山东省大宗海洋生物资源的变化与开发利用

山东是海洋大省,海洋生物资源的开发与利用对山东海洋经济的可持续发展意义重大。2013~2022年,山东海洋生物结构发生较大的变化,新技术、新工艺也促进了海洋生物资源的开发与利用。本文综合分析了2013~2022年山东省海洋植物资源、海洋鱼类资源、海洋甲壳动物资源、海洋贝类生物资源、海洋头足类生物资源等大宗海洋生物资源的变化及其原因,并介绍了这些资源的开发利用情况。研究结果表明山东大宗海洋生物的捕捞产量总体呈下降趋势,多数品种的养殖产量呈上升趋势,海洋生物资源的总量在上升。

山东省市级海洋生产总值核算实践及探讨

海洋生产总值是衡量一个国家或地区海洋经济发展水平的核心指标。市级海洋生产总值核算是各沿海省海洋经济运行监测与评估的重要内容。通过系统梳理了山东省市级海洋生产总值核算工作机制、实施流程,重点归纳了基于经济普查资料的海洋经济增加值测算方法,从技术层面和管理角度总结了山东省市级核算的实践经验,并对如何进一步完善市级海洋生产总值核算体系进行了探讨。

庙岛群岛海域理化环境及水质状况研究

文章于2018年8月和10月,2019年3月和6月对庙岛群岛海域展开4个航次的表层海水水质调查,布设100个监测站位,分析了水温、pH、溶解氧、化学需氧量、溶解无机氮、活性磷酸盐、总氮、总磷、石油类等理化参数的平面分布,并对该海域的营养状况和有机污染状况进行评价。调查结果显示,水温均值为(16.8±5.69)℃,pH均值为8.13±0.074,溶解氧浓度均值为(8.62±1.46)mg/L,化学需氧量浓度均值为(0.85±0.29)mg/L,溶解无机氮浓度均值为(0.070 6±0.054 5)mg/L,活性磷酸盐浓度均值为(0.070 6±0.054 5)mg/L,总氮浓度均值为(0.255±0.148)mg/L,总磷浓度均值为(0.013 3±0.006 39)mg/L,石油类浓度均值为(0.013 5±0.007 55)mg/L。庙岛群岛海域的理化参数基本符合第二类海水水质标准。海域监测站位水质富营养化指数基本小于1,营养状况为贫营养。有机污染评价指数法评价结果显示,该海域4个月份中96%监测站位的等级为较好。

短链氯化石蜡在海洋环境中的分布及生态毒理效应

短链氯化石蜡(Short-chain chlorinated paraffin,SCCPs)受工业活动及季风气候影响,在中国海洋环境中的分布总体上呈现沿岸大于深海。由于其具有较高的亲脂性和疏水性,极易在生物体内聚集,并可通过食物网传递产生生物放大效应。此外,大量的毒理研究表明,SCCPs主要通过代谢紊乱、氧化应激、内分泌失调及与生物大分子结合等机制,对生物体产生潜在的发育毒性、肝毒性、内分泌紊乱以及神经毒性等。在未来还需借助组学等技术分析完善SCCPs的潜在毒性,通过更多的体外实验分析其在人体的暴露风险。

山东昌邑国家级海洋生态特别保护区生态环境现状及管护对策研究

山东昌邑国家级海洋生态特别保护区是目前国内唯一以柽柳林生态系统为主要管理和保护对象的国家级海洋保护区。为系统、全面地了解保护区内生态环境和保护物种的变化趋势,文章对山东昌邑国家级海洋生态特别保护区生态环境现状进行了监测与评价,并根据评价结果,分析了保护区保护与管理中存在的问题。研究表明,该保护区生态环境一直处于亚健康状态,为促进保护及管护,提出了加强保护区生态建设,改变保护区开发利用模式;加强能力建设,实现保护区动态监控;协调发展与保护的关系,实现资源可持续利用;大力开展柽柳生态修复,恢复柽柳的资源状况的对策建议。

