热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2025年第3期

• 滨海湿地生态修复与环境优化研究进展、战略机遇与挑战

  王友绍, 韩广轩, 盛彦清, 程皓, 龙爱民

  滨海湿地是指陆地生态系统和海洋生态系统的交错过渡地带, 具有调节流量、防止海水入侵、补充地下水营养物质沉积、调节气候、维持生物多样性、固堤促淤、促进生态旅游和固碳与储碳等重要生态功能与价值。全球滨海湿地面积大约为1.42×108hm2, 中国现有5.94×106hm2。随着全球滨海地区人口急剧增长、经济发展、工业化和城市化进程推进, 滨海湿地生态系统退化和消失严重, 亟需加强系统的、全面的保护措施。本文综述了国内外海岸带生态修复和环境优化的技术进展, 分析了典型案例, 总结了我国在生态修复方面的特点与优势, 尤其是美丽中国生态文明专项实施以来取得的新成果。这些成果对海岸带生态恢复与环境优化具有重要借鉴意义和示范作用。最后, 面对全球变化的挑战, 本文提出了中国滨海湿地生态修复与环境优化的建议和推进措施, 助力国家“双碳”战略实施和海洋经济可持续发展。

• 基于声学背散射数据的南海北部东沙海域内孤立波特征研究*

  熊鑫, 冯英辞, 杨仁辉, 孙杰, 李健, 詹文欢, 吕开云

  本研究利用2021年8月采集的声学背散射数据和同步水文数据, 结合卫星遥感图像, 分析东沙群岛西侧110~180m水深海域内孤立波(internal solitary waves, ISWs)的传播和演化过程。声学图像和同步观测投弃式温深仪(expendable bathythermograph, XBT)温度剖面图的比较结果显示声学图像可对150m以上水体结构精细成像。声学数据探测到3组内孤立波(ISW1、ISW2、ISW3)。内孤立波最大振幅-20~30m, 半波宽-160~380m。ISW1-3内孤立波传播速度分别为1.0、1.2和1.5m·s-1。内孤立波的波形特征和传播速度的观测参数更符合简化两层KdV(Korteweg-de Vries)模型的结果。ISW1具有复杂的波形特征, 而ISW3受到陆坡地形的影响具有不对称波形结构, 表明这两组内孤立波发生强烈的耗散。高分辨率声学和物理海洋联合同步观测, 可有效弥补单一手段的不足, 提高人们对南海北部内孤立波的复杂的传播过程的理解。

• 基于CNN-LSTM的高频地波雷达海流方向校正方法

  许毅, 韦骏, 魏春雷, 杨凡

  高频地波雷达对近岸区域进行探测时, 雷达电磁波往往容易受到海岸线以及岛屿等地形因素的干扰, 从而导致雷达探测数据合成的海流方向出现较大的误差, 而传统的高频地波雷达反演算法并未将物理因素的影响纳入其中。为了解决这个问题, 结合卷积神经网(convolutional neural networks, CNN)和长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络的特点, 本文提出了一种基于CNN-LSTM的组合模型, 将海面风、潮汐以及海拔数据输入到模型中, 对雷达探测数据合成的海流方向进行校正。实验结果表明, CNN-LSTM模型结合物理海洋因子后能够有效提高受地形影响区域的雷达探测海流数据质量, 使合成的海流方向准确性显著提升。经过模型校正后, 相较原始雷达数据, 经验正交函数椭圆的方向角误差由77.10°降为23.06°, 椭圆的长短轴误差由0.0896降为0.0538, 海流的平均流方向角误差由20.82°降为6.21°。

