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藻类捕光天线系统:结构与功能的统一
甄张赫, 李文军, 林瀚智, 秦松
, doi: 10.12284/hyxb2021024
摘要:
藻类是光合自养的水生孢子植物,为了适应水下弱光的特殊生境,藻类捕光天线历经亿万年的进化,形成了特殊的结构与功能。从发现藻类捕光天线的存在到至今的70多年间,其结构解析技术的发展共经历了4个阶段:首先是利用生化及普通光谱技术研究结构组成(1950−1980年);其次是利用X-ray晶体学技术研究局部精细结构(1980年至今);再次是利用电镜技术研究完整的粗略结构(1980−2010年);最后是近10年来利用冷冻电镜技术研究完整的精细结构(2010年至今)。目前以蓝藻、红藻、绿藻和硅藻为主的藻类捕光天线复合体完整的精细结构均已被解析,仅2019年就有10余种精细结构被发现。藻类捕光天线系统结构生物学的研究,不仅搭建了对结构与功能统一认识的桥梁,而且为深入揭示藻类光合作用高效能量传递机制奠定了坚实的结构基础。将藻类捕光天线系统结构和功能统一起来,进一步研究对光环境的适应性成为未来的重点,并将为藻类捕光天线蛋白在光电器件领域的应用提供充分的科学依据。
南海外海鸢乌贼渔场范围与海洋环境的关系
周艳波, 谢恩阁, 吴洽儿, 冯菲
, doi: 10.12284/hyxb2021008
摘要:
为研究南海外海鸢乌贼渔场范围与海洋环境因子之间的联系,本文根据2013−2018年广西壮族自治区北海市灯光罩网渔船在南海外海的鸢乌贼生产数据和海洋环境遥感数据,对鸢乌贼渔场范围的时空分布与海表面温度( SST)、海表面高度(SSH)和海表面叶绿素a (Chl a)浓度的关系进行研究。结果表明:在5°~20°N,108°~118°E海域内,SST、SSH、Chl a 3个环境因子对鸢乌贼渔场范围的时空分布影响较大。其适宜的SST、SSH、Chl a浓度分别为:25~31℃、46~80 cm、0.05~0.27 mg/m3,其渔场重心由南向北转移。此外,通过对2013−2018年1−12月的单位捕捞努力量渔获量(CPUE)与海洋环境因子的关系进行K-S检验,结果显示CPUE和海洋环境因子之间没有显著性差异,即SST、SSH、Chl a 3个环境指标可以有效地表征鸢乌贼资源密度和中心渔场分布状况。
盐度胁迫对小黄鱼(Larimichthys polyactis)抗氧化酶、非特异性免疫酶和Na+/K+-ATP酶活力的影响
王梦洁, 储天琪, 刘峰, 詹炜, 楼宝, 徐万土
, doi: 10.12284/hyxb2021038
摘要:
为了研究不同盐度对小黄鱼生理的影响,以人工养殖的4月龄小黄鱼(体质量为(12.6 ±3.1)g)为实验对象,将在自然海水(对照组盐度为22.1)中养殖的小黄鱼转入到盐度为5(低盐组)和34.5(高盐组)的海水中进行急性盐度胁迫处理10 d,测定并分析肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活力以及鳃和肾脏中的Na+/K+-ATP酶活力的变化情况。结果显示,在急性盐度胁迫下,小黄鱼肝脏抗氧化酶(SOD和CAT)活力均上升,其中,低盐组的SOD和高盐组的CAT活力均显著高于对照组(p<0.05);在不同盐度条件下,AKP和ACP表现出相反的变化趋势,即AKP活力随着盐度上升不断增强,而ACP活力则逐渐降低;鳃中Na+/K+-ATP酶活力在低盐组最低,而肾脏中高盐组的活力显著高于对照组(p<0.05)。上述研究结果表明,小黄鱼幼鱼在盐度下降到5时仍可正常存活;不同盐度胁迫可导致小黄鱼肝脏中的非特异性免疫酶以及鳃和肾脏中的Na+/K+-ATP酶活性发生显著变化,表明小黄鱼在适应盐度变化过程中肝脏、鳃和肾脏均发挥着一定的调节作用。研究结果对小黄鱼在高盐或者咸淡水区域养殖提供了一定参考作用。
长江口中华鲟保护区海洋环境监测浮标站点的优化设计
潘邵媛, 王学昉, 田思泉, 童剑锋, 高春霞, 赵静, 韩东燕
, doi: 10.12284/hyxb20210000-00
摘要:
长江口是众多洄游性鱼类重要的栖息场所,其复杂的环境条件影响着该水域水生生物的生长和繁殖过程。海洋环境监测浮标能够对诸多环境要素进行长期、连续、实时和大范围的监测,是现代海洋环境自动观测系统中的重要组成部分。为在长江口中华鲟自然保护区及其邻近水域组建合理有效的浮标监测网络,本研究基于海上实测调查数据,使用普通克里金法(Ordinary Kriging,OK)模拟了多种环境要素的空间分布,在此基础上比较了分层随机采样(Stratified Random Sampling,StRS)设计中不同分层方案和站点数量变化对监测效果的影响,结果显示:(1)盐度要素在层数为3的分层随机采样方法中采样精度更高,水温、溶解氧和化学需氧量(COD)要素在层数为2的采样设计中采样效果更好;(2)站点数越大,相对误差越集中并趋向于0值,并当站点数大于30时,采样估测准确性逐渐趋于稳定;(3)各季节中,秋季盐度要素中层数为2的采样准确性更高;与其他3季以及总体相对误差结果相比,冬季COD要素的采样效果比其他3个季节要差。在今后长江口中华鲟自然保护区水域组建环境监测浮标网络时,建议采用3层的分层随机采样作为盐度监测的分层标准,且站点数量要大于50个;使用2层的分层随机采样作为其他多种水文环境要素监测的分层标准,且站点数量要大于30个。
变性绕极深层水入侵时南极普里兹湾湍流混合特征研究
胡俊洋, 梁楚进, 蔺飞龙
, doi: 10.12284/hyxb2021029
摘要:
基于中国第28、29和31次南极科学考察中的CTD数据,利用Thorpe尺度方法计算了普里兹湾及其附近海域湍动能耗散率,分析了其分布特征,并对当地的水团结构进行研究。结果表明,普里兹湾及其附近海域中,前两个航次观测中次表层湍动能耗散率强度在陆架坡折区域达到最大。在水团分布方面,在第28和29航次中均观测到了变性绕极深层水陆架入侵现象,水团分别向上涌升至海表以下100 m和200 m深度,向南均可达到67.5°S处。普里兹湾陆架坡折区域次表层湍动能耗散率强度分布与当地水团结构存在良好对应关系。我们认为变性绕极深层水入侵陆架,会使该深度水体变得不稳定,发生水体交换现象,最终造成该区域湍流混合强度加强。
降解聚乙烯塑料芽孢杆菌LC-2的分离鉴定及降解特性研究
江婷婷, 丁慧平, 冯丽娟, 张大海, 李苓, 刘彦东, 李先国
, doi: 10.12284/hyxb2021036
摘要:
塑料在环境中不断地积累,逐渐破碎成为尺寸小于5 mm的微塑料,对环境和人类健康构成严重威胁。本研究从青岛李村河口采集的塑料薄膜上分离出一株能够降解聚乙烯(PE)的细菌,命名为LC-2,通过分子生物学结合形态学和生理生化特征分析将其鉴定为芽孢杆菌(Bacillus aquimaris)。在以PE为唯一碳源的液体培养基中,接种该细菌培养28 d后,通过扫描电镜、接触角测定、热重分析以及傅里叶变换红外光谱等手段分析表明,PE的失重率在9%左右,表面形貌发生变化,疏水性变小且表面发生氧化,产生−C=O官能团,这些证据足以证明LC-2可以降解PE。
转录组测序解析刺参波里氏囊腔与体腔中体腔细胞对吐脏胁迫的响应差异
史伟卜, 王轶南, 王浩文, 任媛, 王庆奎, 李强
, doi: 10.12284/hyxb2021016
摘要:
刺参的体腔细胞大量存在于体腔液与水管系统内,广泛参与机体的营养输送、代谢以及免疫等多种功能。刺参吐脏时,体腔中体腔细胞近乎排尽,而后迅速恢复。波里氏囊是刺参吐脏后仅存的内脏器官,囊腔内体腔细胞在吐脏后也快速增加,表现出积极的响应。为研究探讨刺参吐脏后再生早期体腔细胞快速增加的作用与意义,本文分别对刺参吐脏后6 h与吐脏前波里氏囊腔和体腔中体腔细胞进行转录组测序,比较了波里氏囊腔与体腔中体腔细胞在吐脏胁迫下的基因表达变化。结果显示,波里氏囊腔内体腔细胞在吐脏前后有267个基因显著差异表达,差异基因大量富集至GO功能注释的酶催化活性亚类以及甘氨酸、丝氨酸与苏氨酸代谢等KEGG通路。体腔中体腔细胞在吐脏前后有922个基因显著差异表达,差异基因显著富集到GO功能注释的细胞黏附、生物黏附等亚类以及细胞外基质受体互作、转化生长因子-β与FoxO等KEGG通路。研究结果对于进一步研究刺参体腔细胞的功能及揭示刺参吐脏后的再生机制提供了重要基础。
多金属结壳生长间断期与磷酸盐化事件的关系
王洋, 方念乔
, doi: 10.12284/hyxb2021017
摘要:
