热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2023年第1期

• 低频风应力强迫减弱数值模式中厄尔尼诺多样性

  张琪, 连涛

  厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)包括低频海-气耦合和高频过程, 但 ENSO 动力学中的非线性阻碍了两者对 ENSO 发展贡献的定量分析。最近的一项工作提出了在线低通滤波技术, 通过去除模型中海-气耦合过程中风应力的高频部分, 从而研究低频海-气相互作用对ENSO动力学的影响。本文通过比较使用和不使用在线低通滤波模块的模式, 发现去除高频风力后会延长 ENSO 的周期, 并降低厄尔尼诺现象的多样性, 这证实了高频过程在厄尔尼诺多样性的成因中起着至关重要的作用。

• 赤道东印度洋次表层高盐水的年际变化*

  唐娇雨, 王卫强, 徐康, 张镇秋

  本文利用2010—2019年东印度洋海洋学综合科学考察基金委共享航次数据、Argo(array for real-time geostrophic oceanography)和简单海洋再分析数据(simple ocean data assimilation, SODA), 研究了赤道东印度洋次表层高盐水(subsurface high salinity water, SHSW)的年际变化, 并探讨了其形成机制。仅限于春季的观测资料显示, 来自阿拉伯海的高盐水位于东印度洋赤道断面次表层70~130m深度处, 且具有显著的年际变化。基于月平均SODA资料的研究结果表明, 不同时期SHSW盐度异常的变化趋势存在显著差异, 2010—2015年趋势比较稳定, 而2016—2019年则呈现出显著的上升趋势。通过对SHSW的回归分析表明, 风场和次表层纬向流是控制该高盐水年际变化的主要因子。进一步的分析表明, 赤道印度洋的东风异常导致水体向西堆积, 产生东向压强梯度力, 进而激发出次表层异常东向流, 最终引起SHSW盐度异常升高。此动力关联在印度洋偶极子事件中尤为显著, 这进一步反映了赤道东印度洋SHSW的年际变化受到印度洋偶极子的调制。

• 基于湾流海域船载ADCP观测资料的地转平衡态和非地转动能分析

  刘余亿, 曹海锦, 经志友

  本研究基于湾流海域14a(2005—2018年)船载ADCP观测的水平流速数据, 利用Helmholtz分解和波数谱分析等方法, 分离了海域内的地转平衡态涡旋运动和非地转内波运动, 分析了两者的动能在连续波数谱空间的转换尺度, 并初步探讨了影响湾流海域转换尺度的潜在因素。研究结果表明, 湾流强流区的地转平衡态运动活跃, 其转换尺度小于10km, 且季节性差异较小; 弱流区的非地转运动显著强于强流区, 其转换尺度约为15km, 夏季(~28km)明显大于冬季(~13km); 湾流海域的转换尺度受夏秋季频繁发生的飓风向海洋输入的近惯性波动能量影响。同时, 湾流海域转换尺度的深度变化结果表明, 转换尺度与亚中尺度范围内地转平衡态运动的动能水平呈负相关关系, 当地转平衡态运动的动能占主导时, 转换尺度相应减小, 较小的转换尺度对应较弱的非地转内波动能和较强的地转平衡态动能。本研究关于地转运动和非地转运动的有效分离, 有助于理解海洋不同尺度的动力过程及其能量转化。

• 台风对珠江口风暴增水的影响分析

  高娜, 赵明利, 马毅, 徐婉明, 詹海刚, 蔡树群

  珠江口沿岸风暴潮灾害频发, 且受台风影响显著。本研究对珠江口赤湾站近30 a(1990—2019)的极端增水进行了分析。结果显示: 近年来该区域年平均增水没有显著变化, 但极端风暴增水( 99.9%分位数)强度显著增强(1.62cm·a-1), 意味着极端风暴潮灾害强度不断变大; 在这30a里, 有20a的年最大增水发生于台风期间(占66.7%), 2018年超强台风“山竹”引起的增水峰值达254cm, 为近30a最大的风暴潮灾害事件; 增水对台风的最大响应距离约为500~800km。在台风影响范围内, 增水强度与台风强度呈近似的线性关系, 与距台风中心距离则呈指数关系。分别利用台风强度的不同指标(台风中心最低气压、最大风速和最大风速半径), 结合观测站距台风中心的距离, 对增水进行拟合, 发现风速与距离组合对风暴增水的刻画效果最好[Sw=3.23e-0.0036D×(Γw-3.90)+4.48, R2=0.78, RMSE=9.69cm]。这些研究结果可提升对珠江口风暴潮灾害的认识, 为台风风暴潮模拟提供验证资料, 并为风暴潮灾害风险评估与应对决策提供参考依据。