• 半潜式浮式风机基础水动力特性及系泊系统张力特性预测

  李天阔, 屈科, 李晓涵, 王傲宇, 王超

  全球气候变化导致我国沿海区域极端海况频发, 引起海上半潜式浮式风机基础大幅度运动, 造成系泊缆出现松弛—张紧现象, 严重缩短系泊系统使用寿命, 影响风机平台整体作业安全。为实现对系泊系统高效精准且低成本的安全预警, 提出了应用全神经网络根据波浪状况预测系泊缆张力、海上浮式风机基础的运动响应及载荷的方法。先通过数值模拟构建了极端海况条件下波浪高度以及半潜式浮式风机基础载荷和运动响应的数据库, 再应用全连接神经网络方法对数据进行学习及预测, 结果显示: 对系泊缆的张力、风机基础的运动响应和载荷预测精度分别达到99.57%、98.91%和99.79%, 证明该方法对系泊系统预测的可行性与可靠性, 为海上风机超前安全预警的实际应用提供参考。

• 人工梯形生态礁体对复杂岛礁次重力波浪特性影响的试验研究

  聂文军, 屈科, 王超, 喻仞石, 刘叶文雅

  通过在波浪水槽中开展物理模型试验, 重点探讨人工梯形生态礁体在复杂岛礁环境中对次重力波浪特性的影响, 并与无礁体的情况进行了对比, 系统地分析了人工梯形生态礁体在复杂岛礁地形下的波浪传播、反射及衰减效应。试验研究表明, 在生态礁体的后方区域, 波高显著降低。生态礁体有效减弱了礁体附近的波浪破碎, 使得波浪增水值减小, 并且使礁体附近的短波和低频长波的波高变小。生态礁体的存在也有助于减少波浪在斜坡上的最大爬高; 波浪消减幅度随着生态礁体的孔径减小而增大。研究还发现, 当入射波的波高与谱峰周期增加时, 生态礁体对于短波波高、低频长波波高以及波浪增水的影响效果更为明显; 然而随着礁坪水深的增加, 生态礁体在削弱波浪能量方面的效果呈现递减趋势; 有生态礁体存在时的反射系数普遍大于无生态礁体存在时的反射系数。

• 东寨港不同退塘还林模式红树林群落特征比较

  田蜜, 钟才荣, 吕晓波, 方赞山, 黄丹慜

  从物种组成、群落结构和物种多样性等角度, 以周边天然红树林为参照, 对海南东寨港人工退塘还林、人工辅助退塘还林和自然修复3种修复模式的修复效果进行了比较分析, 为退塘还林工程提供参考与数据支撑。经过25年的修复, 研究区调查到红树植物16种, 人工退塘还林修复模式群落的红树林物种数量最多。各修复模式的群落结构发育良好, 桐花树(Aegiceras corniculatum)、海莲(Bruguiera sexangula)和无瓣海桑(Sonneratia apetala)为区域分布优势种, 其中桐花树和海莲为旺盛增长种群、更新潜力大。退塘还林生态修复区域将向着以海莲、桐花树等自然更新树种为主的方向演替, 逐渐达到乡土红树植物的生态恢复。从物种多样性指数来看, 人工退塘还林模式和人工辅助退塘还林模式的群落复杂程度及物种均匀度一定程度高于自然修复模式和天然林, 适当的人为干扰在早期可以增加红树林修复群落的生物多样性。退塘还林工程中可综合考虑立地条件、成本费用等因素, 优先选择人工辅助退塘还林方式, 促进红树林植被恢复、增加群落物种多样性, 以快速重建良好的红树林湿地生态系统。

• 南海磷虾科长螯磷虾属Stylocheiron——新纪录种的形态特征*

  周志乾, 连喜平, 谭烨辉

  长螯磷虾属Stylocheiron, 隶属于软甲纲、磷虾目、磷虾科, 全球海域已报道12种。本研究鉴定出南海长螯磷虾属的一新纪录种: 武装长螯磷虾Stylocheiron armatum Colosi, 1917。本文对该种形态特征进行了详细描述, 并与近似种隆长螯磷虾Stylocheiron carinatum进行了比较讨论。标本存放于中国科学院南海海洋生物标本馆。

