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北极地区是全球气候变化的敏感区，其突出的增暖放大效应（AA）与气溶胶辐射强迫密切相关。气溶胶光学厚度（AOD）作为表征大气气溶胶消光特性的关键指标，对解析气溶胶在环境和气候系统中的作用具有关键意义。卫星遥感技术已成为获取全球或区域尺度AOD数据的重要手段，但受观测原理限制及北极复杂地表环境影响，现有卫星产品存在明显数据缺失。贝叶斯最大熵法（BME）是AOD数据融合的常用方法，但传统BME采用最小二乘法构建协方差时，难以有效处理高维参数空间的复杂性与非平稳性。本文基于中分辨率成像光谱仪（MODIS）与多角度成像光谱辐射计（MISR）的AOD产品，通过引入具备全局搜索能力的粒子群优化算法（PSO）改进协方差建模过程，构建PSO-BME融合算法以提升数据融合的稳定性与精度。研究结果表明：PSO-BME能够有效融合MODIS和MISR的AOD数据并实现缺失数据填补。融合AOD在双源覆盖区RMSE降至0.055，EE达78%，MAE为0.04，相关系数0.7，且在无观测区仍保持可接受精度；年均空间覆盖率从MODIS的15.45%和MISR的1.45%提升至32.7%。时空分布分析显示，融合产品空间连续性明显改善，能更真实反映AOD整体变化特征；时空演变规律揭示北极气溶胶分布受本地气象条件与中低纬污染跨境传输的双重影响。
北极地区是全球气候变化的敏感区，其突出的增暖放大效应（AA）与气溶胶辐射强迫密切相关。气溶胶光学厚度（AOD）作为表征大气气溶胶消光特性的关键指标，对解析气溶胶在环境和气候系统中的作用具有关键意义。卫星遥感技术已成为获取全球或区域尺度AOD数据的重要手段，但受观测原理限制及北极复杂地表环境影响，现有卫星产品存在明显数据缺失。贝叶斯最大熵法（BME）是AOD数据融合的常用方法，但传统BME采用最小二乘法构建协方差时，难以有效处理高维参数空间的复杂性与非平稳性。本文基于中分辨率成像光谱仪（MODIS）与多角度成像光谱辐射计（MISR）的AOD产品，通过引入具备全局搜索能力的粒子群优化算法（PSO）改进协方差建模过程，构建PSO-BME融合算法以提升数据融合的稳定性与精度。研究结果表明：PSO-BME能够有效融合MODIS和MISR的AOD数据并实现缺失数据填补。融合AOD在双源覆盖区RMSE降至0.055，EE达78%，MAE为0.04，相关系数0.7，且在无观测区仍保持可接受精度；年均空间覆盖率从MODIS的15.45%和MISR的1.45%提升至32.7%。时空分布分析显示，融合产品空间连续性明显改善，能更真实反映AOD整体变化特征；时空演变规律揭示北极气溶胶分布受本地气象条件与中低纬污染跨境传输的双重影响。
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本文基于2023—2025年冬季投放在渤海辽东湾的共3个小型波浪浮标的观测数据及海浪数值模式对渤海冬季结冰期的海浪特征进行了分析。观测数据的统计结果表明，位于渤海中部的2个浮标测得平均有效波高约为1 m，平均有效波周期约为4到5 s。锚定于辽东湾的浮标观测显示海冰对海浪影响显著，当海冰存在时，平均有效波高和有效波周期为0.2 m和9 s，比无冰情况下分别减小和增大了54%和98%，而且海冰的存在还可能导致谱峰波向略偏离主导风向。从数值模拟的角度来看，相较于不考虑海冰的方案，通过在SWAN模式中植入考虑冰厚的冰−浪参数化方案，可降低波高模拟误差33%。另外，本文还对比了两种经典风输入项方案Komen与ST6对渤海冬季海浪的模拟效果，两种方案的结果总体上均与浮标观测的有效波高吻合较好，误差水平相当。本文的研究基于观测数据，进一步丰富了人们对渤海冬季结冰期海浪特征的认知。
本文基于2023—2025年冬季投放在渤海辽东湾的共3个小型波浪浮标的观测数据及海浪数值模式对渤海冬季结冰期的海浪特征进行了分析。观测数据的统计结果表明，位于渤海中部的2个浮标测得平均有效波高约为1 m，平均有效波周期约为4到5 s。锚定于辽东湾的浮标观测显示海冰对海浪影响显著，当海冰存在时，平均有效波高和有效波周期为0.2 m和9 s，比无冰情况下分别减小和增大了54%和98%，而且海冰的存在还可能导致谱峰波向略偏离主导风向。从数值模拟的角度来看，相较于不考虑海冰的方案，通过在SWAN模式中植入考虑冰厚的冰−浪参数化方案，可降低波高模拟误差33%。另外，本文还对比了两种经典风输入项方案Komen与ST6对渤海冬季海浪的模拟效果，两种方案的结果总体上均与浮标观测的有效波高吻合较好，误差水平相当。本文的研究基于观测数据，进一步丰富了人们对渤海冬季结冰期海浪特征的认知。
