2022年 第44卷 第10期
2022, 44(10): 1-9.
doi: 10.12284/hyxb2022198
摘要:
河口水流是河口生态环境、河道演变、物质输运等物理过程的根本动力。由于径流、潮波、地形以及气象等因素的影响，河口水流呈现复杂的三维结构。其中既包括淡水注入形成的余流，也包括周期性的潮流、风生流、斜压流及河口非线性作用导致的流动等。为探究河口水流的组成及其潮内变化，基于瓯江口实测资料，利用主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）法对河口水流进行分解，探讨了PCA法对河口水流的分解性能及斜压分潮流的高频特征。研究认为，PCA法在河口水流结构研究中既可采用原始数据操作亦可用标准化的数据进行计算。PCA法可分解出斜压成分（河口重力环流型结构），但不能将正压成分（径流和潮流）分开，径流和潮流二者综合作用的结果体现在主成分的得分之中。主成分的取舍应根据水流结构和累计解释方差综合判断，不宜仅依据累计解释方差。河口斜压流动具有明显的高频特征，近似呈1/4日分潮的周期。
河口水流是河口生态环境、河道演变、物质输运等物理过程的根本动力。由于径流、潮波、地形以及气象等因素的影响，河口水流呈现复杂的三维结构。其中既包括淡水注入形成的余流，也包括周期性的潮流、风生流、斜压流及河口非线性作用导致的流动等。为探究河口水流的组成及其潮内变化，基于瓯江口实测资料，利用主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）法对河口水流进行分解，探讨了PCA法对河口水流的分解性能及斜压分潮流的高频特征。研究认为，PCA法在河口水流结构研究中既可采用原始数据操作亦可用标准化的数据进行计算。PCA法可分解出斜压成分（河口重力环流型结构），但不能将正压成分（径流和潮流）分开，径流和潮流二者综合作用的结果体现在主成分的得分之中。主成分的取舍应根据水流结构和累计解释方差综合判断，不宜仅依据累计解释方差。河口斜压流动具有明显的高频特征，近似呈1/4日分潮的周期。
2022, 44(10): 10-19.
doi: 10.12284/hyxb2022184
摘要:
基于NCEP CFSV2再分析风场驱动SWAN模型，对南海至北部湾为期1年的海浪逐时过程进行了数值模拟，利用Jason-2卫星和近岸浮标整年观测数据检验了模拟效果。在此基础上，评估了模型空间网格尺度对北部湾内波浪模拟的影响，分析了波浪的季节变化特征，辨析了局地风和南海传入浪对海湾波浪的驱动贡献。研究显示：（1）较Jason-2卫星观测值，有效波高模拟值的均方根误差和分散系数分别约为0.4 m和0.2；较北部湾湾顶近岸浮标逐时观测值，有效波高的均方根误差和分散系数分别约为0.2 m和0.4，平均波周期的均方根误差和分散系数分别约为0.6 s和0.2，平均波向的均方根误差约为30°；（2）空间网格分辨率为12'×12'的模型对北部湾20 m以深开敞海域波浪的模拟效果良好，模拟值较2'×2'模型的平均相对偏差在10%以下；（3）北部湾冬季盛行东北向波，夏季盛行偏南向浪，季风转换期盛行东南向浪，全年波浪在季风期强于季风转换期，冬季最强、冬夏转换期最弱；（4）局地风对北部湾波浪的驱动贡献自湾口向湾内增强，季风期强于季风转换期；南海传入浪的驱动贡献自湾口向湾内减弱，季风转换期强于季风期；海湾中部和北部的波浪以局地风为主控因素，海南岛南部和东部水域以传入浪的影响为主，海南岛西南水域受局地风和传入浪的共同控制。
基于NCEP CFSV2再分析风场驱动SWAN模型，对南海至北部湾为期1年的海浪逐时过程进行了数值模拟，利用Jason-2卫星和近岸浮标整年观测数据检验了模拟效果。在此基础上，评估了模型空间网格尺度对北部湾内波浪模拟的影响，分析了波浪的季节变化特征，辨析了局地风和南海传入浪对海湾波浪的驱动贡献。研究显示：（1）较Jason-2卫星观测值，有效波高模拟值的均方根误差和分散系数分别约为0.4 m和0.2；较北部湾湾顶近岸浮标逐时观测值，有效波高的均方根误差和分散系数分别约为0.2 m和0.4，平均波周期的均方根误差和分散系数分别约为0.6 s和0.2，平均波向的均方根误差约为30°；（2）空间网格分辨率为12'×12'的模型对北部湾20 m以深开敞海域波浪的模拟效果良好，模拟值较2'×2'模型的平均相对偏差在10%以下；（3）北部湾冬季盛行东北向波，夏季盛行偏南向浪，季风转换期盛行东南向浪，全年波浪在季风期强于季风转换期，冬季最强、冬夏转换期最弱；（4）局地风对北部湾波浪的驱动贡献自湾口向湾内增强，季风期强于季风转换期；南海传入浪的驱动贡献自湾口向湾内减弱，季风转换期强于季风期；海湾中部和北部的波浪以局地风为主控因素，海南岛南部和东部水域以传入浪的影响为主，海南岛西南水域受局地风和传入浪的共同控制。
2022, 44(10): 20-34.
doi: 10.12284/hyxb2022200
摘要:
针对台风参数化风场模型中最大风速半径\begin{document}$（{R}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}）$\end{document} ![]()
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\begin{document}$（B）$\end{document} ![]()
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针对台风参数化风场模型中最大风速半径
2022, 44(10): 35-48.
