枸杞海藻场生态系统能量流动模型初探

海藻场是近岸典型生态系统,系统结构特殊,生物资源丰富,能流结构复杂且特征明显。本研究应用生态通道模型(Ecopath),构建枸杞海藻场生态系统能量流动模型,并做简单分析,通过对营养级、各级流量、生产量、系统总特征等方面的分析,结合海藻场自身生态系统特点,初步评估了海藻场生态系统状况,并探讨了其形成机制,得出枸杞海藻场内鱼类平均营养级为3.425,最高营养级为3.628,系统营养级较低。枸杞海藻场生态系统的总初级生产力为每年11 604.00 t/km2,枸杞海藻场生态系统总能量转换效率为12.7%,可以看出枸杞海藻场内初级生产力很高,转换效率也非常高,为藻场内生物资源提供了保障。枸杞海藻场生态系统的P/R比值是1.247,较同海区人工鱼礁生态系统和东海区平均水平更接近1,说明枸杞海藻场生态系统处在比较成熟,相对比较稳定的状态。

环境因子对南海土台风“蝴蝶”与“银河”强度的影响

选取了两例迅速增强的南海土台风"蝴蝶"(1321)与"银河"(1603),分析了其增强时南海及周边海域的高低空环流形势、垂直风切变情况和海洋热状况,并利用WRF(Weather Research and Forecasting Model,WRF)模式探究两者强度不同的环境原因。"银河"虽具有较有利的海洋下垫面条件,但并未发展为台风,是因为不利的高低空环流形势和垂直风切变条件。"蝴蝶"迅速增强为强台风是因为其发生时北方冷空气南下,西南暖湿气流爆发等有利条件。WRF模式对海表面温度(SST)影响土台风强度的敏感性实验表明,土台风强度对于SST的响应表现为非线性正相关,SST升高,土台风增强的速率将减缓。7—9月的南海SST均高于28℃,已满足土台风增强条件。因此,在对于土台风的预报中,需特别注意SST以外的其他环境因子。

马鞍列岛海域浮游植物优势种粒径组成及影响因子分析

基于2005年3月-2006年11月对马鞍列岛海域进行的采样调查及后续实验,探讨了该海域浮游植物优势种类的粒径分布及其季节变化特点,分析了水温、营养盐、悬浮物等环境因子对浮游植物粒径变化的影响。结果表明,马鞍列岛海域浮游植物粒径组成主要受琼氏圆筛藻(Coscinodiscus jonesianus(Grev.)Ostf)、窄隙角毛藻(Chaetoceros affinis Lamx)、拟旋链角毛藻(Chaetoceros pseudocurvisetus Mangin)、中华盒形藻(Bidduphia sinensis Greville)、佛氏海毛藻(Bidduphia sinensis Greville)以及夜光藻(Noctiluca scientillans)等优势种的季节变化趋势所影响,分布范围在8.7μm^396.7μm之间,其中小型浮游植物比例为65.2%,硅藻和甲藻的平均粒径分别为44.3μm和141.5μm,浮游植物平均粒径的最小和最大值分别出现在8-11月和3-5月;硅藻粒径组成与水温成显著线性负相关(R2=0.64、P<0.01),与该海域限制性营养盐氮的浓度成显著正相关(R2=0.65、P<0.01),硅藻体积与水温及氮营养盐的关系为当水温上升1℃,体积减小6.5%,而当氮营养盐上升1μg/L时,体积增大0.37%。甲藻粒径组成对悬浮物浓度的显著负线性相关大于硅藻,其粒径变化与悬浮物浓度的数值对应关系约为悬浮物浓度每升高1 mg/L甲藻粒径减小1.73%,硅藻粒径的降低幅度为甲藻的1/2。

中国东部海域叶绿素时空变化经验正交分析及探讨

利用经验正交函数(EOF)分析了中国东部海域SeaWiFS叶绿素a(1998—2007年)时空变化主要模态,对前3个模态进行了功率谱分析。气候平均结果表明,叶绿素a空间总体分布特征为近海高、外海低,季节变化为春季3—4月最高,夏季6—7月最低。EOF前3个模态所占的贡献率分别为84.89%,3.38%,1.06%。第一模态权重占绝对优势,空间分布与气候平均场基本一致,时间序列表明1998年和2000年为叶绿素a浓度典型低值年,2007年为叶绿素a浓度典型高值年,线性拟合表明总体叶绿素a浓度呈缓慢增加趋势。第二模态主要体现为季节变化,功率谱显著周期为12个月,空间上呈长江口、杭州湾及浙江沿岸海域为正,离岸海域为负的反位相分布特征。第三模态功率谱显著周期为12个月和6个月,以122.9°E,32.2°N为中心的区域呈负相位,黄海和浙江外海区域呈正相位分布,这可能受沿岸流、长江径流转向路径和台湾暖流变化所影响。