• 基于浮游植物吸收系数和光合有效辐射的南海区域性分粒级初级生产力算法初探

  赵红五一, 周雯, 曾凯, 邓霖, 廖健祖, 曹文熙

  海洋初级生产过程是海洋碳循环的重要组成部分, 影响生物地球化学循环和全球气候变化。浮游植物作为海洋初级生产的主要贡献者, 按粒径大小可分为小型(micro粒级, >20μm)、微型(nano粒级, 2~20μm)和微微型(pico粒级, <2μm)。不同粒级浮游植物初级生产力(size-fractionated primary production, PPsize)对总初级生产力贡献不同, 在海洋物质能量流动及碳循环中扮演着不同角色。本文基于2019年南海西部夏季航次12个站位的生物光学剖面数据, 研究了南海西部分粒级浮游植物叶绿素a浓度和初级生产力的空间分布及它们对总叶绿素a浓度和总初级生产力的贡献百分比。利用各粒级670nm波段的浮游植物吸收系数[size-fractionated phytoplankton absorption coefficient at 670nm, aph-size(670)]与光合有效辐射(photosynthetically active radiation, PAR)的乘积[aph-size(670)×PAR]建立了南海分粒级初级生产力算法, 对于小型、微型和微微型浮游植物数据集, log[aph-size(670)×PAR]与log(PPsize)之间的决定系数R2分别为0.64、0.76和0.67。交叉验证的结果表明, 该算法具有良好的泛化性能。其性能显著优于仅利用浮游植物吸收系数估算分粒级初级生产力的算法, 表明PAR是影响分粒级初级生产力变化的重要因素之一。采用基于叶绿素a浓度的算法估算各粒级初级生产力时, 针对小型和微微型浮游植物数据集, 该算法的性能与本文构建的算法近似; 但针对微型浮游植物数据集时, 基于叶绿素a浓度的算法性能显著较低, 这可能归因于微型浮游植物吸收系数与叶绿素a浓度间的弱相关性。

• 哈维弧菌对皱纹盘鲍不同组织内细菌群落结构的影响

  张婷, 王瑞旋, 孙敬锋, 黄嘉健, 林小植, 周飞, 马细兰

  利用Illumina测序技术研究了皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)消化道、鳃和足部的菌群结构, 以及受哈维弧菌(Vibrio harveyi)胁迫后皱纹盘鲍消化道、鳃和足部肌肉菌群的动态变化。在皱纹盘鲍的消化道、鳃以及足部肌肉中检测到9个门的细菌, 其中变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门, 在3种组织中的占比分别为30.1%~64.4%、37.45%~70.6%和71.1%~85.9%; 拟杆菌门(Bacteroidetes, 5.53%~46.09%)、梭杆菌门(Fusobacteria, 4.43%~36.80%)及软壁菌门(Tenericutes, 0.60%~28.77%)为次优势菌门; 其余为放线菌门等5个菌门和一些未知类群。在属水平上, 皱纹盘鲍消化道内的优势菌属为支原体属(Mycoplasma, 15.85%~34.55%); 鳃组织中的优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas, 54.81%); 足部肌肉中的优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas, 44.83%~69.76%)和Curvibacter(21.24%), 此外还有Pelomonas等菌属。引入病原哈维弧菌后, 随着胁迫时间的延长, 皱纹盘鲍消化道内弧菌的数量由7.2×105cfu·mL-1升高至10.9×105cfu·mL-1; 血液内的弧菌数量由2×103cfu·mL-1升高至4.7×103cfu·mL-1; 在受哈维弧菌胁迫48h后足部肌肉中弧菌的数量下降, 其余时间点足部肌肉中弧菌的数量均增加。除了受哈维弧菌胁迫24h后消化道的Ace、Chao指数以及受胁迫96h后消化道的Ace指数高于对照组之外, 其余时间点鲍消化道、鳃及足部肌肉的Ace、Chao指数均低于对照组。除受哈维弧菌胁迫24h后的鲍消化道、足部肌肉试验组和胁迫96h后的鳃组织试验组中的Shannon指数高于对照组外, 其余时间点均低于对照组。引入哈维弧菌后, 消化道内拟杆菌门及梭杆菌门的丰度均增加; 鳃组织的变形菌门丰度下降, 梭杆菌门的丰度增加; 足部肌肉的变形菌门丰度增加, 拟杆菌门的丰度则下降。在属的水平上, 除了个别时间点外, 消化道内的假单胞菌属、拟杆菌属(Bacteroides)、中度产丙酸菌属(Propionigenium)的丰度均增加, 支原体属丰度则下降; 鳃组织中的拟杆菌属、Kordia、中度产丙酸菌属的丰度均增加; 足部肌肉中假单胞菌属的丰度也增加。本研究从微生态角度探究常见的病原哈维弧菌对宿主体内菌群组成结构的影响, 为进一步研究宿主对病原哈维弧菌的响应机制及弧菌病的防治提供了新思路。