磷酸盐化的发生会造成多金属结壳主要成矿元素的贫化,总体上抑制结壳的生长。磷酸盐化作用呈幕式在太平洋内发生,已有研究将其发生期次与多金属结壳中的磷酸盐化层位及其P、Ca等元素地球化学特征对应,为结壳的年代厘定提供证据。然而,由于磷酸盐化多次发生且在结壳多个层位中显现,首先需要厘定出较为可靠的多金属结壳年代框架,才能与磷酸盐化事件相互佐证。本研究通过定年范围较大,同时可以识别结壳中存在的生长间断的Co-Os法定年体系,为中、西太平洋6块多金属结壳定年,并参考肉眼识别的磷酸盐化矿化特征和地球化学特征佐证年代框架,同时分析磷酸盐化作用对结壳成矿的影响。39~34 Ma和27~21 Ma的两次大规模磷酸盐化期次全部对应多金属结壳的大规模间断期,而71 Ma、55 Ma和31 Ma等小规模磷酸盐化事件多数可在多金属结壳的层位和地球化学特征中识别,对应P和Ca百分含量的飙升和峰值特征。这一方面证实了磷酸盐化的发生整体抑制了结壳的生长,且具有广泛的影响范围和明确的时代区间,另一方面则佐证了多金属结壳年代框架的准确性。
“联合国海洋科学促进可持续发展十年”:内容与评述
管松, 于莹, 乔方利
, doi: 10.12284/hyxb2021035
摘要:
为了找到逆转海洋健康状况衰退的有效途径,联合国决定自2021年启动“联合国海洋科学促进可持续发展十年”(以下简称“海洋十年”)。刚刚获得联合国大会审议通过的“海洋十年”《实施计划》以“构建我们所需要的科学、打造我们所希望的海洋”为愿景,描绘了“海洋十年”的预期成果、挑战与目标、以及实施、治理、协调、筹资、监督与审查等机制。“海洋十年”被联合国喻为“一生一次”的计划,是联合国发起的海洋大科学综合性顶层计划,它将通过激发和推动海洋科学领域的变革,在全球和国家层面构建更加强大的基于科技创新的治理体系来实现海洋的可持续发展。这将深刻改变人类对海洋的认知与行为模式,深刻影响乃至引导海洋秩序的演化过程,也会对海洋区域合作整体布局产生较大影响。建议我国以“海洋命运共同体”理念为指导,积极参与“海洋十年”,作为深度参与全球海洋治理的核心抓手,尽快组建“海洋十年”国家委员会,制定中国行动方案,与国际社会一道推进海洋的可持续发展。
基于船载无人机的绿潮漂移速度估算与分析
姜晓鹏, 高志强, 吴晓青, 王跃启, 宁吉才
, doi: 10.12284/hyxb2021054
摘要:
无人机遥感具有应用灵活,不受云层干扰,以及高时空分辨率的显著优势。为探索无人机在海洋灾害监测中的应用,本文以科考船为起降平台,首次基于无人机获取的双时相绿潮正射影像,开展了黄海绿潮漂移速度的估算研究。同时对比了卫星影像提取的速度结果,并探讨了风与潮流对海上绿潮漂移的驱动。研究发现:(1)可见光波段的漂浮藻类指数(RGB-FAI)能高精度地提取无人机RGB影像中的绿潮(Kappa=0.95);(2)无人机遥感估算3个站位的绿潮漂移速率为0.26~0.44 m/s,漂移方向在一天之内变化明显;(3)绿潮短时间内的漂移受到风与潮流的共同影响,漂移方向与M2分潮的潮流方向基本一致,位于风向右侧1~62°。基于船载的无人机航测,能高精度的估算绿潮漂移速度,为精细化的绿潮灾害预警与防控提供技术支撑。
西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率及影响因素
李继东, 孙栋, 王春生, 杨娟
, doi: 10.12284/hyxb2021048
摘要:
海洋碳汇作用是大洋生态系统的重要生态系统服务功能,不仅影响着海洋生态系统的能量流动,也是元素循环的重要驱动力。本研究以中国大洋48航次西北太平洋典型海山区海盆沉积环境调查为基础,对西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率(Forgc)特征及影响因素展开初步研究。结果表明,西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率变化范围在1.41~1.73 gC/(m2·ka),均值为1.60 gC/(m2·ka),以中部偏西海区的有机碳质量累积速率最高;全区平均净初级生产力转移效率约为0.003 1%。西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率和净初级生产力转移效率均低于东太平洋海区和赤道太平洋海区。本区有机碳质量累积速率受水层和沉积层的生物地球化学循环驱动因素,如海洋净初级生产力、沉积物质量累积速率、有机碳含量、氧化还原电位等的综合影响,同时也受到海山距离、水深等地形因子的影响。
南大西洋热液沉积物的不同相态提取方法与元素赋存状态
张颖, 杨宝菊, 李传顺, 王小静, 汪虹敏, 刘季花
, doi: 10.12284/hyxb2021057
摘要:
本文对采自南大西洋受不同程度热液活动影响的表层沉积物样品进行了元素和矿物组成分析,并对热液沉积物的碳酸盐相、Fe-Mn氧化物相和残渣态进行了一系列顺序提取实验。选用不同浓度的盐酸羟胺(HH)和醋酸(HAc)混合溶液对样品的Fe-Mn氧化物相进行提取,通过分析不同实验条件下Fe-Mn氧化物相Ti/Nd、Ti/Pb比值和Fe-Mn氧化物相、残渣态的稀土元素(REE)标准化配分模式及Ce和Eu异常值,确定了不同类型热液沉积物样品Fe-Mn氧化物相提取的理想试剂条件均为0.5 mol/L HH和25% HAc混合溶液。研究结果表明,受热液活动影响程度越高,沉积物中Fe、Cu、Zn等元素含量越高,Ca、Sr、Ba含量呈相反趋势,Mn、Pb和REE未受到热液活动明显影响;随着受热液活动影响增强,Ca、Sr、Nd在Fe-Mn氧化物相中所占比例增加,残渣态中降低,Mn、Co、Ni和Zn呈相反趋势,Cu在碳酸盐相所占比例增加,残渣态降低,Pb赋存状态不受热液活动影响,主要赋存于Fe-Mn氧化物相;REE主要赋存于残渣态,沉积物受热液活动影响越明显,残留相对REE富集能力越强,残渣态REE球粒陨石标准化配分模式表现为LREE相对富集越来越不明显的特征。本文研究为进一步了解南大西洋热液沉积物特征和热液活动对沉积物元素赋存状态影响提供了方法和地球化学数据支持。
礁面大糙率存在下孤立波传播变形及爬高实验研究
杨笑笑, 姚宇, 郭辉群, 贾美军
, doi: 10.12284/hyxb2021053
摘要:
本文采用圆柱体阵列来模拟珊瑚礁面的大糙率,通过波浪水槽实验研究礁面糙率对孤立波传播变形及岸滩爬高的影响。结果表明,粗糙礁面的存在显著削弱了礁坪上孤立波的首峰和礁后岸滩反射造成的次峰,同时降低了波浪在珊瑚礁面的传播速度;垂直于岸线方向沿礁相对波高随着入射波增大而减小,随着礁坪水深的增大而增大,粗糙礁面上波高沿礁的衰减更为显著;礁前斜坡的无量纲反射波高随无量纲入射波高的变化与礁坪水深有关,当入射波高足够大时其趋于常值,粗糙礁面略微增大了礁前斜坡的反射;无量纲透射波高和岸滩爬高随着无量纲入射波高的增大而减小,特别是礁坪水深较大时更为显著,礁粗糙面时的无量纲岸滩爬高相对于光滑礁面平均减小46%;通过回归分析得出了同时适合于光滑和粗糙礁面的预测孤立波岸滩爬高的经验关系式。
基于Boussinesq水波模型的聚焦波模拟
刘必劲, 张振伟, 刘忠波, 傅丹娟, 陈小云
, doi: 10.12284/hyxb2021047
摘要:
基于最高导数为3阶的单层Boussinesq方程,建立了聚焦波的时域波浪计算模型。数值模型求解采用了预报-校正的有限差分法。对于时间差分格式,预报和校正分别采用3阶Adams-Bashforth格式和4阶Adams-Moulton格式。首先,针对不同水深条件下水槽中传播的强非线性波进行模拟,并将数值结果与流函数的数值解析解进行了比较,结果表明无论是波面位移、波面处的水平速度和垂向速度均与解析解符合较好,最大波峰面的速度分布伴随水深的增加与解析解吻合程度变差,非线性速度分布的适用范围与线性解析解适应范围kh<3.5基本一致。其次,对深水聚焦波演化进行了模拟研究,研究中聚焦波的生成采用在边界点累加不同频率线性规则波的方法。应用聚焦波物理模型实验结果验证模型,计算聚焦位置处的波面位移和沿水深的速度分布与实验结果的对比表明,波面位移吻合程度较好,垂向的水平速度分布基本吻合。最后,保持中心频率(周期)不变,数值模拟了周期范围变化下最大聚焦波峰面以及波峰面水平速度的变化趋势,结果表明波峰面值和波峰面水平速度随着周期范围缩小而增大。
上海邻近海域风暴潮数据同化与特征分析
丁骏, 吕忻, 姚雅倩, 孟鑫, 姜雪敏, 吴旭云, 葛建忠
, doi: 10.12284/hyxb2021049
摘要:
