浙江嵊泗人工鱼礁区小黄鱼生长特征与资源合理利用的初步研究

人工鱼礁是放置于海底以影响有关海洋生物资源的物理、生物或社会经济过程的人工设施, 具有修复生态环境、保护渔业资源的功能。本文根据2004年10月人工鱼礁拟投海域本底调查资料以及2005~2007年跟踪调查资料, 分析了小黄鱼的平均体长、平均体重、体长组成和体重组成随时间的变化趋势; 根据投礁前(2004年10月)和投礁后(2005年、2006年和2007年)的调查资料, 求解了小黄鱼的体长体重关系式和生长方程, 计算了体重生长的拐点年龄、临界年龄和总瞬时死亡率, 估算了人工鱼礁区小黄鱼的资源量。结果表明: 投礁后小黄鱼的平均体长和体重均呈上升趋势, 优势体长组和体重组均向高值移动; 同等体长情况下由投礁后体长体重关系式估算的体重比用投礁前的体长体重关系式估算的值大; 投礁后小黄鱼个体生长方程的参数L∞、W∞、K值分别从投礁前的140.5 mm、36.5 g和0.28 a^-1增加到186.0 mm、118.5 g和0.36 a^-1; 投礁后体长与体重生长速度与投礁前相比有所增大, 且体重生长的拐点年龄从投礁前2.55 a提高到2007年的2.58 a; 小黄鱼种群生物量增长的临界年龄从投礁前的3.21 a提高到3.77 a; 小黄鱼种群的总瞬时死亡率从投礁前的1.065 a^-1减小到0.75 a^-1; 鱼礁区小黄鱼资源量约131.5 t。并对人工鱼礁区小黄鱼生长特征和资源管理进行讨论。     

中国常用人工鱼礁流场效应的比较分析

不同结构的人工鱼礁在海中会产生不同的流场效应,为了对比分析不同结构人工鱼礁的流场效应差异,该文利用CFX软件,对6类礁型18种中国常用人工鱼礁进行了数值模拟。引入了2种相对评价方法(比礁高和比混凝土体积)和3个评价指标(礁体中垂面上的上升流面积、背涡流面积和上升流高度)。首先分析了评价指标适用的相对评价方法,然后对18种鱼礁进行比较研究,最后从每类礁型分别选出一个礁体为代表研究它们在不同流速下(0.2,0.4,0.6,0.8和1.0 m/s)上升流和背涡流的差异。结果表明:研究上升流和背涡流面积时比混凝土体积法更科学,研究上升流高度时比礁高法更有效;无论上升流还是背涡流,三角型礁的相对面积都为最大,复合型礁次之,框架性礁最小;上升流高度、上升流面积和背涡流面积都不随来流速度变化;最大上升流流速与来流速度呈线性关系,其斜率在不同礁体间存在差异;该研究以期为不同海域不同要求下人工鱼礁的选择和设计提供了参考。     

星体型人工鱼礁流场效应的数值模拟

人工鱼礁在海中不同的投放方式会产生不同的流场效应,为了研究不同摆放方式下星体型人工鱼礁周围的流场分布,该文利用FLUENT软件,采用RNGk-ε湍流模型,模拟了不同流速(0.3、0.5、0.8m/s)及摆设方式对星体型人工鱼礁流场的影响,并将数值模拟结果与其他研究方法的结果相比较。结果显示,FLUENT数值模拟结果与其他数值模拟方法的结果基本相符,表明该数值模拟方法能较好的反映人工鱼礁周围上升流和背涡流特征。其中,组合鱼礁横向摆放时,最大上升流速度、上升流面积及上升流高度均随布设间距的增大而增大,背涡流面积随布设间距的增大而减小;纵向摆放时,当两礁体间距为1.5倍礁体尺寸时,上升流高度、上升流面积和两礁体后背涡流面积达到最大值;两礁体间的背涡流面积随鱼礁间距的增大而增大。该研究可为人工鱼礁在海底的投放方式和投放间距提供理论参考。     