海水稻田湿地对半咸水对虾养殖池塘水环境的净化作用研究

为探索海水稻-对虾塘田生态联作模式中稻田湿地的水环境净化作用,分别开展了稻田净化单元在夏、冬季对虾养殖周期的尾水处理效果研究。夏季试验中,对虾养殖尾水经不同种植密度的海水稻和常规水稻稻田净化处理,6周后各处理尾水中氨氮(NH_(4)^(+)-N)、硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)、亚硝酸盐氮(NO_(2)-N)、总磷(TP)和化学需氧量(COD浓度)均大幅下降,单倍密度海水稻稻田净化效果最好,对应去除率分别为81.6%、68.2%、63.7%、91.0%和29.7%,均显著高于无水稻对照处理(P<0.05),其中-N及可溶性无机氮去除率显著高于常规水稻处理(P<0.05);冬季试验中,塘田联作塘海水稻收割,池塘进入冬棚养殖,水体中NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、可溶性无机氮和总悬浮颗粒物(TPM)的平均质量浓度分别较单养对照池塘降低了51.5%、40%、36.7%和11.2%(P<0.05);NO_(3)^(-)-N、TP、COD、颗粒有机物(POM)、颗粒无机物(PIM)的平均质量浓度与对照池塘无显著性差异(P>0.05)。研究结果表明,海水稻稻田在水稻生长季与非生长季具有相似作用,均具备一定的水质净化能力,有利于维持对虾生长所需的良好水质环境。

海洋牧场与海上风电融合发展项目对海洋环境的若干影响分析

海洋牧场和海上风电产业融合发展已经成为现代化海洋产业发展的重点方向,现有研究鲜有在海洋牧场与海上风电融合发展模式下针对海洋环境影响评价的实践案例和相关分析。文章通过实例,采用数值模拟、数据对比和定性描述相结合方式,从水文动力、地形地貌和冲淤及悬浮泥沙3方面详细分析和探讨该类项目建设对海洋环境可能产生的影响及影响程度。结果表明,工程建设对周边海域流速和流向影响较小,在大潮期间流速变化的幅度最大变化在1 cm/s,流向最大为2°,对平均流速的影响在工程区附近局部范围内,其他水域流速基本不会受到工程的影响。工程区域历年等深线整体呈离岸移动的趋势,周边海床处于淤积状态,工程周边海域整体冲淤趋势与工程建设前变化不大。电缆敷设将对工程周边海域水质产生一定影响,考虑到电缆施工完毕后所在海域很快会恢复到背景环境,悬沙实际影响范围远小于预测范围,对水质影响较小。

阿特拉津海水水质基准及在莱州湾的生态风险评估研究

针对近海常见污染物阿特拉津水质基准缺失的问题,本研究搜集了阿特拉津对海洋生物的毒性数据,获得急性毒性数据76个,涵盖10门34科,共38个物种,其中,绿藻门扁藻(Tetraselmis chuii)和褐藻门鼓藻(Bellerochea polymorpha)的种平均急性毒性值为0.02 mg/L,对阿特拉津最为敏感;得到慢性毒性数据32个,涵盖10门18科,共19个物种,其中褐藻门舟形藻(Navicula sp.)的种平均慢性毒性值为0.0043 mg/L,对阿特拉津最敏感。基于收集的急、慢性毒性数据,利用物种敏感度分布(Species sensitivity distribution,SSD)法推导出阿特拉津的短期和长期水质基准分别为6600和1975 ng/L。此外,本研究中还发现莱州湾海域表层海水中阿特拉津的检出率为100%,浓度范围为48.15~118.24 ng/L。风险商法和联合概率曲线法均显示莱州湾海水中阿特拉津的生态风险处于可接受水平。这些结果可为制订阿特拉津的海水水质标准、评估其生态风险提供科学依据。

