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  • ISSN 1007-6336
  • CN 21-1168/X

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基于哨兵二号遥感影像的近海养殖区提取方法研究
胡姣婵, 黄梦迪, 于浩洋, 李清波
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.2021-x-160
[摘要](308) [HTML全文](171) [PDF 1676KB](2)
摘要:
卫星遥感为近海养殖区信息的精确提取提供了有效的技术手段,对实现海水养殖业的科学监管具有重要意义。现有光学遥感手段对养殖区信息的提取多侧重于影像空间特征的使用,对于光谱和空间信息的结合在养殖区特征表达与判别提取方面的综合利用还有待进一步挖掘。本文利用哨兵二号卫星遥感影像,针对近海养殖区小样本、多维度、水体组分复杂等特点,提出了一种光谱和空间信息结合的养殖区提取算法。首先通过指数计算增强养殖区目标的特征表达能力;在此基础上采用支持向量机模型进行光谱信息的初分类;最后结合马尔科夫随机场模型对初分类结果进行后处理,综合利用谱空信息实现近海养殖区信息的精准提取。该算法在研究区达到了94.46%的整体分类精度,相较于仅利用光谱信息和纹理特征增强的方法,各类养殖区的提取精度均有明显提升,提取结果中海水与浮筏的混分现象也得到了有效改善。本文算法模型为近海养殖区的自动提取提供了一种新思路。
基于海冰热力学原理的营口海域冰厚演变规律及工程应用
马玉贤, 谭红建, 于福祥, 陈雪, 袁帅, 许宁, 史文奇
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0008
[摘要](341) [HTML全文](197) [PDF 1111KB](6)
摘要:
本文依据营口气象站1951年以来的气象观测数据,结合热力学模式HIGHTSI,重现了1951-2018年冬季(67 a)海冰的生长与融化过程。对计算结果进行分析,自1951年以来最大海冰厚度与平均海冰厚度的减小速率分别为0.255 cm/a和0.076 cm/a;海冰厚度随时间的演变规律为:海冰厚度越大,发生概率最大值对应的年份越早,即大于40 cm海冰厚度的最大概率发生于20世纪50年代,小于10 cm海冰厚度的最大概率发生于20世纪90年代。1951-2018年,每10年的代际海冰厚度分布概率分析结果表明,20世纪70年代为持续的常冰年冰情,20世纪90年代为持续的轻冰年,各海冰厚度的概率呈连续减小趋势;其余代际年份的冰情呈现轻冰年与重冰年的波动变化,各海冰厚度的概率呈减小-增大-减小的规律。本文定量描述了气候变化对营口冰情的影响,为海洋工程设计的海冰参数选取奠定了数据基础。
雷州半岛红树林表层沉积物正构烷烃组成分布特征研究
罗涛, 王遥平, 朱昀, 宋之光
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0201
[摘要](805) [HTML全文](351) [PDF 890KB](16)
摘要:
本文研究了雷州半岛高桥镇、特呈岛、湖光镇和金沙湾4个区域红树林表层沉积物中正构烷烃的含量、组成分布及来源特征。结果表明,研究区域红树林表层沉积物中总有机碳(TOC)含量为0.10% ~ 5.62%,正构烷烃总含量(∑n-Alk)为0.69 ~ 16.60 μg/g(dw)。红树林表层沉积物中正构烷烃组成以中长链(n-C23 ~ n-C31)为主,呈单峰型分布。除金沙湾以外,其他区域红树林表层沉积物中正构烷烃组成奇偶优势明显。正构烷烃组成分布及平均链长(ACL)、碳优势指数(CPI)、短链/长链比值(∑n-C20/∑n-C21+)、陆海来源比值(TAR)、水生植物贡献比值(Paq)等指标的主成分分析(PCA)结果显示,研究区域红树林表层沉积物中正构烷烃主要来源于高等植物,其中,高桥镇红树林表层沉积物中正构烷烃主要来源于陆源高等植物,而部分湖光镇、特呈岛红树林表层沉积物中正构烷烃的水生植物来源贡献较大,金沙湾红树林表层沉积物中正构烷烃可能受人类活动的影响。因此,本研究认为,红树林表层沉积物中正构烷烃的组成分布可以较好地反映其物源输入特征。
黄河入海口沉积物脂肪烃的分布特征及源解析
麻亮, 房吉敦, 刘萍, 韩旭, 李学平, 王书平, 张军
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0235