风暴潮是一种复杂的对众多因素敏感又备受关注的海洋现象。本文基于协方差局地化的集合卡尔曼滤波方法(EnKF),选择201810号台风“安比”登陆上海的风暴潮过程,首次将海洋站和FVCOM数值模拟的不同来源、不同误差信息、不同时空分辨率的风暴潮进行数据同化融合,获得了逐72 h的上海海域风暴潮的最优解,进行了同化结果评估验证,并给出了集合样本数和Schur半径设置范围。结果表明,实测计算和数值模拟的风暴增减水之间均方根误差为0.20 m,实测和同化计算的风暴增减水之间均方根误差为0.07 m,准确度提高了65%;独立观测和同化计算的风暴增减水均方根误差为0.09 m,集合离散度与均方根误差比值为0.90,同化效果较好且可信;同化后的风暴增减水能够较好地刻画双峰增水、台风眼增水、增水锋面等特征,对于风暴潮研究、数值模拟结果订正、海洋防灾减灾等有重要意义。
琼东南盆地新近系莺二段物源体系及其控制下的深水重力流沉积
康丽芳, 左倩媚, 王振国, 何小胡, 宋爱学
, doi: 10.12284/hyxb2021045
摘要:
近年来在琼东南盆地超深水区莺歌海组发现了多个深水气藏,展现了广阔的勘探前景。但随着油气勘探进一步推进,关于莺二段的储层物性问题日益凸显,严重制约了下一步的勘探进程。本文研究基于前人总结的区域地质资料,结合岩芯、测井和三维地震等资料,建立了莺二段三级层序格架,综合分析了层序格架内物源体系及其控制下的重力流沉积特征。研究表明,重力流沉积体系主要发育在莺二段下、中层序,具有南、北、轴向三大物源体系。不同物源体系控制了重力流储集体的空间展布和沉积特征:(1)南物源控制的海底峡谷充填深海泥岩,而北物源控制的海底峡谷充填的厚层浊积水道砂岩,孔渗物性好,是良好的储集层;(2)轴向物源影响的溢岸漫滩沉积,由于物性条件好,可以作为良好的油气储层;(3)南物源控制海底扇砂岩的厚度薄、粒度细、泥质含量较高,而北物源和轴向物源供应的海底峡谷和海底扇朵体的砂体面积广、厚度大、粒度粗、物性好,是深水区莺二段最重要的优质产气储层。
基于地形的海底热液区沉积物分布趋势预测方法研究
潘东雷, 陶春辉, 廖时理, 邓显明, 张国堙
, doi: 10.12284/hyxb2021043
摘要:
热液区沉积物接受了大量热液物质的输入,其矿物组成及地球化学空间分布特征是多金属硫化物勘探的有效指标。由于重力作用,洋中脊区域沉积物主要分布于低洼和平坦地形区。为了探索地形因素对热液区沉积物分布的影响规律,本文通过ArcGIS提出了一种基于地形数据的海底热液区沉积物分布趋势预测方法,并对西南印度洋中脊龙角区地形数据进行了分析,包括沉积物重力搬运方向提取、沉积物汇集量估算、海底沟谷提取和沉积物源区划分。通过与研究区底质解译结果进行对比验证发现,预测结果与研究区内沉积物的实际分布范围较为吻合,表明本方法在一定程度上可以有效的指示地形影响下海底热液区沉积物的分布情况。本方法对海底硫化物矿产勘探工作具有一定指导意义,可为海底沉积物取样站位设置与海底硫化物成矿远景区圈定提供参考依据。
大洋岩石圈板块俯冲构造背景下流体的地质作用
徐婕, 翟世奎, 于增慧, 王轲, 张侠
, doi: 10.12284/hyxb2021021
摘要:
地幔中存在着大量的“水”(存在形式:H2O、H+和(HO))已是不争的事实,这些“水”既可以以流体或熔体的形式存在,又可以存在于含水矿物、名义上的无水矿物和致密含水镁硅酸盐中。在本文中,“流体”是指以水为主体包括溶解于水中或随水迁移的元素和化合物。在俯冲带的地震作用、地幔部分熔融、岩浆作用以及海底热液活动等重大地质作用过程中,流体都发挥着重要的作用。俯冲带是水化了的大洋岩石圈板块俯冲进入地球深处的关键部位,也是壳幔相互作用的重要地带。在俯冲带,流体随俯冲的岩石圈板块进入地球深部,部分在挤压和摩擦热的作用下脱逸俯冲的岩石圈板块,连同岩石矿物变质所产生的水进入上覆地幔楔,从而降低上覆地幔物质的熔点,产生岩浆;岩浆上升一方面加热了沿裂隙或物质间隙下渗的海水,另一方面也会因岩浆冷却产生岩浆作用后期热液流体,这些加热的下渗海水和岩浆作用后期流体构成了现代海底热液活动的物质基础;海底热液活动不仅将大量地下元素或物质输入大洋水体从而影响了大洋海水的物质组成及生态环境,而且导致在海底形成了具有重要经济价值的热液多金属矿体。因此,流体是贯穿板块俯冲及其所导致的各种重要地质作用过程的介质,从而成为研究这些重要地质作用的示踪剂。本文在分析了大洋岩石圈板块俯冲构造背景下流体的主要地质作用过程的基础上,探讨了流体在俯冲带地震发生机制、岩浆作用过程、现代海底热液活动模式及俯冲带流体成矿作用等方面的作用,并进一步提出近期研究工作应主要集中在4个方面:(1)进一步准确地定量评估通过板块俯冲作用进入地球深部的“流体”通量,为最终解决全球地球化学或物质循环问题作出贡献;(2)全面、准确地描述俯冲作用中流体的物理和化学行为,建立俯冲带流体地质作用的理论模型;(3)充分利用现代化的测试分析手段,重点获取矿物原位微区分析、矿物流体包裹体物理化学指标测试、稳定和放射性同位素分析等方面的精细准确数据,用于查明当前取样观测手段无法触及的地下深处物质状态和作用过程;(4)发展数值模拟技术,建立俯冲带流体地质作用的理论模型。
滩涂水边线Landsat-5影像提取方法
杨立君, 张荣春, 姜杰, 苗立志, 施佳凤
, doi: 10.12284/hyxb2021027
摘要:
快速获取遥感影像水边线时空变化信息具有重要意义,滩涂水边线提取一直是遥感技术应用的难点问题。水边线在遥感影像上具有独特的空间关系与光谱特征。本文综合使用颜色模型变换法、信息熵计算法、最大类间方差法及边缘检测方法。以长江口崇明东滩为研究区,研究了Landsat-5卫星影像海陆对比度增强及不同尺度下的边缘提取,重点给出了基于热红外波段的水边线空间特征与光谱特征的计算方法,在面向对象技术框架下提出了一种顾及空间关系和光谱特征的感影像水边线快速提取方法。实验结果表明:(1)基于最大类间方差法的局部阈值分割法能够自动提取Band6的水边线,水边线连续、完整,空间信息丰富;(2)综合使用最佳指数法(OIF)、离散度方法及颜色模型变换方法,能够有效增强海陆对比度,基于最大类间方差法的局部自适应Canny算子能够自动检测出增强后遥感影像高精度边缘;(3)利用水边线的空间关系和光谱特征,能够由计算机自动实现水边线的识别与连接工作;(4)本文提出的水边线提取方法速度快、自动化程度高,分别继承了阈值分割法的连续性强的优点和Canny算子定位精度高、细节呈现能力强的长处。研究结果对于海岸带动态变化、陆海相互作用机制、海岸带资源保护与开发及近海工程管理等研究具有重要的参考价值。
北极东西伯利亚陆架沉积物物源:来自黏土矿物和化学元素的证据
李秋玲, 乔淑卿, 石学法, 胡利民, 陈禹飞, 白亚之, 朱爱美, 崔菁菁
, doi: 10.12284/hyxb2021041
摘要:
本文对北极东西伯利亚陆架表层沉积物进行了粒度、黏土矿物以及常微量元素测定,阐述了粒度、黏土矿物和常微量元素的分布特征。利用因子分析与聚类分析划分了不同的沉积区,并探讨了各区沉积物的主要来源。结果表明,研究区可以划分为4个沉积区:(1)东西伯利亚海近岸河口区(Ⅰ区),沉积物以粉砂和砂质粉砂为主,TiO2、Zr、SiO2含量较高,其他元素在该区都处于低值,La/Th与Zr/Hf比值在4个沉积区中为最大值,黏土矿物中伊利石含量占绝对优势,约为70%,该区受到河流与海岸侵蚀物质输入的强烈影响;(2)东西伯利亚海中部(Ⅱ区),沉积物以粉砂和泥为主,MnO、Ba与Ni等元素在该区含量较高,黏土矿物组合与Ⅰ区类似,La/Th和Zr/Hf比值比Ⅰ区略低,该区沉积物以河流输入的细粒沉积物为主,受海冰等过程的影响发生了混合,随着离岸距离的增加,海洋自生组分开始增多;(3)东西伯利亚海北部深水区(Ⅲ区),沉积物以泥为主,Al2O3、K2O、V、Li等元素在该区达到最大值,La/Th和Rb/Th比值与Ⅱ区极其类似,伊利石含量在该区为最低值,蒙皂石与高岭石含量在该区达到最大值(>10%),该区细粒沉积物很可能受大西洋水体以及波弗特环流的影响;(4)楚科奇海(Ⅳ区),该区沉积物主要由粉砂和砂质粉砂组成,CaO、P2O5等元素在该区含量较高,Rb/Th、La/Th与Zr/Hf均为最小值,绿泥石在该区最为富集,该区沉积物受太平洋入流水的影响强烈。
基于潜标观测的吕宋海峡以东深海潮流特征研究
旷芳芳, 潘爱军, 张俊鹏, 黄奖, 蔡尚湛
, doi: 10.12284/hyxb2021031
摘要:
本文使用吕宋海峡以东潜标观测的长达一年的海流数据,重点对该海域海流的高频波动(潮流)的垂向分布及其时间变化特征进行了分析,结果表明:该海域次表层(100~160 m)的潮动能比中层(1 550 m)和深层(2 560 m)大1−2个数量级,而近底层(4 040 m)的潮动能略大于中、深层;次表层为不正规半日潮流,中、深层则为不正规全日潮流;各层次潮动能均在夏季(6~9月)和冬季(2~3月)增强,与M2分潮和K1分潮在夏季和冬季的增强相对应;各层次海流的高频波动以顺时针旋转为主,次表层海流近惯性周期接近当地理论惯性周期,而中、深层略小于当地理论惯性周期。
