基于改进灰色关联度聚类的海水质量状况评价方法研究:以大亚湾为例

海洋环境质量评价是开展海洋环境管理的依据,而海洋环境评价的精度取决于海洋环境的监测和评价水平。为建立科学有效的指标评价体系,准确分析目前大亚湾西部的海水质量状况,通过改进灰色关联度聚类,将其与层次聚类结合起来,在大亚湾核电海域开展了海水质量评价探索研究。结果表明,在海水质量状况相对评价中,一类站点占比20.83%,二类站点占比66.67%,三类站点占比12.5%,总体结果表现良好。将4个季节进行对比发现,平均绝对关联度为夏季(0.7479)>冬季(0.7345)>春季(0.7290)>秋季(0.7097),夏季海水质量状况相对较好,秋季表现较差。根据评价结果可将大亚湾24个站点分成3个区域,而这3个区域的划分与大亚湾周边实际生产生活状况及实地踏勘情况相符,体现了评价方法的可操作性。

大亚湾杨梅坑海域投礁前后浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

根据2007年4月、2008年5月、2009年5月在大亚湾杨梅坑人工鱼礁海域进行的3个春季航次生态、环境综合调查资料,研究了投礁前后杨梅坑海域浮游植物群落结构特征及其年际变动。结果表明,杨梅坑海域共鉴定出浮游植物151种,以硅藻种类最多;调查期间浮游植物种类组成变化不大,但优势种的年际更替明显;丰度呈上升趋势。K优势度曲线的群落多样性分析表明,群落多样性由高到低依次为2008年5月>2007年4月>2009年5月,前后3次调查群落多样性差异较大。聚类(cluster)及多维尺度分析(multidimensional scaling,MDS)显示,3次调查中杨梅坑海域东部、中部、西部的站位倾向于分别聚类在一起,研究的区域可能受海流影响较大;礁区与对照区的差异不明显。冗余分析(redundancy analysis,RDA)表明,水温和水深、盐度、总悬浮物是影响该海域浮游植物栖息密度及空间分布的主要环境因子。

南海南部次表层叶绿素a质量浓度最大值及其影响因子

文章分析了2013年南海南部4个季节航次的叶绿素a(Chl a)调查数据,结果显示:150m以浅水柱Chl a质量浓度均值分别为早春0.14mg×m^(-3)、初夏0.12mg×m^(-3)、初秋0.18mg×m^(-3)、初冬0.16mg×m^(-3)。早春和初夏偏低的原因与早春风速小,初夏水温高,不利于水体的垂直混合,限制了深层海水中丰富的营养盐向上层水体补充有关。4个季节中海水次表层Chl a质量浓度最大值层(SCML)均出现在50m和75m,这两个水层的Chl a质量浓度差异小,季节变化不大,平均值变化范围分别为0.24~0.26mg×m^(-3)和0.22~0.26mg×m^(-3)。受混合层深度和温跃层上界深度的共同影响,50m水层Chl a质量浓度主要受制于深层富营养盐海水的向上补充,75m水层Chl a质量浓度受水温的影响明显。