黄河口及邻近海域表层沉积物甲藻孢囊多样性研究

2022年11月采集了黄河口及邻近海域16个站位的表层沉积物样品,鉴定出35种甲藻孢囊(隶属13个属)和3种未定种,其中优势种为甲藻孢囊A型、原多甲藻(Brigantedinium sp.1)、膝沟藻(Spiniferites spp.)、原多甲藻(Brigantedinium spp.)、网状原角管藻(Operculodinium centrocarpum)、甲藻孢囊C型和甲藻孢囊B型。其中,孢囊物种丰富度指数(d _(Ma))为3.66~5.91,多样性指数(H’)为2.72~3.68,均匀度指数(J)为0.53~0.73。孢囊总丰度为35~921个/g(干重,下同),平均丰度为346个/g。研究表明,从黄河口及邻近海域和莱州湾至渤海中部海域甲藻孢囊多样性和丰度逐渐升高,高比率的异养型甲藻孢囊显示了该海域的富营养化程度较高;2种产虾夷扇贝毒素(Yessotoxin,YTX)甲藻(具刺膝沟藻Gonyaulax spinifera和多边舌甲藻Lingulodinium polyedrum)孢囊和3种产麻痹性贝类毒素(PSP)甲藻(链状亚历山大藻Alexandrium catenella、微小亚历山大藻Alexandrium minutum和链状裸甲藻Gymnodinium catenatum)孢囊调查海域分布广泛但丰度比较低。

ArcGIS环境下宗海图制图方法研究--以烟台沿岸海洋开发利用活动为例

宗海图是海域使用申请不可或缺的附件,目前多是基于AutoCAD技术制作,然而实际使用中宗海图要素如点注记、图例生成及图廓整饰等利用AutoCAD绘制时需不断的复制、粘贴及人工命令输入等操作,使得成图效率一般甚至低下。因此,如何能高效、规范的制作宗海图值得探究。ArcGIS具有强大的制图功能,这是目前宗海图制图工作研究的重点也是未来的发展远景方向,但关于ArcGIS技术在宗海图编绘中的研究报道甚少。鉴于此,文章以山东烟台沿岸某建设项目为例,从宗海界址点绘制、宗海范围绘制、图廓整饰、图例可视化及相关表格绘制等方面,探讨并总结了ArcGIS环境下绘制宗海图的技巧与方法。和传统的AutoCAD宗海图制图技术相比,基于ArcGIS平台制作宗海图更准确、更快捷,以期为更多的制图用户掌握ArcGIS环境下宗海图绘制方法、技巧,进一步提升ArcGIS技术宗海图制作的业务化应用及技术研究工作水平。

不同海洋介质中环境激素类物质的分析测定和生态风险评价研究进展

近年来,海洋环境中环境激素类物质的研究成为环境化学和海洋生态学研究的热点。海洋环境介质复杂、生态多样,环境激素类物质的残留水平低,使得此项研究难度较大。本文以本实验室近几年的研究成果为基础,参考国内外相关研究进展,分析综述了环境激素类物质在不同海洋介质中的分析测定方法、在中国近岸海域的迁移转化规律以及环境激素类物质的生态风险评价等,并对今后海洋环境激素类物质的研究方向进行了展望。