• 绿华岛4种潮间带大型海藻光合活性对升温及光质的响应

  区嘉铭, 汪舒涵, 赵旭, 陈健渠, 孙佳宁, 邹俏, 王凯艺, 章守宇, 王凯

  为揭示岛礁潮间带大型海藻对升温的光合响应, 以及它们在不同光质下的光合效率, 并为岛礁海藻场建设与藻种培育提供理论依据, 利用叶绿素荧光和光合放氧技术, 研究了绿华岛潮间带4种大型海藻(孔石莼、舌状蜈蚣藻、鼠尾藻和羊栖菜)对升温(温度分别为15℃、20℃、25℃)和不同光质(白、红、绿、蓝光)的光合响应。结果显示: 升温降低这些海藻光系统Ⅱ (photosystem Ⅱ, PSⅡ)的最大量子产量(Fv/Fm), 但显著提升它们在强光下(900μmol photons·m-2·s-1)的有效量子产量[Y(Ⅱ)]、光合修复与损伤速率的比值(r/k)及光化学淬灭(photochemical quenching, qP); 升温显著增大羊栖菜的非光化学淬灭(NPQ), 但显著降低舌状蜈蚣藻的NPQ。与其他海藻相比, 鼠尾藻具有最高的最大相对电子传递速率(rETRmax)、半饱和光强(Ek)、qP和r/k。这些海藻在白、红、绿光下的最大放氧速率(Pmax)无显著差异, 但在蓝光下显著降低, 其中孔石莼的降幅最大。研究表明, 不同海藻对升温和光质的光合响应存在较大差异, 短暂升温有助于4种潮间带大型海藻抵御退潮后的强光, 并提高其在强光下的光合活性, 其中鼠尾藻比其他3种海藻展现出更高的光合活性、耐光性和更好的温度适应性。此外, 在红光和绿光下较强的光合效率反映了这些海藻对潮间带浅水环境的良好适应性。

• 濒临死亡哈德掌状藻沉降行为的时频特征

  石天应, 陆家昌, 庄军莲, 赖俊翔, 李朗

  哈德掌状藻(Palmeria hardmaniana)是近岸常见大型浮游硅藻, 其活细胞因为具有沉降行为, 能主动调节自身沉降速度, 所以与死细胞的沉降过程存在明显差异。除了活细胞和死细胞外, 海洋中还存在因为环境胁迫导致的濒临死亡的硅藻细胞, 这类细胞的沉降行为目前尚不清楚。本研究以热处理获得的濒临死亡的哈德掌状藻作为研究对象, 以指数生长期的健康细胞为参照, 通过摄像技术追踪记录这两类细胞的沉降过程, 借助连续小波分析工具提取它们沉降行为的时频特征, 探讨濒临死亡哈德掌状藻细胞沉降行为的特点。结果表明, 热处理导致的濒临死亡的哈德掌状藻细胞光合系统受到严重损伤。较之健康细胞, 热处理细胞具有更快的沉降速度和更远的沉降距离。濒临死亡和健康哈德掌状藻细胞的沉降行为均是一种频率小于400mHz的行为, 这两类细胞的行为在128~400mHz频段存在联系, 推测该频段包含哈德掌状藻的基础沉降行为。濒临死亡细胞的沉降行为是一种高频、高耗能调节行为, 集中发生在300~400mHz; 健康细胞的沉降行为是一种低频、低耗能调节行为, 主要发生在100~350mHz。濒临死亡细胞在观察期间进行了更少的主动调节, 且调节时间更短。

