“江苏沿海开发的资源环境生态基础”专栏前言

<正>海岸带正在承受日益加大的气候变化和人类活动压力.如何应对?西方国家曾提出"向陆退却"的方案,以便给海岸生态系统留出未来空间.然而这一对策并非普遍适用.由于区域自然条件的差异,气候变化及海面上升的效应是不同的.例如在江苏海岸,长江、黄河的沉积物供给使大片的河流三角洲、海岸平原和潮间带浅滩得以形成,而且目前在较大范围内岸线仍处于淤长状态.因此,江苏海岸不仅无需"向陆退却",而且还能够继续进行一定程度的开发.关键之点在于,     

示踪沉积物方法的理论框架

依据质量守恒定律，提出了一个新的计算海洋沉积物输运率的示踪物理论框架，它对人工和天然示踪物都是适用的，中用以计算面上的输运率，从而提供与经验公式方法相 呈验证手段，具体计算方法是，获取两个不同时刻和研究区域内的示踪物浓度和地形资料，诈不踪物浓度和地形随时间和空间变化率，进而根据流速观测，海底沙波迁移等信息确定边界条件，最后得到沉积物输运率在研究区域内的平面分布状况，此外，该模型经过进一步改进，有可     

北部湾全新世U_(37)~K的古海水表面温度重建研究

通过海洋沉积物有机温标U_(37)~K反演了北部湾地区一万年以来的海水表面温度(Sea Surface Temperature,SST)变化.结果表明,北部湾一万年以来的SST变化范围为22.0℃～28.0℃,平均25.4℃,整体呈现波动升高的趋势,其中1300年来的SST升高更为明显.此外,钻孔还记录到了八次具有区域意义的温度变化事件.北部湾一万年来的海表温度变化主要受到太阳总辐照度和东亚冬季风的控制,一些冷事件还受到高纬度融冰事件的影响,而暖事件可能受到赤道太平洋低纬度驱动的影响.     

高频地波雷达观测的南黄海辐射沙脊群夏季表层流场

利用2011年7月的高频地波雷达观测与现场同步常规观测资料和卫星风场资料,分析南黄海辐射沙脊群夏季表层余流特征.结果表明,南黄海辐射沙脊群近岸海域的表层余流向海辐散,外围海域的夏季表层余流向北.南黄海辐射沙脊群近岸海域表层余流的辐散格局主要受潮波与沙脊群水下地形的相互作用影响,外围海域夏季的北向表层余流格局主要受风场的控制.高频地波雷达观测的余流场为南黄海西部夏季浒苔迁移和平面分布的解释提供了佐证.     

科学文化的表述形式

 科学内容经常以抽象的方式表达, 如使用数学符号等, 这对非专业人士来说, 不太好理解。为了让公众更好地理解科学, 往往用其他的文化形态来表达, 如美术、音乐、文学作品等形式, 这些形式虽然不是科学本身, 但有助于科学文化的传播。当人们的科学素养普遍提高到一定程度时, 将无需再借助这些媒介, 便可直接理解科学内容。我们可以用一些例子来说明表达科学内容的借用形式。     

江苏中部海岸互花米草盐沼底栖动物的组成特征

在江苏海岸,人工引种的互花米草正在成为盐沼植被的优势物种.为了了解互花米草引种对环境与生态的影响,调查了互花米草盐沼底栖动物的组成特征.在王港地区互花米草滩由西向东设置的4个站位上,进行了夏初和秋末两个时期的野外调查,采集了40个样方内可见的全部动物样本,记录了环境特征.在实验室鉴定了样本的种属,测量了动物介壳的长度.对所获数据的统计分析结果显示,本区互花米草盐沼中有7种大型底栖动物,夏初和秋末生物种类相同,但秋末生物量明显高于夏初.在代表性种属中,珠带拟蟹守螺(Cerithidea cingulata)的壳长从初夏到秋末有明显增大,而秋末粗糙滨螺(Littorna scabra)和赤豆螺(Bithynia fuchsiana)比初夏小且少.在互花米草盐沼的不同部位,腹足类物种分布有显著差异.现场观察数据显示,一些当地盐沼动物已经适应于在人工引种的互花米草盐沼中生存.     