晚春北极涛动对夏季西北太平洋热带气旋生成频数的影响
周群, 魏立新
, doi: 10.12284/hyxb2021007
摘要:
利用NCEP/NCAR (美国气象环境预报中心和美国国家大气研究中心)再分析资料以及中国气象局发布的热带气旋(TC)最佳路径数据集,本文探讨了1950–2018年期间晚春(5月)北极涛动(AO)与随后夏季(6–9月)西北太平洋上空热带气旋生成频数的关系。研究表明,晚春AO对夏季西北太平洋TC生成有明显的预报指示意义,二者之间存在显著的正相关关系。对应晚春AO指数偏高年,夏季西太平洋副热带高压主体位置偏东偏北、强度偏弱,西北太平洋上空大气低层有较强的辐合、高层辐散增强、中层水汽充足、垂直风切较弱,这些大尺度环境因子均有利于TC的生成。而在晚春AO指数偏低年,西北太平洋上空的大气环流特征与上述特征相反,造成TC生成频数偏少。进一步的分析揭示:前期AO调整北太平洋风暴轴位置的南北移动,在联系晚春AO与夏季西北太平洋TC生成频数的过程中起到了关键作用。AO正位相(负位相)年,北太平洋风暴轴向北(向南)偏移,通过天气尺度波动和平均流之间的相互作用,造成后期夏季西北太平洋上空低层形成气旋性(反气旋性)涡度异常,在局地经向环流的调整作用下,西北太平洋副热带高压的位置及强度发生改变,对西北太平洋TC的形成起到了促进(抑制)作用。
北太平洋北部的风能输入门户
张宇, 崔超然, 杨倩, 管玉平
, doi: 10.12284/hyxb2021039
摘要:
风不仅驱动了上层海洋的环流,也是深层海洋运动的主要能量来源。本文主要研究了北太平洋北部的风能输入的季节性分布特征和年际变化趋势,包括风向表面波、表层地转流和表层非地转流的能量输入。基于SODA数据的结果表明,风能输入门户随季节变化显著,其中黑潮延伸区是冬季门户,副极地流涡是春、秋季门户,大洋东边界则是夏季门户,能量输入强度逐次递减。21世纪以来,秋冬风能输入明显减弱,春季增加,夏季无显著变化。就变化趋势的空间分布而言,向表面波的能量输入由风场主导,而向表层地转流和非地转流的能量输入则由流场主导。这些机械能输入结果对进一步认识该海域的动力机制有重要意义。
浙闽沿岸泥质区沉积物粒度及组分对长江入海输沙量减少的响应
刘胜璟, 高建华, 徐笑梅, 石勇, 舒卓, 吴昊, 元冰瑜, 贾建军
, doi: 10.12284/hyxb2021025
摘要:
自1950年以来,长江入海输沙量呈阶段性下降趋势;作为长江远端泥,长江入海输沙量的‘减沙’效应在浙闽沿岸泥质区是否有相应的沉积信号?若有,该如何进行提取和解译?为探讨以上问题,在浙闽沿岸泥质区采集柱状样5根,进行了高分辨率(2 mm)的粒度测试,并通过端元分析手段分离出四个端元。结合研究区物源及水动力的空间差异,发现各端元有其特定的指示意义:EM1组分(众数粒径约2 μm)为长江来源的极细粒物质;EM2组分(众数粒径约10 μm)主要为长江及浙闽沿岸中小河流的细颗粒物质,但以长江为主;EM3组分(众数粒径约80 μm)主要为台湾暖流带来的较粗粒物质;EM4组分(众数粒径约200 μm)为长江输运的粗颗粒物质。进一步分析发现,EM1组分对长江入海输沙量的阶段性减少有较好的响应关系:由浙闽泥质区北部至南部响应强度依次降低;在响应时间上存在滞后现象,且从北到南滞后时间增加,由北部的4−6年增加至南部的10−14年。总体来看,细颗粒组分更能反映长江流域变化信息,且泥质区的不同位置对流域变化信息的响应强度差异显著。
基于谱聚类算法的海底滑坡危险性评价
杜星, 孙永福, 宋玉鹏, 修宗祥, 单治钢
, doi: 10.12284/hyxb2021023
摘要:
海底滑坡的危险性评价与分区,对海洋工程设施的选址和危险预防具有指导作用。基于无监督机器学习的谱聚类算法对黄河口埕岛海域展开了海底滑坡危险性评价,构建了输入参数为9、输出类别为4、核函数参数为0.08的海底滑坡危险性评价模型。使用该模型进行评价,将研究区分为了海底滑坡危险性高、较高、较低和低的区域。评价结果与地质环境因素分布特征对比显示,最重要的影响因素为海底沉积物类型和水动力作用,最重要的触发因子为液化。模型参数分析结果显示,合理简化输入因子可获得精度略低的评价结果,而核函数参数是影响评价准确性的重要指标。以上研究表明,谱聚类算法能够较好地用于海底滑坡危险性评价,数据类别丰富度和精度是影响评价精细程度的重要因素。
珠江口盆地−琼东南盆地深水区新生代构造沉积演化对比分析
谢辉, 周蒂, 石红才, 李元平, 孔德明
, doi: 10.12284/hyxb2021055
摘要:
南海北部陆缘记录了南海形成演化的历史,但是其新生代构造沉积演化特征在东段和西段的差异及其原因目前还不太清楚。本文分别在珠江口盆地和琼东南盆地的深水区选择了数口构造地理位置相似的井通过精细地层回剥分析,重建了两沉积盆地的沉积速率和沉降速率并结合前人研究成果进行了对比分析。研究结果发现,两沉积盆地在裂陷期的沉积和沉降特征基本相似,但是两者在裂后期的构造沉积演化特征差异明显。珠江口盆地深水区沉积和沉降速率都表现为幕式变化特征,其中沉积速率表现为两快三慢的特征而沉降速率表现为两快一慢的特征。琼东南盆地深水区的沉积速率表现为“地堑式”变化特征,但是沉降速率表现为“台阶式”上升的变化特征。琼东南盆地“台阶式”上升的沉降速率推测主要是受到海南地幔柱伴随红河断裂的右旋走滑而向西北漂移的影响,这也跟南海西北部的岩浆活动以及周围盆地的沉降特征吻合。红河断裂在2.1 Ma BP的右旋走滑控制了琼东南盆地1.8 Ma以来的快速沉积和加速沉降分布。
基于不同背景场条件的雷达资料同化在登陆台风“桑美”中的应用研究
沈菲菲, 唐超, 许冬梅, 李泓, 刘瑞霞, 何志新
, doi: 10.12284/hyxb2021075
摘要:
本文针对2006年登陆我国的超强台风“桑美”,分别采用美国GFS(Global Forecasting System)再分析资料和日本JMA(Japan Meteorological Agency)区域客观再分析资料作为背景场,利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)及其三维变分同化系统进行多普勒雷达资料同化和数值模拟试验,考察不同的背景场条件下雷达资料同化对台风初始场、内部结构及其随后确定性预报的影响。结果表明:GFS试验和JMA试验在同化了雷达资料之后分析出的台风700 hPa风场和500 hPa高度场相比其初始场均有所增强,JMA试验在3 h同化窗内的均方根误差和最小海平面气压的改进效果均比GFS试验显著,同时对台风动力和热力结构的改进效果也优于GFS试验;JMA试验对台风降水、路径、强度的预报均优于GFS试验,且能预报出台风前沿的降水,更加接近观测实况。
基于机载LiDAR测深水体波形的漫衰减系数提取方法
亓超, 周丰年, 吴敬文, 宿殿鹏, 王贤昆, 阳凡林
, doi: 10.12284/hyxb2021005
摘要:
漫衰减系数是一个重要的海洋光学参数,能够为水体环境变化、水质分析以及水产养殖等方面提供基础性数据。针对目前船载实地测量效率与分辨率低、卫星遥感反演精度与分辨率较低的局限性,本文提出一种基于机载LiDAR测深水体波形的漫衰减系数提取方法。该方法首先通过分层异构模型的机载LiDAR波形分解算法得到水体散射回波,利用激光在水体中的衰减特性,构建漫衰减系数提取模型,最终获取大面积水域漫衰减系数的空间分布。采用西沙甘泉岛与江苏连云港两个航次的实测数据对所提算法进行了验证,本算法无需每个测深点的水底底部回波强度和深度即可反演得到漫衰减系数,并且在浑浊水域也可取得较好的效果,表明在中国近海利用机载LiDAR测深系统能够有效获取高精度的漫衰减系数。
基于追踪数据的全球中尺度涡旋偶极子自动识别方法
田丰林, 苑忠浩, 刘巍, 程领骑, 陈戈
, doi: 10.12284/hyxb2021015
摘要:
海洋中的涡旋在传播过程中相互吸引并以偶极子对(Dipole)的形式进行传播是一种常见的海洋现象,这些偶极子在输送海水、养分和其它物质方面发挥着重要作用。本文提出了一种基于海表面高度异常数据(Sea Level Anomaly, SLA)得到的涡旋轨迹数据的全球偶极子对自动识别方法。通过使用K-D树切割空间的方法,对近23年的涡旋轨迹数据进行计算,共发现了生命周期超过了60天的86 662个向西运动的偶极子和30 590个向东运动的偶极子。结合提取结果,本文对偶极子在全球范围内的特性进行了统计分析,并结合海表面温度异常(Sea Surface Temperature Anomaly, SSTA)、盐度异常(Sea Surface Salinity Anomaly, SSSA)数据验证了自动识别算法的可靠性。最后,本文分别分析了伴随时间长、传播度速度快、纠缠传播特点的偶极子传输模式和传播特性。