山东海域海岛地质遗迹资源综合研究

地质遗迹是在地球演化的漫长历史时期,由内、外地质动力共同作用形成的不可再生的自然遗产,海域海岛地质遗迹因依托特有的海洋环境更显瑰丽和珍贵,对建设海洋强国也更具资源价值。为给海洋资源管理提供技术支撑,文章以《地质遗迹调查规范(DZ/T0303-2017)》“地质遗迹分类”为基础,结合地质条件、遗迹特点和地域分布,将山东省海域划分为滨洲—潍坊海域和烟台—日照海域两区,按海水与岛陆位置关系划分出岛陆、岸线潮间带和岸岛水下三带,在两区三带内按搬运-沉积类、构造-剥蚀类和地质体-地质构造类三大成因类型进行分区、分类综合研究,对遗迹成因进行分析,对重要遗迹资源作了重点介绍,并根据资源保护现状与存在问题,提出完善源法规体系和保护机制、建立信息与预警系统平台、加强宣传、进行监测、采取必要工程措施等严格保护建议,同时提出促进旅游业发展、开展地学科普、助推社会文明和生态文明建设、助力对外交流等利用方向。专门针对省域海域海岛地质遗迹进行综合研究在全国尚属首次,对科学管理和充分利用海域海岛优势生态资源具有重要意义。

透空管式防波堤波浪透射系数的试验研究

采用物理模型试验,本文对透空管式防波堤的消浪效果进行了研究。以透射系数Kt为主要参数,探讨透射系数Kt随堤顶宽度B、坡度m、管径D等结构参数及波浪要素的变化规律。结果显示,透射系数Kt随相对堤顶宽度B/L、波陡H/L、相对水深h/L的增加而减小,当相对堤顶宽度B/L大于0.3、波陡H/L大于0.06、相对水深h/L大于0.3时,透射系数Kt均显著减小并逐渐趋于稳定,波浪的消减作用比较明显;透射系数Kt随防波堤坡度m的增加而增大,当坡度m=1:1.5时,防波堤消浪效果较好;组合管径结构型式的消浪效果明显优于单一管径;通过与透空水平板式结构对比发现,相同工况下,透空管式结构的消波效果较好。

海参多糖的结构、活性及构效关系研究进展

海参是一种具有重要经济价值的无脊椎动物,在亚洲国家被广泛用作滋补食品,具有极高的营养价值。海参多糖作为海参的重要活性物质之一,具有抗凝血、抗肿瘤、抗氧化、免疫调节和改善胰岛素抵抗等多种生物学活性。海参多糖包括岩藻糖基化硫酸软骨素(fucosylated chondroitin sulfate,FCS)和岩藻聚糖硫酸酯(fucoidan,FUC)两种,其中FCS存在于海参体壁中,具有类似于哺乳动物硫酸软骨素的主链结构。与海参FCS相比,海参FUC的化学结构较为简单,是一种仅有α-L-岩藻糖和硫酸酯基组成的线性多糖。研究表明,海参多糖的结构特性(分子质量、硫酸化岩藻糖分支、硫酸基含量及其硫酸化模式等)对其生物学活性具有较大的影响。目前,对于海参多糖生物学活性的研究较多,但对其化学结构却缺乏系统的研究和分析。本文在重点介绍海参多糖化学结构的基础上,对其生物学活性、作用机制以及与其结构之间的构效关系进行归纳总结,以期为海参多糖的进一步研究及应用提供参考依据。