doi: 10.12284/hyxb2022202
摘要:
本文利用第五次国际耦合模式比较计划（CMIP5）中的地球系统模式（ESM2M），结合Argo观测数据和由Ishii等整理的再分析数据集，分析现在气候背景和辐射强迫极端增强下副热带东北太平洋海域（10°～40°N，110°～160°W）混合层深度（MLD）和潜沉率的季节变化特征，研究其对全球变暖的响应。在现在气候背景下，二者最大值均出现在冬季。潜沉率的主要贡献项存在显著的季节变化差异，1−5月主要受侧向潜沉率的变化控制，6−12月则由风应力旋度导致的埃克曼抽吸速度变化主控。全球变暖后，季节循环信号的主控要素不变。但受风应力旋度等要素变化的影响，各季节的MLD减小，大值区范围收缩。由于冬季减小幅度远大于夏季，MLD季节波动幅度（振幅）显著变小。长期看，MLD呈现持续变浅的趋势，其空间不均匀性减弱引起的MLD锋面减弱是控制侧向潜沉率减弱，最终导致总潜沉率减弱的关键。由于埃克曼抽吸速度的季节变化信号对全球变暖的响应较小，因此总潜沉率在冬季受全球变暖的影响最为强烈。上述结果表明，构成潜沉率的两个关键要素对总潜沉率的贡献比例是随着季节变化而改变的：冬季MLD锋面强盛时期，侧向潜沉率的影响将显著增强。全球变暖前后二者截然不同的变化会显著改变潜沉率的季节循环振幅，可能对该区域模态水的形成和输运产生深远的影响。
本文利用第五次国际耦合模式比较计划（CMIP5）中的地球系统模式（ESM2M），结合Argo观测数据和由Ishii等整理的再分析数据集，分析现在气候背景和辐射强迫极端增强下副热带东北太平洋海域（10°～40°N，110°～160°W）混合层深度（MLD）和潜沉率的季节变化特征，研究其对全球变暖的响应。在现在气候背景下，二者最大值均出现在冬季。潜沉率的主要贡献项存在显著的季节变化差异，1−5月主要受侧向潜沉率的变化控制，6−12月则由风应力旋度导致的埃克曼抽吸速度变化主控。全球变暖后，季节循环信号的主控要素不变。但受风应力旋度等要素变化的影响，各季节的MLD减小，大值区范围收缩。由于冬季减小幅度远大于夏季，MLD季节波动幅度（振幅）显著变小。长期看，MLD呈现持续变浅的趋势，其空间不均匀性减弱引起的MLD锋面减弱是控制侧向潜沉率减弱，最终导致总潜沉率减弱的关键。由于埃克曼抽吸速度的季节变化信号对全球变暖的响应较小，因此总潜沉率在冬季受全球变暖的影响最为强烈。上述结果表明，构成潜沉率的两个关键要素对总潜沉率的贡献比例是随着季节变化而改变的：冬季MLD锋面强盛时期，侧向潜沉率的影响将显著增强。全球变暖前后二者截然不同的变化会显著改变潜沉率的季节循环振幅，可能对该区域模态水的形成和输运产生深远的影响。
2022, 44(10): 49-62.
doi: 10.12284/hyxb2022178
摘要:
为了解胶州湾水体和表层沉积物营养环境状况及其主要影响因素，于2019年8月在胶州湾30个站位点采集了海水和表层沉积物样品，并于2021年5月在胶州湾沿岸采集了18个站位点的水样，对水体溶解无机态营养盐浓度和组成以及表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及生物硅含量和碳、氮稳定同位素（δ13C、δ15N）进行了分析。结果表明，胶州湾内水体和沿岸水体中溶解无机氮、溶解无机磷和溶解硅酸盐浓度空间分布相近，高值均位于湾东北部，主要受到河流输入和沿岸污水排放的影响，低值主要出现在湾中部和湾口处。结合近30年来的历史数据分析发现，胶州湾夏季营养盐浓度在1990−2008年期间呈持续上升的趋势，政府实施的污染物总量控制措施以及河流径流量下降使得2006年以来营养盐浓度呈现下降的趋势，该变化在空间上主要体现为大沽河氮、磷输入量的减少及其对应的湾西部营养盐高值的消失。胶州湾氮、磷营养盐输入的不平衡使得“磷限制”在2000年后逐渐加剧。胶州湾表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量高值均集中于东北部和东部沿岸，结合生物硅和水体营养盐含量分析显示，这主要是河流与排污输入及其带来的高初级生产力造成的，沉积物生源要素与水体营养盐在空间分布上存在较好的耦合关系。沉积物粒度较粗对有机质保存的不利影响以及湾口较强的水动力作用共同导致了湾西部、中部以及湾口的生源要素含量较低。δ13C以及二端元混合模型显示，胶州湾表层沉积物有机质来源总体以海源为主，平均占比为64%，东部沿岸受陆源输入影响较明显。δ15N的空间分布显示，胶州湾表层沉积物中氮元素受到了海水养殖与污水排放的共同影响。水体和沉积物营养环境现状共同表明，对东北部河流和沿岸污水排放的控制是后期胶州湾污染治理的关键。
为了解胶州湾水体和表层沉积物营养环境状况及其主要影响因素，于2019年8月在胶州湾30个站位点采集了海水和表层沉积物样品，并于2021年5月在胶州湾沿岸采集了18个站位点的水样，对水体溶解无机态营养盐浓度和组成以及表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及生物硅含量和碳、氮稳定同位素（δ13C、δ15N）进行了分析。结果表明，胶州湾内水体和沿岸水体中溶解无机氮、溶解无机磷和溶解硅酸盐浓度空间分布相近，高值均位于湾东北部，主要受到河流输入和沿岸污水排放的影响，低值主要出现在湾中部和湾口处。结合近30年来的历史数据分析发现，胶州湾夏季营养盐浓度在1990−2008年期间呈持续上升的趋势，政府实施的污染物总量控制措施以及河流径流量下降使得2006年以来营养盐浓度呈现下降的趋势，该变化在空间上主要体现为大沽河氮、磷输入量的减少及其对应的湾西部营养盐高值的消失。胶州湾氮、磷营养盐输入的不平衡使得“磷限制”在2000年后逐渐加剧。胶州湾表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量高值均集中于东北部和东部沿岸，结合生物硅和水体营养盐含量分析显示，这主要是河流与排污输入及其带来的高初级生产力造成的，沉积物生源要素与水体营养盐在空间分布上存在较好的耦合关系。沉积物粒度较粗对有机质保存的不利影响以及湾口较强的水动力作用共同导致了湾西部、中部以及湾口的生源要素含量较低。δ13C以及二端元混合模型显示，胶州湾表层沉积物有机质来源总体以海源为主，平均占比为64%，东部沿岸受陆源输入影响较明显。δ15N的空间分布显示，胶州湾表层沉积物中氮元素受到了海水养殖与污水排放的共同影响。水体和沉积物营养环境现状共同表明，对东北部河流和沿岸污水排放的控制是后期胶州湾污染治理的关键。
2022, 44(10): 63-79.