• 东海及其邻近海域受胁鱼类保护空缺分析

  王子涵, 曾聪, 姜子禺, 曹玲

  本研究以88种受胁鱼类为研究对象, 基于公开数据和最大熵模型(maximum entropy models, MaxEnt)预测其空间分布规律, 进而对东海及其邻近海域开展系统的保护空缺分析, 并提出了相应的规划建议。研究结果表明, 东海及邻近海域受胁鱼类的热点区面积为1.58×1011m2, 主要分布于长江口以南的近海和台湾海峡海域, 其中前10%热点区域面积为5.68×1010m2, 主要分布在台湾岛近岸、澎湖列岛邻近海域、福建和广东沿岸海域。对其分布规律的进一步探究发现, 目前东海受胁鱼类的分布可分为6个区域, 而已有保护区主要集中在I区和Ⅳ区中, Ⅱ区和Ⅲ区则尚未设置任何相关的保护区, 并且大部分受胁鱼类的栖息地均未受到有效保护。本研究结果将为东海及其邻近海域生物多样性保护策略的升级与优化提供科学支撑。

• 海水酸化与升温对孔石藻(Porolithon cf. onkodes)生长钙化的影响

  杨芳芳, 肖志梁, 韦章良, 黄怡, 龙丽娟

  钙化海藻作为一类重要的钙化生物, 不仅能构建稳固礁体, 而且部分藻株能诱导珊瑚幼虫附着变态, 在珊瑚礁生态系统中具有极其重要的生态功能。但是, 面对未来海水酸化与升温的共同作用, 珊瑚藻生理过程会发生怎样的变化, 目前尚不清楚。本文选取了广泛分布于珊瑚礁生态系统中的一种钙化海藻——孔石藻(Porolithon cf. onkodes)为研究对象, 采用3个CO2分压(pCO2: 400µatm、1200µatm、1800µatm)和温度(27℃、30℃、32℃)对其培养1个月, 通过监测藻体生长和钙化等参数的变化情况, 探究海水酸化与升温对活体与死亡的孔石藻的影响。研究结果表明, 当温度从27℃升高到30℃时, 活体孔石藻生长钙化没有受到显著影响; 但当温度提高到32℃时, 藻体生长钙化显著下降, 甚至出现溶解现象, 净钙化速率从206.99nmol·cm-2·h−1 (pCO2: 400µatm; 温度: 27℃)降至-42.22nmol·cm-2·h−1 (pCO2: 1200µatm; 温度 32℃)。类似地, pCO2增加也会显著抑制活体孔石藻的生长钙化, 而且该抑制作用随着CO2分压增加而增强。此外, 升温与酸化对藻体叶绿素a含量和净钙化速率均具有交互作用。与活体孔石藻相比, 死亡的藻体骨骼更易受到高温与酸化影响, 当温度升高至30℃或pCO2提高至1200µatm时, 死亡藻体骨骼净溶解速率均显著增加, 而且高温与酸化的交互作用加速了骨骼溶解速率。研究结果表明了酸化与升温不仅会影响活体孔石藻的生长钙化速率, 而且会加速礁体主要组分(藻体碳酸钙骨骼)的溶解速率, 进而影响到珊瑚礁生态系统。本文研究结果对预测未来气候变化对珊瑚礁生态系统的影响、制定珊瑚礁生态系统保护与修复策略均具有重要的理论价值和生态意义。

