热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2026年第2期

• 我国南海浮游动物生态学研究回顾与展望

  李开枝, 黄良民, 尹健强, 连喜平, 柳原, 谭烨辉

  浮游动物是海洋生态系统中重要的次级生产者, 同时也是海洋食物网和生物地球化学循环的关键环节。因其个体小、代谢快、被动漂流的生活方式等特点, 多数浮游动物可快速响应并指示海洋环境变化, 因此历来受到学界广泛关注。文章在回顾南海浮游动物科学考察的基础上, 概括了南海浮游动物的物种组成, 总结了南海典型生态区(珠江口、大亚湾、岛礁和深海)以及南海北部和南部海域的浮游动物群落特征, 阐释了季风及其驱动的海流、水团以及生境异质性等因素对浮游动物群落结构的影响。结合当前气候变化和人类活动影响背景下浮游动物研究的热点和难点, 针对性地指出了南海浮游动物研究存在的不足之处并提出相关研究展望, 以期为南海生物多样性保护、海洋生物地球化学循环研究以及海洋生物资源可持续利用等方面奠定坚实基础, 也为预测南海海洋生态系统应对气候变化的适应能力提供科学依据。

• 多层土地基中桩靴穿刺计算方法及工程反演分析

  魏鹏, 雷迪, 刘士宝, 杜佃春, 张友虎

  针对自升式平台在多层土地基中桩靴穿刺计算方法的局限性, 文章系统梳理了两层土、三层土及三层以上多层土地基中穿刺计算的规范方法及最新研究进展, 并结合粤东海域风电场站桩过程的实测数据开展反演分析。研究发现, 现有ISO (international organization for standardization)规范方法在预测多层土地基承载力时存在忽略土层界面变化、土塞效应及黏土应变速率和应变软化等问题, 而基于桩靴破坏机理的新方法虽能改善预测精度, 但仅适用于特定土层条件, 实际工程中的普适性较差。通过反演分析, 本文进一步揭示了不同方法在复杂地质条件下的适用性, 并提出未来研究应聚焦于开发能够考虑真实地基破坏模式、土层界面变化及土塞效应的通用计算方法, 以提升多层土地基中桩靴穿刺风险评估的可靠性。

• 椭圆余弦波在典型岛礁上传播演变特性的试验研究

  张泽, 屈科, 李玮, 王超

  椭圆余弦波能很好地描述浅水区域波浪运动特性, 对于精确描述近岸水体运动具有很大的实际意义。为探究椭圆余弦波在典型岛礁地形上的传播演变规律, 文章基于波浪水槽物理模型试验, 重点分析了入射波高、礁坪水深及波浪周期对波浪非线性特征、能量耗散及水动力参数的影响。研究表明, 岛礁地形显著增强波浪非线性效应, 礁前斜坡区波形锐化明显, 礁坪区波面呈锯齿状并伴随相位滞后。入射波高增大会引起更强烈的非线性效应, 引发高次谐波增长, 促使波浪增水及爬高显著提升, 同时反射系数因透射增强而降低。但礁坪水深增加会导致波浪非线性效应减弱, 反射系数单调递减, 深水条件下垂向动量通量增强, 爬高呈非线性增长。波浪周期对波浪参数的影响较为复杂, T = 2.25s时波能聚集最显著, 高次谐波表现最为明显。短周期(T < 2.25s)下强烈的浅化变形加剧波形畸变, 而长周期(T > 2.25s)下波能耗散导致特征衰减。

