广西海洋科学研究回顾与展望

广西海洋科学研究工作起步较慢,海洋教育也处在起步阶段。自20世纪80年代以来,广西海洋科学研究力量主要集中在广西科学院属的广西海洋研究所、广西红树林研究中心、广西北部湾海洋研究中心。这3个单位在广西科学院统一领导下,按照各自的领域和方向开展海洋科学研究工作,在推动广西重大领域海洋应用基础研究和海洋产业发展中发挥主力军作用,为广西社会经济建设和海洋事业发展作出了积极贡献。本文回顾了广西这40年来在海洋科学研究领域取得的成果,并结合目前广西海洋科研及海洋教育力量薄弱、科技后备人才匮乏和科研人员偏少的现状,为"十三五"广西海洋科学研究发展规划的实施提出建设性意见。

广西海岸带海洋环境污染现状及防治对策

近年来,由于广西海岸带开发速度加快,港口物流、钢铁、石化、有色金属、镍铁合金材料、制浆造纸产业迅速向沿海地区集聚,大量的工业废水、城市生活污水、养殖废水通过各种通道入海,使得局部海域环境污染问题凸显。本文在分析广西海岸带海洋环境污染影响和面临问题的基础上,提出防治广西海岸带海洋环境污染的5点对策,以期为实现广西北部湾经济区的可持续发展,制定海岸带环境保护管理措施提供参考。

广西近海海洋生态系统服务功能价值评估

参照《千年生态评估项目》的生态系统服务分类体系,构建了广西近海海洋生态系统服务功能体系。以2010年为评价基准年,采用市场价格法、替代成本法、成果参照法等评估方法,对广西近海海洋生态系统的10个核心服务价值进行了初步估算。结果:(1)广西近海海洋生态系统服务总价值为6.5228×1010元/a,相当于2010年广西全区GDP的6.82%,其中调节服务价值最大,占60.87%,其次为文化服务,占27.74%;(2)供给服务价值较小,占11.38%;(3)各亚类服务价值的排序为:气体调节>食品供给>气候调节>污染物处理>旅游娱乐>基因资源供给>干扰调节>科研文化>生物控制>原材料供给;(4)广西近海生态资源开发水平较低,但潜力巨大,同时要注重区域海洋生态环境保护。

广西北部湾近岸海域春季浮游植物群落结构特征及与环境因子的关系

2014年3月1-4日在广西沿岸44个站位进行了浮游植物群落结构的现场凋查,对春季广西北部湾浮游植物群落的种类组成、优势种、丰度以及多样性的时空变化特征进行研究,并应用典范对应分析(CCA)分析了环境因子对浮游植物群落结构的影响。共鉴定出浮游植物6门56属120种(含变种、变型),其中硅藻36属98种(包含变种、变型),占所有物种数的81.67%;甲藻11属13种,占所有物种数的10.83%。浮游植物数量变化范围为0.52×104~54.47×104 cell/L,平均密度为9.78×104cell/L,高值区主要分布在珍珠湾西侧和钦州港附近海域。硅藻平均细胞数量为6.53×104/L,甲藻平均细胞数量为0.41×104/L。主要优势种为薄壁几内亚藻、(Guinardia cylindrus)、脆根管藻(Rhizosolenia fragillissima)、球形棕囊藻(Phaeoecystis globosa)、赤潮异弯藻(Heterosiga akashiwo)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、斯托根管藻(Rhizosolenia stolterfothii)。分析结果显示,2014年春季广西北部湾浮游植物H'值和J值均较低,浮游植物群集稳定性较差;温度、pH值、DIP和COD是影响春季浮游植物群落的主要环境因子,研究成果可为深入了解环境变化对该海域浮游植物群落结构的影响提供基础资料。