小峰熊蜂头部乙酰胆碱酯酶测定条件的优化及其对六种常用杀虫剂的敏感性

小峰熊蜂Bombus hypocrita是我国优势熊蜂种群之一,因其易于饲养、群势较强且授粉性能优良而成为我国设施农业常用优良授粉蜂种,但常受到以乙酰胆碱酯酶(AChE)为靶标酶的有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的危害。为合理规避这两类杀虫剂对熊蜂的危害,同时也为完善熊蜂授粉配套技术和保护野生熊蜂资源提供理论基础,本研究利用正交试验对小峰熊蜂头部乙酰胆碱酯酶活性的测定条件进行了优化,并明确了6种常用有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂对乙酰胆碱酯酶活性的影响。结果表明:各测定因素对小峰熊蜂乙酰胆碱酯酶活性测定影响的大小顺序依次为:酶浓度>pH>温度>底物浓度>反应时间;小峰熊蜂头部乙酰胆碱酯酶活性的最适反应条件为:酶浓度0.25g蛋白质/L,底物浓度0.8mmol/L,pH值7.5,温度40℃,反应时间5min。毒死蜱、三唑磷、丙溴磷、异丙威、仲丁威和残杀威6种杀虫剂对小峰熊蜂头部乙酰胆碱酯酶离体抑制作用均呈现明显的剂量-效应关系,其抑制中浓度IC50分别为0.39,1.79,0.42,0.04,0.43和0.63mmol/L。这6种杀虫剂对小峰熊蜂AChE抑制作用的强弱依次为:异丙威>毒死蜱>三唑磷>仲丁威>残杀威>丙溴磷,即小峰熊蜂对异丙威最敏感,而对丙溴磷的敏感性最弱。

5种设施农业常用农药对2种熊蜂的毒效评价

为合理保护和利用熊蜂,采用连续饲喂法测定5种常用农药对小峰熊蜂和红光熊蜂的毒力。小峰熊蜂48h生物测定结果表明,毒死蜱的毒性最强,其LC50值为1.982mg/L,其次为代森锰锌(3.167mg/L)、百菌清(263.319mg/L)、氟虫脲(297.480mg/L)和甲基托布津(745.357mg/L)。红光熊蜂48h生物测定结果表明,毒力最强的是代森锰锌(1.039mg/L),其次是氟虫脲(137.780mg/L)、毒死蜱(177.992mg/L)和百菌清(224.256mg/L),甲基托布津(707.915mg/L)最低。借鉴中国现行农药对蜜蜂的毒力划分标准可知:代森锰锌对两种熊蜂均为高毒;毒死蜱对小峰熊蜂为高毒,对红光熊蜂为中等毒性;氟虫脲对红光熊蜂为中等毒性,其他药剂对两种熊蜂均为低毒。这说明不同药剂对不同熊蜂的毒力并不一致,杀虫剂对熊蜂的急性毒性不一定强于杀菌剂。

大亚湾桡足类的生态学研究

根据2003年12月～2004年9月对纬度22.617°以北的大亚湾海域进行4个航次海域生态环境监测的资料,对大亚湾浮游桡足类的种类组成、生态类群、数量的季节变化和平面分布进行了分析。结果表明,所记录的54种浮游桡足类中,以红纺锤水蚤、亚强真哲水蚤、微刺哲水蚤和锥形宽水蚤的数量最丰富。桡足类种类数和丰度均以夏季最高,春季最低。通过这次调查,得出以下结论:大亚湾桡足类种类较多,是浮游动物第一大类群,但数量上次于毛颚类和枝角类;夏、秋2季是桡足类数量的高峰期,都以红纺锤水蚤占绝对优势;该次调查中大亚湾出现的浮游桡足类分属热带大洋类群、近岸低盐类群和广布类群,种类组成属印度西太平洋热带边缘区系。

2003～2005年大亚湾水螅水母类生态研究

根据2003年12月-2005年5月对大亚湾纬度22．563°以北海域进行的7个航次海域生态环境监测资料,对大亚湾水螅水母类的种类组成及优势种、数量分布、区系特征等作了探讨,结果表明:本次调查,大亚湾共出现水螅水母类40种,其中大洋性种有6种,其总N／O值为5．67,表明本海区水螅水母类的近岸性较强;四叶小舌水母(Liriope tetraphylla)是第一优势种,占水螅水母丰度的27．59％;大亚湾海域水螅水母类,其动物地理区划属印度-西太平洋区印-马亚区。