doi: 10.12284/hyxb2022186
摘要:
沉积物中氧化还原敏感元素（Redox Sensitive Element，RSE）含量变化是上覆水体氧化还原环境良好的替代指标。本文通过冲绳海槽中南部两个柱状沉积物（深度：30 cm）粒度、总有机碳、总氮及其同位素含量和氧化还原敏感元素含量等指标，探究复杂环境背景下冲绳海槽柱状沉积物中RSE的赋存机理与环境指示意义。研究发现，柱状沉积物中除了Cr亏损，其他RSE均显示有不同程度的富集。“粒控效应”对冲绳海槽柱状沉积物的RSE含量影响较小；分析可知，海水表层生产力是影响沉积物氧化还原环境的主要因素，通过Mn（氢）氧化物的吸附或解吸附作用实现RSE的富集与亏损。δCe、V/Cr、Ni/Co和V/（V+Ni）等指标指示沉积物整体处于氧化−弱氧化环境。沉积物中Mn元素通过还原作用以Mn2+形式向上扩散，在25～30 cm处被含氧间隙水氧化富集形成锰峰，指示柱状沉积物0～25 cm处为氧化环境，25～30 cm处为弱氧化环境。
沉积物中氧化还原敏感元素（Redox Sensitive Element，RSE）含量变化是上覆水体氧化还原环境良好的替代指标。本文通过冲绳海槽中南部两个柱状沉积物（深度：30 cm）粒度、总有机碳、总氮及其同位素含量和氧化还原敏感元素含量等指标，探究复杂环境背景下冲绳海槽柱状沉积物中RSE的赋存机理与环境指示意义。研究发现，柱状沉积物中除了Cr亏损，其他RSE均显示有不同程度的富集。“粒控效应”对冲绳海槽柱状沉积物的RSE含量影响较小；分析可知，海水表层生产力是影响沉积物氧化还原环境的主要因素，通过Mn（氢）氧化物的吸附或解吸附作用实现RSE的富集与亏损。δCe、V/Cr、Ni/Co和V/（V+Ni）等指标指示沉积物整体处于氧化−弱氧化环境。沉积物中Mn元素通过还原作用以Mn2+形式向上扩散，在25～30 cm处被含氧间隙水氧化富集形成锰峰，指示柱状沉积物0～25 cm处为氧化环境，25～30 cm处为弱氧化环境。
2022, 44(10): 182-192.
doi: 10.12284/hyxb2022166
摘要:
珠江口受复杂径−潮动力耦合作用的影响，河口重金属迁移转化机制复杂多变。本文基于2018年夏季珠江口及其邻近海域海水和沉积物的调查资料，研究了珠江口多动力因子驱动下7种重金属元素汞、砷、锌、镉、铅、铜和铬的沉积、迁移和积累机制。结果表明：相比于溶解态重金属（水体中）的赋存状况，吸附态重金属（沉积物中）更稳定，污染也更严重；采用皮尔逊相关分析和主成分分析计算出重金属元素与环境因子之间的响应关系，溶解态重金属主要以稀释混合过程为主，吸附态重金属受有机碳和氧化还原作用的影响较大；沉积物−水界面重金属的分配系数显示出铅和铬易被吸附在颗粒物上，而镉和汞易溶解在水体中，揭示了河口复杂动力影响下元素在不同介质的形态转换特征；除了镉−铬、镉−铜和铬−砷这3组元素间不显著相关，其他元素间的显著相关性表明了重金属元素具有相似的来源，并采用主成分分析探讨了重金属元素的潜在来源，主要来源为工业废水，农业和大气沉降次之。研究结果可为有效控制重金属的排放和河口污染治理提供重要支撑。
珠江口受复杂径−潮动力耦合作用的影响，河口重金属迁移转化机制复杂多变。本文基于2018年夏季珠江口及其邻近海域海水和沉积物的调查资料，研究了珠江口多动力因子驱动下7种重金属元素汞、砷、锌、镉、铅、铜和铬的沉积、迁移和积累机制。结果表明：相比于溶解态重金属（水体中）的赋存状况，吸附态重金属（沉积物中）更稳定，污染也更严重；采用皮尔逊相关分析和主成分分析计算出重金属元素与环境因子之间的响应关系，溶解态重金属主要以稀释混合过程为主，吸附态重金属受有机碳和氧化还原作用的影响较大；沉积物−水界面重金属的分配系数显示出铅和铬易被吸附在颗粒物上，而镉和汞易溶解在水体中，揭示了河口复杂动力影响下元素在不同介质的形态转换特征；除了镉−铬、镉−铜和铬−砷这3组元素间不显著相关，其他元素间的显著相关性表明了重金属元素具有相似的来源，并采用主成分分析探讨了重金属元素的潜在来源，主要来源为工业废水，农业和大气沉降次之。研究结果可为有效控制重金属的排放和河口污染治理提供重要支撑。
2022, 44(10): 80-89.