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高质量的水下光学影像是海底场景数字孪生、底栖生境保护、海底矿产资源探测和海底未知现象理解等任务的重要依托。然而，受复杂水体环境、光照条件等因素的影响，水下光学影像存在颜色失真、细节模糊、对比度低等退化问题。现有水下图像增强方法多聚焦于增强算法本身的优化，缺乏对不同退化类型图像的溯源、分类与分级等系统性分析机制。为此，针对水下光学图像成像环境的复杂性和异质性，本文提出一种顾及退化类型的图像质量增强策略。首先，构建了水下图像退化类型感知网络用于识别水下雾化模糊图像，准确率达到97%，对光照退化类型亦具有较高的区分能力。其次，针对识别出的水下雾化图像，基于真实水下图像色偏值的分布统计，设计自适应颜色校正方法，有效恢复不同程度的颜色衰减。最后，引入分块索引策略来获取更加精确的背景光估计值，并结合水下暗通道先验进一步解决水下图像的雾化模糊问题。在UIEB、RUIE等多个真实水下图像数据集上的实验结果表明，与具有代表性的水下图像增强方法相比，PSNR、SSIM指标分别提升22.17%、4.5%。
高质量的水下光学影像是海底场景数字孪生、底栖生境保护、海底矿产资源探测和海底未知现象理解等任务的重要依托。然而，受复杂水体环境、光照条件等因素的影响，水下光学影像存在颜色失真、细节模糊、对比度低等退化问题。现有水下图像增强方法多聚焦于增强算法本身的优化，缺乏对不同退化类型图像的溯源、分类与分级等系统性分析机制。为此，针对水下光学图像成像环境的复杂性和异质性，本文提出一种顾及退化类型的图像质量增强策略。首先，构建了水下图像退化类型感知网络用于识别水下雾化模糊图像，准确率达到97%，对光照退化类型亦具有较高的区分能力。其次，针对识别出的水下雾化图像，基于真实水下图像色偏值的分布统计，设计自适应颜色校正方法，有效恢复不同程度的颜色衰减。最后，引入分块索引策略来获取更加精确的背景光估计值，并结合水下暗通道先验进一步解决水下图像的雾化模糊问题。在UIEB、RUIE等多个真实水下图像数据集上的实验结果表明，与具有代表性的水下图像增强方法相比，PSNR、SSIM指标分别提升22.17%、4.5%。
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以我国现存面积最大的曹妃甸海草床作为研究对象，采用遥感解译、现场调查和模型解析相结合的方法，开展了曹妃甸海草床密度量化分区及其空间异质性形成机制研究。通过高分辨率卫星遥感影像解译并结合现场实地验证，获得了曹妃甸海草床“北密南疏”分布格局下三类核心分区的量化数据（密集区：面积7.31 km2，占比18.34%；中等密集区：面积10.36 km2，占比26.00%；稀疏区：面积22.18 km2，占比55.66%），整体分布呈现出斑块化嵌合分布的特征。基于现场调查获取的光照、铵盐、底质密度等10项环境资料，运用多层感知器–人工神经网络（MLP-ANN）模型解析发现，底质内摩擦角（贡献率18%）、水体温度（贡献率15%）、底质磷酸盐（贡献率15%）是影响海草床密度分区的核心因子，且累计影响占比达48%。研究表明，曹妃甸海草床的密度分区是由自然动力因素与人为活动共同作用形成的：南部区域由于潮汐海流较强，导致底质遭受冲刷，同时叠加油田勘探、航道疏浚等工程活动以及陆源污染的影响，形成了“底质扰动–营养失衡”的退化链；北部区域远离这些扰动源，并且经过生态修复，底质条件得到优化，从而为中高密度海草床区域的形成提供了支撑。本研究填补了曹妃甸海草床密度分区量化研究及其机制研究方面的不足，为渤海湾海草床的科学评估及有效修复提供了科学依据和技术范式。
