厦门湾口海域夏季游泳动物多样性和群落结构

【目的】研究厦门湾口海域游泳动物多样性和群落结构。【方法】本文根据2023年8月在厦门湾口海域开展的渔业资源底拖网调查资料,应用相对重要性指数、资源密度指数、生物多样性指数和聚类分析等方法,研究游泳动物的种类组成、优势种、资源密度、物种多样性和群落结构特征等。【结果】表明,厦门湾口海域夏季共捕获游泳动物147种,隶属于4纲19目63科107属,其中鱼类92种、头足类8种、口足类8种、虾类13种、蟹类26种。游泳动物渔获平均重量密度和平均数量密度分别为450.58 kg/km^(2)、4.42×10^(4) ind/km^(2)。优势种为哈氏仿对虾(Parapenaeopsis hardwickii)、刀额仿对虾(Parapenaeopsis cultrirostris)、口虾蛄(Oratosquilla oratoria)和须赤虾(Metapenaeopsis barbata)等4种。Margalef丰富度指数D的变动范围为5.68~10.23,基于个体数量的Shannon-Wiener多样性指数H′N、Pielou均匀度指数J′N变动范围分别为1.47~3.34、0.38~0.88,基于生物量的Shannon-Wiener多样性指数H′W、Pielou均匀度指数J′W变动范围分别为2.09~3.41、0.54~0.87。等级聚类(CLUSTER)和非度量多维尺度分析(NMDS)表明,夏季厦门湾口游泳动物群落可划分为南、北2个组群,哈氏仿对虾和刀额仿对虾是2个组群的主要相异贡献种。【结论】本次调查种类数多于近些年厦门湾内及九龙江口游泳动物调查种类数,优势种均为小型、低营养层次和短生命周期的物种,平均物种多样性指数属于中等水平,渔获物小型化比较明显。受鱼类资源衰退的影响,生命周期短、繁殖力强的虾类资源成为渔业资源的重要补充。【意义】本研究补充了厦门湾口海域游泳动物群落研究基础资料,对该海域生态系统多样性的保护和管理提供了科学依据。

基于改进灰色关联分析的厦门湾事故多发航段成因

基于厦门湾的海上交通事故调查记录,初步研究湾内事故多发航段。应用经改进的加权灰色关联分析方法计算得到事故主因素集中各主元素的关联度,从而推出事故成因。结果可为主管部门进一步深入研究厦门湾事故多发航段提供支持,同时也可作为完善港口安全相关管理规定的重要依据。

厦门湾砂质潮间带海底地下水排泄的非均质性研究

以厦门岛南岸砂质海岸为研究对象,通过监测潮间带渗出面处地下水盐度、近岸海水盐度,并分析潮间带盐度空间分布规律,以探究厦门湾海底地下水排泄(SGD)的非均质性。结果显示:1)潮间带地下水、海水盐度变化可以间接指示海底地下淡水排泄量(SFGD)。2)垂直于海岸线方向,由内陆向海洋地下水盐度呈现先降低后升高的规律;沿海岸线方向,整个潮滩地下水盐度分布不均匀,差异性较大,具有明显的非均质性。3)通过对潮间带中部最低盐度区域进行加密监测,圈定了厦门湾潮间带高渗透天窗范围,推测高渗透天窗对SFGD影响较大。4)通过对典型剖面地下水、近岸海水盐度动态监测,发现潮汐对潮间带SFGD产生一定影响。

海湾生态韧性的陆海统筹测度与治理研究——基于厦门湾系统性视角

海岸带长期承受陆海生态风险的交互扰动,基于陆海统筹的系统性治理是提升其生态韧性的重要途径。海岸带生态管治条块分割的问题突出,生态系统具有相对独立性的海湾,作为陆海统筹的实施单元,为海岸带生态韧性测度与规划提供了新视角。在梳理海湾生态要素构成的基础上,分析陆海生态灾害诱因及其作用方式,进而厘清海湾生态系统的韧性响应机制。在陆海统筹目标下构建了海湾生态韧性测评指标体系,并以厦门湾为空间单元展开实例研究,采用相关模型剖析厦门湾陆域-海域生态韧性的耦合协调特征及演进驱动因子;聚焦厦门湾生态韧性薄弱之处,从构筑生态安全格局、分级整治韧性空间、联动管控韧性要素、建构跨界协同机制4个维度提出陆海统筹治理策略,以促进厦门湾生态系统可持续发展。该研究的理论建构及实践总结可为其他海湾单元生态文明建设提供参考。