北仑河口附近海域冬季海洋环境质量评价

【目的】调查和评价广西北仑河口近岸海域的污染状况。【方法】2011年11月从广西北仑河口附近海域在大潮期采集20个海水样品和10个表层沉积物样品,在小潮期采集17个海水样品,分别测定海水中13种元素和沉积物中10种元素的含量,采用单因子指数法和内梅罗指数法对海水及表层沉积物污染特征进行分析和评价。【结果】在大潮期,该海域中海水平均单项污染程度依次为铅>锌>汞>溶解氧>化学耗氧量>无机氮>pH>铜>油类>镉>无机磷>砷>总铬;小潮期海域中海水平均单项污染程度依次为无机磷>无机氮>油类>溶解氧>pH>化学耗氧量>锌>汞>铅>铜>镉>砷>铬;表层沉积物中平均单向污染指数大小顺利分别为石油类>铅>镉>硫化物>有机碳>锌>铜>砷>汞>铬,均达到国家一类沉积物标准,主要污染物为石油类、铅、镉。【结论】广西北仑河口近岸海域海水在大潮期处于较清洁状态,在小潮期处于轻污染状态,沉积物质量环境状况良好。

历年影响广西沿海的热带气旋及其灾害成因分析

通过对1950-2012年影响广西沿海的热带气旋的统计分析发现,影响广西沿海的热带气旋数量年际变化明显,最多的年份达9个,最少的年份为0个;热带气旋季节分布具有明显规律性,每年的7、8、9三个月为影响高峰月,其次为6、10月;热带气旋从菲律宾以东洋面进入南海后穿过海南省和雷州半岛再次登陆广西沿海的次数最多,该类热带气旋引起的风暴增水平均值为111.2 cm,到达非登陆台风增水的2.6倍。风暴潮灾害的形成与强台风天气系统、全日大潮、河流下泄洪水直接有关。强台风产生巨浪及降雨,使入海河口水位上升,与风暴潮叠加后产生明显的增水,造成巨大的潮灾。

北部湾近岸海域夏季海洋环境质量评价

【目的】调查和评价广西北部湾近岸海域的污染状况。【方法】2010年6月从广西北部湾近岸海域采集46个海水样品和24个表层沉积物样品,测定海水中14种元素和沉积物中12种元素的含量,并采用单因子指数法和内梅罗指数法对海水及表层沉积物污染特征进行分析和评价。【结果】该海域中海水平均单项污染程度依次为铅>无机磷>无机氮=锌>汞>pH值>溶解氧>化学耗氧量>油类>铜>镉>DDT>砷>总铬,其中铅和无机磷平均含量超过国家一类海水水质标准;表层沉积物中平均单向污染指数大小顺序为砷>石油类>铅>铬>锌>汞=铜>有机碳>DDT>镉>多氯联苯>硫化物,平均含量单项污染指数均小于1,主要污染物为砷、石油类、铅、铬。【结论】内梅罗指数综合评价结果显示,广西北部湾近岸海域海水处于较清洁状态,沉积物质量环境状况良好;综合评价结果显示,该海域海水处于清洁状态。

广西钦州湾海域生态健康评价与分析

根据2009-2011年对广西钦州湾海域的综合调查结果,采用《近岸海洋生态健康评价指南》中的河口及海湾生态系统健康评价方法对该海域的生态系统健康状况进行评价与分析。结果显示,水环境健康指数、沉积环境健康指数、生物残毒健康指数、栖息地健康指数、生物健康指数分别为14.61,9.93,9.00,7.50,13.38,海域生态系统健康指数为54.42。表明,钦州湾近岸海域水环境和沉积环境都处于健康状态,未受生物残毒污染,而栖息地和生物指标分别处于不健康状态。综合5类评价因子的评价结果,判定该海域生态环境处于亚健康状态。