滩涂淤泥在人工藻礁制备中的应用

为了有效利用滩涂淤泥中的营养物质,加快人工藻场的构建进程,通过筛除、烘干等方法将滩涂淤泥制成人工藻礁的原料,按照不同比例与水泥混合(0.3∶1、0.5∶1、0.7∶1、0.9∶1)制备成人工藻礁礁块,采用一元线性回归方法对不同淤泥-水泥混合比藻礁中的营养盐溶出效果进行了分析,并测量了各混合比礁体的抗压强度。结果表明,各比例礁体中氮、磷的溶出规律基本符合线性模式(R20.73);各混合比礁体中营养盐的溶出效果符合缓释肥的释放规律,可持续向周边水体中溶出含有氮、磷的营养物质;铵盐的溶出效果随淤泥含量的增加呈上升趋势,且各混合比礁块之间有极显著差异(P0.01);磷酸盐的溶出效果随淤泥含量的增加呈上升趋势,但各混合比礁块之间并无显著差异(P0.05);此外,礁体的抗压强度随淤泥含量的增加呈下降趋势。该研究可为滩涂淤泥在人工鱼礁制作和人工藻场增殖中的应用提供理论依据和技术参考。     

大亚湾海洋牧场低碳渔业生产效果评价

以基于人工鱼礁为构建主体的大亚湾海洋牧场为研究实例,以2007年4月和2009年5月调查数据为基础,研究了海洋牧场在资源养护和提高海域碳汇能力等方面的作用。结果表明,人工鱼礁型海洋牧场建设提高了海域浮游生物和底栖生物的栖息密度以及渔业资源的数量和质量,底栖生物和游泳生物的生物多样性指数增加,渔业资源优势种中的优质经济鱼类的数量增加。根据海域叶绿素浓度的提高进行计算,海洋牧场建设使海域碳汇增加了937.40kgC,相当于3.44tCO2。如果同时考虑通过渔业生物收获从海域中移出碳而增加的海域碳汇能力,则其起到的海域碳增汇能力将更高。本研究的结果表明,海洋牧场是一种环境友好型、可持续发展的低碳渔业生产模式,有利于水生生物资源养护和增殖,也是生物碳汇扩增的科学途径。     

基于BP神经网络的辽河源头区水质评价研究

基于辽河源头区水环境问题日益突出的现状,该文开展了辽河源头区水环境质量的研究,旨在对区内的水体质量进行分析评价。通过资料收集与汇总,基于BP人工神经网络结构的思想和理论,利用研究区内13个控制断面的水质监测数据,建立了包括pH、溶解氧、氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量、高锰酸盐指数的水质综合评价模型,并应用训练好的模型进行仿真运算及水质综合评价。结果显示,在选取的13个断面中,约76.92%的断面为Ⅴ类—劣Ⅴ类水质,仅有23.08%的断面水质级别在Ⅱ—Ⅲ类之间,研究区上游断面的水质状况较好,中下游的水质较差。将该结果与《环境公报》公布的主要断面水质结果进行对比,81.25%的评价结果相同,采用BP神经网络对研究区水质进行综合评价具有较强的适用性和可靠性。     

基于机器学习的中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场预报模型

为提供准确的中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场预报信息,该研究利用2008－2019年中国水产集团43艘远洋延绳钓渔船在中西太平洋海域（0°～30°S;110°E～170°W）作业的渔业数据,通过方差膨胀因子筛选、归一化处理,选取时空因子、海洋环境因子及大尺度气候数据等共35种特征因子,构建了一种随机森林和极端梯度提升决策树相结合的XGBRF模型,并利用五折交叉验证法确定最佳参数,选择逻辑回归、分类与回归树、K最近邻、自适应增强、梯度提升决策树、极端梯度提升决策树和随机森林等模型作为对照,建立8种黄鳍金枪鱼渔场预测模型并进行模型间的比较分析。结果表明,XGBRF模型对中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场的预测性能比其他模型更好,其准确率、渔场召回率、渔场F1得分、非渔场查准率和曲线下面积值AUC均最高,分别为75.39%、87.36%、82.64%、66.32%和79.48%,且模型的受试者工作特征曲线ROC更靠近左上角;海表温度是影响中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场分布最重要的环境因子,其他因子依次是300 m水层温度、50 m水层盐度、叶绿素a浓度、南方涛动指数以及表层盐度因子,时空因子和其余大尺度气候因子的影响程度较低;基于XGBRF预报模型得到的渔场预测结果与实际作业范围总体一致。XGBRF集成模型对中西太平洋海域黄鳍金枪鱼的渔场预报具有较好的效果,可为渔场预报提供参考。     