doi: 10.12284/hyxb2022116
摘要:
等深流影响的水道沉积体系的沉积特征及其沉积过程是当前深水沉积学研究的热点、难点和前沿科学问题，但研究程度较为薄弱。该文以北礁凹陷上新统（地震反射T20−T30）为研究对象，利用覆盖北礁凹陷局部的三维地震资料，采用均方根属性、相干属性、时间域构造，再结合地震切片等方法，研究北礁凹陷深水区上新统斜交斜坡（走向）的特殊水道沉积体系特征及其沉积过程。研究发现，该水道沉积体系分为早、晚两期，早期发育水道和片状、扇状溢堤沉积，晚期仅发育水道和片状溢堤沉积，其中扇状溢堤沉积仅发育在水道右侧弯曲处，片状溢堤沉积仅分布在水道左侧，水道始终与区域斜坡斜交，水道对称分布且无明显迁移现象。结合该时期北礁凸起发育等深流相关的丘状漂积体和环槽，认为该水道沉积体系特殊的形态主要受控于等深流与浊流交互作用的沉积结果：浊流流经水道，其上覆浊流溢出水道，形成溢岸浊流，在水道左侧，该溢岸浊流与等深流发生相向运动，被等深流“吹拂”到单侧，大面积分布，延伸千米，形成片状溢堤沉积；而在水道弯曲处（右侧），溢岸浊流与等深流发生相对运动，抑制溢岸浊流进一步扩展，形成相对小范围扇状溢堤沉积，该沉积结果与前人水槽实验结果相一致。
等深流影响的水道沉积体系的沉积特征及其沉积过程是当前深水沉积学研究的热点、难点和前沿科学问题，但研究程度较为薄弱。该文以北礁凹陷上新统（地震反射T20−T30）为研究对象，利用覆盖北礁凹陷局部的三维地震资料，采用均方根属性、相干属性、时间域构造，再结合地震切片等方法，研究北礁凹陷深水区上新统斜交斜坡（走向）的特殊水道沉积体系特征及其沉积过程。研究发现，该水道沉积体系分为早、晚两期，早期发育水道和片状、扇状溢堤沉积，晚期仅发育水道和片状溢堤沉积，其中扇状溢堤沉积仅发育在水道右侧弯曲处，片状溢堤沉积仅分布在水道左侧，水道始终与区域斜坡斜交，水道对称分布且无明显迁移现象。结合该时期北礁凸起发育等深流相关的丘状漂积体和环槽，认为该水道沉积体系特殊的形态主要受控于等深流与浊流交互作用的沉积结果：浊流流经水道，其上覆浊流溢出水道，形成溢岸浊流，在水道左侧，该溢岸浊流与等深流发生相向运动，被等深流“吹拂”到单侧，大面积分布，延伸千米，形成片状溢堤沉积；而在水道弯曲处（右侧），溢岸浊流与等深流发生相对运动，抑制溢岸浊流进一步扩展，形成相对小范围扇状溢堤沉积，该沉积结果与前人水槽实验结果相一致。
2022, 44(10): 90-99.
doi: 10.12284/hyxb2022188
摘要:
海底沉积物具有质地松软、强度低的特点，其强度参数与海上平台插桩就位、导管架的安装等工程关系紧密，与海上作业安全息息相关。常规钻孔取芯与静力触探等强度参数获取方法成本较高、取样点少，且对沉积物扰动较大，利用易获取的声学资料预测海底沉积物的强度参数具有重要研究意义。本文基于Wood方程、Biot-Stoll模型、Dvorkin等效介质模型等声波传播理论，计算不同物性参数（密度、孔隙度）梯度下的理论纵波速度，结合室内模拟地层声学实验，对比了模型计算声速与实测声速的变化特征，建立了声速与物性参数关系模型。基于室内模拟地层土力学试验，揭示了沉积物物性与抗剪强度、黏聚力等参数之间的关系，建立了物性与强度参数关系模型。以物性参数为桥梁，建立基于声学特征的海底沉积物强度参数预测模型。此模型既避免了原位取样沉积物失水扰动的问题，又弥补了经验公式局限性的缺点，具有普适性与准确性，有效提高无法取样地区沉积物强度参数的精度，提高了经济效益，对浅层的勘探与开发起到了理论指导的作用。
海底沉积物具有质地松软、强度低的特点，其强度参数与海上平台插桩就位、导管架的安装等工程关系紧密，与海上作业安全息息相关。常规钻孔取芯与静力触探等强度参数获取方法成本较高、取样点少，且对沉积物扰动较大，利用易获取的声学资料预测海底沉积物的强度参数具有重要研究意义。本文基于Wood方程、Biot-Stoll模型、Dvorkin等效介质模型等声波传播理论，计算不同物性参数（密度、孔隙度）梯度下的理论纵波速度，结合室内模拟地层声学实验，对比了模型计算声速与实测声速的变化特征，建立了声速与物性参数关系模型。基于室内模拟地层土力学试验，揭示了沉积物物性与抗剪强度、黏聚力等参数之间的关系，建立了物性与强度参数关系模型。以物性参数为桥梁，建立基于声学特征的海底沉积物强度参数预测模型。此模型既避免了原位取样沉积物失水扰动的问题，又弥补了经验公式局限性的缺点，具有普适性与准确性，有效提高无法取样地区沉积物强度参数的精度，提高了经济效益，对浅层的勘探与开发起到了理论指导的作用。
2022, 44(10): 100-108.