广西涠洲岛南岸表层海流特征及机制实测分析

涠洲岛周边海域拥有珍贵的珊瑚礁生态区,但近年来赤潮频发,而针对涠洲岛的海流实测数据研究仅限于1988-1989年的观测结果。因此本文基于涠洲岛南岸2015年1-8月的观测数据分析其表层海流特征有重要意义。本文发现涠洲岛南岸为不正规半日潮流,半日潮流要强于全日潮流且以逆时针旋转运动为主,M2分潮的潮流椭圆长轴最强;潮流呈现季节性变化,其中冬季的潮流最强,夏季其次,春季最弱;冬季分潮的潮流椭圆长轴比夏季大约10cm/s,夏季的分潮潮流椭圆长轴比春季大约1cm/s。虽然冬季潮流最强,但夏季的低频流速最强,约为6.2cm/s,大于冬季的4.5cm/s。对比同时期的季风变化,发现涠洲岛南岸的表层流基本为季风驱动,同时大风江和廉江的冲淡水对该区域流起重要作用。

登陆北部湾北部台风对广西近岸水位变化的影响分析

根据台风"纳沙"登陆期间广西白龙半岛南面海域1km处S1站连续的实测海流剖面资料,白龙尾F1站的水位资料和台风"榴莲"登陆期间铁山港石头埠F2站的水位资料,分析登陆北部湾北部台风对广西近岸水位变化的影响,得出如下结论:在无台风期间,S1观测点表层的最大实测潮流流速为40.0cm/s,表层的最大余流流速为20cm/s。在台风登陆期间,S1观测点表层的实测潮流最大流速为103.7cm/s,表层的最大余流流速为39.7cm/s,比无台风期间高2倍左右。但随着水深的增加,潮流和余流的流速逐渐减小;岸站F1、F2的水位变化过程是,台风登陆前,水位减至最低;台风登陆后,水位增至最大,水位的增、减变化与台风作用过程有关。同时,认为台风登陆期间广西沿岸水位的抬升和下降变化与风、港湾地形、大气重力波所产生的共振作用有着密切的关系。

广西茅尾海红树林土壤放线菌多样性及功能酶活性研究

研究广西茅尾海红树林自然保护区内红树林土壤中可培养放线菌的多样性,挖掘具有高产多种功能酶活性的放线菌类群。应用可培养技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析研究红树林土壤中可培养放线菌的多样性;并以10种酶活底物为指示物,结合点植法和透明圈法对可培养的放线菌进行功能酶活性筛选。结果显示,从红树林土壤中共分离到444株放线菌,隶属于6目13科24属63种,其中3株放线菌为潜在新种。从63株不同种的放线菌中筛选出56株放线菌在至少1种功能酶活性检测中显示阳性,总阳性率为88.89%;其中具有2种以上功能酶活性的放线菌31株,链霉菌属、微杆菌属和短小杆菌属的产酶菌株最为丰富。综上所述,广西茅尾海红树林自然保护区内红树林土壤中可培养放线菌的种类丰富多样,潜藏着放线菌新资源,且功能酶活性显著,具有较大的挖掘潜力。

广西海岛资源开发利用现状和对策

在阐述广西海岛资源开发利用现状的基础上,分析广西海岛资源开发利用中存在的问题。认为广西海岛资源开发利用过程中存在开发利用方式粗放,规划实施中有矛盾,环境保护设施、措施欠缺、缺乏规划管理及资金支持等问题,建议采取合理的开发利用方式,充分发挥海岛资源优势,完善相应的法律法规及管理机制,严格按规划进行海岛的开发利用及管理,健全相关设施及措施,保障海岛资源与环境的可持续发展。