[摘要](1083) [HTML全文](466) [PDF 957KB](8)
摘要:
为探讨黄河流域生态环境变化对莱州湾生态环境的影响,本研究分析测试了黄河入海口70 cm沉积物柱状样总有机质参数、脂肪烃组成及含量。 结果表明:1968年前,黄河入海口沉积物中有机质含量较低,陆源高等植物源有机质和人类活动源石油烃在沉积物有机质中的占比都较低,藻类、细菌源有机质为沉积物有机质的主要来源;1968-2001年,黄河入海口沉积物中有机质含量逐年增高,沉积物中陆源有机质和人类活动源石油烃含量都呈增长趋势;2001-2010年,黄河入海口沉积物中有机质含量较低,其中,藻类、细菌源有机质占比增大,人类活动源的石油烃污染仍然明显;2010年后,黄河入海口沉积物中有机质含量又呈增高趋势,且沉积物中陆源有机质和人类活动源石油烃含量也呈增长趋势。综上,黄河入海口区域有机质污染程度较轻,沉积物有机质呈自然源和人类活动源混合输入特征,其中,人类活动源石油烃是该区域有机质污染的主要来源。
人类活动对40年间黄河三角洲湿地景观类型变化的影响
陈柯欣, 丛丕福, 雷威
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.20190002
[摘要](6594) [HTML全文](3708) [PDF 1215KB](96)
摘要:
为了解人类活动对黄河三角洲湿地景观类型变化的影响以及判别主导的人为因素,本文采用Landsat系列1976、1986、1996、2006、2016年卫星数据,利用景观转移矩阵、人类活动强度模型等方法对40 a人类活动影响下黄河三角洲湿地景观类型变化进行定量监测并对研究区内人类活动影响大小进行分区评估,研究结果如下:(1)受人类干扰影响较大的三种主要转换:自然湿地向人工和非湿地转移量最多、非湿地向人工湿地转移其次、人工湿地向非湿地转移最小。(2)40 a人类活动影响比率由前10 a的16.77%到后10 a达到了52.94%。1976~2006年农田开垦是影响景观类型变化的主要因素,2006~2016年间由各种人类活动影响导致的自然湿地面积变化转移分布较为均衡,向库塘转移比例较大占34%。1976~2016年整体上以农田开垦为主。(3)人类活动强度模型适用于黄河三角洲湿地人类活动强度的评估计算,从结果可以看出1976~2016年,重度干扰主要集中于沿海区域,未干扰和干扰减弱区主要集中于自然保护区内,与实际野外调查结果较为贴合。该研究结果可为有关部门对黄河三角洲湿地保护和管理、修复提供有利参考。
两种海洋硅藻透明胞外聚合颗粒物的产生及其生态学意义
郭康丽, 陈洁, 王小冬, 王艳
当前状态:  doi: 10.12111/j.mes.20190053
[摘要](14741) [HTML全文](12404) [PDF 968KB](96)
摘要:
透明胞外聚合颗粒物(transparent exopolymer particles,TEP)是一类由胞外多糖组成的透明胶状颗粒物质,对海洋生态系统碳循环具有重要意义。本研究以两种海洋硅藻布氏双尾藻(Ditylume brightwelii)和窄隙角毛藻(Chaetoceros affinis)为研究对象,研究了其在不同生长时期的TEP含量、TEP与叶绿素a(Chlorophyll a,Chl a)的关系及TEP 的C∶N。结果表明:两种硅藻在整个生长时期均产生TEP,且在不同生长时期的TEP含量不同。布氏双尾藻和窄隙角毛藻最大TEP产量分别在指数期、衰亡期。窄隙角毛藻单位细胞体积和单位Chl a所产最大TEP含量分别是184.91±14.03 fg Xeq./μm3、38.06±4.96 μg Xeq./μg Chl a,高出布氏双尾藻相应单位TEP含量的16倍和5倍。对两种硅藻的Chl a与TEP关系分析表明,在指数期会呈现TEP=α(Chl aβ的函数关系(布氏双尾藻:R2=0.98;窄隙角毛藻:R2=0.80)。两种硅藻TEP的C∶N比均高于Redfield比值(C∶N=106∶16)。说明TEP的产生具有种间差异性,且生长时期显著影响TEP产生效率。TEP的高含碳量对海洋碳循环有直接贡献。
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2022 年 3 期封面
2022, 41(3).  
[摘要](127) [HTML全文](96) [PDF 14414KB](8)
摘要:
2022 年 3 期目录
2022, 41(3): 1-2.  
