基于现场盲样考核的海洋环境监测实验室过程质量监督模式的建立与应用

文章回顾了我国海洋环境监测质量监督工作的发展历程,分析海洋环境监测质量监督管理现状和新要求,在此基础上提出基于现场盲样考核的海洋环境监测实验室过程质量监督模式。该模式主要由实验室质量控制和现场盲样考核组成,在2012年东海区运用该模式开展了一次实验室过程质量监督检查,等级评定结果反映了东海区海洋环境监测实验室能力水平较高,一级实验室超过了总数的50%,没有发现不合格实验室。

基于GOCI的东海区海域赤潮监测技术应用研究

根据2017年-2018年期间在东海区海域赤潮发生时现场调查所得的赤潮优势浮游藻类、叶绿素a(Chla)、赤潮发生范围与面积估算等资料和采用相应的GOCI遥感数据。研究发现图像均呈现出赤潮面积先增大后减小的变化,虽然1 d内赤潮发生面积有所变化,但与现场调查的赤潮发生范围与面积估算的变化趋势仍基本保持一致。赤潮区域叶绿素a浓度均在1200达到最大值,1 d内赤潮区域叶绿素a浓度的变化是赤潮的优势藻类垂直迁移导致的结果。因此,GOCI可以有效地对东海海域赤潮的短期和长期运动进行监测。

东海区国家级海洋保护区环境现状及影响因素分析

文章根据2015—2016年东海区海洋保护区的调查研究资料,对东海区18个国家级海洋保护区环境现状进行分析。结果表明:东海区国家级海洋保护区环境状况总体较好,所有的保护区沉积物质量均符合第一类沉积物质量标准。浙江南麂列岛、福建深沪湾、浙江洞头、福建福瑶列岛、福建长乐、福建崇武、福建湄洲岛、福建厦门和城洲岛等9个保护区水质指标均符合相应的水质要求,其他保护区水质部分指标存在超标现象,超标因子主要是无机氮和活性磷酸盐,自然保护区中二者超标率均为50%,特别保护区中二者超标比率分别为50%和21.4%。水体营养物质过剩和人类活动加剧是东海区海洋保护区面临的主要环境问题。

海洋健康指数及其在中国的应用前景

为保障从海洋获得可持续的收益,需要一个全面和定量的评估和监测人类—海洋生态系统健康及可持续性的综合指标。海洋健康指数为我们提供了一个新的全面评估海洋生态系统健康的方法。文章介绍了海洋健康指数的概念、评估方法及全球评估结果,并针对中国的海洋环境现状,对其在中国的应用价值和未来发展前景进行了初步探讨。

江苏海域赤潮分布特征研究

利用1997-2014年江苏海域赤潮发生记录资料,系统分析了江苏海域赤潮的分布特征,并对赤潮生物的种类和特征进行研究。结果表明,江苏海域赤潮发生平均2次/年,年发生频率并没有明显的趋势性变化。赤潮发生具有显著的季节特征,多发生在5-9月,又以5月份发生频率最高,7月份次之。赤潮发生区域主要集中在连云港海州湾海域和南通以东海域。连云港海域爆发的赤潮多为有毒的甲藻赤潮,少数为硅藻;南通海域赤潮种多为硅藻。连云港附近海域赤潮优势种的变化很可能与该海域营养盐的变化有关。

DNA条形码技术在鱼类浮游生物鉴定中的应用及研究展望

鱼类浮游生物的准确鉴定是鱼类浮游生物研究的基础。传统的基于形态特征的鉴定不仅费时费力,而且由于缺乏足够信息,鉴定存在困难,导致物种多样性被低估。为了对物种进行准确、快速地鉴定,急需在传统形态分类学基础上,建立并结合便捷准确的分子鉴定手段。DNA条形码技术是利用一段较短的DNA序列实现快速准确物种鉴定的工具,就像在商店里扫描仪读取条形码那样,对每一种生物也能通过快速分析其DNA中的一小段(线粒体细胞色素c氧化酶I亚基,mt COI)加以识别。DNA条形码提供了可信息化的分类标准和有效的分类学手段,已成为近年来生物类群的研究热点。文章介绍了DNA条形码的概念、原理、工作流程及其优点,分析了其在鱼类浮游生物鉴定中的应用可行性,并展望未来鱼类浮游生物学发展的前景:分子技术鉴定鱼类浮游生物相关规范标准的建立,传统形态鉴定与分子方法相结合的分类学研究,以及鱼类浮游生物的生态学研究。

1981—2011年间东海赤潮发生与厄尔尼诺关系分析

分析1981—2011年东海海域赤潮发生次数、赤潮生物种类数以及与El Ni?o关系,结果表明:东海的赤潮发生以2000年为界可划分为2个阶段,1981—2000年为第一阶段(初级阶段),赤潮年均8次,赤潮生物种数年均4种,总体处于发生频次较低水平;2001—2011年为第二阶段(高发阶段),赤潮发生的频次是第一阶段的6.4倍,年均引起赤潮生物种数是第一阶段的2.8倍;El Ni?o次年东海赤潮生物种类数相对于El Ni?o年平均增加6.6%,赤潮生物种类数平均增加56.6%,对El Ni?o第三年影响小于第二年。El Ni?o年Ni?o 3.4指数与次年赤潮生物的种类数变化率相关系数为0.70,为中等相关水平,均高于El Ni?o当年和第三年,表明El Ni?o将显著影响次年的赤潮生物种类数量。