El Nio/La Nia影响下北部湾海域浮游桡足类种类组成与多样性

以1998年1月至1999年5月对北部湾海域进行的4个航次生态环境综合调查的资料为基础,分析El Nio/La Nia期间北部湾四季浮游桡足类种类组成与多样性,并对其与气候及海洋水文的关系进行初步探讨。结果显示,调查期间共出现浮游桡足类122种,其中32种周年出现,以春(82种)、夏(84种)较多,秋(52种)、冬(67种)较少;四季共出现优势桡足类13种,以广温广盐类型占主导,除微刺哲水蚤(Canthocalanus pauper)外,其余12种为季节性优势种;冬、夏两季受El Nio影响较大,优势种以中型桡足类为主;秋、春季大型桡足类优势地位较高,受La Nia影响明显;北部湾浮游桡足类多样性较高。分析表明,夏季北部湾水温和盐度对浮游桡足类群落多样性有一定影响,但在其他季节,这种影响不明显。

2013年南沙海域混合层深度的季节变化特征

基于2013年在南沙海域开展的4个航次生态环境综合调查的实测资料,研究了该海域混合层深度(MLD)的季节变化特征。结果表明,南海南部海域MLD季节变化明显,海域均值以秋季最深(65 m),冬季次之(54m),夏季居第3位(49 m),春季最浅(37 m),主要受季风、环流和海面净热通量的影响。其中春季时中南半岛对开的海域MLD较深,夏季时整个海域MLD分布较均匀,秋季时海域中部MLD最深,冬季时高值区出现在海域东北部。Ekman输运导致水体在巴拉望岛西侧、南沙南部以及加里曼丹岛西北侧产生的堆积作用,以及9°N以北海域冬季存在的失热效应,是MLD存在区域差异的可能原因。南海南部海域混合层水温始终大于27℃,其中夏季大于28℃,混合层内水温的季节变化很小。海表温度(SST)区域差异大时,MLD空间差异亦大;MLD与SST的关系在调查海域的南部和北部存在差异,代表性站位的研究结果显示,海域北部MLD与SST的变化刚好相反,而海域南部由于靠近赤道太阳辐射全年变化小致使SST变化亦小,SST与自春向冬急速加深的MLD关系不明显。

亚热带海湾养殖环境综合分级定量评价研究

根据2011-2012年在南海北部沿岸3个亚热带养殖海湾(茅尾海、大鹏澳、白沙湾)开展的生态环境调查资料,糅合养殖海域综合分级评价与预警方法及河流综合水质标识指数(Iwq)评价方法,在划分海域环境等级的基础上定量比较同一级别生态环境的优劣。结果显示,3个海湾共12个航次的调查中,仅2次(大鹏澳的秋、冬季)环境评级为良好,其余10次均为中等;春季3个海湾评级均为中等且指数相近,夏、秋、冬三季则以白沙湾环境质量状况最差;两年中共有5个水环境因子发生警兆,所调查的3个海湾均存在富营养化的风险;季节更替对海湾环境的影响随着纬度升高而增大。文章发现改进后的Iwq在比较同一级别环境状况的优劣时较有效率,但其在不同级别之间的可比性不确定。

茅尾海夏季海水与表层沉积物叶绿素a空间分布研究

根据2011年6月茅尾海生态环境调查资料，对该海域海水和表层沉积物中叶绿素a的空间分布进行了分析。结果表明，海水叶绿素a变化范围1．384～4．060mg／m3，平均值为2．143mg／m3，表层沉积物叶绿素a范围为0．006～0．740mg／kg（湿重），均值为0．124mg／kg；海水与表层沉积物叶绿素a均呈现自河口向南逐渐降低的空间分布特征。单位面积表层沉积物叶绿素a平均含量为上方水柱叶绿素a平均含量的129．44％，沉积物对该海域初级生产力有显著的潜在贡献。相关分析表明，海水和沉积物叶绿素a均与无机氮及底栖动物栖息密度呈显著或极显著的正相关关系（P〈O．05或P〈O．01）。