[摘要](136) [HTML全文](93) [PDF 261KB](9)
摘要:
微塑料环境行为
微塑料胁迫对近江牡蛎免疫及抗菌力的影响
牟红莉, 王瑞旋, 林小植, 王俊, 王江勇
2022, 41(3): 325-330.   doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0228
[摘要](155) [HTML全文](81) [PDF 931KB](17)
摘要:
为探究微塑料对近江牡蛎 (Crassostrea ariakensis)免疫及抗菌力的影响,本研究将不同浓度(0.05 mg/L、0.5 mg/L、5 mg/L)的聚苯乙烯微塑料—菌悬液注入牡蛎壳腔内,研究牡蛎在胁迫24 h和72 h后鳃组织中6种免疫指标的活力,同时记录死亡率。结果显示,微塑料胁迫24 h后,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力随暴露浓度的升高而升高,但一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase,NOS)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,A-chE)随暴露浓度升高被显著抑制,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)活力仅在0.5 mg/L处理下显著上升,过氧化氢酶(catalase,CAT)的活力呈现先上升再下降后上升的趋势。微塑料胁迫72 h后,CAT、AKP、A-chE和SOD的活力变化趋势与24 h的变化趋势大致相同,但活性显著减弱,牡蛎的累计死亡率与对照组相比显著上升。以上结果表明,随着微塑料浓度的增加和暴露时间的延长,牡蛎的抗菌能力和免疫能力均呈下降趋势。
不同粒径海洋微塑料对左氧氟沙星的吸附行为研究
陈经纶, 李烨, 黄国琼, 于飞
2022, 41(3): 331-340.   doi: 10.12111/j.mes2021-x-0043
[摘要](2865) [HTML全文](1301) [PDF 3188KB](19)
摘要:
微塑料(MPs)在各种环境介质中长期迁移与运输的过程中,容易与多种污染物形成复合污染的环境问题。针对该问题,本研究选取聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为MPs代表,以左氧氟沙星(LEV)为抗生素代表,通过批量吸附实验研究了PMMA对LEV的吸附行为,并探讨了多种环境因素对吸附行为的影响。研究结果表明,PMMA对LEV的吸附动力学过程符合拟二阶动力学模型,且其吸附速率受颗粒内部扩散和外部扩散的共同影响,吸附过程以物理吸附为主。5种不同粒径的PMMA对LEV的富集能力为:1 μm>75 μm>125 μm>250 μm>500 μm。海水实际环境对PMMA吸附LEV能力呈显著的抑制作用,仅为模拟淡水环境的14.5%,离子强度、腐殖酸等环境因素均对吸附行为产生一定程度的影响。该研究可为MPs与抗生素的表界面行为研究提供理论支持,为环境中新兴污染物的复合污染问题提供理论指导与研究依据。
辽宁双台河口湿地沉积物中微塑料污染分布特征
刘瑀, 邢晨, 王国光, 王海霞
2022, 41(3): 341-347.   doi: 10.12111/j.mes.20210090
[摘要](168) [HTML全文](91) [PDF 16941KB](15)
摘要:
河口湿地作为陆地与海洋之间的重要缓冲地带,是陆海微塑料的潜在储库。本文研究了辽宁双台河口湿地沉积物中微塑料污染情况,涵盖海水养殖区、旅游景区、芦苇沼泽区和碱蓬滩涂区。研究结果表明:4个研究区域的微塑料平均丰度分别为(296.89 ± 139.07)个/kg(dw)、(171.56 ± 62.82)个/kg(dw)、(152.89 ± 21.29)个/kg(dw) 和(69.33 ± 6.80)个/kg(dw);微塑料的主要形状为片状、球状、线状和泡沫状;粒径<1 mm的微塑料占比最高,约为56.3%;沉积物中微塑料的成分以聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯为主,其次为聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯;部分微塑料的表面存在马来酸酐接枝和铬等有毒物质,会引起潜在生态风险;双台河口湿地沉积物中微塑料的主要来源可能是水产养殖、旅游观光、石油开采等活动。为了更全面地探究湿地微塑料的分布特征及来源,未来需要增加湿地采样点的布设并进行长期监测。