• 8000a BP以来东沙西南海域深水珊瑚的发育演化特征及其控制因素*

  张斌, 陈忠, 许安涛, 王雪松, 田雨杭, 张应威

  深水珊瑚骨骼记录了珊瑚生长环境的精细变化, 但目前对南海深水珊瑚生长的影响因素、演化阶段及其对海洋环境变化的响应仍缺乏了解。本文通过对东沙西南海域深水珊瑚骨骼的化学元素、U-Th年龄进行测定和研究, 揭示8000a BP以来东沙西南海域深水珊瑚的发育演化特征及其控制因素。深水珊瑚常微量元素组合及因子分析表明, 底流活动、初级生产力、陆源物质影响了东沙西南海域深水珊瑚的生长和演化。根据U-Th年龄将深水珊瑚演化划分为4个阶段, 分别为Ⅰ (8000~4500a BP)、Ⅱ (4500~2500a BP)、Ⅲ (2500~1200a BP)、Ⅳ (1200a BP至今)。海底流速、有机颗粒物、海水温度与热含量、生源元素供给的剧烈动荡变化导致了4500~2500a BP珊瑚发育间断, 较强底流活动、较强冬季风和有机颗粒物供给的消长变化影响了东沙西南海域深水珊瑚的演化阶段及其特征。本文研究为深入探究大洋边缘深水珊瑚影响因素、发育演化特征及其对海洋过程的响应提供了新视角。

• 基于AUV观测数据的南海东沙北部浅表层精细地质特征及其灾害因素分析

  李彦杰, 朱友生, 陈冠军, 王姝, 王微微

  全面认识海底浅表层地质特征是识别和评价浅层海洋地质灾害的基础, 对海洋资源开发、海洋工程建设等有重要意义。南海东沙北部有多个油气田正在勘探开发, 但目前缺少对东沙北部海底浅表层精细地质特征的系统分析。针对南海东沙北部水深100~400m区域, 综合利用AUV(autonomous underwater vehicle)多波束、AUV浅地层剖面、二维地震、沉积物测试等数据, 识别了浅表层地质灾害因素, 并对其风险性进行了评估。调查发现, 研究区海底表层沉积物总体相对稳定, 发育有沙波、陡坎、冲沟等海底微地貌; 海底以下浅层未见浅层气, 多处发育埋藏古河道。海底沙波的形态和分布特征具有显著的空间差异, 波高大于1m的沙波主要分布于水深134~143m、168~187m、205m以深区域, 并且能够在现代动力条件下发生移动, 观测结果显示海底沙波的发育与内波过程相关。陡坎坡度超过20°, 本文认为这与贯穿浅层的断层有关。

• 新西兰弧后塔拉纳基地区地幔楔各向异性*

  曹令敏, 赵亮, 赵明辉, 丘学林, 袁怀玉

  太平洋板块沿希库兰吉海沟俯冲至新西兰北岛下方300km左右, 向南与新西兰南岛发生碰撞, 导致北岛发生顺时针旋转。该区域为研究俯冲带地幔楔变形, 理解俯冲过程中地幔物质运动及其动力学过程的理想场所。本研究利用近震(深度范围在70~150km) S波分裂计算获得了北岛弧后塔拉纳基地区的地幔楔各向异性特征, 结果显示快波方向和延迟时间在空间上存在一定的变化。深度在120km之上的地震对应的快波优势方向为NE—SW, 近似平行于海沟走向, 反映了地幔楔中平行于海沟方向的地幔流动引起的橄榄岩晶格优势排列; 而120km之下地震主要集中在塔拉纳基地区北部, 快波方向为NNE—SSW向, 且延迟时间随深度增大而增加。由于太平洋板块俯冲到100~150km处的俯冲角度急剧变陡至近似直立, 引起深部地幔楔强烈变形。因此, 推测弧后北部深度>120km地震的NNE—SSW快波方向可能是受到地幔楔中平行于海沟走向的地幔流动, 以及俯冲角度变陡而使深部地幔楔强烈变形的共同作用的结果。弧后北部地幔楔深部的拉张作用更为强烈, 是造成各向异性在空间上变化的主要原因。