• 主要养殖贝类固碳能力评估及其影响因素——以烟台海域为例

  王政, 杨涛, 王一娜, 李明, 裴鹏兵, 杜虹, 张建柏, 沈萍萍

  贝类是海洋生态系统重要组成部分, 通过生命活动利用和固定海水中CO2, 发挥重要碳汇作用。本文基于碳储量法探究了烟台各海域不同种类、规格贝类的固碳能力。不同种贝类固碳能力差别巨大, 其固碳能力随着个体增大显著增强。其中养殖型长牡蛎(Crassostrea gigas)、野生型长牡蛎(Ostrea plicatula)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)、海湾扇贝(Argopecten irradians)及紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)的固碳能力分别为3.37~16.64、2.87~14.17、0.21~2.10、0.87~1.58及0.21~0.38g·a-1·ind-1。牡蛎的固碳能力远远高于扇贝和贻贝(P<0.01), 而不同海域相同贝类的固碳能力无显著差异(P>0.01)。此外, 基于贝类碳汇计量指标的实际测定值与标准参考值进行烟台市主要养殖贝类碳汇量核算发现, 牡蛎碳汇量实测值显著高于标准估算量(P<0.01), 而扇贝的碳汇量实测值显著低于标准估算量(P<0.01), 长岛海域海湾扇贝及贻贝的碳汇实际核算量与标准估算量之间差异显著(P<0.01)。贝类固碳能力与其种类及个体大小直接相关, 表明贝类碳汇计量模型中参数的设定不仅要考虑养殖品种, 也要考虑个体大小的组成。

• 基于形态和环境DNA宏条形码技术的广西涠洲岛马尾藻场浮游动物群落结构及其粪便碳通量

  黎洁丽, 邹立功, 杨宇峰, 王庆

  为分析大型海藻对浮游动物群落结构及其粪便碳通量的影响, 于2024年3月、5月和6月在广西涠洲岛马尾藻海藻场及其邻近对照海域进行了浮游动物群落结构调查, 估算了浮游动物粪便碳通量, 并于2024年5月马尾藻茂盛期利用环境 DNA宏条形码对浮游动物群落进行了检测。调查期间基于形态分类学共鉴定浮游动物45种, 其中桡足类38种, 浮游动物丰度变化范围为1160~3960ind.·m-3, 马尾藻海藻场的浮游动物种类及其丰度均高于对照海域(P<0.05)。通过形态学、18S rDNA和COI基因鉴定出的浮游动物种类组成有较大差异, 其中形态学鉴定出较多的桡足类, 18S rDNA检测出较多的纤毛虫, 而 COI基因检测出较多的水母类, 综合三种方法共同检测到的种类为锥形宽水蚤(Temora turbinata)。浮游动物粪便碳通量的变化范围为0.215~0.574mg C·m−2·d−1, 马尾藻海藻场浮游动物的粪便碳通量高于对照海域。调查结果表明, 大型海藻马尾藻场的生态环境能够提高浮游动物的多样性和丰度, 增加浮游动物粪便碳通量。

• 环境因子对污损生物沙筛贝(Mytilopsis sallei)幼体附着变态的影响研究

  代丽, 潘铧康, 刘励阳, 何健, 赵科, 祁剑飞, 张真, 苏培, 冯丹青

  沙筛贝(Mytilopsis sallei)是我国南方一种重要的入侵污损生物, 常见于附着在养殖设施上, 造成渔业损失。本研究通过采用单因子控制试验, 分别检测了不同环境因子(温度、盐度、光照强度和溶解氧)对沙筛贝幼体附着变态的影响。沙筛贝幼体可在25~35℃下正常附着变态, 低温(10℃和15℃)明显抑制了其附着变态, 而高温(40℃)导致幼体全部死亡; 沙筛贝幼体适宜在较广盐度(15‰~30‰)下附着变态, 最适盐度为15‰; 适宜光强范围为0~5000lx, 超过10000lx的光强则会显著降低沙筛贝幼体的附着率和变态率; 沙筛贝幼体具备较强的耐低氧能力, 在40%~100%饱和氧浓度(3.2~8.0mg·L-1)下均能正常附着变态, 但当溶解氧低于20%饱和氧浓度(1.6mg·L-1)时, 则会抑制其附着变态。本研究揭示了沙筛贝幼体附着变态的适宜环境条件, 对预测其在可能分布扩散区域, 并防止其进一步扩张至我国其他海域对当地水产养殖业造成危害具有重要意义。

