夏、秋季南黄海小型底栖动物空间分布格局及其环境影响因素

为研究南黄海小型底栖动物的空间分布格局及其环境影响因素,于2020年8月(夏季)和11月(秋季)对南黄海进行了两个航次的野外观测和采样,对小型底栖动物的类群组成、丰度、生物量、垂直分布、群落结构及其与环境因子的关系进行了研究。结果显示,共鉴定出小型底栖动物类群15个,其中自由生活海洋线虫为最优势类群,在两个航次中分别占小型底栖动物总丰度的75.6%和84.6%。其他较重要的类群还包括底栖桡足类、轮虫类和枝角类等。夏季和秋季小型底栖动物的平均丰度分别为(514.9±32.1)ind./(10 cm^(2))和(350.8±30.7)ind./(10 cm^(2)),平均生物量(干质量)分别为(651.7±98.0)μg/(10 cm^(2))和(589.2±37.1)μg/(10 cm^(2))。小型底栖动物在时空分布上存在差异。在季节分布上,小型底栖动物丰度和类群组成存在极显著差异。结合环境因子分析结果可知,沉积物中值粒径是引起差异的主要环境因子。在空间分布上,夏季小型底栖动物丰度和类群组成在不同水深间存在极显著差异,秋季小型底栖动物丰度和类群组成在不同水深间差异不显著。推测黄海冷水团是影响夏季小型底栖动物空间分布差异的主要因素。本研究中小型底栖动物的数量和类群多样性相较于国内其他对南黄海小型底栖动物的研究较低,其中沉积物叶绿素a含量及有机质含量是引起南黄海小型底栖动物丰度变化的重要因素。海洋线虫与桡足类的丰度比值(N/C比值)评估显示秋季该区域存在有机污染,这一结果与应用大型底栖动物对同一区域进行环境评价的结果不一致,对于应用N/C比值评价环境质量还需要进一步的研究。

南黄海中部隆起中—古生界沉积相及烃源岩特征——以CSDP-2井为例

依托CSDP-2全取心井岩心及38块烃源岩样品的实测w(TOC)、w(氯仿沥青"A")、镜质体反射率、生烃潜量等一系列地化测试数据,在精确识别南黄海盆地中部隆起中—古生界沉积相类型的基础上,分析多组段、多岩相烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度特征,并结合前人研究成果,对比该区与下扬子苏皖地区主要烃源岩的差异性,探讨南黄海盆地中—古生界油气勘探前景。结果表明:南黄海盆地在中—古生代共经历了6次较大规模的海侵-海退,由海向陆方向发育完整的浅海陆棚-障壁海岸-三角洲沉积体系且充填了浅水内陆棚、镶边碳酸盐岩台地及潮坪-泻湖和三角洲前缘等连续的沉积演化序列;海盆内栖霞组、龙潭组、大隆组和青龙组4套烃源岩品质与陆区相当,同属中等最好烃源岩级别;垂向上则以龙潭组、大隆组源岩品质最高且不乏优质烃源岩的存在,青龙组源岩品质稍低但同样有效;丰富的烃类物质基础、7套全烃、荧光高幅上升段及累计40余处油浸、油斑等直接油气显示彰显了南黄海中—古生界海相地层存在着巨大的油气勘探潜力。

北黄海沉积速率及其沉积通量

黄海大陆架沉积物多来自黄河的输入,区域性环流模式控制着这些沉积物的输送过程。目前对浅海陆架沉积物沉积过程和沉积环境的研究很少,尤其是北黄海沉积物的堆积过程和沉积通量。我们对9个沉积岩心进行了210Pb分析测定,绘制了210Pb活度的垂直分布图,并计算了沉积通量,北黄海沉积通量为0 06～1 18g/(cm2·a),北黄海中部泥质区沉积通量低于0 33g/(cm2·a)。大多数的210Pb垂直分布呈两层分布模式,不同的垂直分布反映了水动力和沉积过程的时空变化。为了评价北黄海的物源和沉积环境,测定了10个表层沉积物样品的化学元素含量,测定结果表明北黄海泥质区沉积物是多源沉积,但其主要来源还是黄河的输入。