• 长江口咸潮入侵格局变化及其成因

  裘诚, 朱宜平, 朱建荣

  2007—2021年长江口重大圈围工程导致河道缩窄, 显著改变局部地形。文章利用2007—2025年的实测地形和盐度资料, 分析期间长江口河势变化和咸潮入侵格局变化, 并利用数值模式揭示格局变化的成因。由于工程致使长江口北支下段南侧发生严重淤积, 北支上端出现新生沙体, 导致北支下段和上端2021年的河槽容积比2007年分别减小了33.33%和13.26%。2007年和2025年枯季盐度观测资料表明, 北支咸潮入侵和北支盐水倒灌显著减弱, 而北港咸潮入侵在气候态风时减弱、强北风时加剧。月平均径流量和风作用的数值模拟结果表明, 从2007年至2021年, 咸潮入侵在北支大幅减弱, 在北港上段和中段大部分区域减弱, 在南港、北槽和南槽显著加剧; 北支盐水倒灌大幅减弱导致南支咸潮入侵减弱。2021年与2007年相比: 北支2月大潮、小潮期间纳潮量分别减小了2.88×108m3、1.98×108m3, 进入南支的净水通量分别减小了423m3·s-1、369m3·s-1, 盐分倒灌的净盐通量分别减小了10.06kg·s-1、1.10kg·s-1; 北支上段净单宽盐通量变化也说明北支盐分向南支输运大幅减小; 2007年北支盐水倒灌显著, 2021年几乎消失。北港2月大潮、小潮期间纳潮量分别减小了1.92×108m3、1.86×108m3, 净水通量分别增加了857m3·s-1、1379m3·s-1, 分流比分别增加了12.79%、7.79%, 向海的净盐通量减小了2.28kg·s-1、5.42kg·s-1。这些因素的变化解释了北港上段和中段大部分区域咸潮入侵减弱的原因。北港分流比的明显增加和相应的南港分流比减小说明了南港、北槽和南槽咸潮入侵加剧的成因。北港中段大潮期间小部分区域盐度上升是由横沙小港净盐通量从北槽向北港输运显著增加造成的。

• 南海土台风时空变化特征分析

  梁顺, 黄桂槟, 何国梅, 张永垂, 周毅, 汪洋, 洪梅

  南海局地生成的台风简称土台风, 西北太平洋生成进入南海的台风简称洋台风。土台风具有突发性强、路径复杂、预报难度大等特点, 给区域防灾减灾带来挑战, 亟须开展系统性统计研究以提升对其发生发展规律的认知。当前对南海土台风的研究相对零散, 存在长期资料系统分析不足以及与洋台风对比不充分等问题, 限制对其气候特征的深入理解。文章基于1949—2024年中国气象局热带气旋最佳路径数据集, 系统分析了南海土台风的频数、强度、路径及源地分布特征, 并与洋台风进行对比, 揭示其时空变化模式。主要结论: 1) 土台风年均生成5.86个, 年内分布呈单峰型, 6—10月为高发期(78.9%), 其中9月最多(21.7%), 年频数存在显著下降线性趋势(-0.05个·年-1); 2) 土台风中心最低气压年均值位于965.0~999.5hPa, 存在显著的下降线性趋势, 路径以西/西北行为主, 源地多位于南海中北部; 3) 与洋台风相比, 土台风强度偏弱, 仅13.7%的土台风为台风及以上等级, 而洋台风可达61.7%, 土台风累积气旋能量指数(accumulated cyclone energy index, ACE)和持续天数都更少, 但变化迅速, 登陆比例更高, 更具突发性与局地性。