诏安东溪河口水质现状评价及其对海域的影响

依据对福建诏安县东溪水质监测结果和流域污染源调查,分析并评价河口水质环境质量,结果表明:东溪河口水质基本符合三类地表水水质标准,但宫口湾海域潜在形成富营养化的因素,应加强污水排放的治理和海域环境保护。     

渤黄海区域渔船碳排放特征

渔船二氧化碳排放是全球温室气体排放评估中通常被忽视的领域，在全球变暖过程中具有不可忽略的驱动作用。渤黄海是中国重要的海上粮仓和生态环境治理区域，查明渤黄海渔船生产作业过程对温室气体排放贡献较大的环节，对区域碳循环研究、碳排放管理及减排降碳措施制定具有重要意义。为探明渤黄海区域海洋渔船二氧化碳排放的时空变化特征，揭示渔业生产活动对气候变暖的影响程度，该研究基于2020至2021年的海量渔船管理及动态船位数据，提取了航段位移、航段内渔船航速、发动机负荷因子、排放因子等状态参数，构建了渔船二氧化碳排放动态计算模型，分析了渤黄海区域9种作业类型渔船的二氧化碳排放强度，给出了渔船年度及月度排放的空间分布特征。结果表明：1）渤黄海区域各类机动渔船在2020和2021年的二氧化碳排放总量分别为450万和945万t，总体呈现出近岸低、外海高的分布特征，热点区域主要分布在渤海湾渔场、滦河口渔场、海东渔场、烟威渔场、石岛渔场、石东渔场、海州湾渔场及大沙渔场。2）拖网和刺网渔船是二氧化碳年度累计排放的主要贡献者，但就单船单位航行时长二氧化碳排放量而言，辅助船最高，围网渔船次之。3）不同年份相同月份的渔船二氧化碳排放空间分布呈现出一定的相似性，伏季休渔期开始前强碳源主要出现在黄海中南部区域，休渔期结束后强碳源主要出现渤海中部、山东半岛东部以及黄海中部海域一带，年度内渔船二氧化碳排放重心总体上是由沿岸海域向中部开阔海域方向扩散。该研究通过渔船动静态异质数据推演二氧化碳的时空变化，对评估渔业生产所引起的气候效应具有理论指导作用。     

长江口牡蛎礁恢复及碳汇潜力评估

牡蛎礁是温带河口和滨海区一种特殊的海洋生境,它具有生物生产、净化水体、提供鱼类生境、维持生物多样性和防止海岸侵蚀等重要功能,根据对长江口牡蛎礁恢复工程的跟踪监测结果,分析和评估该人工牡蛎礁恢复及碳汇潜力。研究结果表明,在2004—2010年期间,该人工牡蛎礁牡蛎种群的增长迅速,2005年牡蛎平均密度和生物量达到最高,以后各年牡蛎生长过程中存在＂自疏＂现象和死亡,总密度下降,但个体增长。牡蛎礁上大型底栖动物物种数、总密度和总生物量呈快速的增长趋势,2004年至2010年共出现大型底栖动物47种,至2010年8月其密度和生物量分别达到941ind·m-2和44.51g·m-2。该人工牡蛎礁具有强大的固碳能力,通过牡蛎的钙化过程,单位面积年固碳量为2.70kg·m-2,年平均固定碳量达3.33×104t,直接产生的年平均固碳效益达837万元,相当于营造1110hm2热带森林。     