海水环境因子对聚乙烯微塑料吸附锌离子行为的影响研究
鲁栋梁, 段克, 谢铭梅, 杨斌, 黄伊婷
2022, 41(3): 348-355, 364.   doi: 10.12111/j.mes.2021-x-0170
[摘要](153) [HTML全文](73) [PDF 1060KB](5)
摘要:
聚乙烯(PE)微塑料是一种新型海洋污染物,易与海水中的锌离子(Zn2+)吸附产生复合生态毒性,危害海洋生态系统。不同海水环境因子对PE微塑料吸附Zn2+行为的影响不同,本文探究了Zn2+浓度、微塑料的投加量、盐度和pH等对3种不同目数的PE微塑料吸附Zn2+行为的影响,并对其吸附动力学和热力学进行了讨论。结果表明,3种不同目数的PE微塑料对Zn2+的最佳吸附时间均为4 h;吸附能力为30目<100目<500目,最大平衡吸附量分别为1.428 mg/g、1.454 mg/g和1.498 mg/g;盐度(0~10)对吸附量的抑制率为7%;吸附量随pH的增加而增加,3种目数PE微塑料的最佳投加量均为0.1 g。Freundlich模型为最佳等温吸附方程,3种目数PE微塑料的拟合相关系数R2均大于0.982(p < 0.01),说明存在多层化学吸附。准二级动力学方程为最佳吸附动力学方程,3种目数PE微塑料拟合相关系数 R2均大于0.991(p < 0.01),表明该吸附过程主要为化学吸附。吸附热力学 ∆G < 0, ∆H > 0,说明PE微塑料对Zn 2+的吸附为自发吸热过程。
调查与研究
白茅海潮滩重金属空间分布特征及生态风险评价
冯岚, 孙省利, 张才学, 陈灏
2022, 41(3): 356-364.   doi: 10.12111/j.mes.20200356
[摘要](173) [HTML全文](79) [PDF 870KB](17)
摘要:
本研究于2020年8月测定了白茅海潮滩表层、次表层(50 cm深)沉积物及间隙水、排放废水中9种重金属(Zn、Cr、Pb、As、Cu、Cd、Ni、Fe、Mn)的含量,利用潜在生态危害指数法以及相关性分析法,结合沉积物粒度特征和TOC含量对白茅海潮滩重金属的分布特征、相关关系和污染风险进行了分析。结果表明,调查区表层沉积物以砂为主,粘土和粉砂含量极少,TOC平均含量为0.031%,重金属含量为Fe>Mn>Zn>Cr>Pb>As>Ni>Cu>Cd。沿岸方向上,P1剖面某些重金属含量高于整个调查区平均含量,出现富集趋势。表层沉积物中的重金属在垂岸方向未表现出明显的分布规律。不同深度沉积物Pb、Zn、Cu、Cr、As、Cd含量均低于国家海洋沉积物I类标准值。间隙水中重金属含量为Mn>Fe>Zn>As>Ni>Cu>Pb>Cr>Cd,Cr、Fe、Mn在不同介质中含量差异较大。调查区氧化还原类金属对重金属含量影响较大,粒度和TOC对重金属含量影响较小。调查区综合潜在生态风险指数ERI为113.03,表现为轻微潜在生态危害。各重金属潜在生态污染程度为Cd>As>Pb>Cu>Zn>Cr。Cd为调查区表层沉积物中的主要污染因子,应列为白茅海潮滩优先控制的重金属。
桑沟湾沉积物中重金属的污染特征及潜在生态风险评价
王旭茹, 隋琪, 赵信国, 夏斌, 陈碧鹃, 曲克明
2022, 41(3): 365-371.   doi: 10.12111/j.mes.20200360
[摘要](146) [HTML全文](65) [PDF 749KB](9)
摘要:
为了研究桑沟湾表层沉积物中重金属的污染特征及潜在生态风险,本文分析了该区域2019年夏季、秋季和冬季21个站位表层沉积物中重金属(Cu、Zn、Pb)的含量和分布特征,并采用Hankanson潜在生态危害指数法对桑沟湾不同季节表层沉积物中重金属的生态风险进行评估。结果表明,三个季节桑沟湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn的含量均符合沉积物质量一类标准。根据平均污染系数判断,三个季节该区域表层沉积物中Cu、Pb、Zn的污染程度相似,从高到低依次为Zn、Pb、Cu。同时,不同季节三种重金属的区域分布也存在一定的差异,这可能是由多种环境因素共同导致的,且该区域表层沉积物中这三种重金属的主要来源可能是陆源输入。潜在的生态风险评价结果表明,该区域整体处于轻微生态风险等级,三种重金属对桑沟湾养殖区潜在生态危害的贡献为Pb>Cu>Zn,其中,Pb为首要的潜在生态风险因子。
冬季黄、渤海气态元素汞的分布及其来源分析
邵龙, 刘汝海, 王艳, 刘晓雨, 韩琨
2022, 41(3): 372-377.   doi: 10.12111/j.mes.20210018
[摘要](153) [HTML全文](69) [PDF 1256KB](6)
摘要:
本研究采用2019年12月9日-12月19日黄、渤海连续在线监测的气态元素汞(GEM)浓度数据,分析了GEM的空间分布、来源及其影响因素。研究结果表明,GEM的平均浓度为(1.92±0.69)ng/m3,变化范围为0.80~4.17 ng/m3。GEM浓度空间差异明显,渤海的浓度高于黄海,最高浓度和最低浓度都出现在山东半岛南部海域。受污染事件及华北地区较高汞排放量的影响,气团携带了华北地区的污染物,近海GEM浓度升高,而来自西伯利亚冷气团中的GEM浓度较低。西向风时更易出现高浓度GEM,GEM浓度与风速呈显著负相关关系(r=−0.217,P<0.01),与气温呈显著正相关关系(r=0.417,P<0.01)。冬季,黄、渤海GEM浓度主要受陆地污染气团的影响。
渤海湾天津近岸海域沉积物氮赋存形态及其环境意义
李清雪, 梁秀莲, 高亚茹, 付超, 赵海萍, 孙健
2022, 41(3): 378-386.   doi: 10.12111/j.mes.20210019
[摘要](98) [HTML全文](72) [PDF 2051KB](11)
摘要:
本研究采用连续分相浸取法,研究了渤海湾近岸海域沉积物中离子交换态氮(IEF-N)、碳酸盐结合态氮(CF-N)、铁锰氧化态氮(IMOF-N)及有机态和硫化物结合态氮(OSF-N)4种可转化态氮(TF-N)的含量及空间分布特征,进而揭示其环境意义。结果表明,表层沉积物中TF-N含量范围为145 ~ 233 μg/g,均值为193 μg/g,整体呈近岸高于远岸的空间分布特征,主要受陆源输入影响;各形态氮占总氮的比例为IEF-N(9.6%)> IMOF-N(4.4%)> OSF-N(3.9%)> CF-N(0.08%),空间分布各异。TF-N含量的垂向变化范围为24 ~ 313 μg/g,不同站位垂向分布各异。TF-N中的IEF-N与IMOF-N的含量随沉积深度增加呈增加的垂向分布特征,OSF-N在不同站位垂向分布各异,CF-N含量最小,其垂向变化不显著。根据沉积物质量评价指南,研究区域沉积物中的氮污染处于最低级别;各形态氮按结合能力完全释放后对上覆水的绝对贡献为IEF-N(44.4%)> OSF-N(35.4%)> IMOF-N(19.7%)> CF-N(0.5%)。
汕尾近岸水体和沉积物中有机氯农药的残留特征及生态风险评价
蔡一枝, 李发明, 刘凌峰, 陆文平, 曹保玉
2022, 41(3): 387-394.   doi: 10.12111/j.mes.20200333
[摘要](91) [HTML全文](62) [PDF 3869KB](7)
摘要:
本研究通过对汕尾近岸水体和沉积物中两类有机氯农药(六六六和滴滴涕)的分析测定,评估了汕尾海域的有机污染现状和生态风险。研究表明,汕尾近岸水体中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的含量分别为0.26~3.53 ng/L和nd(未检出,下同)~6.77 ng/L,沉积物中HCHs和DDTs的含量分别为nd~0.62 ng/g(干重,下同)和22.04~105.76 ng/g。与国内其他河口、海湾相比,汕尾近岸水体中HCHs和DDTs的含量处于中等偏低水平,但沉积物中的DDTs处于较高水平。水体中HCHs和DDTs的空间分布表现为品清湖与红海湾交汇处含量最高,这主要与周边密集社会生产活动的排放有关。沉积物中DDTs空间分布表现为品清湖内高于湖外,湖内从南向北逐渐升高,这主要受较差的水动力条件影响。生态风险评价结果显示,水体和沉积物中HCHs的风险较小,沉积物中的DDTs存在较高的风险,可能对海洋生态环境和人体健康产生潜在危害,需引起重视并开展持续深入的研究,以提出该海域有机污染防治的策略。
西沙群岛珊瑚礁鱼类多样性及分布格局
邱书婷, 刘昕明, 陈彬, 王彦国, 廖建基, 杜建国
2022, 41(3): 395-401.   doi: 10.12111/j.mes.20200235
[摘要](97) [HTML全文](59) [PDF 652KB](8)
摘要:
为了解西沙群岛珊瑚礁鱼类多样性、营养级特征及其分布格局,本研究于2019年5月在西沙群岛6座主要岛礁(北礁、赵述岛、西沙洲、玉琢礁、华光礁、晋卿岛)采用水下录像方式进行了原位监测,对该海域鱼类的种类组成、优势种和群落格局等进行了分析。结果表明,调查海域共记录珊瑚礁鱼类116种,隶属3目21科;主要优势种为栉齿刺尾鱼(Ctenochaetus striatus)、燕尾光鳃雀鲷(Chromis fumea)、日本鹦嘴鱼(Chlorurus japanensis)和福氏鹦哥鱼(Scarus forsteni);全海域鱼类的Shannon-Wiener多样性指数(H')为1.57~2.58,平均为2.07;大型鱼类指数(LRFI)为0~0.86,平均为0.40;平均营养级(MTL)为2.24~3.17,平均为2.74;该海域珊瑚礁鱼类可划分为3个群落,即由珊瑚礁和海草床镶嵌生境组成的潟湖群落、永乐群岛群落和宣德群岛群落。