• 引导气流对飓风“保莱特”(2020)移动路径的影响研究

  寿泽慧, 刘俏, 胡枫, 王根

  飓风“保莱特”(2020)在北大西洋经历了两次关键路径转折: 从向北美大陆西北行转为东北行, 随后完成温带变性; 由东北行转为南行, 继而再生为热带风暴。为了探究不同层次引导气流以及环流系统对飓风两次路径转折的影响, 基于中尺度天气研究与预报(weather research and forecasting, WRF)模式对“保莱特”开展模拟研究。结果表明: 1) “保莱特”再生与其异常南折路径密切相关, 南移进入暖海温区是其重新发展的关键原因。2) “保莱特”移动过程中, 引导气流呈现显著的垂直层次差异及变化。飓风西北行阶段中低层引导气流起主导作用; 向东北转向及东北行阶段高层引导气流影响明显增强; 向南转向阶段低层引导气流先由西风转为偏北风, 随后自下而上逐步扩展至高层形成深厚的偏北气流, 最终导致飓风路径异常南折。 3) “保莱特”发展初期处于副热带高压南缘, 受高压带阻挡而西北行。随着飓风增强, 副热带高压断裂, “保莱特”北上移入中纬度西风槽中, 并在槽前西南风引导作用下东北行。然而, “保莱特”南侧高压脊持续增强且经向度显著增大, 最终导致飓风在高压脊前转向南行。

• 基于GDCSM_Argo的西北太平洋中上层海洋热含量与台风的调控与响应关系初探

  束波, 张春玲, 苏涵, 胡松

  作为全球气候变化的关键指标, 海洋热含量能够准确反映地球系统的净能量收支, 其时空变化对台风的产生和发展具有重要影响。文章基于一套长时间序列、多参数的全球温盐再分析数据集(gradient dependent correlation scale method Argo, GDCSM_Argo), 通过滞后回归、相关分析等方法, 初步探讨了中上层海洋热含量对台风的调控与响应作用。结果表明, 近表层海洋热含量直接影响台风发生频率, 而中、下层热含量通过垂直混合为台风提供持续能量, 且各水层热含量对台风的响应均存在1~6个月的时间滞后。台风搅拌引发的“冷尾流”效应显著降低了台风路径上的海洋层结稳定性, 尤其在台风增强海域(10°—25°N, 120°—145°E), 混合层以下的理查森数低值区与台风最大风速位置高度吻合。热含量和台风的响应关系受异常气候条件影响明显: 厄尔尼诺期间, 台风东移作用于温跃层较深的区域, 风搅拌更易穿透至次表层, 将热量向下输送, 暂时削弱层结; 拉尼娜期间, 台风数相对增加, 路径西移, 台风在高热含量的西太平洋活动。

• 热带西太平洋海表叶绿素a质量浓度分布对ENSO的响应机制

  高微, 马本俊

  热带西太平洋的海表面流系统, 不仅对当地的海气相互作用意义重大, 其影响范围更是延伸至全球层面。不过, 目前对于该系统在水文生态与气候环境变化过程中的演变规律, 以及它在厄尔尼诺-南方涛动循环(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)影响下所产生的响应机制, 人们的认知仍处于不明确的状态。为深入探究这一问题, 文章聚焦2003—2023年热带西太平洋生态-水文-气候环境的变化, 剖析其对ENSO事件的响应关系。研究发现, 热带西太平洋存在3个海表叶绿素a质量浓度高值区域, 分别为沿岸区域(平均值 0.152μg·L-1)、哈马黑拉暖涡区域(平均值 0.130μg·L-1)以及北赤道逆流源区(平均值 0.109μg·L-1)。新几内亚沿岸流和棉兰老流作为营养盐的重要载体, 输送富含营养物质的近岸海水共同汇入向东流动的北赤道逆流, 促成了3个高值区的形成。同时, 呈气旋式的棉兰老冷涡区域中心的上升流, 将富含营养的深层海水提升至海表, 使该区域叶绿素a质量浓度(平均值 0.059μg·L-1)略高于一般大洋区域(平均值 0.048μg·L-1)。在不同的ENSO事件阶段, 海表叶绿素a质量浓度呈现出明显变化。厄尔尼诺发生时, 新几内亚沿岸流流速增加, 间接致使海表叶绿素a质量浓度整体上升; 拉尼娜期间, 新几内亚沿岸流流速降低, 间接造成海表叶绿素a质量浓度整体下降。基于此, 本文提炼出热带西太平洋生态-水文-气候过程与厄尔尼诺和拉尼娜事件之间的两种简要响应机制: 厄尔尼诺事件期间, 北赤道逆流、新几内亚沿岸流与棉兰老冷穹区上升流均明显增强, 通过加速沿岸流与增强上升流形成“营养盐泵”效应, 促进了深层营养盐的上涌, 最终导致大部分区域叶绿素a质量浓度显著上升; 而拉尼娜事件期间, 北赤道逆流、新几内亚沿岸流与棉兰老冷穹区上升流均明显减弱, 通过减缓流速与抑制上升流削弱“营养盐泵”效应, 最终导致大部分区域叶绿素a质量浓度显著下降。