“纳沙”台风期间广西白龙尾近岸海域余流特征及产生机制

【目的】研究"纳沙"台风影响期间广西白龙尾近岸海域余流特征及产生机制,为探讨台风作用下近岸余流的变形和强化提供理论依据。【方法】根据"纳沙"台风期间,广西白龙尾近岸一定点S1站的高分辨率连续实测海流剖面资料,对该观测点各层实测流速流向特征和余流流动特点进行研究。【结果】在无台风期间,观测点各层的余流流速一般小于10cm/s,表层的余流流速平均值为5.7cm/s,中层为3.5cm/s,底层为3.1cm/s。最大余流流速,表层为16.3cm/s、中层为14.2cm/s、底层为12.0cm/s。在台风登陆期间,观测点表、中、底层最大余流流速分别为39.7cm/s、32.4cm/s和20.7cm/s,最大流速值可达60.9cm/s,超出正常值3倍以上。随着水深深度的增加,风应力对水体的作用迅速减小,底层低频流流速最大值仅为31.1cm/s。从余流流向分级图可以看出:无台风期间,表层余流流向为WSW向,中层以下流向为NE向,台风登陆期间,余流流向为SW向。【结论】余流流速大小与方向的变化与风、补偿流、地形有密切关系。

广西防城江流域河流的B-IBI评价

根据2016年广西防城江流域干流及支流18个采样点(6个参照点,12个受损点)底栖动物采样数据,对18个生物参数进行分布范围、判别能力和Pearson相关性分析,最终确定防城江流域底栖动物完整性指数(B-IBI)由总物种数、蜉蝣目,襀翅目和毛翅目三目的种类数(Ephemeroptera,Plecoptera and Trichoptera,EPT)、粘食者种类数、蜉蝣目数量所占百分比、敏感类群数量所占百分比等5个指数组成.采用比值法统一各入选生物参数量纲,计算其B-IBI值和底栖动物完整性指标赋分值(BIBr).结果表明,在18个采样点中,BIBr分值在90分以上的样点有9个,80分~90分之间的样点有2个,70分~80分之间和60分~70分之间的样点各有1个,未达到60分的样点有5个.BIBr分值80分以上的样点主要分布在支流(如那东、边岭、黄霜江、那周村、屯蓬、王子城)和干流上游少数几个样点(如扶隆乡、那阮坪、米中),而下游接近河口部分的几个采样断面均较低,木头滩断面的分值更在10分以下.

海洋工程对钦州湾岸线地形及泥沙冲淤的影响

【目的】海洋工程对海湾港口的冲淤环境有一定的影响,而近20多年来钦州湾海洋工程建设较为频繁。了解该地区地形地貌的变化,可以给海洋开发提供参考。【方法】采用外业调查、资料分析与数值模拟等手段对钦州湾围填海与海洋开发建设引起的岸线变迁、地形改变、泥沙冲淤等问题进行研究。【结果】近20多年来,钦州湾大规模海洋开发活动导致海湾面积明显缩小,岸线变化呈现平顺化趋势,人工岸线逐渐替代自然岸线。钦州湾东部浅滩因填海使得0m等深线被阻断,而10m等深线因东航道扩建得以贯通至湾口。钦州湾的泥沙主要来源于陆相径流、海相输送以及近岸海洋工程建设等几个方面;含沙量分布随季节变化而不尽相同,但总体属低含沙量范畴。数值模拟结果显示,钦州湾总体呈现微冲微淤的稳定态势,但在龙门水道等急流水域,底床冲蚀较为明显。【结论】在钦州湾东部,因大规模围填海建设,导致局部海域的冲淤环境发生显著改变:三墩公路东侧中部的潮滩,由微弱淤积状态转变为明显冲蚀状态,年冲刷量可达0.07m。

北仑河口北岸潮间带大型底栖动物生态特征及潮间带环境质量评价

调查北仑河口北岸竹山岛沿岸3条潮间带断面大型底栖动物的生态特征,共采集到大型底栖动物63种,其中软体动物29种,甲壳动物18种,多毛类12种,其他类4种。优势种为珠带拟蟹守螺（Cerithidea cingulata）、长腕和尚蟹（Mictyris longicarpus）、智利巢沙蚕（Diopatra chilienis）和艾氏活额寄居蟹（Diogenes penicillatus）。平均生物量为155.06 g/m2,平均栖息密度为343.8 ind/m2。香农-维纳多样性指数平均值为2.27,种类均匀度指数平均值为0.48,丰富度指数平均值为3.53。ABC曲线分析结果表明,3条断面的潮间带大型底栖动物均受到了中等程度的扰动。Ⅰ~Ⅲ断面的大型底栖动物污染指数（MPI值）分别为2.61、0.16和-17.08。该海域的潮间带环境受到了一定程度的人为活动干扰。