• 利用接收函数方法约束西沙碳酸盐岩台地沉积厚度与速度结构

  黄海波, 丘学林, 龙根元, 矫东风, 韩孝辉

  碳酸盐岩台地的沉积厚度和弹性波速度是评估珊瑚礁发育规模以及结构稳定性的重要参数。本文根据西沙地区琛航岛和永兴岛流动地震台站所记录的远震接收函数波形, 通过识别沉积底部产生的转换横波及其多次波震相, 精确拾取震相走时信息。同时参考岛屿钻井资料和人工地震探测结果, 计算获得了台站下方碳酸盐岩台地的沉积厚度、平均纵波速度和波速比。结果显示: 永兴岛和琛航岛下方沉积体的平均纵波速度约为3.5km·s-1, 波速比约为2.42, 平均厚度分别约为1.35km和1.55km。计算获得的平均厚度与西沙钻至基底的测井结果较为一致(约1.257km)。琛航岛沉积厚度略大于永兴岛(约200m), 表明碳酸盐岩台地沉积基底的起伏或与生物礁沉积相的差异有关。

• 海洋放线菌Nocardiopsis dassonvillei JS106的抗群体感应活性物质研究

  缪莉, 钱嘉兴, 莫杰, 周恒, 钱生辉, 董昆明

  群体感应抑制剂能够通过调控致病菌的群体感应系统来降低其致病力, 且不易使其产生抗性突变, 有望治疗或协同治疗细菌性感染, 以应对细菌耐药性问题。本文研究了一株海洋来源的放线菌达松维尔拟诺卡氏菌JS106中的抗群体感应活性物质。采用减压柱层析和高效液相色谱从JS106的发酵液中分离到6个化合物: 1, 6-二羟基吩嗪(1)、6-羟基-1-甲氧基吩嗪(2)、4', 7-二甲氧基异黄酮(3)、N-(2-羟基苯基)乙酰胺(4)、1-甲氧基吩嗪(5)和2-氨基吩恶嗪-3-酮(6)。在测试浓度下, 所有化合物均表现出很好的抗群体感应活性, 对紫色色杆菌的色素产生有显著的抑制作用, 但没有明显的生长抑制。菌株JS106可产生丰富的吩嗪类化合物, 在抗群体感应方面有出色的应用潜力。

• 不同分子量海蚌类肝素理化性质分析及抗血栓活性评价

  陈观兰, 陈建平, 李瑞, 贾学静, 刘晓菲, 宋兵兵, 钟赛意

  为探究不同分子量海蚌类肝素的理化性质、体内抗血栓活性及对出血时间的影响, 本文以海蚌类肝素G2(60.25kDa) 及其 2 种不同分子量的降解产物DG1(24.48kDa)、DG2(6.75kDa) 为研究对象, 首先采用改良的硫酸-咔唑法和BaCl2-gel 比浊法测定糖醛酸及硫酸基的含量, 利用纳米粒径仪测定粒径、Zeta电位, 并同步利用热分析仪分析热稳定性; 然后通过小鼠黑尾模型和小鼠断尾模型分别研究抗血栓活性及对出血时间的影响。研究结果表明, 随着分子量的降低, 海蚌类肝素硫酸基含量升高, 糖醛酸含量降低, 初始降解温度先升高后降低, 粒径降低, Zeta 电位升高。相对于海蚌类肝素G2, 其适度降解产物DG1具有更高的抑制尾部血栓形成的能力, 同时具有较低的出血风险。

• 中国南海来源真菌Penicillium sp. SCSIO 40438次级代谢产物研究

  朱义广, 牟鹏云, 张庆波, 张长生

  本论文对中国南海来源真菌Penicillium sp. SCSIO 40438的次级代谢产物进行了研究。通过硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱以及高效液相色谱等多种分离方法对该菌株的发酵产物进行了分离纯化, 并利用核磁共振和高分辨质谱等波谱学方法对分离得到的化合物进行了结构鉴定。从中共分离鉴定到9个化合物: 1-(2-Methylbut-3-en-2-yl)-1H-indole-3-carbaldehyde (1)、1-methyl-2(1H)-quinazolinone (2)、fructigenine A (3)、fructigenine B (4)、2-[(s)-hydroxy(phenyl)methyl]-3-methylquinazolin-4(3H)-one (5)、3-methylviridicatin (6)、3-O-methylviridicatol (7)、viridicatol (8)和(+)-cyclopenol (9)。其中, 化合物1和2为新天然产物。抑菌活性实验表明, 化合物8具有中等强度的抑制金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌活性, 最低抑菌浓度为8.0µg·mL-1。