不确定海洋数据的质量抽样检验模型研究

海洋数据具有海量、多源、多类和多维等特性,其数据质量具有不确定性现象,传统的抽样检验理论不能满足海洋数据质量检验的需求。在抽样检验模型的制定中引入了梯形模糊数的思想,将抽样检验模型的制定抽象为模糊线性规划问题,建立了模糊的质量抽样检验模型,解决了具有不确定质量参数海洋数据的质量检验问题,从而完善了抽样检验模型的系统体系。

国产遥感影像监测海岸线变化应用研究

基于高分一号、资源三号、资源一号02C国产遥感影像,通过影像预处理、岸线分类与遥感解译标志、界定岸线勾绘位置、潮位校正、外业调查、历史岸线比较分析等步骤,获取了浙江省大陆海岸线的现状数据和变化动态。研究表明,国产遥感影像可实现大陆海岸线业务化监测,监测精度较历史数据有较大提升,可获取高频次、高准确性的海岸线业务化监测资料,满足省级大陆海岸线的常态化监测工作需要。

长江三角洲海洋生态建设:背景与行动

分析长江三角洲区域总体发展的国内外背景与现状,提出"生态长江口、和谐杭州湾、繁荣苏东海"三大发展前景以及海洋生态建设行动"截污、恢复、强基"三大总体构想。最后指出,对于上海这个国际化大都市来说,世博会后的重大行动应该是积极推进海上城市建设。

江苏重点海域绿潮漂移扩散数值模拟

江苏海域是绿潮灾害的多发海域,本文利用MIKE3模型建立了江苏辐射沙洲重点海域三维水动力模型,并采用实测资料对模型进行验证和率定;在水动力模型的基础上建立绿潮漂移扩散模型,对江苏海域绿潮漂移路径进行了模拟并与卫星遥感监测的结果进行对比。对比结果表明,模型24 h和48 h模拟结果与卫星遥感图像分析结果较吻合,模型能为江苏海域绿潮的预警预报提供一定参考。

海洋表层沉积物中金属镉的来源解析

利用2015年8月份对长江口及其邻近海域表层沉积物的监测数据,基于主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了重金属元素镉(Cd)的可能来源,并结合地统计学插值了Cd的源贡献量的空间分布状况,结果表明沉积物中镉污染主要存在3个可能来源,源头及贡献率分别为工业污染(18.8%)、陆地径流输入(66.0%)、生物活动等自然因素(13.6%),并且各个源头贡献量具有不同的空间分布状况,其中工业污染的高值区主要集中在靠近陆地区域,陆地径流输入的分布呈现由近岸向外海逐减降低的特征,生物活动等自然因素的高值区主要集中在远离陆地的外海区域。

海岸带区域综合承载力评估指标体系的构建与应用——以南通市为例

借鉴"驱动力-压力-状态-响应-控制力"概念模型,依据数据可获取性,构建海岸带区域综合承载力评估指标体系和评价标准。以江苏省南通市海岸带为例,利用状态空间法开展研究区2005年、2008年和2009年综合承载力评估,五县(市)陆域、滩涂、海洋和区域的综合承载力基本处于可载状态,部分县(市)出现满载。从2005年至2009年,滩涂、海洋和区域综合承载力基本呈上升趋势,海门市海洋和区域的综合承载力上升分别为124.61%和142.98%;而陆域综合承载力呈下降趋势,如东县下降达22.42%。基于指标承载力贡献率分析,污染物及能耗、区域经济发展水平和环境压力是影响综合承载力关键因子。海岸带区域综合承载力的评估与分析,可作为制定区域发展规划的重要依据。

2008年中国浒苔灾害成因条件和过程推测

依据经过收集和验证的东黄海海洋物理、海洋生物和海洋化学资料，对2008年黄海浒苔水华过程和条件进行海洋学分析。结果如下：近年来长江口大规模赤潮逐渐减少，5月起，东黄海20~25 ℃等温线逐渐移向长江口，其所包络的海域为浒苔生长的适温海域。长江口水域营养盐丰富，温盐环境条件良好。在此条件下，大量浒苔个体开始在长江口形成，随着长江冲淡水不断飘向东北方向的黄海南部，由于那里水面开阔，冲淡水水流逐步变缓，导致浒苔个体初步集群，形成规模较小的群体。浒苔群体继续孕育和发展，并在东南风和由南向北黄海表层流的作用下，分散而逐步飘向黄海中部。黄海表层流遇到山东半岛阻挡，表层流和沿岸流交汇在山东半岛沿海形成流隔，流隔所在水域正是浒苔在胶州湾外黄海大规模集结地。胶州湾形状呈袋状，浒苔入湾后更易聚集，使之成为整个山东半岛沿海最有利于浒苔集结的水域。这可能是浒苔在青岛沿海集结形成特大灾害的原因之一。