以我国现存面积最大的曹妃甸海草床作为研究对象，采用遥感解译、现场调查和模型解析相结合的方法，开展了曹妃甸海草床密度量化分区及其空间异质性形成机制研究。通过高分辨率卫星遥感影像解译并结合现场实地验证，获得了曹妃甸海草床“北密南疏”分布格局下三类核心分区的量化数据（密集区：面积7.31 km2，占比18.34%；中等密集区：面积10.36 km2，占比26.00%；稀疏区：面积22.18 km2，占比55.66%），整体分布呈现出斑块化嵌合分布的特征。基于现场调查获取的光照、铵盐、底质密度等10项环境资料，运用多层感知器–人工神经网络（MLP-ANN）模型解析发现，底质内摩擦角（贡献率18%）、水体温度（贡献率15%）、底质磷酸盐（贡献率15%）是影响海草床密度分区的核心因子，且累计影响占比达48%。研究表明，曹妃甸海草床的密度分区是由自然动力因素与人为活动共同作用形成的：南部区域由于潮汐海流较强，导致底质遭受冲刷，同时叠加油田勘探、航道疏浚等工程活动以及陆源污染的影响，形成了“底质扰动–营养失衡”的退化链；北部区域远离这些扰动源，并且经过生态修复，底质条件得到优化，从而为中高密度海草床区域的形成提供了支撑。本研究填补了曹妃甸海草床密度分区量化研究及其机制研究方面的不足，为渤海湾海草床的科学评估及有效修复提供了科学依据和技术范式。
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为探究规则波作用下刚性、柔性以及刚柔组合型植被消波特性差异，利用实验室水槽开展了一系列物理模型试验，定量分析了刚性、柔性及刚柔组合型植被对波浪的衰减作用，确定不同类型植被拖曳力系数CD与雷诺数Re、邱卡数KC和厄塞尔数Ur的关系。研究表明，三种植被配置均能引起波高沿程递减；随着入射波周期或植被淹没度的增加，各植被类型的消波效果均减弱；在波高影响方面，刚性植被的消波效果随波高增大持续显著增强，柔性植被则呈现先增强后减弱的非线性趋势，而刚柔组合型植被兼具两者优势，其消波效果亦随波高增大而增强。此外，三种植被的CD可采用统一的理论公式表达，其主要差异在于反映植被摆动对波高衰减的影响因子γ不同。CD与Re、KC以及Ur之间均存在显著统计关系，并可用统一经验公式描述。本研究结果可为海岸生态防护工程中植被的优化配置提供理论依据与设计参考。
为探究规则波作用下刚性、柔性以及刚柔组合型植被消波特性差异，利用实验室水槽开展了一系列物理模型试验，定量分析了刚性、柔性及刚柔组合型植被对波浪的衰减作用，确定不同类型植被拖曳力系数CD与雷诺数Re、邱卡数KC和厄塞尔数Ur的关系。研究表明，三种植被配置均能引起波高沿程递减；随着入射波周期或植被淹没度的增加，各植被类型的消波效果均减弱；在波高影响方面，刚性植被的消波效果随波高增大持续显著增强，柔性植被则呈现先增强后减弱的非线性趋势，而刚柔组合型植被兼具两者优势，其消波效果亦随波高增大而增强。此外，三种植被的CD可采用统一的理论公式表达，其主要差异在于反映植被摆动对波高衰减的影响因子γ不同。CD与Re、KC以及Ur之间均存在显著统计关系，并可用统一经验公式描述。本研究结果可为海岸生态防护工程中植被的优化配置提供理论依据与设计参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.12284/hyxb20260000
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深入理解低营养层生态系统对环境变化的响应机理是制定科学合理的海洋保护区规划、预测海洋生态系统未来演变的重要前提。数值模拟作为探究机理的有效工具之一，因其涉及多参数化过程，仍需持续优化与改进。本研究旨在发展并评估一套适用于南极罗斯海区域的高分辨率三维海洋-海冰-生态系统耦合模式（Ross Sea coupled Ocean-Sea ice-Ecosystem model，简称ROSE）。在系统梳理现有罗斯海生态模式发展的基础上，基于NEMOv3.6（version 3.6 of the Nucleus for European Modeling of the Ocean）海洋模式、LIM3（version 3 of the Louvain-la-Neuve Sea Ice Model）海冰模式和PISCESv2（the Pelagic Interactions Scheme for Carbon and Ecosystem Study - volume 2）海洋碳循环-生态模式构建了ROSE模式。通过对海冰动力学相关参数的系统调试，发现调整冰-海拖曳系数可显著提升ROSE模式对罗斯海典型生境特征—沿岸冰间湖的模拟效果。目前，基于ROSE模式已完成了2010–2020年的后报模拟，本文结合观测数据及已有研究成果，对ROSE模拟的海冰时空变化、海洋水文特征、溶解铁和叶绿素a浓度开展了较为细致的评估。结果表明，ROSE模式能够较为准确地再现上述关键状态变量的典型特征，具备进一步解析罗斯海近期环境变化驱动机制及低营养层生态过程响应规律的能力。