• 考氏鳍竺鲷(Pterapogon kauderni)早期色素细胞发育和体色变化

  余天虹, 范雨轩, 李玲, 陈楠, 王淑红

  本研究以考氏鳍竺鲷(Pterapogon kauderni)为研究对象, 采用显微观察和拍照的方法记录了考氏鳍竺鲷早期发育过程中色素细胞的分布及形态变化以及体色变化过程。在水温(27±0.5)℃条件下, 考氏鳍竺鲷胚胎经15~22d孵化。受精后4d(4 days post fertilization, 4dpf)胚胎发育至器官形成期, 6dpf黑色素在眼球出现, 7dpf黄色素细胞在体节处出现, 8dpf虹彩颗粒反射小板在眼球出现, 19dpf白色素细胞在第二背鳍出现。考氏鳍竺鲷体表图案的形成自12dpf头部眼间隔黑色素细胞的出现开始, 21dpf吻部第一色带初显, 孵化后1d (1 day post hatching, 1dph)卵黄囊吸收完毕, 体侧四条色带与尾部Y形色带基本形成, 70dph身体中部第三和第四色带之间开始出现白色斑点, 220dph体色模式与2龄成鱼一致。研究结果可为探究考氏鳍竺鲷体色形成调控机制和观赏鱼进化学说的发展以及新品种的选育提供理论依据。

• 黄鳍棘鲷亲子鉴定技术建立及其在增殖放流效果评估上的应用

  卢友军, 陈强, 黄良敏, 游淞元, 刘丁禹, 马超, 吴水清, 刘贤德

  为了对黄鳍棘鲷增殖放流效果进行评估, 本研究应用课题组构建的基因组开发了多态性高的微卫星分子标记, 建立了黄鳍棘鲷的亲子鉴定技术, 在此基础上, 对2023—2024年厦门湾黄鳍棘鲷增殖放流效果进行了评估, 具体研究结果如下: (1)多态性微卫星引物筛选: 在黄鳍棘鲷基因组上随机挑选110个微卫星位点设计引物, 以野生黄鳍棘鲷群体为材料初步筛选出9个多态性较高的位点; (2)亲子鉴定技术的建立: 以系谱关系已知的黄鳍棘鲷家系及其亲本(亲鱼20尾, 子代72尾)为材料, 利用上述筛选到的9个微卫星位点进行亲子鉴定分析, 结果显示9个微卫星位点共检测出145个等位基因, 平均等位基因数(Na)为16.11, 平均观测度杂合度(Ho)为0.788, 平均期望杂合度(He)为0.810, 平均多态性信息含量(polymorphic information content, PIC)为0.785, 具有丰富的多态性; 运用Cervus 3.0.7软件对该群体进行分析, 结果显示在置信度为95%条件下, 双亲性别已知模型的亲子鉴定成功率为98.61%, 双亲性别未知模型的亲子鉴定成功率为97.22%; (3)增殖放流效果评估: 对114尾放流亲本和264尾回捕个体利用上述建立的亲子鉴定技术进行分析, 在回捕的264尾黄鳍棘鲷中, 有8尾被确定为放流亲本的子代, 即对野生黄鳍棘鲷群体的资源贡献率为3.03%。研究结果可为今后黄鳍棘鲷种质资源鉴定, 增殖放流效果评估提供可靠的技术手段。