• 南海北部水团及中尺度现象对营养盐时空分布的影响*

  张金尚, 邹定辉, 马玉, 李锐祥, 刘愉强, 孟强, 刘同木, 史华明

  2019年在南海北部开展了4个季节的现场调查, 获取了调查海域海水温度、盐度和营养盐等环境要素的实测数据。珠江口西侧近岸海域营养盐表现出明显的季节性和区域特征, 除秋季为潜在的氮限制外, 冬、春、夏季均表现为磷限制, 且春季最为显著, 主要受冲淡水输入和陆架水入侵影响。受西南季风强弱和调查海域海底地形差异的影响, 春、夏季珠江口外跨陆架断面(A断面)上升流强度大于海南岛以东跨陆架断面(B断面), 且夏季营养盐浓度等值线的爬升高度和范围大于春季。黑潮水入侵稀释了陆架坡折处以外海域的营养盐浓度, 冬季75~150m深水体的营养盐浓度相比夏季降低了25%以上; El Niño期间黑潮水入侵增强, 春、秋季A断面的东沙群岛附近海域75~150m深水体的营养盐浓度比相邻站位均低20%以上。春季冷涡中心无机氮(dissolved inorganic nitrogen, DIN)、磷酸盐(PO43--P)和硅酸盐(SiO32--Si)相较于边缘区域分别升高了6.42μmol·L-1、0.71μmol·L-1和10.03μmol·L-1, 夏季上升流和中尺度涡共同作用造成了A断面营养盐的凹型结构。综上所述, 南海北部海域营养盐浓度主要受冲淡水、上升流、黑潮入侵、中尺度涡旋等因素的独立或耦合作用, 呈现复杂多变的时空分布。

• 大亚湾水质对人类活动响应的关键控制指标识别和量化解析

  姜迅, 武文, 宋德海

  随着沿海地区经济和人口的不断发展, 人类活动对海湾水质状况的影响日渐加剧。本文以大亚湾为研究对象, 以近20年的调查统计数据为基础, 综合运用变异系数评价、双变量相关性分析、主成分分析、线性回归分析等方法, 对影响大亚湾水质的人为压力要素和海域承压要素所包含的指标进行筛选; 将自身变动幅度较大且对大亚湾水质产生主要影响的指标识别为关键控制指标, 并通过承载力占比的计算对关键控制指标进行量化解析, 继而对指标产生的水质效应进行定量评价。结果表明, 人为压力要素中的围填海面积、生活污水排放量和工业废水排放量这3个指标的变异性大、主成分综合载荷数较高且与大亚湾海域的主要污染物溶解无机氮含量的年际变化有显著相关性, 是影响大亚湾水质的关键控制指标。对这3个指标进行承载力占比计算的结果显示, 围填海面积、生活污水排放量和工业废水排放量的承载力占比分别为6.19%、5.07%和17.51%, 其中工业废水排放的占比最高, 对海湾承载力的影响最大。以上研究显示, 人类活动是造成大亚湾水质恶化的主要原因, 为有效改善大亚湾的海洋环境质量、提高管理水平, 应从岸线整治修复和陆源排污(尤其是工业废水的排放)控制入手, 科学制定管理方案, 推动大亚湾地区的可持续发展。

• 人工礁研究进展与展望

  袁涛, 施奇佳, 姚宇, 许从昊

  人工礁是一类人为放置在海底的结构物, 以模拟实现天然礁石的某些特性, 具有加强渔业资源增殖、促进海洋生境修复和支持滨海娱乐休闲等功能。其起源可追溯到数千年前, 但关于人工礁的系统性研究和应用是自20世纪开始的。近年来, 随着人工礁的研究热度与日俱增, 大量的新材料、新结构、新方法和新应用被提出和实践。通过回顾国内外关于人工礁的研究进展, 从人工礁的设计、研究及应用三个方面对当前该领域的现状进行综述, 并对今后人工礁的研究和应用方向进行展望, 旨在为国内人工礁方面的相关工作提供一定的借鉴和参考。