精氨酸对许氏平鲉豆粕型肠炎的修复作用研究

为研究精氨酸(Arg)对患有豆粕型肠炎(SBMIE)的许氏平鲉(Sebastes schlegelii)生长性能、Arg代谢、肠道组织结构、抗氧化性能、肠道紧密连接蛋白基因(occludin、clnd15和zo-1)及炎症因子基因(il-1β、il-8、il-15和tlr8)和抗炎因子基因(il-12b)表达量的影响,以(54.97±0.12)g已诱导出SBMIE的许氏平鲉为研究对象,基础配方中添加30%豆粕,以Arg 0添加为对照组(D0),添加1%、2%和3%Arg为处理组(D1、D2和D3),配制4组等氮等能的实验饲料,每组3个重复,每个重复40尾鱼,进行为期6周的养殖实验。结果显示,D2和D3组实验鱼增重率显著升高(P<0.05),各处理组肝体比和脏体比均显著低于D0组,肥满度显著高于D0组(P<0.05);处理组血清二胺氧化酶(DAO)、诱导型一氧化氮合成酶(i NOS)活性及一氧化氮(NO)含量显著降低(P<0.05),D2和D3组总一氧化氮合成酶(T-NOS)活性显著降低(P<0.05);Arg显著提高了实验鱼肠道皱襞高度(P<0.05);处理组肠道总抗氧化能力显著升高,并以D2组最高(P<0.05),D2和D3组丙二醛含量显著降低(P<0.05);相比较D0组,各处理组occludinm RNA相对表达量显著上调,D2组clnd15和D1组zo-1 mRNA相对表达量显著上调(P<0.05);处理组肠道il-1β、il-15和tlr8 mRNA相对表达量显著下调,il-12bm RNA相对表达量显著上调(P<0.05)。综上所述,在本实验条件下,高豆粕饲料中添加Arg能显著提高SBMIE-许氏平鲉的生长性能和抗氧化性能,改善Arg代谢和肠道组织结构,上调肠道紧密连接蛋白和抗炎因子基因相对表达量,下调炎症因子基因相对表达量。Arg(2%最佳)对许氏平鲉SBMIE具有修复作用。本研究为Arg修复SBMIE的机制提供了理论依据。

山东半岛北部近岸海域浮游动物群落结构及季节变化

根据2016年5月、8月、10月和2017年1月使用浅海Ⅰ型浮游生物网进行的4个航次调查数据,对山东半岛北部近岸海域浮游动物种类组成、时空分布、优势种、群落结构等特征进行了研究。结果显示,4次调查共记录浮游动物39种及浮游幼体13类,隶属于11个门类,以秋季种类数最多。海域内优势种季节更替明显,主要优势种为中华哲水蚤(Calanus sinicus)、双刺唇角水蚤(Labidocera bipinnata)和强壮滨箭虫(Sagitta crassa),其中中华哲水蚤优势度最高,为海域内占主导地位的种类。调查海域浮游动物丰度季节变化明显,以春季最高,平均丰度为147.1 ind·m^(-3),其次是秋季,冬季丰度最低,仅37.3 ind·m^(-3)。浮游动物水平分布不均匀,春季和秋季以调查海域西部芝罘岛附近海域丰度较高,夏季和冬季密集中心位于东部威海附近海域。

海黍子对强光的光合响应及适应能力研究

为探讨入侵性海藻海黍子(Sargassum muticum)在漂浮状态下对强光的光合响应及适应能力,使用太阳模拟器模拟出低、中、高3个强光照水平(460、920、1380μmol photons·m^(-2)·s^(-1)),将海黍子在3种强光下暴露2 h后再进行弱光(9.2μmol photons·m^(-2)·s^(-1))恢复4 h。实验期间,分别在0、0.5、1、1.5、2、3、4、5、6 h取样测定藻体最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、电子传递、非光化学淬灭(NPQ)等叶绿素荧光相关参数及光合色素叶绿素a、叶绿素c含量。结果显示,在强光暴露阶段,海黍子光合活性受到显著抑制(P<0.05):在460、920、1380μmol photons·m^(-2)·s^(-1)3种强光处理后,F_(v)/F_(m)分别较初始状态降低了43.96%、51.15%和76.93%;最大光合电子传递速率(rETR_(max))较初始状态分别降低了36.93%、54.44%、64.84%;单位反应中心吸收、耗散的能量以及捕获用于还原质体醌A(QA)的能量均显著增加(P<0.05),但电子传递受到阻碍。叶绿素a、叶绿素c含量均显著低于初始值,类胡萝卜素含量显著高于初始值(P<0.05)。在弱光恢复阶段,3种强光处理藻体的F_(v)/F_(m)、NPQ、rETR_(max)、光合色素含量均得到不同程度的恢复,低强光处理组(460μmol photons·m^(-2)·s^(-1))藻体相关参数可以恢复到初始状态。研究表明,在强光暴露时海黍子PSII系统反应中心随光强增加受抑制或损坏程度增大。当光强减弱后,海黍子可以通过提高体内类胡萝卜素含量和增强NPQ来消除强光抑制,说明在强光处理后海黍子体内多种保护和恢复机制共同发生了作用。海黍子能够适应白天海水表面较强的光照,在温度、营养盐等其他条件适宜的情况下,漂浮在海面的群体有保持快速生长、并最终发展成为金潮的潜在危害。研究结果可为海黍子金潮暴发的生态机制研究和预警监测工作提供一定的基础数据和理论参考。