南黄海环流的若干特征

主要根据近几年来中韩黄海水循环动力学合作调查结果，结合有关历史资料，对南黄海环流的若干特征进行了分析．所得主要认识为：（１）南黄海环流存在明显的季节变异．冬、夏季环流的基本形态有着较大的差别．（２）黄海暖流的路径和强度均有一定的年际变化．分析显示，１９９７年冬季，暖流路径明显偏于槽的西侧；而１９８６年冬，暖流的主流路径则沿槽北上．（３）黄海暖流并非对马暖流的直接分支．黄海暖流水是对马暖流水和陆架水混合而成．而且，它主要是在济州岛西侧海域，从锋区中衍生出来的．（４）夏季黄海表、底层环流大致皆是由一大的道时针向流系构成．但在其表层海盐尺度的气旋式环流内部还存在小的气旋和反气旋流环．分析亦表明，不论表层或底层，皆无高盐暖水从济州岛邻近海域进入黄海东部的明显迹象．

黄、东海陆架区悬浮体输运的时空变化规律

利用NOAA卫星 1 995年 1月— 1 997年 2月的海洋遥感资料系统地分析和研究了黄、东海陆架区悬浮体向深海输运的时间和空间变化规律 ,并对其动力机制进行了分析和探讨。研究结果表明 ,黄、东海悬浮体在 1 1— 3月份为向外海输运阶段 ,5— 9月份则退向近海为内储阶段 ,4月份为输变退的月份 ,1 0月份则是退变输的月份 ,其中 3月份黄、东海悬浮体向东海深海输运得最远 ,9月份则向岸退得最远 ;黄、东海表面悬浮体向东海的输运范围一般皆位于 1 0 0m等深线以内 ,并很难越过黑潮水系 ,而输向深海的悬浮体又大都在黄海暖流的作用下回输黄海 ,其大部输向韩国西南海域。

桑沟湾养殖海域营养盐和沉积物-水界面扩散通量研究

利用2006年4,7,11月和2007年1月4个航次对桑沟湾养殖海域的观测资料,分析了该海域营养盐分布、结构特征、主要控制过程以及沉积物-水界面扩散通量,结果表明,该海域的营养盐分布具有明显的季节变化,海水中NO3-,NO2-,PO43-,DOP,TDP和SiO32-浓度皆是秋季最高,而NH4+,DON,TDN浓度则为夏季最高;各种营养盐的最低值除DON外都出现在春季。春季湾内外海水交换不畅,再加上大型藻类海带等生长旺盛期的消耗,使营养盐浓度处于较低水平,在夏秋两季丰水期沿岸河流注入对该海域营养盐的影响较大,冬季无机营养盐浓度分布主要受沿岸流的影响。磷的结构变化较大,其中DOP百分含量在夏季最高,达到81%。从春季到秋季海水中TDN的结构变化从以DON为主转变成以DIN为主。硅和氮的原子比值全年变化不大,硅和氮和氮和磷原子比值春夏两季的高于秋冬季的。分析营养盐化学计量限制标准和浮游植物生长的最低阈值结果表明,磷是春夏两季桑沟湾浮游植物生长的限制性因素;春季硅浓度低于浮游植物生长的最低阀值,也是一个潜在的限制因素。计算结果显示桑沟湾沉积物释放的NH4+,SiO32-和PO43-对初级生产力的贡献较小,与其他浅海环境相比,桑沟湾沉积物-水界面的营养盐通量处于较低或中等水平。