福建泉州湾盐沼对台风“格美”的沉积动力响应

为了探讨海岸盐沼在台风条件下的海岸防护机制, 利用小型压力传感器、电磁式流速仪、Seapoint浊度计观测了互花米草盐沼、光滩在2006年“格美”台风登陆前后的水位、流速、流向、悬沙浓度等沉积动力参数. 结果显示: 互花米草盐沼内底层流速一般小于5 cm·s^-1, 明显低于光滩(5~35 cm·s^-1); 互花米草盐沼内底层流速大小对台风的响应不显著, 但其流向随台风作用强度的不同而出现较大差异; 台风过境对附近海域悬沙浓度的影响非常显著, 悬沙浓度达到正常天气情况下的13~19倍, 台风影响后期互花米草盐沼底层悬沙浓度高于光滩. 计算结果表明, 台风期间互花米草盐沼和光滩底层悬沙输运量是平常天气情况下的4倍左右; 落潮期间, 光滩底部切应力在大部分时间大于临界切应力, 滩面发生侵蚀, 台风登陆后的侵蚀通量为正常天气情况下的2~3倍不等, 而互花米草盐沼底层切应力一般小于临界侵蚀切应力, 符合悬沙沉降条件的时间段也比较长, 整个滩面很少发生侵蚀, 以沉降为主, 台风显著影响期间的悬沙沉降通量是正常天气情况下的3~6倍, 落潮期间的沉降通量是涨潮期间的1~2倍. 根据台风期间互花米草盐沼和光滩的沉积动力过程的对比, 前者有利于悬沙的堆积, 而光滩的沉积动力过程则使滩面发生侵蚀.     

浪流联合作用下潮滩沉积动力过程的高分辨率数据采集与分析

使用MIDAS-400用户化数据采集系统在江苏王港潮滩进行了现场观测, 获取了多层位的流速和悬沙浓度的同步数据, 并将高分辨率的压力波动记录转换为波浪数据. 分析结果表明: 潮滩区域的表观粗糙长度远大于底床沉积物粒径量级, 接近于沙纹高度; 浪流联合作用产生的底部切应力大于单纯的潮致切应力, 是导致紊动混合作用和再悬浮作用加剧的主要因素; 潮周期内观测到多个悬沙峰值, 主要与涨潮前锋的水体强烈紊动和再悬浮有关, 平流作用、极端天气状况(如暴雨、强风)也是不可忽视的重要因素; 在涨潮或落潮时间异常延长、水流成为准单向流的较长时段内, 可产生较大的悬沙净输运量. 研究表明, MIDAS-400系统可以实现浪流联合作用下的潮滩水动力和沉积动力特征的高分辨率观测, 所获数据适用于物质输运过程和机制的分析.     

海岸带湿地自由生活海洋线虫的生态功能研究进展

线虫是一种丝线状的小型多细胞动物,生存于多种环境.其中约有25%线虫栖息在海洋中,在海洋沉积物中的数量一般为1×106~12×106 inds m?2,通常以泥质河口和盐沼区域密度最高.盐沼湿地中大量被固定的碳通常以碎屑通道形式进入生态系统,在此过程中海洋线虫通过摄食及生物扰动作用扮演重要角色.盐沼植被的生长对海岸带沉积环境产生重要影响,进而改变海洋线虫的分布模式.在微食物网中,海洋线虫通过与细菌/碎屑耦合,刺激细菌生长,进而加速营养物质的再矿化;海洋线虫是较高营养阶元的食物来源,也是微型和大型底栖动物的重要联接.此外,海洋线虫作为潜在的环境指示种,在生物监测领域被广泛应用.我国海岸带湿地跨越不同的气候带,但是该区域中有关海洋线虫现有资料非常匮乏.为了刻画海洋线虫在海岸湿地的区域生态功能,有必要深化海洋线虫的生物生态学基础研究,定量刻画海洋线虫在物质循环和能量流动的贡献.其中,生物多样性的估算是生态系统动力机制研究的核心内容.除室内和野外受控实验研究外,应通过构建数学模型来预测生态系统对环境扰动的响应.为了提高数据获取的效率,方法学的改进也应给予重视.