福建北部海域海地瓜(Acaudina molpadioides)的性腺发育研究
郑碧琪, 鲁超, 刘炜, 郭玉臣, 黄文, 程宏, 林婧
, doi: 10.12284/hyxb2021050
摘要:
海地瓜(Acaudina molpadioides)是一种低值海参,本研究运用组织学和形态学方法对福建北部海域海地瓜的性腺发育特征及其周年变化进行了研究,并进一步探究了性别比、生殖周期、精卵排放类型、繁殖季节等繁殖生物学相关内容。结果表明,雌、雄海地瓜的性腺发育均可划分为休止期 (Ⅰ)、发育早期 (Ⅱ)、增长期 (Ⅲ)、成熟期 (Ⅳ)、部分排放期 (Ⅴ) 和排空期 (Ⅵ),雌、雄性腺发育程度基本同步。海地瓜性腺发育有明显的周年变化规律:大多数海地瓜在5月性成熟后开始陆续排放配子,配子排放过程中伴随着生殖管的自体破坏然后重生,即性腺开始新一轮发育,11月新的生殖细胞开始生成并逐步发育直至翌年5月成熟。海地瓜性别比接近1∶1,生殖周期为一年,繁殖期为5−8月 (夏季),属于多次排精卵类型。
海州湾鹰爪虾栖息地适宜性研究
陈艺璇, 张云雷, 黄锘妍, 郭笳, 陈皖, 任一平, 薛莹
, doi: 10.12284/hyxb2021044
摘要:
根据2011年及2013−2017年春季和秋季在海州湾进行的底拖网调查数据,结合同步采集的底层水温、底层盐度、水深和资源量等数据,开展鹰爪虾(Trachypenaeus curvirostris)栖息地适宜性的研究,先利用广义加性模型(GAM)对环境因子进行筛选,再应用提升回归树模型(BRT)确定各环境因子的权重,然后分别采用算术平均法(AMM)和几何平均法(GMM)建立栖息地适宜性指数(HSI)模型,并通过交叉验证选择最优模型。结果表明:春季鹰爪虾的HSI模型采用AMM构建,选择水深和底层盐度作为变量,具有最小的拟合;秋季鹰爪虾的HSI模型采用GMM构建,选择底层水温和底层盐度作为变量,具有最小的拟合。对春季HSI模型总偏差贡献率最大的是水深(76.23%),其次是底层盐度(23.77%);对秋季HSI模型总偏差贡献率最大的是底层水温(82.56),其次是底层盐度(17.44%)。海州湾春季鹰爪虾的最适栖息水深为24 m以内,底层盐度为29.7~31.8;秋季的最适栖息底层水温为18~24℃,底层盐度为29.2~31.5。本研究表明,环境因子的优化有助于改进HSI模型,并提升其预测能力。
基于COI基因片段的中国南部沿海近亲拟相手蟹的群体遗传多样性研究
杨明柳, 徐岩, 高霆炜, 潘红平, 吴斌, 阎冰
, doi: 10.12284/hyxb2021026
摘要:
为了研究我国南部沿海近亲拟相手蟹(Parasesarma affine)的群体遗传结构,本研究对12个地理群体共222个个体的线粒体DNA的细胞色素氧化酶亚基I (COI)基因片段进行了分析。结果表明,612 bp的COI基因片段检测到34个变异位点,共定义了40个单倍型,其中Hap2为12个群体的共享单倍型,占个体总数的69.81%。总群体的单倍型多样性水平Hd为0.508 9,核苷酸多样性水平Pi为0.001 126,表现出中等水平的Hd和低水平的Pi。单倍型邻接发育树和单倍型中介网络图没有形成明显的地理系谱结构。近亲拟相手蟹群体内的遗传距离为0.000 36~0.001 73,群体间的遗传距离为0.000 48~0.001 72。群体间的遗传分化系数(Fst)和分子方差分析(AMOVA)结果表明,近亲拟相手蟹群体遗传分化水平低,其变异主要来自群体内。中性检验和核苷酸不配对分布结果提示,近亲拟相手蟹近期经历了群体扩张事件,扩张时间大约发生于5.1万年前的更新世晚期。研究表明,较长的幼虫浮游期以及海洋环境中缺少影响群体扩散的屏障可能是近亲拟相手蟹各地理群体间能进行广泛的基因交流,从而表现出较低的遗传分化水平的重要原因,更新世的剧烈气候变迁亦可能对其群体的遗传结构和分布格局产生影响。研究结果为近亲拟相手蟹自然资源的保护及合理开发利用提供了一定理论依据。
浙江近岸海域悬浮颗粒物中磷的赋存形态及分布特征研究
胡序朋, 李芯芯, 徐成达, 唐静亮, 邵君波, 石晓勇
, doi: 10.12284/hyxb2021046
摘要:
磷元素是海洋基础营养盐之一,其赋存形态及分布直接影响海区的初级生产力,是海洋生物地球化学循环的重要驱动力。但大河河口与近海等重要的水生关键带水动力循环过程复杂,导致悬浮颗粒物(SPM)中磷元素的赋存形态和分布特征变化多端,亟需深入研究。根据2016年春季(4−5月)、夏季(7月)和秋季(9−10月)对浙江省近岸海域的调查结果,本研究分析了浙江近岸海域SPM中总磷(TPP)、无机磷(PIP)和有机磷(POP)的含量水平、平面分布特征和影响因素。结果表明,浙江近岸海域SPM中TPP浓度范围为0.13~66.13 μmol/L,均值为3.35 μmol/L;PIP浓度范围为0.03~34.19 μmol/L,均值为1.97 μmol/L;POP浓度范围为0.06~31.94 μmol/L,均值为1.39 μmol/L。PIP是浙江近岸海域水体中TPP的主要存在形式,占52.3%。春季浙江近岸海域表层TPP占总磷的19.3%~97.7%。春秋季SPM中TPP、PIP和POP浓度平面分布相似,均呈现由内湾向外海逐渐降低的变化趋势。PIP、POP与SPM呈显著的正相关性,表现出高SPM的海区有着较高的颗粒态磷含量,说明陆源输入的影响。春季盐度>28且SPM<20 mg/L的外侧远海海域,POP与Chl a的相关系数和斜率均明显高于PIP,说明该区域浮游植物是POP的主要贡献来源。
基于GAM模型研究水温垂直结构对热带中西太平洋黄鳍金枪鱼渔获率的影响
杨胜龙, 范秀梅, 吴祖立, 伍玉梅, 戴阳
, doi: 10.12284/hyxb2021040
摘要:
黄鳍金枪鱼索饵水层影响延绳钓捕捞效率,而黄鳍金枪鱼索饵水层分布受水温垂直结构的影响,因此本文采用GAM模型分析次表层环境变量对延绳钓黄鳍金枪鱼渔获率的影响,评估黄鳍金枪鱼垂直水层分布对中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓单位捕捞努力量渔获率(Catch per unite of effort, CPUE)的作用。模型结果表明,环境因子对热带中西太平洋延绳钓黄鳍金枪鱼渔获率空间分布影响明显。黄鳍金枪鱼延绳钓CPUE在2012年之后快速上升,高渔获率月份出现在北半球夏季,空间上在10ºS,160ºW附近区域。温跃层上界温度和深度、温跃层下界深度、18℃等温线深度、△8℃等温线深度及其和温跃层下界深度对延绳钓渔获率影响较大,是影响热带中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓渔获率的关键环境因子。随着温跃层上界温度和深度值变大,延绳钓CPUE逐渐递增,对延绳钓CPUE影响密切的区域分别是27~28℃和70~90 m。温跃层下界深度对延绳钓CPUE影响在250~280 m最大;之后随着下界深度的变大,CPUE值快速下降。18℃等温线深度对延绳钓CPUE影响呈现先震荡后递增趋势,影响密切的区域在230 m深度左右。△8℃等温线深度与温跃层下界深度的差值对热带中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓CPUE影响呈现先快速递减后缓慢增加,在深度差为70 m左右影响最密切。研究结果揭示在黄鳍金枪鱼活动水层受限或栖息水层和延绳钓作业深度相吻合时,延绳钓渔获率最高。依据黄鳍金枪鱼垂直活动水层调整延绳钓投钩,可以提高渔获率。采用延绳钓CPUE进行渔场和资源评估要考虑金枪鱼适宜垂直活动空间。
基于Maxent模型的海地瓜(Acaudina molpadioides)区域适宜生境分布预测研究
何彦龙, 刘守海, 袁一鸣, 蒋科技, 王腾, 秦玉涛, 任远豪
, doi: 10.12284/hyxb2021042
摘要:
生境适宜性预测对物种保护、外来生物及有害生物防治具有重要指导意义。本研究应用Maxent模型对宁德晴川湾海域海地瓜适宜性生境进行预测,模型的预测结果达到优秀水平,并结合ArcGIS软件对海地瓜适宜生境划分为5级。研究结果表明:极高和较高海地瓜适宜生境占总研究区域的1.3%,面积为25.6 km2。水体环境、沉积环境和生态群落均对海地瓜分布产生影响,水体环境中水深、盐度、无机氮和活性磷酸盐是影响海地瓜生境适宜性的主要水环境因子,对海地瓜适宜生境预测累计贡献率达到39%,尤其水深是制约海地瓜分布最为主要的因子,预测贡献率27%;沉积物粒度、硫化物和总有机碳是沉积环境主要影响因子,预测累计贡献率达到40.4%,其中沉积物粘土颗粒空间占比是第二重要影响因子,预测贡献率约为18%。浮游动物密度和生物量以及底栖动物种类数量均对海地瓜分布产生一定影响,三者预测累计贡献率为16.8%,其中浮游动物密度的贡献相关其它生物要素最为重要,贡献率约为8%。总体上,海地瓜最为理想的分布区是近岸水深小于5 m,盐度相对较低、沉积物有机碳含量较高,底质为粘土−粉砂土为主的浅水淤泥质底质生境。
基于Himawari-8卫星的逐时次海表温度融合
周旋, 叶小敏, 周江涛, 杨晓峰
, doi: 10.12284/hyxb2021011
摘要:
Himawari-8卫星是日本气象厅发射的新一代地球同步静止气象卫星,为获取逐时次海表温度产品提供了有力数据支持。本文以Himawari-8 AHI海表温度为基础,利用最优插值法融合GCOM-W1 AMSR2海表温度和NERA-GOOS现场观测资料,生成逐时次海表温度融合产品。为了充分利用邻近时刻的海表温度观测资料,利用Himawari-8 AHI海表温度和欧洲中期天气预报中心海面风速数据建立匹配数据集,研究建立海表温度日变化模型,实现邻近时刻海表温度的订正;为了消除多源海表温度间的系统偏差,以Himawari-8 AHI海表温度为目标数据,利用泊松方程对GCOM-W1 AMSR2海表温度进行偏差订正。实验验证结果表明,利用逐时次海表温度融合产品计算的日增温情况与海面风速具有较好的相关性,间接证实了逐时次海表温度融合产品的准确性;另外,逐时次海表温度融合产品与现场观测海表温度的偏差为0.09℃、均方根误差为0.89℃,二者具有较好的一致性,说明逐时次海表温度融合产品具有较高的精度。
基于海洋调查实测资料的中尺度涡旋识别结果的验证及边界拟合技术
彭汉帮, 王金虎, 吴克亮, 杨春辉
, doi: 10.12284/hyxb2021013
摘要:
结合卫星高度计资料,本文在海洋中尺度涡旋综合识别法(综合法)的基础上,利用实测资料对识别的涡旋边界和中心点进行比对验证,得出以下结论:(1)通过诊断涡旋识别的边界切线与实测海流矢量的夹角,结果表明综合法识别的涡旋边界形态基本可以反映实测涡旋的水平形态;(2)利用实测海流和温度资料反演涡旋中心,通过与综合法识别的涡旋中心进行比对,结果显示涡旋识别的中心位置与反演的涡旋中心位置基本吻合。此外,通过比对圆与椭圆对识别涡旋的边界拟合效果,结果显示椭圆拟合准确率高于圆拟合准确率。
基于数字图像的山东长山岛砾石海滩表层砾石形貌特征研究
王兴, 王永红, 徐杨杨, 向亚武
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.01.011
摘要:
天然砾石海滩作为一种高能环境下的海岸堆积体,因其粒径粗、孔隙度大等特征,是良好的海岸防护屏障。了解砾石海滩形成过程离不开砾石形貌这一重要参数,但要快速、准确获得大量砾石的定量参数比较困难。本文对山东北长山岛三个砾石海滩(九丈崖、月牙湾、长滩)、南长山岛的四个砾石海滩(仙境源、林海、长山尾和明珠广场)进行现场剖面测量并采集砾石样品及砾石图像,应用ImageJ软件对砾石进行原位无干扰数字图像测算,可以快速大量分析砾石粒径、磨圆度等形貌参数。结果显示:砾石的平均粒径范围为4~79 mm,主要集中在中砾,各海滩分选较好;其中,北长山岛海滩的砾石平均粒径略小于南长山岛,北长山岛九丈崖海滩的砾石平均粒径最大,南长山岛的仙境源海滩砾石平均粒径最小。向海方向从滩肩到高潮线平均粒径逐渐减小,但在水边线处增大。砾石磨圆度介于0.59~0.75之间,等级均为圆状,砾石海滩均已达到较成熟阶段;其中北长山岛的月牙湾海滩砾石磨圆最好,长滩海滩砾石的磨圆最差,由陆向海磨圆度值呈增大的趋势。形状比率范围介于1.36~1.77之间,与磨圆度呈明显负相关(R2=0.98),砾石由陆向海从长条状渐变为椭圆状。南、北长山岛的砾石海滩的砾石形貌受到物源、动力条件和人为活动的影响。研究区砾石海滩坡度范围为16%~35%,海滩坡度与沉积物粒径呈正相关。
厦门潮间带沉积物磷、铁和硫的时空分布及磷释放风险研究
潘峰, 郭占荣, 蔡宇, 刘花台, 王新红
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.01.008
摘要:
为了解潮间带沉积物铁和硫的氧化还原过程以及上覆水缺氧等对磷再活化和释放的影响,选择厦门翔安海岸带,应用原位、高分辨采样技术,对沉积物、孔隙水以及上覆水进行为期一年的连续采样和监测。结果表明:上覆海水缺氧和磷浓度超标较为严重,二者在多数月份分别低于2 mg/L和高于0.06 mg/L;在垂向剖面上,孔隙水溶解活性磷(SRP)同溶解铁变化一致,而DGT效态磷和硫在局部硫高值区分布一致,表明磷的钝化和再活化主要受控于铁、局部受控于硫的氧化还原过程;在季度变化上,孔隙水SRP同上覆水SRP浓度比较一致,归因于缺氧的沉积环境有利于SRP的跨界面交换,而多种环境因素的叠加影响着SRP和DGT有效态磷的时空变化;表层孔隙水中磷浓度梯度不显著,即磷的释放风险不大,但环境因素的变化极易触发内源磷的释放。
Pseudoalteromonas marina鞭毛蛋白对生物被膜形成及厚壳贻贝附着的影响
蔡雨珊, 张秀坤, 竹攸汀, 杨金龙, 梁箫
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.02.015
摘要:
大多数海洋无脊椎动物在发育过程中都经历浮游、底栖附着阶段,厚壳贻贝(Mytilus coruscus)作为海洋经济物种与大型污损生物,其附着机制受到广泛关注。为探究海洋细菌与厚壳贻贝附着的互作关系,选取了对厚壳贻贝稚贝附着具有较高诱导活性的海洋细菌—海假交替单胞菌(Pseudoalteromonas marina),采用酸解超速离心法提取P. marina Pse的鞭毛蛋白。将提取的鞭毛蛋白与琼脂糖溶液混合,形成凝胶直接刺激稚贝;再用提取的鞭毛蛋白处理P. marina 生物被膜进行稚贝附着实验。通过共聚焦激光扫描分析形成的生物被膜上生物量、细菌密度和胞外产物含量的变化。结果表明P. marina 鞭毛蛋白与琼脂糖形成的混合凝胶可显著促进厚壳贻贝稚贝的附着;鞭毛蛋白处理的生物被膜对厚壳贻贝稚贝附着的诱导活性显著提高;生物被膜上的生物量、细菌密度、膜厚、胞外β-多糖、脂质和蛋白含量都有所增加。研究表明,鞭毛蛋白可以直接调控厚壳贻贝稚贝的附着,也可通过改变P. marina 生物被膜的生物学特性,间接影响厚壳贻贝稚贝的附着,为探究细菌鞭毛蛋白与厚壳贻贝附着互作机制提供理论依据。
长江口及邻近海域有色溶解有机物的分布及河口混合行为的季节变化研究
解李娜, 周斌, 刘梦, 杨琳, 杨桂朋, 张婧
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.02.010
摘要:
于2019年3月、7月和10月对长江口及邻近海域有色溶解有机物(chromophoric dissolved organic matter, CDOM)的分布及河口混合行为进行分析研究。通过对盐度、吸收光谱斜率S275~295、吸收系数aCDOM(355)以及叶绿素Chl a的分析发现,在口内低盐度区,7月淡水流量大,陆源输入量最大,aCDOM(355)值最高,3月CDOM来源主要受陆源输入和浮游植物生产活动的影响,aCDOM(355)值较10月高;在口外高盐度区,3月和7月aCDOM(355)值相近,均低于10月,CDOM分布主要受浮游植物生产活动的影响。利用EEMs-PARAFAC(三维荧光光谱−平行因子分析)方法共鉴定出4个荧光组分:类蛋白质组分C1(280/330 nm)和类腐殖质组分C2(300/350 nm)、类腐殖质组分C3(260/465 nm)和类腐殖质组分C4(320/410 nm)。在3月、7月及10月,4个荧光组分强度由长江口内到口外呈递减趋势,受陆源输入和浮游植物生产活动的影响,平均荧光强度的季节变化总体上来说是7月>10月>3月。3个季节CDOM荧光组分均存在偏离理论稀释线的现象,说明CDOM的来源(陆源输入、沉积物再悬浮和现场生物活动)和去除(被颗粒物吸附、光降解和细菌降解)机制复杂多变,揭示了长江口区域CDOM在不同时空下的不保守混合行为。
锦州湾表层海水微塑料分布特征
曲玲, 张微微, 王旭, 郭洪发, 陈元, 李明浩, 张守锋, 赵骞, 王菊英