• 红树无瓣海桑果实中糖苷鉴定及其延缓线虫衰老活性研究

  刘建雲, 夏家朗, 白猛, 李玥瑶, 韦金花, 刘锴, 高程海, 易湘茜

  为获得无瓣海桑果实中具有延缓衰老活性的化合物, 对其正丁醇部位开展成分分离及活性研究。运用反相硅胶色谱、凝胶色谱、高压液相色谱手段对其进行分离纯化, 通过波谱分析及文献对照鉴定结构。以寿命、热应激、咽泵频率、弯曲能力、脂褐素为指标, 考察化合物延缓秀丽隐杆线虫衰老活性, 并通过分子对接预测化合物与DAF-16蛋白的作用方式。从正丁醇部位首次分离得到5个化合物, 鉴定为1, 2, 3, 6-四-O-没食子酰基-β-D-吡喃葡萄糖(1)、hovetrichoside C (2)、(6R, 9S)-3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-葡萄糖苷(3)、山柰酚-3-O-β-D葡萄糖苷(4)、3-甲基丁基β-D-吡喃葡萄糖(5)。化合物2、4、5在100μmol·L-1浓度下具有显著的延缓衰老活性, 分别使秀丽隐杆线虫寿命延长15.9%、15.0%、22.1%, 极显著延长热应激条件下线虫寿命的36.3%、50.6%、46.3%; 并可提升线虫的咽泵频次、身体弯曲能力以及降低脂褐素的累积。分子对接表明, 化合物2、4、5能与DAF-16蛋白氨基酸稳定结合, 结合能分别为-6.6、-6.0、-4.6kcal·moL-1。本研究丰富了无瓣海桑果实中延缓衰老的活性物质研究, 为无瓣海桑果实的开发利用提供理论依据。

• 石花菜共附生烟曲霉Aspergillus fumigatus 9-1次级代谢产物抗菌、抗氧化研究

  何鸣凤, 黄佳翔, 田永奇

  文章对石花菜共附生烟曲霉Aspergillus fumigatus 9-1次级代谢产物的结构和活性进行了研究。通过薄层色谱、硅胶柱色谱、高效液相色谱、凝胶色谱等对石花菜共附生烟曲霉A. fumigatus 9-1次级代谢产物进行分离纯化, 从中得到了16个化合物。通过核磁共振波谱等波谱分析方法、结合文献对照, 鉴定它们的结构依次为: prenylcyclotryprostatin A (1)、verruculogen TR-2 (2)、cyclotryprostatin E (3)、cyclotryprostatin B (4)、asperfumigatin (5)、12R, 13S-dihydroxyfumitremorgin C (6)、spirocyclic diketopiperazine alkaloid (7)、fumigaclavine C (8)、fumigaclavine A (9)、chaetominine (10)、fumiquinazoline J (11)、thymidine (12)、pyripyropene A (13)、monomethylsulochrin (14)、questin (15)、helvolic acid (16)。其中化合物1首次从Aspergillus中发现。抗菌活性研究表明: 16对Listeria monocytogenes具有较强的抗菌活性, 最小抗菌浓度为4.03μg·mL−1。13—15对 L. monocytogenes具有中等抗菌活性, 最小抗菌浓度为分别为66.25、78.63、64.54μg·mL−1。同时体外活性抗氧化活性结果表明, 化合物6具有较强的DPPH(1, 1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)自由基清除活性, 半数抑制浓度为9.82μg·mL−1; 化合物6、8、9、14具有较强的ABTS[2, 2'-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)]自由基清除活性, 半数抑制浓度分别为2.72、0.43、3.23和1.96μg·mL−1。

• 稳定同位素示踪海洋大气硝酸盐来源及形成机制

  陈天舒, 肖红伟, 关文凯, 肖化云

  大气中的硝酸盐($\mathrm{NO}_{3}^{-}$)是氮氧化物(NOx)通过与臭氧(O3)、羟基自由基(·OH)等多种氧化剂反应生成的关键产物, 是大气中的主要污染物之一, 对空气质量、气候和生态系统等产生重要影响。本文综述了海洋大气中$\mathrm{NO}_{3}^{-}$的生成机制、氧化途径和氮氧同位素(如δ15N、δ18O)特征的全球分布, 探讨了不同氧化剂(如O3和·OH)在$\mathrm{NO}_{3}^{-}$生成中的作用。其中, 碳氢化合物/二甲基硫(hydrocarbon/dimethyl sulfate, HC/DMS)途径、N2O5与含氯气(Cl2)气溶胶的非均相反应以及NO2与活性卤素化合物反应显著影响了海洋大气中$\mathrm{NO}_{3}^{-}$的生成机制并导致较高的δ18O值。结合全球观测数据, 发现不同海域和沿海城市$\mathrm{NO}_{3}^{-}$的δ15N和δ18O具有显著差异, 这可能反映了区域内的污染源、光化学条件及大气反应路径的差异。此外, $\mathrm{NO}_{3}^{-}$会通过大气沉降进入海洋, 对海洋氮循环产生影响。未来研究应加强对全球不同区域的长期监测和数据收集, 完善氧化过程贡献的定量评估, 从而能更系统地理解大气$\mathrm{NO}_{3}^{-}$的生成机制及其对海洋生态系统和气候变化的影响。