doi: 10.12284/hyxb2022180
摘要:
剑鱼（Xiphias gladius）是一种高度洄游性鱼类，其迁徙和栖息地利用受海洋环境影响明显，理解其空间分布格局形成的机制对于资源的养护和管理具有重要意义。本研究利用2017−2019年中国印度洋延绳钓渔业观察员数据中剑鱼的渔获物信息作为物种出现数据，结合西印度洋海域的海表温度、海面高度、叶绿素a浓度、混合层深度、海表盐度等环境数据，采用最大熵模型对剑鱼的栖息地适宜性分布进行了模拟。结果表明：（1）模型对印度洋西部剑鱼栖息地适宜性分布的模拟精度非常高，各个季节受试者工作特征曲线的曲线下面积都大于0.9，可用于模拟剑鱼潜在的栖息地适宜性分布；（2）研究区域内剑鱼适宜栖息地分布变化与实际作业位置变动基本一致，干季和湿季剑鱼栖息地高适宜性的区域分布都较为集中，但湿季分布范围要大于干季；（3）海表温度、海表盐度和混合层深度是影响西印度洋剑鱼栖息地适宜性分布的重要环境因子，在干季和湿季的最适范围分别为25.8～31.6℃、34.4～35.9、0.1～24.9 m和25.6～30.5℃、34.8～36.4、13.1～54.1 m。研究结果可为西印度洋海域剑鱼种群的可持续利用和科学管理提供必要参考信息。
剑鱼（Xiphias gladius）是一种高度洄游性鱼类，其迁徙和栖息地利用受海洋环境影响明显，理解其空间分布格局形成的机制对于资源的养护和管理具有重要意义。本研究利用2017−2019年中国印度洋延绳钓渔业观察员数据中剑鱼的渔获物信息作为物种出现数据，结合西印度洋海域的海表温度、海面高度、叶绿素a浓度、混合层深度、海表盐度等环境数据，采用最大熵模型对剑鱼的栖息地适宜性分布进行了模拟。结果表明：（1）模型对印度洋西部剑鱼栖息地适宜性分布的模拟精度非常高，各个季节受试者工作特征曲线的曲线下面积都大于0.9，可用于模拟剑鱼潜在的栖息地适宜性分布；（2）研究区域内剑鱼适宜栖息地分布变化与实际作业位置变动基本一致，干季和湿季剑鱼栖息地高适宜性的区域分布都较为集中，但湿季分布范围要大于干季；（3）海表温度、海表盐度和混合层深度是影响西印度洋剑鱼栖息地适宜性分布的重要环境因子，在干季和湿季的最适范围分别为25.8～31.6℃、34.4～35.9、0.1～24.9 m和25.6～30.5℃、34.8～36.4、13.1～54.1 m。研究结果可为西印度洋海域剑鱼种群的可持续利用和科学管理提供必要参考信息。
2022, 44(10): 109-118.
doi: 10.12284/hyxb2022176
摘要:
中华鲎（Tachypleus tridentatus）属于国家二级重点保护野生动物，近年来数量锐减已成为濒危物种。该研究基于北部湾沿岸滨海湿地中华鲎种群调查，利用中华鲎幼鲎栖息地主要大型底栖动物资源数据，采用生态位宽度和生态位重叠指数分析探讨中华鲎幼鲎对资源利用情况及其与各物种之间竞争强弱，进一步采用种间联结性探究中华鲎幼鲎与各物种竞争情况。结果表明：（1）中华鲎幼鲎在底栖群落中属于广生态位物种，其生态位宽度最大（4.252 2）；（2）中华鲎幼鲎与各底栖生物均有一定程度生态位重叠，其中与短指和尚蟹（Mictyris brevidactylus）生态位重叠高达0.837 5；（3）中华鲎幼鲎与短指和尚蟹种群动态模拟结果显示，二者种群规模在西背岭和三娘湾地区呈此消彼长状态，自然补充量减少是限制种群增长的重要因素。生态位分析表明，中华鲎幼鲎可作为滨海湿地生态系统健康程度指示物种，建议以中华鲎为旗舰物种开展滨海湿地生物多样性保护和管理宣传。
中华鲎（Tachypleus tridentatus）属于国家二级重点保护野生动物，近年来数量锐减已成为濒危物种。该研究基于北部湾沿岸滨海湿地中华鲎种群调查，利用中华鲎幼鲎栖息地主要大型底栖动物资源数据，采用生态位宽度和生态位重叠指数分析探讨中华鲎幼鲎对资源利用情况及其与各物种之间竞争强弱，进一步采用种间联结性探究中华鲎幼鲎与各物种竞争情况。结果表明：（1）中华鲎幼鲎在底栖群落中属于广生态位物种，其生态位宽度最大（4.252 2）；（2）中华鲎幼鲎与各底栖生物均有一定程度生态位重叠，其中与短指和尚蟹（Mictyris brevidactylus）生态位重叠高达0.837 5；（3）中华鲎幼鲎与短指和尚蟹种群动态模拟结果显示，二者种群规模在西背岭和三娘湾地区呈此消彼长状态，自然补充量减少是限制种群增长的重要因素。生态位分析表明，中华鲎幼鲎可作为滨海湿地生态系统健康程度指示物种，建议以中华鲎为旗舰物种开展滨海湿地生物多样性保护和管理宣传。
2022, 44(10): 119-126.