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.02.009
摘要:
海洋微塑料是全球关注的新兴环境问题,海湾由于特殊的地理环境特征,成为微塑料分布研究的热点区域。本研究以锦州湾为研究海域,于2017年10月布设了11个点位开展表层海水微塑料样品采集,在实验室采用湿式氧化法开展样品前处理,应用傅立叶变换显微红外光谱仪分析鉴定微塑料成分。研究结果表明,锦州湾表层水体微塑料平均丰度为(0.93±0.59)个/m3,微塑料数量占全部塑料样品的96.2%。微塑料的主要成分为聚丙烯和聚乙烯,分别占55.0%和23.5%;线状和片状塑料的比例最高,分别占41.7%和26.2%;白色、蓝色和半透明微塑料分别占35.1%、26.0%和21.4%。受水动力条件和陆域河流输入等影响,锦州湾表层水体中微塑料的空间分布整体呈现北部偏高、向南部递减的趋势。
桑沟湾不同形态锰的分布、季节变化及影响因素
刘家琦, 任景玲, 陈晶, 房瑞雪, 蒋增杰
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.01.003
摘要:
利用催化动力学分光光度法和两步提取法对2011年4月、8月、10月和2012年1月桑沟湾海域溶解态无机锰(DIMn)和表层沉积物中的锰的含量进行测定。结果表明,桑沟湾4个季节DIMn浓度呈现出近岸高、远岸低的分布特点,其平均浓度分别为(60.5±43.1) nmol/L、(42.0±30.5) nmol/L、(23.4±11.2) nmol/L和(18.2±13.5) nmol/L,呈现出明显的季节变化,即春季最高,夏季、秋季次之,冬季最低;与相邻的俚岛湾和爱莲湾相比,桑沟湾春季、夏季DIMn的浓度较高,秋季、冬季则没有显著性差异。桑沟湾表层沉积物中总Mn在4个季节的浓度分别为(861±308) mg/kg、(915±322) mg/kg、(589±108) mg/kg、(653±185) mg/kg,表层沉积物中醋酸提取态Mn在4个季节的浓度分别为(500±272) mg/kg、(502±232) mg/kg、(322±81) mg/kg、(345±91) mg/kg,两者均表现出近岸高、远岸低的分布特点。醋酸提取态Mn的浓度在春季、夏季要显著高于秋季、冬季。悬浮颗粒物的吸附和浮游生物的利用是影响桑沟湾DIMn浓度与分布的重要因素。桑沟湾DIMn的源主要包括河流及地下水输送、大气输送、沉积物−水界面释放;汇主要包括养殖生物的清除、向黄海的输送等。简单箱式模型收支计算结果显示,桑沟湾DIMn的源略大于汇,表明除了养殖生物的清除和向黄海的输送,桑沟湾DIMn还存在其他汇。本研究的结果为桑沟湾DIMn的生物地球化学循环的深入认识提供了基础数据。
海草床微生物研究进展
蔡泽富, 陈石泉, 吴钟解, 沈捷, 谢珍玉, 骆丽珍, 庞巧珠, 章翔, 王道儒
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.02.008
摘要:
海草是一类生长于海洋环境的单子叶植物。细菌、真菌、微藻、古生菌和病毒等微生物栖息在海草器官及其周围环境,对海草生长、营养和健康以及海草床物质循环起着重要作用。本文通过分析与总结国内外参考文献,简要介绍了海草床微生物的一些新的研究进展,并讨论了将来可能进行的研究方向。海草微生物组与沉积物和海水中的微生物群落存在较大差异,其分布在离散且高度异质性的生态位,且该模式在广泛的地理尺度上保持不变,不是受海草种类和沉积物类型控制,而是主要取决于环境驱动与海草代谢。大部分海草核心微生物群落都参与硫循环。今后可采用模拟实验、生态模型、基因组、宏基因组、转录组与代谢组等技术方法研究海草床微生物的多样性、组成、功能、定植与病害等。此外,揭示海草床中微生物、海草和环境之间的相互关系,对受威胁的海草床保护具有重要意义。
长江口甲藻孢囊与水体富营养化和厄尔尼诺指数关系研究
戴鑫烽, 曾宇兰, 李冬融, 王鹏斌, 郭若玉, 王瑞芳, 陆斗定
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.01.005
摘要:
甲藻孢囊是一种可用于追溯环境变化历史的生物微化石,如指示水体富营养化和气候变化,但是如何指示水体富营养化存在争议,并且如何区分甲藻孢囊中的水体富营养化信号和气候变化信号也是一个科学难题。为了研究这两个科学问题,我们利用长江口海域受到水体富营养化和厄尔尼诺气候双重影响的特点,在该海域不同位置采集了4根沉积柱,分析了其中的甲藻孢囊。结果显示,长江口海域水体富营养化会引起总甲藻孢囊以及产麻痹性贝毒甲藻孢囊丰度上升,并且导致异养型和自养型甲藻孢囊的比率下降,这说明引起长江口海域富营养化主要原因还是以氮、磷、钾为主导的农业和生活污水。受长江冲淡水流影响,这种富营养化信号在近处相对较弱;中间处信号明显;远处信号几乎未见。同时入海口近处高沉积速率沉积柱样的分析结果显示,甲藻孢囊丰度存在季节性的变化规律,其中以冬季甲藻孢囊丰度最低,推测低温起了主导作用。而厄尔尼诺气候事件可以通过影响陆地径流从而改变陆源营养盐的输入来改变甲藻孢囊丰度,反映在沉积柱中的信息即为甲藻孢囊丰度峰谷值的出现。该信号也随距离入海口的远近不同而不同:近处受水流突然增大或减弱导致甲藻孢囊丰度谷值和峰值出现;中间处水流与甲藻孢囊丰度峰谷值重叠且信号较强;远处丰度峰值信号明显但主导因素多样化。这些结果对该海域环境演变历史重建,赤潮发生历史和厄尔尼诺现象研究都具有十分重要的科学意义。
表层海水硅同位素的分布特征及其影响因素
倪建宇, 付锋, 王渊, 姚旭莹
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.01.002
摘要:
本文分析了采集自太平洋、印度洋和大西洋的表层海水溶解硅酸盐的δ30Si值,结果表明,太平洋表层海水的δ30Si值为0.45‰~2.91‰,平均值为(1.52±0.59)‰;印度洋表层海水的δ30Si值为0.98‰~2.30‰,平均值为(1.52±0.36)‰;大西洋表层海水的δ30Si值为0.90‰~2.23‰,其平均值为(1.55±0.35)‰。硅同位素在各大洋表层,主要表现出与大洋表层环流和经向翻转流的相关性,其分布特征受表层水体中的生物活动以及表层洋流运动导致的不同水团之间的混合的影响,且混合作用可能对开放大洋表层水体的δ30Si分布具有显著的影响。
低氧胁迫对军曹鱼幼鱼生长、血清生化和非特异性免疫指标的影响
王维政, 曾泽乾, 黄建盛, 郭志雄, 李洪娟, 陈刚
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.02.005
摘要:
为了研究低氧胁迫对军曹鱼幼鱼生长、血清生化和非特异性免疫指标的影响,将体重为(50.44±2.78) g的军曹鱼幼鱼在(3.15±0.21) mg/L的低氧环境下养殖4周,分别在第1 d、7 d、14 d、28 d取样并进行相关指标的测定。结果表明,在低氧胁迫过程中:(1)军曹鱼幼鱼生长受到低氧的抑制,增重率和特定生长率显著低于对照水平(p<0.05)。(2)血清肝功能指标表现为不同程度的上升趋势,其中谷草转氨酶(AST)在第7 d、14 d、28 d极显著高于对照组(p<0.01);谷丙转氨酶(ALT)活性在第14 d、28 d极显著高于对照组(p<0.01);总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量均在第14 d和28 d与对照组有显著性差异(p<0.05)。(3)血清糖脂水平表现为波动升高的趋势,其中血糖(GLU)含量在第1 d、14 d和28 d与对照水平有显著性差异(p<0.05);甘油三酯(TG)含量在第14 d和28 d极显著高于对照水平(p<0.01);总胆固醇(TC)含量在第1 d显著下降(p<0.05)后呈不断上升的趋势。(4)血清离子浓度变化情况各异,其中钠离子(Na+)和氯离子(Cl)在第14 d和28 d极显著升高(p<0.01);钾离子(K+)浓度不断升高并在第7 d、14 d和28 d与对照组具有显著性差异(p<0.05);钙离子(Ca2+)则呈不断下降的变化趋势,在第14 d和28 d显著低于对照水平(p<0.05)。(5)血清超氧化物歧化酶(SOD)活性持续升高,并在第7 d、14 d、28 d极显著高于对照组(p<0.01);丙二醛(MDA)含量持续上升,并在第14 d、28 d极显著高于对照组(p<0.01);过氧化氢酶(CAT)活性表现为“下降−上升−下降”变化趋势;溶菌酶(LZM)活性在第1 d显著升高(p<0.05)后下降。研究结果显示,低氧胁迫对军曹鱼幼鱼造成一定程度的氧化损伤,抑制其生长并使血清生化和非特异性免疫相关指标发生显著变化,表明军曹鱼机体物质代谢和免疫系统受到影响。
