唐山祥云湾海洋牧场海域网采浮游植物群集特征研究

为研究唐山祥云湾海洋牧场海域网采浮游植物群集特征,于2020年11月至2021年11月在祥云湾海洋牧场海域进行了浮游植物及环境因子的周年逐月调查。共鉴定浮游植物41属78种其中硅藻33属62种,甲藻7属15种,硅鞭藻1属1种,年均丰度为205.58×10^(4)cells/m^(3),多样性指数H′为2.88。与近岸非增殖海域不同,该海域浮游植物的丰度及群落结构指数在春夏季水生生物繁生期达到全年最低。优势类群的季节演替明显,其中,3~5月以诺氏海链藻最占优势,9~10月以角毛藻和中肋骨条藻最占优势,周年优势类群以圆筛藻和角毛藻最占优势,其优势度变动在6月前以圆筛藻显著为高,之后则以角毛藻显著为高;此外,甲藻的优势度在泛冬季(11~2月)达到最高。鱼礁区与对照区的对比结果显示,两区域浮游植物的群落变化均可划分为泛冬季低温期(11~2月)、春夏季繁生期(3~6月)、泛秋季降温期(7~11月)三个时期。链状浮游植物的丰度在礁区明显高于对照区,而非链状浮游植物则相反;与生物作用关系密切的溶解有机碳、pH值在礁区低于对照区,而总磷和溶解态硅则相反。Pearson相关及冗余分析(RDA)显示,两区域浮游植物与环境因子的显著相关关系在不同时期差异明显。春夏季繁生期牡蛎礁上的贝类滤食活跃,浮游植物与环境因子的关系最为密切浮游植物与环境因子的相关关系达到显著水平的数量最多。礁区与对照区浮游植物的群集特征差异可能受到礁体附着生物活动及潮汐往复流混合作用的影响。

基于Ecopath模型的祥云湾海洋牧场生态系统结构和能量流动分析

为了对河北省祥云湾海域国家级海洋牧场区生物群落结构和能量流动过程进行量化分析,基于2020年对祥云湾海洋牧场区和对照区4个季节的生物资源调查数据,构建了海洋牧场区及对照区生态通道模型(Ecopath),其中,海洋牧场区模型包含功能组21个,对照区包含18个。结果表明:海洋牧场区分数营养级为1~4.04,对照区为1~4.35,两个区处在食物链顶端的分别为头足类和许氏平鲉(Sebastes schlegelii);生物群落间的能量流动主要集中在较低营养级,能量传递效率沿食物链逐级降低,海洋牧场区第1、2、3营养级的能量流通量占系统总能量流通量的比例分别为58.09%、38.73%和2.82%,对照区分别为72.93%、24.25%和2.41%;海洋牧场区来自碎屑功能组和初级生产者功能组的物质数量占系统总物质来源的比例分别为37.7%、62.3%,对照区分别为39.6%、60.4%,海洋牧场区生物群落的能量流动通道受到牧食食物链主导更为明显,海洋牧场区系统连接指数(CI)和杂食指数(SOI)分别为0.34、0.24,对照区分别为0.30、0.21,海洋牧场区与对照区系统的香农威纳多样性指数(SDI)分别为1.86、1.47。研究表明,相较于对照区,海洋牧场区的生态系统成熟度更高,食物网结构更为复杂,系统内部稳定性更高。

唐山祥云湾海洋牧场水质的变化规律与评价

为了解祥云湾人工礁区的水质情况,2019—2020年对祥云湾海洋牧场海水环境条件进行调查,结果显示:海水盐度变化不大,平均为30.91‰,礁区透明度低于对照区。溶解氧含量在9月最高,变化范围为8.10~8.81 mg/L。COD含量在3月最高,9月最低,浓度变化范围为0.83~1.48 mg/L。活性磷酸盐含量变化范围为0.01~0.02 mg/L,礁区的DIN含量比对照区高。海域环境处于磷中等限制潜在性富营养水平。

祥云湾海洋牧场夏季表层微塑料分布特征及污染负荷评估

为了解河北省唐山市祥云湾海洋牧场人工鱼礁区和对照区微塑料分布情况及其污染程度,于2020年7—8月对其表层海水的微塑料进行了调查研究。结果表明:祥云湾海洋牧场共检出8个颜色3种类型的微塑料,主要是蓝色和黑色的纤维类、薄膜类和颗粒类,材质为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和尼龙(PA)等;人工鱼礁区和对照区微塑料粒径主要集中在1 mm及以下,分别占各自区域总数的74.85%和74.15%;人工鱼礁区微塑料平均丰度为(0.82±0.16)个/L,对照区平均丰度为(0.88±0.33)个/L,2个区域微塑料丰度无显著性差异(P>0.05);人工鱼礁区和对照区污染负荷指数均<1。研究表明,祥云湾海洋牧场人工鱼礁区和对照区微塑料分布特征一致,微塑料丰度受粒径影响较大,粒径越小丰度越大,祥云湾海洋牧场微塑料处于轻微污染状态。

唐山国际旅游岛祥云湾海洋生态修复工程研究

本文主要介绍了唐山国际旅游岛祥云湾海洋生态修复工程开展实施情况.该工程通过建设海底藻林带基床,栽培大型海藻,保护和恢复了海洋生物资源,增加了生物资源量,提高了海洋生态系统功能,强化了海域自净能力,有效缓解蓬莱19-3溢油事故对海洋生态环境带来的不利影响,为海域生态环境整治修复探索一条具有科学依据的技术支撑之路和行之有效的技术模式.

波流作用下海底边界层沉积物再悬浮与影响因素研究

海底沉积物再悬浮及其分布取决于海洋水动力、沉积物类型与床面形态之间复杂的相互作用,准确地理解和确定沉积物再悬浮过程对于沉积物输运的研究具有重要的意义。本文在祥云湾海洋牧场典型海域开展现场原位观测,获取研究区波浪、海流及悬浮沉积物浓度数据;分析了波、流作用下海底边界层悬浮沉积物垂向分布特征,并探究了海洋水动力和床面形态对悬浮沉积物垂向分布的影响。结果表明,研究区波流之间的相互作用不显著,沉积物再悬浮受控于风暴浪作用,风暴浪作用下底床切应力可以达到沉积物临界切应力的10~15倍,沉积物的再悬浮滞后于风暴浪作用2~3 h。在波浪荷载微小的情况下,悬浮沉积物垂向分布呈现"I"型,波浪荷载下,悬浮沉积物垂向分布呈现幂指函数分布,表现为"L"型;床面形态随波、流作用而演化,影响沉积物的再悬浮过程,u*w/u*c=1.00可作为波浪和海流起主导控制作用的床面形态的判别依据,纯波浪荷载作用下的u*w/u*c显著高于波浪主控作用下,但二者之间的界线随着波浪荷载的增加而升高。