基于熵权TOPSIS模型的厦门湾海洋环境质量20年时空变化评估

良好的海湾环境质量对沿岸生态系统和可持续发展具有重要意义,厦门湾在2000-2020年期间开展了大量综合整治和生态修复工作,但尚未有研究系统揭示海洋环境质量在20年间的变化。本研究基于熵权TOPSIS模型,选取溶解氧、无机氮和活性磷酸盐3个海水水质指标及有机碳和硫化物2个沉积物指标,评估了厦门湾2000、2010、2020年3个时间节点的海洋环境质量及其时空变化。评估结果显示,所有指标的评估值在2000-2020年间均出现了上升,上升幅度为1.2%~11.8%,整体上看水质指标的改善幅度大于沉积物指标,其中沉积物的有机碳指标改善幅度最小;绝大部分指标的标准偏差随时间推移减小,提示海洋环境质量更趋稳定。在时间趋势上,海洋环境质量综合指数整体持续上升,环境质量得到改善的海域面积占比45.42%,仅有14.67%的海域环境质量略有下降,主要集中在九龙江口;在空间分布上,3个时期的综合指数均呈现出西低东高的趋势,表明东部的海洋环境质量长期优于西部。斯皮尔曼相关性分析结果显示,厦门湾海洋环境质量变化的主导因子为无机氮、活性磷酸盐和硫化物。本研究为了解厦门湾海洋环境质量的时空变化提供了重要参考,研究结果可作为该地区海洋生态环境管理和保护的科学依据。

厦门湾水鸟的多样性及其时空分布格局

厦门湾位于东亚—澳大利西亚候鸟迁飞路线上,是许多候鸟的重要栖息地之一,了解该区域鸟类的数量和分布对野生鸟类保护工作具有重要的意义。根据2023年采用样线法对厦门湾的25个观测点每月至少开展1次的鸟类多样性调查工作,本研究共记录水鸟7目15科93种,占我国水鸟物种总数的31.4%。记录的93种水鸟中,有16种被列入《国家重点保护野生动物名录》。调查记录水鸟的居留型以冬候鸟为主,冬候鸟、夏候鸟、旅鸟、留鸟、迷鸟分别记录了54、9、16、12、2种。每个季节开展了3次常规调查,春季、夏季、秋季、冬季记录的水鸟物种数分别为79、45、61、65种,记录水鸟的数量分别为28714、4701、12001、55784只次,表明厦门湾具有冬季和春季水鸟数量较多、夏季水鸟数量较少、秋季水鸟数量介于夏季和春季之间的季节性变化规律。在空间分布上,七星礁、马銮湾、下后滨和张埭桥等地点是厦门湾重要的水鸟栖息地。通过分析文献资料和公开的鸟类数据库,统计出了厦门湾水鸟共计9目23科174种。本研究结果可为厦门湾野生鸟类的保护和管理提供重要的科学依据。

厦门湾海域表层沉积物重金属和多环芳烃污染特征及生态风险评价

研究了厦门湾海域表层沉积物中Cu,Pb,Zn,Cr,Cd,Hg和As和16种多环芳烃的分布、来源及潜在的生态风险.结果表明:(1)Cu,Pb和As平均含量均介于效应浓度区间低值(ERL)和效应浓度区间中值(ERM)之间,而大多数站位Zn,Cr,Cd和Hg平均含量则低于ERL值;(2)沉积物多环芳烃(PAHs)以石油或油料燃烧来源为主,PAHs的总量远低于ERL值(4000μg.kg-1);(3)重金属与低环PAHs相关性显著,易发生交互作用;(4)利用沉积物平均效应区间中值商法(mERM-Q)进行沉积物生态风险评价发现,筼筜湖表层沉积物对海洋底栖生物可能存在较强的生物毒性风险.