• 三亚湾溶解有机碳长期变化趋势及影响因素分析*

  周伟华, 姚煜坤, 罗勇, 李涛, 龙爱民, 黄晖

  文章基于逐步回归分析与随机森林算法, 以三亚湾2008—2023年水体实测理化参数为输入数据, 探究了三亚湾溶解有机碳(dissolved organic carbon, DOC)的时空分布特征、演变趋势及其影响主因。结果表明, DOC质量浓度受三亚海岸带开发影响, 在2008—2018年期间显著上升, 随后呈逐步下降趋势, 可能源于疫情期间陆源输入减少以及政府加强海洋生态环境治理的综合影响; 近岸海域出现DOC的高值区, 但DOC质量浓度均值为(2.00 ± 1.34)mg·L-1, 相比于半封闭型海湾, 整体维持在较低水平; 逐步回归分析与随机森林算法结果显示: DOC质量浓度随温度、总碱度和活性硅酸盐浓度升高先增后减, 且与总磷、溶解氧和活性磷酸盐呈显著负相关。这些结果表明, 温度、总碱度、总磷、活性硅酸盐、溶解氧和活性磷酸盐是影响三亚湾DOC的主要因子。

• 浙江西门岛红树林细菌群落季节性特征及环境驱动因素

  蒋守殿, 胡鑫, 蓝珮心, 姚李勤, 水柏年, 纪建达, 何茂求

  红树林位于热带和亚热带地区海洋与陆地的交汇处, 其高生产力环境孕育了丰富的微生物群落, 这些微生物在维持红树林生态功能以及驱动元素循环等过程中发挥关键性作用。文章以浙江省西门岛红树林生态系统为研究对象, 采用高通量测序技术对表层沉积物细菌群落进行了系统分析, 探究细菌多样性的季节特征及其与环境参数的关联性。研究结果表明, 西门岛红树林沉积物细菌群落组成中, 变形菌门(Proteobacteria, 39.11%)、脱硫杆菌门(Desulfobacterota, 10.02%)、拟杆菌门(Bacteroidota, 9.17%)共同构成了优势菌群。其中, 变形菌门和脱硫杆菌门呈现春季富集特征, 而拟杆菌门则在夏季表现出显著优势。细菌群落的多样性指数呈现显著的季节性动态变化: 丰富度指数(Richness)在冬季达到峰值(2136 ± 235), 而香农指数(Shannon)显示春季(6.05 ± 0.15)显著低于秋冬两季(P < 0.05)。β多样性结果表明, 春季、秋季和冬季样品的细菌群落组成差异显著, 呈现出明显的季节特异性。