南黄海北部泥质沉积区冰后期海侵沉积记录

南黄海北部泥质沉积区3个柱状样的沉积学研究表明,冰后期海侵沉积序列包括底部的粗粒沉积层即海侵滞留沉积(贝壳碎片层或富含贝壳碎片的砂质粉砂层)、中部正粒序沉积层(由砂质粉砂、砂 粉砂 黏土或黏土质粉砂组成,从下至上粒度递减)和上部细粒沉积层(平均粒径在8 左右、富含水分的粉砂质黏土层)。有孔虫和介形虫的深水种主要出现在细粒沉积层中,而有孔虫的广盐性滨岸种、浅水种和冷水种以及介形虫的陆相种、广盐性和半咸水种、浅水种等基本上只在正粒序沉积层中出现,且大都表现出从底向上数量递减的趋势。这说明正粒序沉积层形成于冰后期海平面上升时期,而细粒沉积层形成于全新世高海平面时期。南黄海北部细粒沉积物在全新世海泛面之上的稳定堆积,反映了全新世中期最大海泛面以来伴随着黄海暖流的出现在黄海海域现代环流格局的形成并维持至今。

东海、黄海近代沉积物中生物硅含量的分布及其反演潜力

以东海、黄海2006年4月、10月航次采集的沉积物样品为研究对象,结合沉积物中生物硅（BSi）含量的空间分布特征进而讨论BSi的反演潜力。研究发现,调查海域表层沉积物中BSi的含量介于0.018%~2.516%,平均值为0.726%,柱状沉积物中BSi的含量波动较小,相对稳定。整体而言BSi含量与相应年代的浮游植物现存量变化的趋势相近。经一元线性分析发现BSi含量与硅藻生物量的相关性显著。为进一步证实由BSi含量反演古生产力的有效性和可信度,采用Tun-nicliffe等的方法探讨了BSi含量在沉积物中的稳定性,调查结果表明,近150 a来BSi几乎没有降解,能够稳定地保存于沉积物中。综上可以初步判断沉积物中BSi含量可作为古生产力指标来反演古生产力的潜力。

冬季黄海暖流区的空间变化和年际变化特征

利用了多年连续的冬季水文调查数据,以黄海暖水舌作为黄海暖流的示性指标,采用经验函数正交分解及相关分析的方法,探讨了黄海暖流的年际变化特征,结果表明:1)黄海暖流的强弱存在4～7a的年际变化周期,并与冬季局地季风的经向分量具有较好的相关关系;2)黄海暖流的流轴存在一个3～6a的变化周期,而且其流轴的摆动明显受冬季季风纬向分量的影响;3)季风增强,黄海暖流增强且流轴西移。

北黄海西部的全新世泥质沉积

1 引言 细颗粒沉积物在海洋动力条件下被侵蚀、搬运、堆积过程及其对自然环境的影响是国际地圈生物圈计划(IGBP)关注的内容之一,陆架区细颗粒沉积物的输运、堆积、再悬浮过程与物质循环有着紧密的关系。泥质沉积中记录了环境变迁的信息,通过对现代环境下的细颗粒沉积的研究,可以了解沉积物的形成环境及堆积过程,有助于恢复古代的沉积历史和沉积环境。

直升机红外抑制器红外辐射特性的数值研究和实验验证

对波瓣喷管-弯曲混合管构成的直升机红外抑制器内空气动力学特性和红外辐射特性进行了数值研究,在计算过程中,有机地将三维流场数值计算、壁温计算与红外辐射计算结合起来,与相关实验数据的对比验证表明计算结果与实验结果仅相差15%左右,且红外辐射强度空间分布规律一致;通过对不同缩比模型的数值计算,揭示了模化比对壁面及羽流的红外辐射特性的影响规律.计算结果符合物理过程本质.

直升机排气系统用波瓣喷管引射-混合式红外抑制器研究

在针对直升机排气系统用波瓣喷管引射-混合式红外抑制器开展的一系列数值计算和模型实验研究基础上,对其内流气动特性和红外辐射特性进行较为系统的综合总结。揭示并分析了这种形式的红外抑制器内部混合流动特征,引射混合和隔热遮挡的红外抑制作用效果,以及红外抑制器缩比模型红外辐射模化关系;同时也指出了需进一步研究的一些问题。