• 近海典型硅藻颗粒吸附态氧脂素的动态分析及藻华监测应用初探*

  杨洋, 吴正超, 程远月, 吴梅林, 李芊

  硅藻氧脂素作为信息化学物质, 广泛介导近海硅藻水华中的生物相互作用, 可能在藻华生消过程中发挥关键作用, 并潜在影响生源要素循环。氧脂素在水体中有三种赋存形态, 其中藻际环境中的颗粒吸附态浓度可达微摩尔级, 具有显著的生态效应潜力。本文选取多不饱和醛(polyunsaturated aldehydes, PUAs)这一类重要的氧脂素分子, 优化并发展了一种用于快速定量硅藻生长过程中颗粒吸附态PUAs的方法。首先, 该方法通过沉降和离心对不同硅藻颗粒物进行定容, 模拟沉降和压实过程, 确定了颗粒物体积的上下限差异为12%~49%。接着, 优化采用5%硫酸溶解的2, 4-二硝基苯肼衍生化颗粒吸附态PUAs, 替代中性缓冲液, 避免诱导新生PUAs。然后, 通过超高效液相色谱实现PUAs样品在5min内快速基线分离, 结合串联质谱的多重反应监测模式, 确保高效准确的PUAs定量。我们利用该方法对三株典型赤潮硅藻的实验室不同生长阶段进行了监测, 初步探讨了颗粒吸附态及相关形态PUAs在硅藻生长过程中的动态演变规律。结果显示, 三株硅藻的颗粒吸附态PUAs浓度均达到微摩尔级, 浓度范围为0.4~69μmol·L-1。在生长过程中, 中肋骨条藻的颗粒吸附态PUAs与颗粒态PUAs变化趋势相对一致, 指数期浓度较低, 稳定期显著升高; 而圆海链藻的颗粒吸附态PUAs在稳定期则低于指数期。此外, 颗粒吸附态PUAs的组成也有所不同, 中肋骨条藻在指数期以辛二烯醛为主。本次硅藻生长过程实验为硅藻水华期间氧脂素的原位监测应用及其生态环境效应的研究提供了重要的理论支持。

• 基于环境减灾二号卫星的2023年铁山港红树林病虫害动态监测

  袁羽杰, 钟仕全, 蒋卫国, 初爱萍, 凌子燕

  准确识别红树林病虫害及监测其变化过程, 对红树林生态系统保护、修复具有重要意义。2023年广西铁山港红树林发生了严重的红树林病虫害, 使用国产环境减灾二号卫星(HJ2A、HJ2B)的快速获取数据的特点, 通过反演遥感植被归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)和植被覆盖度(fractional vegetation cover, ‌FVC)参数, 进行阈值分割, 获取受病虫害红树林的面积及受害程度。结果表明: (1)2023年铁山港受病虫害影响的红树林最大面积为571.52hm², 占铁山港红树林总面积的51.60%; (2)当0.1≤FVC≤0.5时, 红树林受病虫害侵害, 对病虫害红树林的受灾程度划分为3个等级, 0.1≤FVC< 0.23为重度受灾, 0.23≤FVC<0.46为中度受灾, 0.46≤FVC≤0.5为轻度受灾, 其中2023年10月8日重度受灾的红树林为257.82hm², 占该时间受灾红树林面积的45.11%; (3)2023年10月8日时铁山港病虫害红树林面积最大且受灾程度最严重。