• 广西优势海草卵叶喜盐草生长繁殖的季节变化及斑块中心-边缘效应

  郑侦明, 于硕, 黄宇洲, 朱方超, 陈旭阳, 熊志祥, 刘佩佩

  卵叶喜盐草(Halophila ovalis)为雌雄异株海草物种, 兼具有性繁殖和克隆繁殖。文章以广西竹林海域的卵叶喜盐草种群作为研究对象, 对海草生长繁殖进行4个季节的监测, 并分析卵叶喜盐草雌株和雄株在海草斑块中心和边缘的繁殖差异。结果表明, 卵叶喜盐草的密度为(2967.36 ± 661.96)ind·m-2、盖度为(47 ± 9)%和干重生物量为(37.68 ± 8.85)g·m-2, 均在春季达到最高。该海域卵叶喜盐草的年平均盖度为(38 ± 14)%, 年平均茎枝密度为(1851.02 ± 1036.81)ind·m-2, 年平均干重生物量为(27.60 ± 13.97)g·m-2, 斑块中心海草密度和生物量均显著高于斑块边缘, 大型底栖生物的生物量也表现为相同趋势。卵叶喜盐草在春季出现雌、雄花。雄株的节间长显著低于雌株的节间长, 但雌株和雄株斑块中心和边缘的节间长没有显著差异。

• 基于基追踪去噪的高精度地震反射率反演方法及应用

  李杰, 陈兆明, 刘道理, 刘灵, 董国辉, 刘徐敏, 李坤娟, 曾婷

  基于基追踪去噪的地震反射率反演通过应用l1范数正则化产生稀疏解, 但由于正则化项的存在, 基追踪去噪获得的解与真实解之间总是存在偏差。为了减小这种偏差, 文章通过在基追踪去噪地震反射率反演中引入“残差回加”的策略, 提高了解的准确性。“残差回加”策略通过使用一个适中的权衡因子, 迭代执行快速迭代软阈值算法(fast iterative soft thresholding algorithm, FISTA)来求解基追踪去噪的目标函数, 而每次求解的残差将会不断加回至原始输入。与使用FISTA单次求解相比, 结合“残差回加”策略的FISTA求解得到的解更接近真实解。本文将该方法应用到我国南海珠江口盆地珠一坳陷惠西南古近系的文昌组储层, 通过高精度的波阻抗反演结果对钙质砂岩和滩坝砂岩进行了有效划分。

• 海水螺旋藻生物质的综合利用工艺研究

  徐冰埼, 向文洲, 吴后波, 赵艳飞, 秦海鹏, 韦量, 耿亚奇, 吴华莲, 许瑾, 李涛

  螺旋藻作为重要的经济微藻, 其活性物质的高效提取与综合利用是提升其产业附加值的关键。文章探讨了不同提取顺序对螺旋藻中藻胆蛋白、油脂及多糖提取效率和品质特征的影响, 并进行了不同工艺的经济效益评估。利用综合低温提取法、95%乙醇提取法和热水提取法, 设计了6种提取顺序: 1) 藻胆蛋白(phycobiliprotein)-脂质(lipid)-多糖(polysaccharide), 简称PLS; 2) 藻胆蛋白-多糖-脂质, 简称PSL; 3) 多糖-藻胆蛋白-脂质, 简称SPL; 4) 多糖-脂质-藻胆蛋白, 简称SLP; 5) 脂质-藻胆蛋白-多糖, 简称LPS; 6) 脂质-多糖-藻胆蛋白, 简称LSP, 并通过紫外可见吸收光谱、三维荧光光谱、脂肪酸组成分析、单糖组成分析及红外光谱等技术手段, 评估各组分的提取效率和品质。结果表明: 藻胆蛋白提取需优先进行(PLS组提取率为68.29%、PSL组为66.77%), 加热或乙醇处理会导致其变性(提取率 < 8%), 吸收光谱和荧光光谱结果表明PLS组和PSL组的藻胆蛋白品质较好; 油脂提取率受提取顺序的影响显著(LSP组为94.07%、PSL组为66.76%), 但脂肪酸组成稳定; 多糖提取率在藻胆蛋白或油脂提取后显著下降(SPL组为71.80%、LSP组为39.90%、PSL组为19.57%), 红外光谱显示各组多糖结构稳定, 且单糖组成无显著差异。藻渣成分分析显示, LPS组藻渣蛋白质含量最高, 干重达到71.4%。分步提取法可以用于藻胆蛋白、螺旋藻油和螺旋藻多糖的提取, 但不同提取顺序对3种物质的提取率和品质具有一定的影响, PLS组可实现经济价值最大化(162元·千克-1), 较原始藻粉(40元·千克-1)提升近3倍。