doi: 10.12284/hyxb2022152
摘要:
潮汐更替对潮间带生物的生理和行为影响显著，底内动物可以通过行为过程建立适宜的微环境适应潮间带环境变化。本实验运用行为学观测装置研究了双齿围沙蚕对潮汐更替的行为响应特征。实验设置3个温度梯度（15℃、20℃和25℃）和4个时间段（T1: 退潮前、T2: 退潮后、T3: 涨潮30 min内和T4: 涨潮30 min后），每个处理组设6个重复。结果显示，在同一时间段内，随着温度的升高，双齿围沙蚕的径向起伏频率、径向起伏泵水速率、轴向爬行速度和头尾对调次数呈增大的趋势，头尾对调一次的时间逐渐缩短。同一温度下，双齿围沙蚕在T3时间段内的径向起伏频率、轴向爬行速度、径向起伏泵水速率、径向起伏泵水效率、轴向爬行时间和头尾对调次数均高于其他时间段，头尾对调一次的时间均有短于其他时间段的趋势；T1和T4时间段内的所有运动指标均无显著差异（p>0.05）。20℃时，双齿围沙蚕在T3时间段比T1时间段的径向起伏频率和泵水速率的增幅均高于15℃和25℃时。同一时间段内，双齿围沙蚕径向起伏时间的最大值和轴向爬行时间的最小值均出现在20℃。15℃和20℃时，双齿围沙蚕在T1和T3时间段内的轴向爬行速度均无显著差异（p>0.05）。但是在25℃时，T3时间段内双齿围沙蚕的轴向爬行速度显著高于T1时间段（p<0.05）。结果表明，双齿围沙蚕的运动强度随温度升高而增强，在水温为20℃时，其在沉积物中的运动状态较佳。退潮后双齿围沙蚕轴向爬行运动较为缓慢；刚涨潮时，双齿围沙蚕的运动强度显著增加；涨潮30 min后，双齿围沙蚕的运动逐渐恢复到与退潮前相近的状态。双齿围沙蚕可以通过一系列运动行为应对潮汐更替产生的不利条件。
潮汐更替对潮间带生物的生理和行为影响显著，底内动物可以通过行为过程建立适宜的微环境适应潮间带环境变化。本实验运用行为学观测装置研究了双齿围沙蚕对潮汐更替的行为响应特征。实验设置3个温度梯度（15℃、20℃和25℃）和4个时间段（T1: 退潮前、T2: 退潮后、T3: 涨潮30 min内和T4: 涨潮30 min后），每个处理组设6个重复。结果显示，在同一时间段内，随着温度的升高，双齿围沙蚕的径向起伏频率、径向起伏泵水速率、轴向爬行速度和头尾对调次数呈增大的趋势，头尾对调一次的时间逐渐缩短。同一温度下，双齿围沙蚕在T3时间段内的径向起伏频率、轴向爬行速度、径向起伏泵水速率、径向起伏泵水效率、轴向爬行时间和头尾对调次数均高于其他时间段，头尾对调一次的时间均有短于其他时间段的趋势；T1和T4时间段内的所有运动指标均无显著差异（p>0.05）。20℃时，双齿围沙蚕在T3时间段比T1时间段的径向起伏频率和泵水速率的增幅均高于15℃和25℃时。同一时间段内，双齿围沙蚕径向起伏时间的最大值和轴向爬行时间的最小值均出现在20℃。15℃和20℃时，双齿围沙蚕在T1和T3时间段内的轴向爬行速度均无显著差异（p>0.05）。但是在25℃时，T3时间段内双齿围沙蚕的轴向爬行速度显著高于T1时间段（p<0.05）。结果表明，双齿围沙蚕的运动强度随温度升高而增强，在水温为20℃时，其在沉积物中的运动状态较佳。退潮后双齿围沙蚕轴向爬行运动较为缓慢；刚涨潮时，双齿围沙蚕的运动强度显著增加；涨潮30 min后，双齿围沙蚕的运动逐渐恢复到与退潮前相近的状态。双齿围沙蚕可以通过一系列运动行为应对潮汐更替产生的不利条件。
2022, 44(10): 127-139.