厦门湾有色溶解有机物的光吸收特性研究

研究了厦门湾九龙江河口区、西海域、同安湾及东侧水道海水中有色溶解有机物(CDOM)的光吸收特性,分析了CDOM的河口行为,并讨论了CDOM光吸收特性与其荧光性质之间的关系。结果表明,厦门湾表层海水CDOM光吸收系数a(355)的水平分布表现为河口区最高、东侧水道最低、西海域和同安湾介于两者之间,底层水a(355)的分布与表层基本相似,表明陆源河流输入是厦门湾CDOM的主要来源;a(355)的垂直分布为表层高于底层,主要受水文和生物因素控制。厦门湾表层水CDOM光谱斜率S的平均值介于0.014—0.018nm-1,但河口低盐度区S值较小,反映陆源腐殖质的影响。a(355)在河口混合中呈保守行为,表明CDOM具有良好的保守性质。CDOM的吸收系数a(355)与其荧光强度之间表现为较好的相关关系,指示可以用灵敏度更高的荧光方法来研究CDOM的分布和行为。

厦门湾底栖生物稀土元素的含量及其分布与环境意义

用ICP-MS法测定了厦门湾及邻近海域底栖大型藻类、软体动物、节肢动物中15种稀土元素的含量,研究了底栖生物稀土元素的组成及其分布与生态环境意义.结果表明,大型藻类稀土含量介于0 780～49 1μg/g,其中绿藻类的稀土总量最高,平均为24 3μg/g.软体动物稀土元素含量在0 365～21 6μg/g,以双壳类的稀土总量最高,平均为12 9μg/g.节肢动物稀土元素含量最低,范围是0 154～0 807μg/g.各类底栖生物的稀土配分特征总体上都表现为轻稀土元素的富集,其中铈、镧、钕在总稀土元素中所占的比例较高.多数底栖生物的北美页岩归一化稀土元素分布模式具4分组效应,但不同类别之间存在一定差异.底栖生物稀土元素含量及其分布模式表现出种类之间及地理分布上的差异,这对生态环境监测中种类的选取具有重要指导意义.

1989～2010年间厦门湾滨海湿地人为干扰影响评价及景观响应

选择厦门经济特区成立后的2个关键时段为监测期,利用1989～2010年的时间序列遥感影像,建立了3个时间节点的厦门湾湿地与非湿地景观类型数据库.基于景观生态学与地统计学理论与方法构建人为干扰度及其动态模型,评价了过去22a间滨海湿地人为干扰影响及其动态变化,并分析了景观格局的响应过程.结果表明：厦门湾滨海湿地退化程度不断加剧.自然湿地的面积从1989年的275.82 km2降至2010年的238.60 km2；非湿地从1989年的590.61 km2上升至2010年的637.09 km2.在城市化不同阶段,滨海湿地经历着从以向人工湿地转化为主,过渡到以向非湿地转化为主的过程.干扰度及其动态模型能较好地表征城市空间拓展模式与人为干扰影响的空间响应关系.人为干扰影响正逐渐扩大其规模和强度,并且呈现出由陆地向海洋扩展的趋势.在第一时段,环西海域海岸线成为厦门城市化空间发展的重要方向,滨海湿地资源空间成为城市化扩展、海水养殖业占用的重要目标.在第二时段,人为干扰度变化的高值区已经沿着海岸线向东部转移,形成了新的干扰带；中高值区在整个区域蔓延,滨海湿地资源空间被进一步挤压.干扰度动态变化高值区是滨海湿地退化最显著的区域,也是未来进行湿地保护与生态修复的重点区域.边缘密度、斑块密度与分离度综合起来能较好地反映出景观格局信息与人为干扰之间响应关系.研究区景观格局趋于复杂化,景观异质性程度升高,景观破碎度增大.非湿地景观类型逐渐居于主导地位,滨海湿地的优势景观控制力下降.人为干扰已成为厦门湾滨海湿地景观格局演变的主要驱动力.