基于增殖放流的定栖性种类剩余产量模型及其模拟分析
王迎宾
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.02.002
摘要:
为应对渔业资源的日益衰退,增殖放流成为了目前补充资源、维持资源可持续利用的主要手段之一。增殖放流实施后,渔业资源的可持续特征是学者们普遍关心,却又无法使用传统剩余产量模型有效解决的问题。本研究基于传统的Schaefer剩余产量模型,提出了一个适用于增殖放流情况下的剩余产量模型(增殖剩余产量模型),模拟分析了不同增殖放流和捕捞策略对模型的影响。该模型的形式与Schaefer剩余产量模型相似,但加入了描述增殖群体增长特征的参数—有效增殖率(effective enhancement rate, e),以此来表示增殖放流的群体对产量产生的影响。结果显示,合理的增殖放流可以起到增加最大可持续产量(Maximum Sustainable Yield, MSY)的效果,使用增殖剩余产量模型能够得到合理的MSY等关键指标的估算结果。与无增殖放流情况相比,增殖放流影响下,海域原存资源(海域原本存在的群体)达到MSY时所需的生物量(BMSY)较小,而可承受的捕捞努力量(EMSY)则有所增加。增殖剩余产量模型所反映的原存群体和增殖群体之间会产生抑制作用。在该作用影响下,不同增殖放流和捕捞策略会对模型的评估结果产生影响。与传统模型相比,该模型将增殖放流纳入MSY的评估过程,提高了增殖放流影响下MSY评估的准确性,可用于诸如海洋牧场等边界较清晰的海域内,增殖定栖性种类MSY的估算。
广西红树林土壤放线菌多样性及功能酶活性研究
李菲, 李喆, 胡文进, 黄庶识, 刘泾泾, 黄媛林, 王巧贞, 潘信利
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2021.02.001
摘要:
勘探广西茅尾海红树林自然保护区内红树林土壤中可培养放线菌的多样性,挖掘具有高产多种功能酶活性的放线菌类群。应用可培养技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析研究红树林土壤中可培养放线菌的多样性;并以10种酶活底物为指示物,结合点植法和透明圈法对可培养的放线菌进行功能酶活性筛选。结果显示,从红树林土壤中共分离到444株放线菌,隶属于6目13科24属63种,其中3株放线菌为潜在新种。从63株放线菌中筛选出56株放线菌在至少1种功能酶活性检测中显示阳性,总阳性率为88.89%;其中具有2种以上功能酶活性的放线菌29株,链霉菌属、微杆菌属和短小杆菌属的产酶菌株最为丰富。综上所述,广西茅尾海红树林自然保护区内红树林土壤中可培养放线菌的种类丰富多样,潜藏着放线菌新资源,且功能酶活性显著,具有较大的挖掘潜力。
林丽娜, 陈红霞, 刘娜
摘要:
东海南部海洋初级生产力与鲐鱼资源量变动关系的研究
官文江, 陈新军, 高峰, 李纲
摘要:
海洋初级生产力决定海洋渔业资源的潜在产量,我国应用海洋初级生产力方法估算渔业资源量亦已取得不少研究成果,但海洋生态系统中的营养控制机制复杂多样,将影响海洋初级生产力与鱼类资源量的关系。本文利用中国大型灯光围网渔业在东海南部渔场的鲐鱼(Scomber japonicus)捕捞数据与海洋净初级生产力的遥感资料分析了鲐鱼资源量变化与净初级生产力的关系,探讨了其生态系统营养控制机制。研究结果表明,净初级生产力与标准化CPUE(Catch Per Unit Effort)不存在显著的线性关系(P>0.05),但呈显著非线性关系(P<0.05),且这种非线性关系表现为倒抛物线,即鲐鱼资源量随净初级生产力的增加而提高,但当净初级生产力进一步增加,鲐鱼资源量则呈下降趋势。净初级生产力与标准化CPUE呈显著的倒抛物线关系表明生态系统存在上行控制机制,但并非受该机制完全控制。种间竞争或浮游动物资源量的变动均可能引起鲐鱼资源的相对丰度与净初级生产力呈倒抛物线关系。
综述
冲绳海槽火山岩地球化学特征及岩浆源区地幔性质探讨
张宇蛟, 翟世奎
, doi: 10.12284/hyxb2021073
摘要:
冲绳海槽是因菲律宾海板块俯冲于欧亚板块之下,在陆壳上发育起来的一个初始的弧后盆地,是研究弧后扩张作用早期盆地演化、岩浆作用和壳幔过程的天然实验室。尽管迄今对冲绳海槽已经做了大量的调查研究工作,但仍存在一些颇有争议或亟待解决的科学问题,如:冲绳海槽酸性浮岩与基性玄武岩之间的成因联系,冲绳海槽不同区段构造背景对岩浆作用的控制,冲绳海槽岩浆源区地幔的特征,俯冲板块组分(流体+熔体)对地幔楔部分熔融的贡献等。作者在系统收集和整理(剔除了一些存疑数据)了迄今已有冲绳海槽火山岩主量元素、微量元素(包括稀土元素)与Sr-Nd-Pb同位素数据的基础上,通过对资料的系统分析,进一步确认了酸性浮岩与基性玄武岩的岩浆同源性;认为在冲绳海槽北段与中段主要分布有酸性浮岩和中性安山岩,应该是两段区域目前正处于裂谷阶段的反映,而南段广泛分布的基性玄武岩说明在构造性质上已接近成熟性弧后盆地;冲绳海槽的火山岩岩浆源区具有EMII型Dupal异常特征,岩浆源于PREMA和EMII型地幔端元混合的源区地幔,其中EMII约占比15%,PREMA贡献率在85%左右;源于俯冲的菲律宾海板块(俯冲洋壳或沉积物)的流/熔体的加入是导致冲绳海槽下伏地幔具有EMII型特征的原因,这一点不同于Dupal异常源于壳幔相互作用的观点。
论文
基于贝叶斯状态空间产量模型的大西洋黄鳍金枪鱼资源评估
田志盼, 田思泉, 戴黎斌, 麻秋云
, doi: 10.12284/hyxb2021002
摘要:
黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)是全球远洋渔业的重要目标鱼种,要实现有效的管理,对其进行科学的资源评估是必不可少的。本文以大西洋黄鳍金枪鱼为研究对象,根据国际大西洋金枪鱼养护委员会的渔获量和单位捕捞努力量渔获量数据,使用贝叶斯状态空间模型进行资源评估,并探讨不同剩余产量函数和单位捕捞努力量渔获量数据对评估的影响。结果表明,使用美国、委内瑞拉、日本和中国台北4个船队的单位捕捞努力量渔获量数据及Fox剩余产量函数时模型拟合效果最佳。关键参数环境容纳量和内禀增长率的估计中值和95%置信区间分别为178(140,229)×104 t和0.210(0.159,0.274);当前资源量为72.5×104 t,最大可持续产量为13.7×104 t时,种群既没有遭受资源型过度捕捞,也没有捕捞型过度捕捞发生。敏感性分析表明,当渔获量数据存在误报率(70%、80%、90%、110%、120%和130%)时,生物量的评估结果偏高,而捕捞死亡率的结果偏低,但种群均处于健康状态;预测分析显示,当总允许可捕量设为11×104 t时,资源在2024年前仍基本保持健康状态。本研究与国际大西洋金枪鱼养护委员会现有的评估结果基本一致,且模型较稳健,可以为管理决策提供建议。根据模型结果,建议总允许可捕量为11×104 t或更低,以使资源达到可持续开发水平。
海洋化学
El Niño事件对河流入海COD的调控机制
黄全佳
, doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2020.12.001
摘要:
入海污染物在线监测是实现海洋污染总量控制和测管协同的关键手段之一。本文基于布设在福建省九龙江口的多参数浮标,获取2014−2018年浮标盐度和荧光溶解有机质(FDOM)数据,结合人工采样测定化学需氧量(COD)浓度,建立了河口区COD浓度的快速反演模型。使用有效浓度法外推得到河端COD浓度,结合流量数据估算了高频率的COD入海通量,利用通量分解模型定量分析了COD入海通量的调控因素。结果表明:(1) COD河端有效浓度的拟合值与实测值的偏差为(10.4±8.8)%,模型能够较好地反演九龙江口河端的COD浓度;(2)在季节尺度上,受2015−2016年超强El Niño事件影响,2016年旱季的异常降雨降低了河流COD浓度,但是径流量的增加仍然显著提高了该季节COD的入海通量;(3)在年际尺度上,2015−2016年El Niño事件所引起的异常降雨事件导致2016年九龙江COD入海通量为(4.4 ± 0.9)×104 t/a,显著高于2014年、2015年及2017年3.0×104~3.2×104 t/a。上述研究结果表明,FDOM水质浮标在线监测系统,有助于实现对陆源COD入海通量及其调控因素的长期连续高频监测,可为海洋生态环境保护和管理提供重要技术支撑。