doi: 10.12284/hyxb2022170
摘要:
为了解舟山海域浮游动物种间关系及环境因子变化对优势种生态位分化的影响，根据2019年夏季和2020年夏季舟山海域浮游动物调查资料，利用优势度指数判断该海域浮游动物优势种，运用Shannon公式和Pianka公式分析浮游动物优势种生态位宽度和生态位重叠指数，采用冗余分析方法探究影响舟山海域浮游动物优势种生态位分化的主要环境因子。结果表明，舟山海域2019年、2020年浮游动物优势种更替率为66.67%。根据舟山海域浮游动物优势种生态位宽度值，可将其分为广生态位种、中生态位种、窄生态位种，2019年广生态位种有4种，2020年有6种，分别占浮游动物优势种的66.67%和60.00%，表明广生态位种是舟山海域浮游动物优势种的主要组成成分。2019年浮游动物优势种生态位重叠指数范围为0.11～0.79，2020年生态位重叠指数范围为0～0.98。冗余分析表明，2019年浮游动物优势种生态位分化主要受硅酸盐浓度、化学需氧量、温度和叶绿素a浓度的影响，2020年浮游动物优势种生态位分化主要受硅酸盐和溶解氧浓度的影响。该研究有望进一步了解舟山海域浮游动物群落的种间关系，为阐述浮游动物对环境变化的适应机制等研究提供数据基础和科学依据。
为了解舟山海域浮游动物种间关系及环境因子变化对优势种生态位分化的影响，根据2019年夏季和2020年夏季舟山海域浮游动物调查资料，利用优势度指数判断该海域浮游动物优势种，运用Shannon公式和Pianka公式分析浮游动物优势种生态位宽度和生态位重叠指数，采用冗余分析方法探究影响舟山海域浮游动物优势种生态位分化的主要环境因子。结果表明，舟山海域2019年、2020年浮游动物优势种更替率为66.67%。根据舟山海域浮游动物优势种生态位宽度值，可将其分为广生态位种、中生态位种、窄生态位种，2019年广生态位种有4种，2020年有6种，分别占浮游动物优势种的66.67%和60.00%，表明广生态位种是舟山海域浮游动物优势种的主要组成成分。2019年浮游动物优势种生态位重叠指数范围为0.11～0.79，2020年生态位重叠指数范围为0～0.98。冗余分析表明，2019年浮游动物优势种生态位分化主要受硅酸盐浓度、化学需氧量、温度和叶绿素a浓度的影响，2020年浮游动物优势种生态位分化主要受硅酸盐和溶解氧浓度的影响。该研究有望进一步了解舟山海域浮游动物群落的种间关系，为阐述浮游动物对环境变化的适应机制等研究提供数据基础和科学依据。
2022, 44(10): 140-151.
doi: 10.12284/hyxb2022164
摘要:
为深入了解不同地理尺度因素对驱动微型生物群落空间结构的相对影响，本研究于2020年10月调查了中国北方14个砂质潮间带的砂栖纤毛虫群落。研究结果如下：（1）检获纤毛虫105种，隶属26目65属，按丰度优势依次为帆口目、小胸目和环毛目；（2）黄海、渤海两区域的环境因子存在显著差异，但纤毛虫群落组成趋于相似；（3）偏Mental分析显示，环境条件较空间距离在纤毛虫群落组成的驱动中更为重要，其中盐度、粒度和海滩坡度是解释纤毛虫空间分布的最优环境因子组合，而潮差和溶解无机氮含量是次要影响因子；（4）沿海区域微型生物的强扩散效应在一定程度上掩盖了环境异质性影响。综上，由于沿海生态系统中微型生物受到更少扩散限制，在空间分布格局的形成上，环境条件的影响比空间距离更重要。本研究为海洋微型生物地理学提供了基础数据，有助于在全球变化背景下制定沙滩管理和保护规划。
为深入了解不同地理尺度因素对驱动微型生物群落空间结构的相对影响，本研究于2020年10月调查了中国北方14个砂质潮间带的砂栖纤毛虫群落。研究结果如下：（1）检获纤毛虫105种，隶属26目65属，按丰度优势依次为帆口目、小胸目和环毛目；（2）黄海、渤海两区域的环境因子存在显著差异，但纤毛虫群落组成趋于相似；（3）偏Mental分析显示，环境条件较空间距离在纤毛虫群落组成的驱动中更为重要，其中盐度、粒度和海滩坡度是解释纤毛虫空间分布的最优环境因子组合，而潮差和溶解无机氮含量是次要影响因子；（4）沿海区域微型生物的强扩散效应在一定程度上掩盖了环境异质性影响。综上，由于沿海生态系统中微型生物受到更少扩散限制，在空间分布格局的形成上，环境条件的影响比空间距离更重要。本研究为海洋微型生物地理学提供了基础数据，有助于在全球变化背景下制定沙滩管理和保护规划。
2022, 44(10): 152-162.