2018年国内外人工鱼礁专利技术分析

人工鱼礁是海洋牧场建设的重要组成部分,为鱼类等生物提供繁殖、觅食和躲避敌害的场所,在渔业资源的增殖和海洋生态环境的修复等方面发挥了很好的作用。人工鱼礁的技术也随着渔业的发展得到了不断改进和创新。本文就2018年国内外人工鱼礁专利技术进行统计分析,重点分析了授权专利的技术改进点。

鲜活水产品运输容器专利技术分析

本文从水产品运输容器的角度,通过国内外专利检索、统计,总结分析了鲜活水产品运输容器以运输技术发展趋势,并对未来的专利申请进行了预测。

大亚湾海域浮游动物种类组成和优势种的季节变化

为全面掌握南海北部大亚湾海域浮游动物的群落特征。利用2007—2008年在大亚湾开展的4个航次124个站次的海洋生物调查数据和历史资料,通过数据统计分析,对浮游动物种类组成和优势种进行研究,结果表明:(1)大亚湾浮游动物种类组成的季节变化明显、种类更替频繁;(2)优势种组成简单,季节变化明显,单一种的优势地位显著。与过去相比,大亚湾海域浮游动物群落的组成基本稳定,但种类和优势种的更替率均呈现逐步增大的趋势,浮游动物优势种组成趋于简单、单一种优势地位明显提高。大亚湾生态环境随季节的变幅增强,群落的稳定性明显下降。海水温度的升高,改变了大亚湾暖水性浮游动物种类的生活周期;而且营养水平的提高也促使赤潮种类夜光虫数量的增加。

用灰色聚类法对荔湾湖水质富营养化程度的评价

灰色聚类法把湖泊系统当作一个灰色系统来研究,将灰色聚类理论应用于湖泊富营养化程度的评价中,以广州市荔湾湖为例,建立不同的聚类指标所拥有的隶属函数,确定聚类权重值,求得最大聚类系数及聚类结果,得出用灰色聚类法进行湖泊水质富营养化评价,既能体现水质等级界线的模糊性,又能充分利用信息,避免了模糊数学法的不合理之处。因而,灰色聚类法是一种简便、客观、可靠的方法。

熊蜂专利技术分析

熊蜂是野生植物和农作物重要的授粉昆虫,国内外对熊蜂的研究取得了很多的成果,其中大部分研究成果以专利形式进行了保护。本文对国内外有关熊蜂的专利技术进行了检索,主要从申请量、申请趋势、申请人、技术演进、重点专利技术等方面进行了统计分析。

南海北部海域春季浮游细菌和病毒空间分布及其影响因素

应用流式细胞检测技术测定了2014年春季南海北部海域浮游细菌和病毒丰度,研究了其水平和垂直分布特征并对其与环境因子的相关性进行了分析。结果表明,调查海区浮游细菌和病毒丰度分别介于1.28×10~4—9.96×10~5个/m L和4.69×10~5—5.39×10~7个/m L之间,二者丰度随水深的增加基本呈现逐渐下降的趋势,而水平分布趋势不明显。浮游细菌和病毒丰度与温度、p H和溶解氧显著正相关,与水深、盐度、活性磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐和总氮则呈显著负相关关系(P<0.01),说明该海域细菌和病毒数量受到上述环境因子的共同调控。分析浮游细菌和病毒的相互关系发现,VBR(Virus to bacteria ratio)平均32.23,最小值位于S11站位25m层,最大值则位于S7站位75m层,分别为4.80和264.63,VBR值小于100的站位占到调查站位总数的95.6%。VBR值除与细菌呈显著负相关关系外(P<0.01),与其它环境因子相关性不明显(P>0.05),说明该海区细菌是病毒的主要寄主,病毒可能主要是以噬菌体的状态存在。