基于DNA条形码技术对苍南海域仔稚鱼的物种鉴定

采用DNA条形码技术对苍南海域冬季采集的仔稚鱼进行物种鉴定,以提高物种鉴定的准确性。所有仔稚鱼通过形态特征鉴定出10个形态种,但经条形码技术可鉴定出11个有效种。序列相似性结果显示11个形态种中10种可鉴定到种的水平,1种无法匹配到相应的物种。条形码间隙分析结果显示各物种的最小种间遗传距离均高于该物种的最大种内遗传距离,存在明显的条形码间隙。由系统发育树可以看出同一形态种的不同个体聚为一支系,各物种间能明显区分开。同时结合本次渔业资源现场调查结果,发现11种仔稚鱼中仅有5种的成鱼出现在本次调查中,剩余6种为新出现种类。可见,DNA条形码技术除了能提高仔稚鱼物种鉴别的准确性外,还能对物种多样性调查起到一定的补充作用。

DNA条形码技术在仔稚鱼鉴定中的实践

对物种准确鉴定是进行生物多样性研究的前提。为提高物种鉴定的准确性,文章采用DNA条形码技术结合形态学对长江口仔稚鱼样品进行种类鉴定。结果表明,44个样品中,通过线粒体COI基因的分析鉴定有17个种、1个属;部分形态上难以鉴定的种类,如虾虎鱼科的矛尾虾虎鱼、斑尾刺虾虎鱼、睛尾蝌蚪虾虎鱼、褐吻虾虎鱼和斑点竿虾虎鱼,可通过DNA条形码实现有效鉴定;形态较为相似的种类,通过DNA条形码可鉴定到种,淡水鲤科的有青鱼、鲢、鳊,鲻科的有龟鮻和前鳞龟鮻。利用DNA条形码技术结合形态进行仔稚鱼种类的鉴定,能提高仔稚鱼鉴定的精确度。

江苏陆上养殖池塘与南黄海绿潮源头的关系分析

根据2012年12月~2013年5月对江苏沿岸陆上养殖池塘内绿藻的调查,通过分析陆上养殖池塘绿藻成体和显微繁殖体的分布、种类组成,结合养殖池塘的社会调查结果,讨论陆上养殖池塘作为绿潮源头的可能性。结果显示：从区域分布上看,养殖池塘中出现绿藻和绿藻显微繁殖体的区域主要分布在江苏南部的南通地区。从时间上来看,蓄水河道中的绿藻出现在3月、4月以及5月;养殖池和蓄水河道的绿藻显微繁殖体出现在2~5月。在池塘养殖工艺中,进水后养殖户会对池水进行消毒,这一措施将抑制甚至杀灭绿藻显微繁殖体,显微繁殖体不会长成绿藻。养殖活动结束后,排水时养殖户在取排水的闸口处放置筛网,绿藻会被过滤在筛网上,很少被直排入海。本研究结果表明,陆上养殖池塘不可能是绿潮灾害的源头。

基于现场实验结果对倾倒泥沙扩散数值模型参数率定研究

倾倒区倾倒过程泥沙输运扩散数值模型理论较为成熟,但模型的一些相关参数给定范围较大,且一般由实验室静水或河口淡水实验获取,用于海洋倾倒区的泥沙模型有一定的局限性,使得模型预测结果波动范围也很大,具有较强的不确定性,模型参数亟需物理实验数据的率定和验证。2011-2014年在沙埕港临时性海洋倾倒区开展了3次倾倒物海洋倾倒实验,对现场实验结果数据分析论证后,建立倾倒过程二维泥沙输运扩散数值模型,用实验数据对模型中一些主要参数进行计算和率定。计算率定结果表明:沙埕港倾倒区倾倒过程初期疏浚泥絮团沉降速度可达3.0 cm/s,细沙颗粒充分混合后沉降速度减小,一般小于0.5 mm/s;悬沙紊动扩散系数Dx、Dy取45 m^2/s时计算悬浮物浓度增量曲线与实测结果吻合效果最佳,建议调试值域为30~50 m^2/s。模型参数率定后计算结果的客观性和准确性进一步提高,可为海洋倾倒区选划泥沙扩散模型参数的选取提供一定参考。

南黄海绿潮对江苏海水养殖的影响及防控对策

文章根据2012年12月至2013年5月江苏沿岸海水高位养殖池塘和紫菜养殖区绿潮藻分布情况调查结果,结合当前江苏省海水养殖实际,分析了南黄海绿潮藻对江苏海水养殖的影响并提出了防控对策。

基于RIA和WebGIS的长江口海域危险化学品应急监测信息管理系统

利用传统的方式管理沿岸的危险化学品,不仅应急监测效率不高,而且事故模拟的能力差。针对这方面的问题,采用Flex和ArcGIS API for Flex开发基于RIA和WebGIS的长江口海域危险化学品应急监测信息管理系统,完成了对污染扩散模型的集成,实现了对长江口海域危险化学品的可视化管理以及应急事件处置流程的软件化。结果表明,系统增强了对事故的模拟能力,提高了化学危险品应急事件处置的效率。