• 大鹏湾海域海漂垃圾迁移路径研究

  邱家福, 刘佳鑫, 段晓伟, 陈胜利

  大鹏湾是深圳市重要旅游区域, 每年海滩垃圾、海漂垃圾量达上百吨。文章针对大鹏湾区域, 以海流模型(finite volume community ocean model, FVCOM)为基础建立了大鹏湾区域海洋数值模型, 并将模拟的流场和风场数据输入拉格朗日质点追踪模型OpenDrift, 结合观测浮标数据对大鹏湾海漂垃圾的迁移过程开展研究。结果表明, 大鹏湾常见风为东风、东北风和东南风, 在这些风向下, 70%以上的大鹏湾北部和东部的近岸海漂垃圾会聚集在盐田港及其东南部香港的吉澳洲岛、黄泥洲岛、娥眉洲岛、往湾洲岛区域。在大鹏湾海上垃圾日常清理工作中, 需要重点关注上述区域。通过对比不同月份和潮汐的试验, 发现风向主导海漂垃圾整体的运动方向, 风速影响漂移时间和漂移距离, 潮流差异影响搁浅区域和抵达各区域的海漂垃圾数量。

• 外来红树引入对生态系统健康与服务功能的影响——以广东省3个典型区域为例

  方扬, 唐俊逸, 罗育池, 叶匡旻, 邓炜华

  外来红树植物在我国红树林修复工程中被广泛引入, 虽具良好造林适应性与成林效率, 但其生态入侵风险仍存在争议, 缺乏系统评估其引入比例对生态系统健康与服务功能的影响。文章选取粤东高沙围、粤西水东和珠三角地区盐洲3个典型红树林区域, 基于2024年实地调查数据, 开展生态系统健康与生态服务功能综合评估, 并对引入外来树种比例、水质和生物多样性等指标进行定量分析。结果表明, 三地红树林均处于亚健康状态, 单位面积生态服务价值为珠三角盐洲31.9×104CNY·hm-2、粤西水东27.5×104CNY·hm-2、粤东高沙围27.1×104CNY·hm-2。外来树种比例与健康指数和单位面积服务价值均呈显著负相关, 混合效应模型显示其每增加1%, 健康指数下降0.936CNY·hm-2, 服务价值下降1.456×104CNY·hm-2。

• 海南岛海草床生态系统受威胁状况评估

  任静, 江志坚, 陈国科, 亓文倩, 龙旭, 刘松林, 吴云超, 黄小平

  海草床生态系统具有重要的生态服务功能, 分析其受威胁状况及影响因素, 有利于针对性地提出海草床生态系统的保护策略。文章聚焦于海南岛海草床生态系统, 结合调查数据、历史资料和文献, 采用国际自然保护联盟(international union for conservation of nature, IUCN)生态系统红色名录评估方法对海南岛地区海草床生态系统进行受威胁状况评估, 确定其濒危程度, 并探讨了人类活动和自然因素对其影响, 提出相应的保护对策。研究结果显示, 文昌和三亚地区海草床生态系统面临极危的严峻形势, 陵水地区海草床生态系统受威胁等级为濒危, 琼海地区海草床生态系统目前处于易危状态, 而澄迈地区和儋州地区海草床生态系统分别处于近危和无危状态。海南岛海草床生态系统面临着多重压力, 其中围填海及渔业捕捞活动是导致其受损的主导因素, 其次为污水排放和水产养殖带来的环境压力, 而热带气旋等气候变化因素亦对其造成一定影响。鉴于此, 本研究提出了加强规范渔业活动方式、海草无性繁殖研究、长期监测海草健康状况和开展生态连通性研究等建议, 旨在促进海南岛海草床生态系统的可持续发展。