基于物种敏感度分布法——评价山东省某海湾除草剂扑草净的 生态风险

随着除草剂扑草净在我国农业和水产养殖业的广泛应用,近岸海洋环境也受到不同程度的污染。为探究其生态风险,本文系统研究了扑草净对我国近海典型生物类群的急性效应,基于现场调查分析其在近海典型海湾的分布规律,基于物种敏感度分布法评价其生态风险。结果表明,基于扑草净对我国海洋生物急性毒性数据,采用物种敏感度分布法,得到扑草净的5%物种危害浓度(HC5)为8.42μg·L^(–1),急性预测无效应浓度(PNEC)为4.21μg·L^(–1)。2020年3-10月,山东省某海湾近岸表层海水中扑草净检出率100%,检出范围为2.18~2.04×10^(3)ng·L^(–1),有明显的季节变化特征,呈现从近岸到近海辐射状递减趋势;采用商值法表征调查海域扑草净的生态风险,其风险熵(RQ)范围为0.001~0.484,除3月、5月的个别站位RQ大于0.1,具有中风险,其余站位RQ均小于0.1,为低风险。本研究可为评价扑草净在我国近岸海洋环境中生态风险提供数据参考。

光催化处理海洋重金属污染的分析及应用

人为生活生产向近岸海域排放的污染物威胁生态环境和人类健康,重金属污染的治理是环境问题的重点和难点。传统工艺存在效率低、成本高和副产品多等局限性。光催化以光为能源,是一种新兴的催化氧化和高效的清洁技术,广泛应用于水中多种污染物的处理。由于光催化在环境修复中具有优异的适应性,可用于重金属的去除。综述海洋等水体各重金属污染现状和对人类健康的影响;相对于其他处理技术,分析探究光催化技术处理海水重金属污染物的反应原理及优势;总结不同催化剂去除水体中各种重金属污染的最新进展及去除效果,并针对光催化重金属现存问题提出相应建议;以期为光催化处理海洋重金属污染的检测及风险防控提供科学指导及理论依据。

立足于远洋渔业的山东海洋与渔业信息化建设的研究

山东作为远洋渔业大省,由于信息科学技术在海洋与渔业方面应用的深度和广度都不够,导致信息化建设与国内外海洋事业和现代渔业发展对信息化的要求不适应,这与其远洋渔业大省的地位是极不相称的。因此,加强山东海洋与渔业信息化建设的研究势在必行。本文运用我国海洋与渔业信息化建设的文献资料、与国内外海洋事业和现代渔业信息化发展的比较、当前山东海洋与渔业信息化建设进展情况等,研究山东海洋与渔业信息化建设存在的问题,在借鉴国内外信息化建设先进经验的基础上,提出了"以信息技术为支撑常态化调查监测、深度挖掘信息资源、构建三级联动的网上管理运行体系、完善信息化技术架构、管理架构"等海洋与渔业信息化建设发展的几点对策,并给出了今后我国发展海洋与渔业信息化建设的若干建议,指出在海洋与渔业信息化建设过程中,一方面要强调信息化体系的整体推进;另一方面要以海洋与渔业的业务需求为动力,突出重点,组织项目的分期分批实施。本文研究内容旨在为山东远洋渔企及渔业管理部门服务,为山东海洋与渔业信息化建设提供坚实的基础,为我国海洋渔业信息化的发展提供参考。