大亚湾海域浮游动物生物量变化特征

通过对1982-2005年在大亚湾海域开展的27个航次的浮游动物调查资料,对该海域浮游动物生物量的变化情况进行了初步的分析研究。结果表明:春、秋两季是大亚湾生物量较低的季节,目前大亚湾浮游动物生产力水平达到历史最高水平。但大亚湾海域生态环境的改变已经对浮游动物产生了巨大的影响,主要表现在以下方面:浮游动物湿重生物量的季节变化由原来的双峰型变为单峰型,生物量高峰出现时间有明显的推移;季节变化的幅度日趋加剧;生物量密集中心有向湾外逐渐推移的趋势。

对虾高位池循环水养殖水体浮游动物生态特征研究

为了掌握对虾高位池循环水养殖过程中浮游动物的变动规律,有效管理水体环境质量,提高养殖效益,于2010年8月—11月,以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannarnei)为试验对象,研究了循环水处理高位池养殖水体中浮游动物的群落结构及其动态变化,试验设计3种不同循环处理量组,即20m3·h-1(P1组)、40m3·h-1(P2组)和60m3·h-1(P3组),探讨不同的循环水处理量和养殖模式对水体中浮游动物的生态特征影响。结果表明,从各试验塘鉴定出浮游动物主要隶属于四大类,循环塘21属35种,对照塘43属61种,种类最多的为轮虫,占总数的34.4%,其次为原生动物,占总数的31.1%,再次为枝角类,占总数的19.7%,最后为桡足类,占总数的14.8%。循环塘的优势种以原生动物和轮虫为主,而对照塘试验中后期的浮游动物以大型甲壳动物为主,循环塘和对照塘中浮游动物的密度分别为:131.52～497.17ind·L-1和122.09～373.15ind·L-1,其生物量分别为1.19～3.87mg·L-1和0.64～3.01mg·L-1,循环塘中浮游动物的密度和生物量明显高于对照塘,且存在显著性差异(P<0.05)。循环塘浮游动物Shannon-Wiener多样性指数(H′)在1.01～2.08之间波动,而对照塘浮游动物多样性指数(H′)在0.76～1.56之间波动。

大亚湾不同海洋功能区表层海水无机碳体系的比较研究

于2014 年分4 个季度对大亚湾4 个典型功能区（人工鱼礁区、水产养殖区、核电站温排区和石化排污区）以及湾口区表层海水的温度、盐度、pH、总碱度（TA）等进行了调查, 比较分析了不同区域表层水体溶解无机碳（DIC）体系的组成和分布特征, 估算了海-气界面CO2 的交换通量（FCO2）, 并对FCO2 的主要影响因素进行了分析.结果显示, 调查海域表层水体的DIC、HCO3^– 、CO3^2–浓度和CO2 分压pCO2 年变化范围分别为1248.8±1841.9μmol·kg^–1（1624.8±143.1μmol·kg^–1）、1069.2±1615.7μmol·kg^–1 （1382.5±126.1μmol·kg^–1）、152.7-283.5μmol·kg^–1（236.2±35.4μmol·kg^–1）、11.4-44.9Pa （21.2？7.4Pa）; 各区域间的DIC、HCO3^– 、CO3^2–和pCO2 无显著差异（P〉0.05）.表层海水FCO2 的年变化范围为–37.3-4.5mmol·（m^2·d）^–1[–22.4±9.8mmol·（m2·d）^–1], 各区域FCO2（按正负数值大小）的季节变化呈现夏季〉秋季〉春季〉冬季的特征, 且夏季显著高于其他季节（P〈0.05）; 在全年尺度上, 各区域的FCO2 均为负值, 表现为大气CO2 的汇, 碳汇强度呈现湾口区〉鱼礁区〉排污区〉温排区〉养殖区的特征, 而各区域间无显著差异（P〉0.05）.偏回归分析显示, 大亚湾湾口区和养殖区的FCO2时空分布主要受盐度影响, 在鱼礁区和温排区主要受温度的影响, 而在排污区则主要受海水pH 的影响.