doi: 10.12284/hyxb2022158
摘要:
类胰岛素样生长因子（Insulin-like Growth Factors，IGFs）是生物生长轴下游的关键调控因子，其对促进细胞分化与机体生长具有重要的作用。为深入研究IGF-1和IGF-2基因在黄鳍棘鲷（Acanthopagrus latus）胚胎发育过程中表达机制及可能发挥的作用，本文利用分子克隆技术分离鉴定了黄鳍棘鲷IGF-2基因cDNA序列，并对其进行了生物信息学分析。同时，在对其胚胎发育过程连续观察的基础上，利用实时荧光定量PCR的方法，测定并分析了黄鳍棘鲷胚胎发育不同时期IGF-1和IGF-2基因mRNA的表达情况。实验结果表明，IGF-2基因cDNA序列全长为1 736 bp，其中开放阅读框648 bp，共编码215个氨基酸。多重序列比对分析发现，黄鳍棘鲷IGF-2氨基酸序列与同属鲷科鱼类的大西洋鲷（Sparus aurata）相似性为99.95%，与三长棘赤鲷（Pagrus auriga）相似性为98.14%，与其他硬骨鱼类的IGF-2也有较高的相似性，显示出IGF-2在硬骨鱼类进化关系上的保守性。在水温为（26.5±0.5）℃，pH为8.0和盐度为28的条件下，黄鳍棘鲷由受精卵至孵化出膜历时25.5 h。实时荧光定量PCR结果显示：IGF-1和IGF-2基因mRNA 在黄鳍棘鲷胚胎发育不同时期均有表达。IGF-1基因表达量呈现先升高后降低的趋势，在肌肉效应期达到最高表达量；IGF-2基因表达量呈现先升高后降低再升高的趋势，在原肠期、肌肉效应期与出膜后3 d表现高表达量，这表明IGF-1和IGF-2基因在胚胎发育时期可能发挥重要作用。
类胰岛素样生长因子（Insulin-like Growth Factors，IGFs）是生物生长轴下游的关键调控因子，其对促进细胞分化与机体生长具有重要的作用。为深入研究IGF-1和IGF-2基因在黄鳍棘鲷（Acanthopagrus latus）胚胎发育过程中表达机制及可能发挥的作用，本文利用分子克隆技术分离鉴定了黄鳍棘鲷IGF-2基因cDNA序列，并对其进行了生物信息学分析。同时，在对其胚胎发育过程连续观察的基础上，利用实时荧光定量PCR的方法，测定并分析了黄鳍棘鲷胚胎发育不同时期IGF-1和IGF-2基因mRNA的表达情况。实验结果表明，IGF-2基因cDNA序列全长为1 736 bp，其中开放阅读框648 bp，共编码215个氨基酸。多重序列比对分析发现，黄鳍棘鲷IGF-2氨基酸序列与同属鲷科鱼类的大西洋鲷（Sparus aurata）相似性为99.95%，与三长棘赤鲷（Pagrus auriga）相似性为98.14%，与其他硬骨鱼类的IGF-2也有较高的相似性，显示出IGF-2在硬骨鱼类进化关系上的保守性。在水温为（26.5±0.5）℃，pH为8.0和盐度为28的条件下，黄鳍棘鲷由受精卵至孵化出膜历时25.5 h。实时荧光定量PCR结果显示：IGF-1和IGF-2基因mRNA 在黄鳍棘鲷胚胎发育不同时期均有表达。IGF-1基因表达量呈现先升高后降低的趋势，在肌肉效应期达到最高表达量；IGF-2基因表达量呈现先升高后降低再升高的趋势，在原肠期、肌肉效应期与出膜后3 d表现高表达量，这表明IGF-1和IGF-2基因在胚胎发育时期可能发挥重要作用。
2022, 44(10): 163-172.
doi: 10.12284/hyxb2022182
摘要:
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采用
2022, 44(10): 173-181.
doi: 10.12284/hyxb2022168
摘要:
卫星海面高度数据对于监测全球海面高度具有重要的意义，所以卫星高度数据的定标和检验变得至关重要。海洋二号C（HY-2C）卫星是继海洋二号B卫星后的第二颗业务卫星，于2020年成功发射升空。然而，目前对HY-2C卫星高度计的数据质量了解甚少，所以对HY-2C卫星的海面高度数据进行质量分析具有重要的意义。本文以同期观测的HY-2B卫星和Jason-3卫星的地球物理数据（GDR）为参考，对HY-2C卫星遥感地球物理数据（SGDR）中的海面高度数据进行质量分析。结果显示，在星星交叉定标中使用3种常见的交叉定标插值方法对HY-2C卫星的海面高度异常数据进行自交叉点分析时，HY-2C卫星海面高度异常数据质量分析的结果不同。其中使用三次样条插值方法进行质量分析的结果最优，得到海平面高度异常差的平均值为0.03 cm，标准差为6.17 cm。此外，对HY-2C卫星和HY-2B卫星互交叉点海面高度异常差异的平均值为−0.47 cm，标准差为5.32 cm；HY-2C卫星SGDR与Jason-3卫星GDR的海面高度异常数据进行互交叉点分析，得到海平面高度异常差的平均值为−0.3 cm，标准差为5.32 cm，这些数据表明HY-2C卫星的测高精度与HY-2B卫星、Jason-3卫星一致。因此HY-2C高度计产品数据质量稳定，能满足海洋应用和科学研究的需要。
卫星海面高度数据对于监测全球海面高度具有重要的意义，所以卫星高度数据的定标和检验变得至关重要。海洋二号C（HY-2C）卫星是继海洋二号B卫星后的第二颗业务卫星，于2020年成功发射升空。然而，目前对HY-2C卫星高度计的数据质量了解甚少，所以对HY-2C卫星的海面高度数据进行质量分析具有重要的意义。本文以同期观测的HY-2B卫星和Jason-3卫星的地球物理数据（GDR）为参考，对HY-2C卫星遥感地球物理数据（SGDR）中的海面高度数据进行质量分析。结果显示，在星星交叉定标中使用3种常见的交叉定标插值方法对HY-2C卫星的海面高度异常数据进行自交叉点分析时，HY-2C卫星海面高度异常数据质量分析的结果不同。其中使用三次样条插值方法进行质量分析的结果最优，得到海平面高度异常差的平均值为0.03 cm，标准差为6.17 cm。此外，对HY-2C卫星和HY-2B卫星互交叉点海面高度异常差异的平均值为−0.47 cm，标准差为5.32 cm；HY-2C卫星SGDR与Jason-3卫星GDR的海面高度异常数据进行互交叉点分析，得到海平面高度异常差的平均值为−0.3 cm，标准差为5.32 cm，这些数据表明HY-2C卫星的测高精度与HY-2B卫星、Jason-3卫星一致。因此HY-2C高度计产品数据质量稳定，能满足海洋应用和科学研究的需要。
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