算法对比，结构相似性指数与互信息指标均为最优，均方根误差为次优。本文方法可为珊瑚礁调查、生态监测等领域提供技术支持。
Email alert
RSS