有害甲藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)对海洋青鳉鱼(Oryzias melastigm)的急性毒性效应研究
严冰, 岑竞仪, 吕颂辉
2022, 41(3): 402-407, 415.   doi: 10.12111/j.mes.20210034
[摘要](92) [HTML全文](61) [PDF 1068KB](4)
摘要:
米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)是我国近岸海域常见的有毒有害藻华肇事种,能产生多种毒素,其发生藻华时会使大量鱼类或贝类死亡。本研究从细胞生物学、氧化和免疫酶活性角度研究米氏凯伦藻对海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)的急性毒性效应(72 h),以期揭示米氏凯伦藻对鱼类的致死原因。组织切片结果表明,高浓度的米氏凯伦藻[(1.37~1.52)×107 cells/L]可以导致海洋青鳉鱼鳃丝断裂,成团状与相邻鳃丝融合,鳃丝上皮细胞的细胞核发生偏移,并使肝细胞出现空泡化现象。高浓度的米氏凯伦藻能够抑制海洋青鳉鱼的鳃和肝组织的SOD酶活性和CAT酶活性,引起海洋青鳉鱼脂质过氧化,导致丙二醛(MDA)含量升高,对组织造成损伤。本研究结果表明,米氏凯伦藻可能通过氧化应激反应使海洋青鳉鱼的鳃和肝组织受损,为深入阐明米氏凯伦藻的毒性机制提供参考。
崇明东滩光滩带夏季有机质空间分布特征、来源组成及食物网作用
孙赛赛, 王玉珏, 刘东艳, 张婷, 田波
2022, 41(3): 408-415.   doi: 10.12111/j.mes.20210044
[摘要](92) [HTML全文](64) [PDF 1856KB](4)
摘要:
本文选取长江口崇明东滩光滩带为研究对象,通过2019年夏季表层沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)、生物硅(BSi)及碳稳定同位素(δ13C)等参数,分析了有机质的空间分布特征和主要来源组成,探讨了有机质分布的主要影响因素及其与大型底栖动物分布的关系。结果表明,崇明东滩光滩带表层沉积物有机质含量呈现北高南低的分布特点,包括海源有机质、陆源有机质和盐沼C3植物,占比分别为(35.22±9.20)%、(34.45±4.87)%和(30.33±4.34)%。底栖硅藻对有机质的贡献在光滩带较植被带更高。沉积物粒径是影响光滩有机质含量空间分布的主要因素,盐沼C3植物和陆源有机质的δ13C值接近,可能模糊了有机质来源的空间差异。大型底栖动物丰度、生物量的空间分布与有机质含量显著相关,表层沉积物有机质为光滩消费者提供了食物基础。本文的研究结果对了解光滩潮间带有机质的生物地球化学循环及食物网的功能具有重要意义。
2005-2020年广西近岸海域表层沉积物重金属含量特征及风险评价
闭文妮, 洪鸣, 彭梦微, 蓝文陆
2022, 41(3): 416-422, 429.   doi: 10.12111/j.mes2021-x-0046
[摘要](100) [HTML全文](60) [PDF 1931KB](6)
摘要:
为了了解近15年来广西近岸海域表层沉积物的环境质量状况,本研究应用2005-2020年广西近岸海域表层沉积物重金属数据,运用统计、相关分析、因子分析及风险评价等方法,对广西近岸海域表层沉积物的重金属含量特征、变化趋势及生态风险进行了分析。分析结果表明:2005-2020年,广西近岸海域表层沉积物99.0%的As、98.1%的Cu、99.0%的Pb、99.6%的Cd、100%的Hg、97.9%的Zn、100%的Cr含量低于《海洋沉积物质量标准》(GB 18668—2002)的一类标准限值要求,且58%的站位沉积物重金属含量近15年来无统计意义上的年际变化。地累积指数评价结果显示,广西近岸海域约37.5%的站位表层沉积物存在轻度−中度污染,Hg、As及Cd是主要污染因子;潜在生态风险指数评价结果显示,广西近岸海域表层沉积物重金属总体处于低风险状态。
我国典型海洋生态系统健康状况及生物多样性分析
张灿, 王传珺, 孟庆辉, 赵建华, 李宏俊, 刘述锡, 赵媛媛
2022, 41(3): 423-429.   doi: 10.12111/j.mes.20210082
[摘要](103) [HTML全文](73) [PDF 1001KB](7)
摘要:
基于海洋生态监控区的监测数据,本文分析了2004-2020年我国典型海洋生态系统的健康状况和部分海域海洋生物多样性的变化情况。结果表明,2020年20个典型海洋生态系统中有12个处于亚健康状况,7个处于健康状况,1个为不健康状况;12个河口、海湾、滩涂湿地生态系统均为亚健康或不健康状况;8个珊瑚礁、红树林、海草床中7个为健康状况,1个为亚健康状况。分析结果显示,河口、海湾生态系统整体呈好转态势,黄河口、长江口、珠江口、锦州湾和莱州湾生态系统从不健康状况转为亚健康状况;珊瑚礁、红树林、海草床生态系统近年来存在波动。本文的研究结果在一定程度上可以反映出我国主要流域和渤海综合治理的成效,但主要是从“不健康”状况转为“亚健康”状况,改善程度尚不理想,海洋生态环境保护的形势依然严峻。
2021年辽东湾东部核电站冷源取水区风险生物监测
聂洪臣, 田新华, 杨璐, 康君峰, 王孝程, 陆宏亮, 关春江, 周存露
2022, 41(3): 430-436.   doi: 10.12111/j.mes.2022-x-0029
[摘要](427) [HTML全文](243) [PDF 2746KB](11)
摘要:
本文通过2021年3月-11月辽东湾东部核电站冷源取水区附近海域和鼓型滤网反冲洗的风险生物监测数据,分析了大型藻类、大型水母以及反冲洗的生物量状况,并结合2018-2020年的资料,探讨了大型藻类、大型水母的变化趋势,确定其高风险期。2021年的监测结果显示,大型藻类的生物量在5月中下旬至7月底处于高峰期;海月水母(Aurelia coerulea)、沙海蜇(Nemopilema nomurai)、白色霞水母(Cyanea nozakii)3种大型水母的生物量高峰期为7月-9月,其相对生物量总和均低于2018-2020年,其中,海月水母和沙海蜇的相对生物量低于2018-2020年,但沙海蜇出现的时间比2018-2020年推迟1个月,白色霞水母的相对生物量与2020年基本一致。冷源取水区附近海域大型藻类和大型水母的生物量与反冲洗监测结果无明显相关性,说明取水口5道拦截网的作用显著。2021年反冲洗取样风险评价等级均为安全。反冲洗监测发现新增风险生物凸壳肌蛤(Musculus senhousei),出现时间为10月-11月,今后需关注其风险状况。
近40年盐城海岸带湿地景观结构动态研究
闫文文, 谷东起, 孙惠凤, 赵晓龙, 赵锦霞, 王晶, 黄沛, 明洁, 王景川
2022, 41(3): 437-443.   doi: 10.12111/j.mes2021-x-0011
[摘要](93) [HTML全文](61) [PDF 659KB](5)
摘要:
基于地理信息和遥感技术,应用景观格局指数法,以1980年盐城海岸带植被图和4期(1991年,2000年,2008年,2018年)遥感影像为数据源,提取了5个时期的湿地景观信息,通过计算能够准确反映景观结构变化的景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、分形维数、破碎化指数和廊道密度指数等,分析了研究区近40年的湿地景观结构动态变化特征。研究结果表明,盐城海岸带自然湿地面积锐减,景观结构发生了明显变化。景观多样性指数和均匀度指数均表现为0.4倍的增大趋势,优势度指数则表现为0.4倍的减小趋势;廊道密度指数和景观斑块破碎化指数均表现为逐年增大的趋势,前者增大了18倍,后者增大了13倍;分形维数平均值1.05是人工湿地和自然湿地的界限值。盐城海岸带湿地景观结构变化总体上呈斑块数量增加、单个斑块面积减小、廊道长度增加和景观破碎化加剧的趋势。
凌水湾不同海岸结构潮间带附着生物群落特征差异性影响分析
李志明, 周连伟, 梁书秀, 范新惠, 王珊
2022, 41(3): 444-451.   doi: 10.12111/j.mes.2021-X-310
[摘要](97) [HTML全文](59) [PDF 2099KB](7)
摘要:
研究不同海岸结构潮间带生物群落特征的差异不仅可以了解结构的基质特征与潮间带生物栖息适宜度的关系,还可为人工岸线生态化措施的选择提供依据。本文对凌水湾自然岸线和6个不同海岸结构潮间带生物群落进行了调查,比较了潮间带生物群落特征在不同海岸结构之间的差异,探讨了基质和结构特征与潮间带附着生物指标的关系,总结了影响附着生物特征指标的主要因素,指出了进一步细化人工岸线生态化的措施和研究方向。
渤、黄海在低氧形成期与消亡期生源要素的分布差异及响应特征
王丽芳, 翟惟东, 黄晓, 黄韬, 王德利
2022, 41(3): 452-460, 466.   doi: 10.12111/j.mes.20210080
[摘要](95) [HTML全文](66) [PDF 5279KB](4)
摘要:
近年来,渤、黄海海域呈现溶解氧浓度降低并导致季节性低氧的特征,对海洋生态环境形成潜在危害。在此背景下,本文基于2011年6月(低氧形成期)和2011年11-12月初(低氧消亡期)在渤、黄海的观测数据,通过分析水体表观耗氧量(AOU)、pH、溶解无机碳(DIC)及营养盐之间的相关关系,探讨了生源要素在低氧形成期与消亡期的变化特征及主要控制机制。结果表明,生物的光合作用与有机物的降解过程是调控低氧事件前后渤海生源要素变化的主要因素之一,而黄海底层水体有机物的降解过程是调控水体溶解氧浓度及营养盐浓度变化的主要原因之一。
技术与方法
基于模糊神经网络的广东省台风灾害损失预测
周纳, 刘强
2022, 41(3): 461-466.   doi: 10.12111/j.mes.2021-0047
[摘要](104) [HTML全文](72) [PDF 747KB](7)
摘要:
台风灾害是我国最严重的海洋灾害之一,研究提高台风灾害损失预测的准确度对防灾减灾具有重要意义。针对目前机器学习算法在处理小样本数据时预测精度不高的问题,提出结合模糊数学的BP神经网络算法对台风灾害损失进行预测。本文选用广东省2005-2016年记录较为完善的25个台风样本数据进行实验,首先利用信息扩散技术对初始数据进行正态信息扩散,再结合BP神经网络对台风灾害损失进行预测。结果表明,该方法能较好地解决台风灾害实测样本少和存在矛盾样本的问题,提高了台风灾害损失预测的精度。
基于Choquet模糊积分的人工鱼礁生态修复效果综合评价
吴逸凡, 张亦飞, 方欣, 连娉婷, 吕鑫
2022, 41(3): 467-473.   doi: 10.12111/j.mes.2021-0093
[摘要](103) [HTML全文](70) [PDF 659KB](6)
摘要:
生态修复效果评价属于人工鱼礁建设项目的后评价问题,是研究的热点和难点之一。基于压力—状态—响应(pressure-state-response,PSR)模型,本文从示范区与对照区海洋生态环境基本状况和生态系统结构着手构建人工鱼礁生态修复效果评价指标体系。为降低指标之间相关性引起的信息冗余及权重赋值对评价结果的影响,本文引入Choquet模糊积分构建综合评价模型,并以秦皇岛人工鱼礁区2012年5月份航次数据为例开展实例评价。结果显示,该人工鱼礁具有一定的生态修复效果。
盐酸改性松木屑生物炭吸附海洋溢油的模拟研究
孟蒙蒙, 夏文香, 许如康, 赵俊凯, 赵莹莹, 李金成
2022, 41(3): 474-480, 488.   doi: 10.12111/j.mes.20210024
[摘要](85) [HTML全文](56) [PDF 1156KB](2)
摘要:
海洋石油开采和运输过程中发生的溢油事故会对周边海洋生态环境造成严重威胁。以松木屑为原料,分别在300 ℃、400 ℃和500 ℃条件下,热解2 h制备生物炭,然后用盐酸对其改性,分析了改性前后生物炭对海水中石油的吸附性能。结果表明,热解温度和盐酸浓度对生物炭吸油性能的影响较显著,当热解温度为400 ℃、盐酸浓度为5 mol/L时生物炭对海水中石油的吸附量最大,达到1.96 g/g;改性后的生物炭比表面积和总孔容减小,表面官能团种类未发生明显改变,含氧官能团数量减少;改性生物炭对海水中石油的吸附符合准二级动力学方程(R2=0.998)和Freundlich等温模型(R2>0.999)。研究结果将有助于开发经济、环保和除油效率高的海洋溢油吸附材料。
综述
海洋沉积物中石油类污染物的释放研究
单红仙, 王卉, 贾永刚, 卢芳
2022, 41(3): 481-488.   doi: 10.12111/j.mes.2021-0056
[摘要](110) [HTML全文](77) [PDF 822KB](9)
摘要:
沉积物中石油类污染物的释放过程受到海洋水动力、环境因素、海床沉积物特性及生物扰动等条件的影响,引发的二次污染作用周期长,而且对水体环境、沿海娱乐活动及海洋生物的各项生理活动都会造成影响。为加深对该释放过程的认识,本文阐述了海洋沉积物中石油类污染物的释放机理,重点分析了海床液化失稳对该过程的影响机制,总结了石油类污染物释放的动力学模型。最后指出了沉积物中石油类污染物的释放在未来的研究方向与工作重点:探究沉积物的理化性质对沉积物中石油类污染物释放的影响;研究波致孔压累积对该过程的作用;建立波浪作用下石油类污染物释放的动力学模型。

编:王菊英

刊:1982年 双月刊

管:生态环境部

办:国家海洋环境监测中心、中国海洋学会

话:0411-84783126

E-mail:hyhjkx@vip.126.com

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