渤海和南黄海沉积物中氨氧化微生物对硝化潜势的相对贡献

硝化作用是海洋氮循环的核心过程。作为硝化过程关键步骤的氨氧化过程的主要参与者,氨氧化古菌和氨氧化细菌对硝化作用的相对贡献是海洋氮循环关注的热点问题之一。本文选取渤海和南黄海20个站位的表层沉积物,通过微宇宙培养实验研究了沉积物中氨氧化古菌和氨氧化细菌对硝化潜势的相对贡献。结果表明,渤海和南黄海海域表层沉积物中潜在硝化速率(以氮计,下同)为0.0046~0.2831μmol/(g·d),其中氨氧化古菌潜在硝化速率为0.0043~0.2743μmol/(g·d),氨氧化细菌潜在硝化速率为0.0004~0.0560μmol/(g·d)。氨氧化古菌是硝化潜势的主要贡献者,在渤海海域的贡献率为59.79%~97.95%,在南黄海海域的贡献率为18.47%~94.26%。渤海海域潜在硝化速率显著高于南黄海海域。此外,本研究海域中盐度是影响潜在硝化速率的关键环境因子,对渤海海域的分析则表明越高的NO_(3)^(-)浓度可能指示着越高的硝化潜势。在河口及近海沉积物中,氨氧化古菌在硝化过程中起着更加重要的作用;河口和近岸沉积物硝化潜势总体高于远海。本研究为进一步认识近海海洋氮循环过程提供了参考依据。

黄海春季海雾形成的气候特征

采用合成与个例分析相结合的方法,对黄海春季(4月)海雾形成的大气环流条件、水汽输送条件以及海面条件(SST)进行了分析,并讨论了海面的有效长波辐射,结果表明,黄海春季海雾形成的水汽不是由局地提供的,而是由热带大气提供的,大气环流提供了暖湿空气的输送条件,海面条件相对并不重要,海雾在低层大气与海洋的热交换中具有明显地反馈作用.

江苏盐城海岸湿地景观生态系统研究

江苏盐城海岸湿地以其景观典型性成为科学研究的理想区域。根据野外观测与文献资料分析及现场验证相结合的研究方法,基于区域景观格局演变规律进行景观生态分类,进而分析景观生态系统的动力因素、结构、格局、生物多样性特征等。结果表明:盐城海岸湿地景观生态系统生态多样性丰富,景观结构和格局的形成和演化是当地特定的非生物环境(气候、海洋水文和土壤等)、生物作用和人类活动等因素综合作用的结果;景观格局的显著特征是动态变迁的带状景观空间异质性,高、低对比度兼有的景观结构。

北黄海西部海底沉积物的粒度特征和净输运趋势

根据对北黄海西部海底沉积物的粒度测试 ,运用“粒度趋势分析”方法 ,分析探讨了北黄海西部 (渤海海峡区 )海底表层底质的粒度分布特征和净输运趋势。结果表明 ,本区的细颗粒沉积物主要位于北黄海中部和山东半岛沿岸、大连湾附近 ,粗颗粒沉积物则主要分布于庙岛群岛以东和大连湾东南侧海区。沉积物的平均粒径、分选系数、偏态系数等粒度参数的分布特征有一定的对应性。除庙岛群岛东侧的砂质沉积 ,分选较好之外 ,其它海区的沉积物总体特征是 ,粒径越粗 ,分选越差 ,偏态更正偏 ;而粒径越细 ,分选越好 ,偏态系数也较低。山东半岛北侧的沉积物具有向东和向东北的输运趋势 ,西部沉积物的输运趋势向东南并转向东 ,北部沉积物的输运趋势向南 ,形成了向北黄海中部汇聚的趋势。本项研究还表明“粒度趋势分析”方法在大范围的陆架区域具有较好的适用性。在操作中 ,使用规则的正方形网格可以较全面判断、合成趋势矢量 ;进行高密度的采样有助于揭示沉积物净输运趋势的细节特征。