厦门湾沉积物中甲藻孢囊的初步研究

描述了厦门湾沉积物中的13种甲藻孢囊的形态与丰度、分布特征。初步研究结果表明,厦门湾沉积物中甲藻孢囊的平均丰度为3360粒·kg-1湿重;其中有2种有毒甲藻:塔玛亚历山大藻和小型亚历山大藻,有2种有害甲藻:具刺膝沟藻和锥状斯氏藻的孢囊,且数量较为丰富。这4种有害有毒甲藻孢囊在环境条件适合时将可能引发赤潮,对厦门湾水产养殖和人体健康产生危害。

九龙江口-厦门湾三维潮流数值模拟

采用浅水半隐式三维数值模型,考虑九龙江径流影响,运用垂向水平分层法,计算了包括九龙江河口、厦门西港、东海域、同安湾,以及大小金门的厦门湾全海域各固定垂直分层的水平和垂直流速分量.由于在浅滩处采用了干湿动边界处理方法,较好地重现了涨落潮造成的潮间带间歇性出没,提高了模型的计算精度和适用范围,计算结果与实测资料吻合良好.通过讨论各层的潮流场分布特征,显示厦门湾海域潮流以正规的半日潮为主,大部分海区潮流运动形式都为往复流,其中围头湾、大小金门水道、厦门东侧水道以及青屿水道为强流区.

厦门湾黄鳍鲷增殖放流效果的评估

采用黄鳍鲷挂牌标志放流和流刺网探捕相结合的方法,开展对厦门湾黄鳍鲷增殖放流效果的评估.于2011年在厦门五缘湾增殖放流97万尾黄鳍鲷苗种,其中放流标志黄鳍鲷苗种15 036尾.结果表明,一年标志鱼回捕率为0.612%;放流标志鱼主要回捕海域为厦门湾大离浦屿—后田—刘五店—欧厝—小嶝岛邻近海域;放流黄鳍鲷在海区的生长情况良好,平均生长速度约0.56 g/d;经1 a时间,放流黄鳍鲷平均尾重约0.27 kg,形成资源量约263 t,形成捕捞产量约1.61 t;从2006到2011年每年进行增殖放流,结果使厦门湾黄鳍鲷种群的相对资源量比例提高了约3.83%.表明,黄鳍鲷增殖放流获得了一定的资源增殖效果.

台风暴雨影响期间厦门湾海水盐度、pH、溶解氧和COD变化特征

研究了在两次台风和一次暴雨期间及随后的恢复期内 ,厦门湾表层海水盐度、pH、溶解氧以及COD的变化特征。结果表明 ,台风暴雨期间两站位盐度、pH和溶解氧呈下降趋势而COD则正好相反。随后几日这些参数逐渐回落到风雨前的水平。对影响这些参数变化的机制进行了初步探讨。

厦门湾常风浪场数值模拟

通过采用目前国际上较为先进的第三代近岸海浪数值模型SWAN(Simulation waves nearshore),实现厦门湾常风浪场的数值模拟.先分别计算平潭、崇武、东山3个海洋观测站16个风向的多年平均风场,实现台湾海峡常风浪场的数值模拟,再将模拟结果嵌套入厦门湾,根据实测风场,进行厦门湾常风浪场的数值模拟.模拟结果显示厦门湾常风浪场主要受两个因素的影响,一是风的作用,二是从台湾海峡传进港湾的波浪.厦门湾湾口的有效波高和有效周期均大于湾顶.在主风向风作用下,湾口区有效波高可达1.8 m,有效周期可达6 s,湾顶则约为0.2 m和2.1 s.

厦门湾表层海水重金属元素的迁移过程规律研究

为探讨厦门湾表层海水中重金属元素迁移过程的规律,采集九龙江上游段的淡水端样品与大嶝岛附近的海水端样品,开展影响重金属迁移过程的环境因子如盐度、pH、悬浮物(SPM)、总有机碳(TOC)的模拟实验.结果表明:1)随着盐度的增加,各重金属含量均有不同程度的降低,尤其是Cu、Zn和Cd,盐度增加到31.539 1时,含量仅约为淡水端含量的60%;2)随着pH的增加,各重金属含量亦有不同程度的降低,尤其是Zn和Cd,pH增加到8.30时,含量仅分别为淡水端含量的20%和40%左右;3)随着SPM含量的增加,各重金属含量均有不同程度的增加,尤其是Zn和Pb,SPM增加到427.3mg/L时,含量分别为淡水端含量的45倍和8倍左右;SPM与Cr之间存在显著的线性负相关关系,随SPM含量的增加,Cr含量略有下降,但降幅不大,SPM增加到427.3mg/L时,Cr含量仍约为淡水端含量的80%;4)随着TOC含量的增加,各重金属含量均有不同程度的增加,尤其是Cu、Zn和Cr;5)在天然水体多因素的共同作用下,重金属与盐度、pH及SPM之间仍存在线性相关,但受其影响的程度要较单个因素影响小;重金属与TOC之间亦存在正相关,但较单个因素影响不同.综上所述厦门湾表层海水重金属含量在从河口向外海扩散过程中,受环境因子的影响作用是较为复杂的,其迁移过程的规律具有复杂性.