古尔班通古特沙漠南缘梭梭固沙林土壤粒度的分异规律

[目的]分析梭梭林地的防风固沙效果,为当地的沙漠化防治提供基本的资料,为生态建设提供可靠的依据。[方法]以古尔班通古特沙漠南缘莫索湾地区的梭梭(Haloxylon ammodendron)林地为研究区,按照距离沙源远近,分别选取了4种典型的梭梭样地,进行土壤样品采集,分析其粒径分布特征。[结果]位于沙源处的梭梭林由于沙尘来自古尔班通古特沙漠,沙源均一性以及分选性良好。土壤粒径主要受植被盖度的影响,使得沙地表层细粒成分增加;在一定的植被覆盖下,随着沙源距离的增大,表层土壤平均粒径依次减小,主要是因为植被拦截沙尘物质,使得表层土壤粒径产生差异;表层土壤平均粒径相对于下层呈增大趋势,且距离沙源越近变化幅度越大,但是土壤粒径峰度、偏度差异不大。[结论]表层土壤粒度特征存在差异反映了各梭梭林在不同的植被覆盖下风沙活动强度对其的影响,自然植被带与人工梭梭林能够有效拦截和固定大量的风蚀物质,但由于自然植被生长状况不如人工林,在植被大量衰退和强风蚀作用下对风沙的拦截作用较弱,因此,在自然植被带外围人工造林对当地风沙的阻挡作用起到至关重要的作用。     

基于QuickBird影像的艾比湖及周边土壤风蚀研究

近年来,艾比湖湖面发生严重萎缩,造成湖泊大面积裸露,为沙尘暴提供了大面积沙源。通过对高分辨率QuickBird影像数据的处理,分析了艾比湖湖域的风蚀现状。在湖岸周边强度以上的风蚀面积约占63%,主要分布在无植被覆盖的东部和西部;微度风蚀和中度风蚀面积约占37%,主要分布在有植被覆盖的南北两岸。湖泊裸露的干涸湖底,位于湖泊的西北部,面积达430km²。影像的色调、形状和纹理变化上反映了干涸湖底的地貌形态和风系的方向。结合实地测量数据的分析发现,湖泊西北向东南方向形成宽约4.5km,长约10km,坡度为1/5000的带状坡面,为沙尘暴的发生创造了有利的条件。要改善艾比湖流域生态环境,主要依靠增加入湖水量以减小干涸湖底的沙源,达到控制艾比湖地区风蚀的目的。     

青海湖防沙工程措施区土壤水分及入渗特征初步研究

选取青海湖沙区(克土和湖东种羊场)的草方格沙障,主要研究防沙措施的实施对该地区沙土物理性质的影响,采用烘干法和张力入渗仪对其土壤重量含水率及饱和导水率进行了测定。研究结果表明:克土和湖东种羊场的土壤含水率随深度变化都基本符合先增加后下降的趋势;土壤饱和导水率在克土区表现为半流动沙丘>丘间低地>坡底草方格>封沙育草区,湖东种羊场表现为:迎风坡中部草方格>坡底草方格。坡底沙土的入渗较迎风坡坡中部慢,主要与土壤粒度和含水率有关。粗砂含量较高、土壤水分较低的土壤表层渗透较快,而植被盖度较高并且有结皮的土壤表层渗透较慢。     

海南岛水土保持中的植树造林研究

水土流失是自然因素和人为因素综合作用的结果,其中人为因素是重要因素。海南岛植树造林面积的大幅度增加,使水土流失得到了控制,水土流失面积近年来基本稳定在5.47万hm²。海南岛植树造林的树种较单一,森林林龄较低,森林在保持水土、防风固沙方面的生态效益较低。在今后的水土保持工作中应构建多树种强生态功能的水土保持林,重视和加强科学研究,提高森林的水土保持效益。     