• 南海北部钦州湾茅尾海溶解碳水化合物的分布特征及影响因素

  曾德斌, 彭光煜, 杨斌, 莫小荣, 周姣娣, 黄海方, 颜婷婷

  采用TPTZ (2, 4, 6-三吡啶-s-三嗪, C18H12N6 )方法对2021年12月茅尾海表、底层海水中溶解态单糖(monosaccharides, MCHO)、多糖(polysaccharides, PCHO)和总糖(total carbohydrates, TCHO)浓度进行测定, 并对其分布特征及影响因素进行了研究。结果表明, 茅尾海MCHO、PCHO和TCHO平均浓度及范围分别为15.15 (2.40~38.40)、13.19 (3.92~38.40)和28.34 (11.52~76.80)μmol C·L-1。TCHO占溶解有机碳(dissolved organic carbon, DOC)浓度平均比例为(40.2±10.8)%, 表明TCHO是DOC的重要组成部分。MCHO占TCHO的浓度平均比例为(52.9±12.2)%, 表明MCHO是TCHO的主要存在形式。茅尾海表、底层MCHO、PCHO和TCHO浓度水平分布均呈现由河口向外海逐渐递减的趋势。表层MCHO、PCHO和TCHO与盐度呈显著负相关(P<0.01), 与Chl a呈显著正相关(P<0.05); 底层MCHO和TCHO与盐度呈显著负相关(P<0.01), TCHO与Chl a呈显著正相关(P<0.05), 表明陆源输入和浮游植物自生产是控制冬季茅尾海溶解碳水化合物分布重要的影响因素。本研究将有助于丰富广西北部湾溶解碳水化合物生物地球化学特征的认识, 对全球碳循环过程及其机制的深入理解具有重要意义。

• 近30年来涠洲岛海域海水磷含量变化及其影响因素——来自高分辨率珊瑚记录的证据

  陈裕月, 姜伟, 杨浩丹, 余克服

  表层海水磷(P)含量变化是评价海洋生态系统营养含量的重要参数, 对地球环境演变过程起到重要调节作用。涠洲岛是我国最大最年轻的火山岛, 海水表层P含量变化缺乏长时间尺度记录, 影响因子尚未明确。珊瑚骨骼P/Ca是反演海水P含量的可靠指标, 被广泛用于重建高分辨率海水P含量变化历史。本研究以涠洲岛西北部连续生长珊瑚为研究对象, 基于珊瑚氧同位素建立1985—2015年的年龄框架, 重建1985—2014年月分辨率的珊瑚P/Ca变化历史。不同年份的珊瑚P/Ca值及其季节变化较大, 在1998—2003年之间珊瑚P/Ca值较低, 普遍低于年平均值。珊瑚P/Ca比值变化与季风强度变化存在极大相关性(P<0.05), 季风、台风盛行期珊瑚P/Ca值明显增加, 说明海表风速是该区域海水P含量变化的主控因素。此外, 火山爆发、石油泄露以及旅游业的发展也会造成P含量短暂性升高, 但影响时长有限。降雨量年际变化及干湿季变化与P/Ca值相关性不显著, 说明陆源物质对海水P含量变化的影响有限。

• 液化天然气接收站冷排水余氯对近岸海域生态环境影响的三维数值模拟

  刘文明, 刘羽乔

  液化天然气(liquefied natural gas, LNG)接收站冷排水排放可能会对邻近海域生态环境产生影响。依托深圳LNG项目, 利用MIKE 3三维水动力余氯模型计算了余氯在海水中的运移规律, 分析了深圳LNG接收站冷排水对大鹏湾海域生态环境的影响。通过将计算的潮位和不同水深处的潮流与实测数据进行验证, 证实了所建立三维水动力模型的可靠性。在此基础上, 计算了典型大、小潮条件下受纳海域余氯浓度增量的水平和垂向三维空间分布特征, 以及多排放源的相互影响。工程排水余氯在表层和底层的扩散影响范围大于中层; 余氯主要影响近岸海域, 未对周边水环境敏感目标和其他工程取水产生直接影响。本文研究结果可为冷排水的三维数值模拟、LNG接收站选址及水生态环境影响评估提供参考。