厦门湾海水中^(224)Ra的深度分布特征及其应用

本文采用MnO2-纤维富集、220Rn的连续射气闪烁法测定厦门湾海水中的224Ra，利用其垂直分布求出该海域的垂直涡动扩散系数（Kz），为该海域可溶性污染物扩散、迁移和海域自净能力的估算提供理论依据．该海域224Ra的垂直分布及由此得出的Kz使我们能够洞悉研究海域水体的垂直扩散特征及其时、空变化．

厦门湾海域营养盐时空分布与富营养化状况分析

根据2010年8月厦门湾海水水质监测资料，阐述氮磷营养盐的变化趋势及其相互关系，并探讨厦门湾海域富营养化程度。结果表明，厦门湾表层COD、DIN和 PO4-P分布趋势大致从厦门西海域、马銮湾和九龙江口向湾外递减；相关性分析说明调查海域COD、DIN和PO4-P主要来源是厦门湾沿岸陆源排放和九龙江河流营养盐的输入；COD、PO4-P与N H4-N的来源可能相同，有着相似的生物地球化学过程，而NO3-N可能主要来源于九龙江。厦门湾的N/P值变化范围为2.26～117.30，其中九龙江口、东南部海域和大嶝海域的大部分地区的 N/P均大于16，从N/P值来看，营养盐结构为磷限制。而西海域北部、同安湾和马銮湾则属于氮限制海域。厦门湾海域富营养化指数（E ）范围为0.013～118.168，马銮湾、西海域北部和高集海堤附近海域的富营养化指数较高。

基于FVCOM的厦门湾及其周边海域三维潮流数值模拟

基于非结构三角形网格、干-湿判别技术和有限体积法的FVCOM(finite volume coastal oceanmodel)海洋数值模式,建立了厦门湾及其周边海域高分辨率(30 m)的三维潮汐、潮流数值模型.模拟结果同该海域2个验潮站和4个连续海流站的观测资料符合良好,较好地反映了厦门湾及其周边海域潮汐、潮流运动的变化状况和分布特征,并给出了M2、S2、K1、O1共4个主要分潮的同潮图、表层潮流椭圆、最大可能潮流流速及表、底层潮余流分布.厦门湾及其周边海域属正规半日潮类型,4个分潮的最大潮汐振幅分别为200、65、36、29 cm,厦门湾内外迟角差分别为20°、25°、18°、10°;镇海角至围头角连线东南侧湾口区为逆时针旋转的驻波,西北侧湾内为前进潮波.湾内潮流属正规半日潮流,湾口区潮流以逆时针方向的旋转流运动为主,湾内各水道为往复潮流,椭圆长轴与水道走向一致,4个分潮流表层最大流速分别为201、51、34、25 cm/s;九龙江口区3条港道内的流速以南港最大;表层余流大于底层余流,二者水平分布形态基本一致,都为北进南出.

九龙江口-厦门湾海域表层沉积物粒度分布特征及其动力响应

根据2008年9月采集的九龙江口-厦门湾大范围表层沉积物样品以及收集到的实测水文资料,分析研究九龙江口-厦门湾表层沉积物的粒度分布特征,同时在应用GSTA模型对沉积物进行输运趋势分析的基础上探讨该区域泥沙运移趋势.结果表明:九龙江口-厦门湾海域沉积类型较多,主要以黏土质粉砂为主,显示出该区域以细颗粒物质沉积为主的沉积特性,同时不同区域沉积物分布特征又略有差异,揭示了九龙江口-厦门湾各海区沉积物颗粒的粗细、水动力条件以及沉积环境的不同.应用GSTA模型对表层沉积物运移趋势分析结果显示,来自九龙江径流的物质一部分在九龙江口受到潮流作用沉积,一部分通过厦门湾口往外海输运,还有少量在涨潮流的作用下进入厦门西海域,该趋势与水动力条件密切相关.