海砂和电石渣对吹填土理化性状的影响及水盐动态研究

以吹填土、海砂、电石渣为材料,采用土柱模拟实验研究吹填土:海砂:电石渣=0.55:0.40:0.05比例的混合基质淋洗脱盐下的水盐动态,脱盐后基质的理化性质,以确定是否适合做园林绿化土壤。结果表明:基质的水盐运移可分为盐峰的形成、下移和消失3个阶段;脱盐深度与各层淋洗水量呈直线相关关系(y=0.0028x-3.2675(R2=0.9124))提供了淋洗定额的参考价值;脱盐后0-60cm和60-140cm深度的土层,盐分离子组成分别为Ca2+-HCO3-、SO42-型和Ca2+-SO42-型;通体质地为细砂土,通气透水性强;也没有脱盐碱化的现象;基质肥力水平较低。可见3种材料采用该比例做园林绿化基质是可行的,但是脱盐后培肥等配套措施至关重要。     

石羊河下游防风固沙体系建设模式

由于对水土资源的长期不合理利用，导致石羊河下游地区脆弱的生态环境不断遭到破坏，由此引起防沙固沙林衰败死亡，沙漠化扩张速度加快，使得该区域成为我国当前荒漠化危害最为严重的区域。通过对石羊河下游民勤县的防风固沙体系建设发展历史、体系现状以及存在问题的研究，针对新的生态环境条件，提出了防风固沙体系建设的免灌模式和灌溉模式。     

成渝地区双城经济圈生态空间区划及管控机制

成渝地区双城经济圈生态空间是我国西南地区生态文明建设重要组成部分。以成渝地区双城经济圈生态空间为研究对象,基于复合生态系统、山水林田湖草沙一体化保护和治理等理论,从政策目标、公众需求等方面综合选取评价指标,采用变异系数法、判断矩阵法开展生态空间区划并提出相应管控机制。结果表明:(1)10年间ESQ表现出稳中向好趋势,空间上呈中部低,四周高的"盆地型"分布格局,质量等级变化呈"中部向好、四周持稳"特点,以不变和变好为主;(2)ESQ处于弱变异和中等变异之间,且弱变异面积占比大,ESQ整体较稳定;(3)综合质量变化特征和稳定性分析,将生态空间划分为重点保护区、潜在修复区、重点修复区和生态保育区,对重点保护区重点实施原生态保护,开展封禁自然保育;重点修复区主要为人工生态系统,重点实施人工修复,开展生态修复和治理工程;潜在修复区应以保护优先,自然恢复为主,努力提升整体生态状态;生态保育区是研究区生态空间的主要类型,应实施生态保育,在生态保护的基础上,可合理进行生产开发建设,该区域可为研究区未来城市发展提供战略方向并作为发展预留空间。对生态空间分区管控研究可方便决策者对生态保护修复空间进行识别和管理,为未来成渝地区双城经济圈发展方向提供新思路。     

辽河口沿岸水质污染的光谱监测研究

对辽河口沿岸水质进行了野外光谱测量和水质取样。根据化学分析和光谱测量结果,探讨了利用可见-近红外波段光谱反射率曲线,反演水污染指标的途径和方法。研究结果表明,利用实测水体在可见-近红外波段的反射率,可以有效的反演水体总悬浮颗粒物(TSS)和叶绿素A浓度。     

结皮量与含水率对尾矿风蚀影响的风洞模拟研究

尾矿风蚀是影响周边环境空气质量和人体健康的重要原因。以喀拉通克铜镍矿加乌尔尾矿库尾矿为研究对象,通过风洞实验,在不同风速条件下对不同含水率和结皮量尾矿的风蚀率、输沙结构和输沙率、颗粒碰撞数和能量进行研究。结果表明：尾矿风蚀率、输沙率、颗粒碰撞数和能量随着实验风速的增加而增加,随着尾矿含水率和结皮量的增加而减小。首次出现颗粒碰撞的风速随着尾矿含水率和结皮量的增加而增加。尾矿输沙主要集中在3cm高度内,占总输沙的50%以上。在结皮不被吹破的情况下,结皮的抗风蚀效果要优于含水率,因此,对于不同的风速,达到较好抗风蚀效果所需结皮量不同,10m/s以下风速任何结皮量均能有效降低地表风蚀,12m/s需25g以上结皮量,14m/s需要50g以上结皮量,而尾矿含水率在实验风速下需达到2.72%以上才有较好的抗风蚀效果。