海洋来源邻苯二甲酸酯类化学成分和构效关系研究

采用多种色谱分离技术,从柳珊瑚Anthogorgia caerulea、枯草芽孢杆菌和真菌Cladosporium sp.发酵液中分离了8个邻苯二甲酸酯类化合物,运用MS、1H NMR和13C NMR等波谱方法并结合文献对照分别鉴定为邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（1）、2-O-butyl-1-O-（2’-ethylhexyl） benzene-1,8-dicarboxylate（2）、邻苯二甲酸二（2-丙基）戊酯（3）、邻苯二甲酸二丁酯（4）、邻苯二甲酸二异酯（5）、邻苯二甲酸二（2-乙基）丁酯（6）、邻苯二甲酸二（2-乙基）壬酯（7）、邻苯二甲酸二（2-乙基）癸酯（8）.除化合物6以外,其他化合物均首次从以上三种海洋生物中分离得到,其中化合物2首次从海洋生物中分离获得.化合物1～8显示出抗海洋污损生物藤壶幼虫附着能力,最强活性EC50为1.93±0.93 μg/mL（化合物8）.构效关系研究表明脂类结构单元、脂肪侧链、脂肪支链与邻苯二甲酸酯类化合物抗海洋污损生物附着能力密切相关.

北仑河口北冲西淤形成与环境因素的影响分析

研究发现,北仑河口的泥沙主要来源于二个方面,一是北仑河及其周边小河径流挟沙;二是潮流和波浪联合作用掀沙。径流挟沙比潮流和波浪掀沙大。夏季汛期,由径流带入的泥沙大部分在航道附近落淤,形成河口大片浅滩。自20世纪80年代以来,随着城镇化建设加快,沿河用水逐年增多,河流输沙显著减少。而受潮流影响的主航道,偏向中国一侧,在上游供沙少的情况下,不断加大河底冲刷,造成河口北冲西淤的发展态势。

大规模填海工程对钦州湾水动力环境的影响

【目的】研究钦州湾大规模填海工程导致的水动力环境变化.【方法】构建一个平面二维潮流数学模型,并利用2007年与2009年实测水文资料对模型进行验证,模型较好地模拟了钦州湾的潮流运动规律.进一步计算分析了2008～2012年钦州湾大规模填海建设前后水动力变化状况.【结果】结果显示：钦州湾东航道、金鼓江航道浚深导致航道内流速减小,最大减小量约0.145m/s;三墩公路建设导致其西侧流速明显缩小,最大减小量约0.224m/s,而其东侧流速显著增大,增量最大达0.322m/s.【结论】大规模填海工程导致钦州湾2012年水体体积比2008年缩小约2.21%;钦州湾水交换能力变弱,海水半交换周期最大增加0.56d.

2015年冬季钦州湾浮游动物死体对海洋生态系统的影响

【目的】了解浮游动物死体在广西近海的可能规模及其对海洋生态系统的影响。【方法】于2015年冬季在钦州湾选择6个站位进行垂直拖网,采用中性红染色法区分浮游动物死体,研究冬季钦州湾浮游动物死体的组成、分布及其对丰度、优势度和多样性指数的影响。【结果】调查期间,浮游动物死体的平均丰度为2 252个/m3,占浮游动物总丰度的24.5%。共鉴定浮游动物31种(类),其中出现死体的有15种(类)。在优势种(类)中,除强额孔雀水蚤(Parvocalanus crassirostris)外,其它优势种(类)一旦在某站位发现活体,则其死体出现的概率为100%。死体的出现提高了多样性指数,缩小了多样性指数的空间差异。【结论】冬季钦州湾约有1/4的浮游动物是死体。死体的存在会误导我们对浮游动物丰度和多样性的理解,应该引起重视。