枸杞岛海域春季异养浮游细菌和生态环境因子关系初步研究

为了查明海藻场和贻贝养殖场中均以γ变形菌为优势种的异养浮游细菌发挥不同生态作用的环境条件是否相同,以2009年5月底栖海藻和养殖贻贝快速生长期的实验数据为基础,研究枸杞岛海域表层水体异养浮游细菌与生态环境因子之间的关系。结果显示:春季异养浮游细菌在海藻场海域、贻贝养殖区海域和过渡海域丰度均值分别为1.60×108个/L、1.21×108个/L和1.56×108个/L,水平分布为海藻场高于过渡区域高于贻贝养殖场,且藻场中细菌数量约为贻贝场中的1.33倍。海藻场中异养浮游细菌与叶绿素显著正相关,与铵盐也呈现一定的相关性,这主要归因于大型海藻主要利用硝酸盐而浮游植物与细菌共同竞争铵盐,导致铵盐浓度降低,铵盐成为影响异养浮游细菌生长的限制因子;过渡海域异养浮游细菌和铵盐显著负相关,与溶解有机碳呈正相关;贻贝养殖区中细菌与生态环境因子的关系不明显。因此,叶绿素、铵盐、溶解有机碳是枸杞岛海域春季藻场内外海域制约异养浮游细菌现存量的重要控制因子。研究亮点:本文以异养浮游细菌优势种均为γ变形菌的天然海藻区和人工贻贝养殖场为研究区域,首次在不同生境海域开展异养浮游细菌生态作用的调查,试图理清不同生态群落的存在对异养浮游细菌发挥生态作用的影响机制,为近岸典型生境中微食物环的构建提供依据。

影响广西沿海的热带气旋分析

应用《台风年鉴》1953—2012年热带气旋(TC)最佳路径资料,统计分析了影响广西沿海TC和易引发广西沿海显著增水的TC的时空分布特征以及年际变化特征。结果表明:影响广西沿海的TC主要集中于7、8、9三个月份,以南海为主要源地,而引起广西沿海显著增水的TC多源于菲律宾以东大洋洋面。从影响广西沿海的TC在近60年频数和强度变化来看,广西沿海TC最大强度存在下降趋势,但每年的平均强度存在上升趋势。

潮汐和风对马六甲海峡海流的影响

基于非结构有限体积法海洋模型FVCOM(Finite-Volume Community Ocean Model),建立了马六甲海峡及其毗邻海域高分辨率水动力数值模型,研究了风和潮流作用下的余环流结构以及水体输运特征。结果表明,马六甲海峡航道中央潮流运动以往复流为主,边缘存在旋转流;主要研究区域内落潮流速略大于涨潮流速,东南窄道处流速最大;因峡道束窄变浅,在涨落潮过程中潮流发生汇聚与分离;主要研究区域东南段存在3个显著的潮致余环流;东北季风驱动时模型响应为海峡海流整体向西北方向流动,西南季风时反之;季风期间潮致表层余环流结构被破坏,但底层余流仍存在水平环流结构,且随着风速增加,底层余环流的数目、大小、形状、位置均会产生变化;季风过渡期余环流结构也会发生部分改变,尤其是小潮期间风场影响效果显著。

绿潮早期聚集期间天气过程分析

利用中尺度气象模式WRF对2009~2012年绿潮（浒苔）早期聚集之前两周的气象要素进行了模拟,分析了其两周平均、周平均和日平均变化规律。两周平均结果表明,绿潮聚集前期海面风速基本维持在（6~7）m/s,气温和海表温度（SST）均在12℃~15℃范围内,海温接近浒苔适宜生长温度;短波辐射能量在200 W/m2左右,光照条件有利于绿潮繁殖。除2009年外,其余3 a周平均结果表明绿潮聚集前期平均风速有减弱趋势,SST增温明显。日变化分析表明,除2009年外,2010、2011、2012年绿潮早期聚集前几天风速均较小,为4 m/s左右,风向基本为东南风;气温和SST均有快速上升趋势,2010、2011、2012年聚集之前SST超过15℃,SST和光照条件有利于浒苔大量增殖。

苏北浅滩浅水分潮特征研究

应用高分辨率网格和高精度的苏北浅滩地形数据,利用非结构有限体积模型FVCOM,精细化地模拟了苏北浅滩潮汐主要特征,研究了浅水分潮M4、MS4和M6的主要特征,并与前人的研究成果做了比较。本文结果显示M4和MS4分潮潮波传播特征类似,浅滩内存在3个旋转潮波系统,南侧小庙洪水道处为逆时针旋转,浅滩北侧为顺时针和逆时针旋转系统各1个。对于M6分潮,本文的结果显示存在3个无潮点,2个为逆时针,1个为顺时针。M4分潮振幅在近岸处最大能达到14cm以上,MS4分潮振幅比M4略小,M6振幅最小,仅能达到M4分潮振幅的20%左右。为了验证浅滩沙脊地貌对当地浅水分潮的影响,本文进一步在平滑地形的基础上重新模拟主要浅水分潮M4,结果表明水道和沙脊地貌参与了当地浅水分潮无潮点的形成,并且浅滩的坡度是影响振幅大小的重要因素。