直升机后机身内埋式红外抑制器隐身性能分析

为了降低直升机的红外辐射特征，针对直升机后机身内埋式的红外抑制器，采用数值模拟的方法较为系统地研究了红外抑制器排气出口形状、旋翼下洗气流速度以及机身蒙皮发射率等因素对红外辐射特性的影响。研究发现：混合管波瓣出口与矩形出口相比，喷流核心区温度大幅度降低，采用波瓣出口混合管，喷流在3—5μm波段的红外辐射强度降低了10％以上；旋翼下洗气流速度的增加，降低了喷流核心区和后机身蒙皮的温度，同时大幅降低了喷流3—5μm波段的红外辐射强度；随着机身蒙皮发射率的减小，机身蒙皮在3—5μm和8～14μm波段的辐射强度大幅降低。结果表明：波瓣出口混合管有利于喷流的强化混合，降低了喷流的温度和辐射强度；旋翼下洗气流速度对降低喷流、蒙皮温度和喷流辐射强度非常有效；机身蒙皮发射率对其表面的红外辐射特性影响非常显著。

南黄海浮游植物季节性变化的数值模拟与影响因子分析

用三维物理-生物耦合模式研究南黄海浮游植物(以叶绿素a为指标)的季节变化.对于物理模式采用Princetonoceanmodel(POM),对于生物模式考虑溶解无机营养盐(氮、磷、硅)、浮游植物、食草性浮游动物和碎屑.给定已知的初始场和外加边界强迫,模拟了观测到叶绿素a的主要时、空分布特征,如浮游植物的春、秋季水华和夏季次表层叶绿素a极大值现象等.研究表明,浮游植物春季水华最先发生于黄海中央海域,主要原因是该海域透明度较高,流速较小.春季水华开始于垂直对流减弱和层化开始形成之前(约3月底至4月上旬),显著地依赖水层的稳定性.水体层化以后(约5～9月)叶绿素a浓度高值区分布在南黄海的南部和锋区.夏季的南黄海中央海域,由于上混合层营养盐几乎耗尽,限制了浮游植物的生长,在紧贴温跃层下部的真光层,具有丰富的营养盐和合适的光照,次表层叶绿素a极大值得以形成.秋季(约9～11月份,略迟于海表面开始降温的时间,随地点不同而异)随垂直混合的增强,有利于营养盐向上输运,浮游植物出现一次较小的峰值.

南黄海夏季微微型浮游植物丰度的分布

2008年8月中韩合作对南黄海生态系统进行了整体调查,调查站位共计37个。利用流式细胞仪测定了南黄海微微型浮游植物丰度,结合理化环境因子,分析了它们在夏季南黄海的分布特征。所测微微型真核浮游植物丰度平均值为1.9×103个/mL,最大值为2.4×104个/mL;聚球藻丰度平均值为5.3×104个/mL,最大值为5.1×105个/mL;从河口近岸到南黄海中部的宽阔海域,随着环境因子的变化,微微型浮游植物在各海区的分布明显不同,表现为河口近岸区域丰度大,离岸丰度小的特点;各站位丰度垂直分布主要趋势是上大下小,在跃层突出。根据分布趋势,聚球藻可分为两种垂直分布类型,微微型真核浮游植物分为三种。这些分布差异源于长江冲淡水和黄海冷水团的影响。

南黄海辐射沙洲西太阳沙海域钻孔沉积环境分析

南黄海辐射沙洲枢纽区的西太阳沙海域钻孔岩芯很好地揭示了研究区全新世中晚期潮成沙脊沉积序列和晚更新世末期滨岸潮滩沉积序列。潮成沙脊在垂向上由两个基本的沉积相构成：出现在-5m水深以上的沙脊-浅潮下相以发育小型沙波交错层理、水平层理、块状层理和缺乏生物扰动为特点；发育在水深-5m以下的沙脊-深潮下相以出现脉状层理、波状层理和沙波交错层理组合为特点，具有丰富的生物扰动，并保存有风暴沉积。14C测年数据表明潮成沙脊是中全新世以后形成的，在辐射沙脊群形成之前，研究区经历了晚更新世的滨岸潮滩环境以及早全新世的海侵环境。烂沙洋靠西太阳沙一侧潮流通道目前已切入晚更新世滨岸潮滩相地层，潮道底部约8m厚的淤积层夹有强烈变形的滑塌堆积，可能与台风、风暴潮引起的骤然淤积有关，目前已被1992-2003年的海图资料证实。