深入理解低营养层生态系统对环境变化的响应机理是制定科学合理的海洋保护区规划、预测海洋生态系统未来演变的重要前提。数值模拟作为探究机理的有效工具之一，因其涉及多参数化过程，仍需持续优化与改进。本研究旨在发展并评估一套适用于南极罗斯海区域的高分辨率三维海洋-海冰-生态系统耦合模式（Ross Sea coupled Ocean-Sea ice-Ecosystem model，简称ROSE）。在系统梳理现有罗斯海生态模式发展的基础上，基于NEMOv3.6（version 3.6 of the Nucleus for European Modeling of the Ocean）海洋模式、LIM3（version 3 of the Louvain-la-Neuve Sea Ice Model）海冰模式和PISCESv2（the Pelagic Interactions Scheme for Carbon and Ecosystem Study - volume 2）海洋碳循环-生态模式构建了ROSE模式。通过对海冰动力学相关参数的系统调试，发现调整冰-海拖曳系数可显著提升ROSE模式对罗斯海典型生境特征—沿岸冰间湖的模拟效果。目前，基于ROSE模式已完成了2010–2020年的后报模拟，本文结合观测数据及已有研究成果，对ROSE模拟的海冰时空变化、海洋水文特征、溶解铁和叶绿素a浓度开展了较为细致的评估。结果表明，ROSE模式能够较为准确地再现上述关键状态变量的典型特征，具备进一步解析罗斯海近期环境变化驱动机制及低营养层生态过程响应规律的能力。
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次重力波（周期25～250 s）是近岸水动力过程的关键组成部分，对海岸地貌演变和工程安全具有重要影响。本文从质量、动量与能量守恒方程出发，系统综述了次重力波产生机制与演化规律的最新研究进展。在产生机制方面，阐述了波群约束、移动破波点驱动、段波融合和海上阵风作用四种机制，讨论了约束长波理论从经典平衡解到非平衡解的发展，以及近期提出的格林函数统一解。在传播演化方面，介绍了次重力波在变浅岸滩上的相位变化与能量转移、非线性浅化、近岸耗散及岸线反射规律，探讨了离岸凸起地形和珊瑚礁陡变地形对次重力波的放大效应。文章还指出次重力波在演化过程中存在随机性。最后，对未来研究方向进行了展望，为次重力波的进一步研究和应用提供参考。
次重力波（周期25～250 s）是近岸水动力过程的关键组成部分，对海岸地貌演变和工程安全具有重要影响。本文从质量、动量与能量守恒方程出发，系统综述了次重力波产生机制与演化规律的最新研究进展。在产生机制方面，阐述了波群约束、移动破波点驱动、段波融合和海上阵风作用四种机制，讨论了约束长波理论从经典平衡解到非平衡解的发展，以及近期提出的格林函数统一解。在传播演化方面，介绍了次重力波在变浅岸滩上的相位变化与能量转移、非线性浅化、近岸耗散及岸线反射规律，探讨了离岸凸起地形和珊瑚礁陡变地形对次重力波的放大效应。文章还指出次重力波在演化过程中存在随机性。最后，对未来研究方向进行了展望，为次重力波的进一步研究和应用提供参考。
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产毒藻类对生态环境安全和人类健康具有重大威胁，右侧环胺藻(Azadinium dexteroporum)是氮杂螺环酸毒素的主要产毒种之一，但我国对该物种的研究十分稀缺，其在中国近海的分布仍然不明。本研究通过环境DNA方法获取右侧环胺藻在中国近海的分布记录，以2050年代和2100年代为未来预测节点，采用最大熵模型模拟了该物种在当前及未来三种气候情景（SSP126、SSP245和SSP585情景）下的潜在适生区变化。结果显示，硝酸盐浓度、硅酸盐浓度、海表温度为右侧环胺藻分布的主要限制因子。现状情景下，该物种适生区面积为63.71×104 km2，集中分布于南海北部。随着气候变化右侧环胺藻潜在适生区可能呈现缩减的趋势，2100年代潜在适生区面积将减少至5.58×104 km2～32.21×104 km2。右侧环胺藻的适生区空间格局整体呈现“南缩北扩”趋势，南海的大面积适生区将消失，但在黄渤海区域将出现新的适生区。其适生区质心迁移距离最远可达1439 km，从南海北部迁移至长江口以北。研究结果为有害甲藻的生态风险监控、预测和管理提供了重要科学依据。
产毒藻类对生态环境安全和人类健康具有重大威胁，右侧环胺藻(Azadinium dexteroporum)是氮杂螺环酸毒素的主要产毒种之一，但我国对该物种的研究十分稀缺，其在中国近海的分布仍然不明。本研究通过环境DNA方法获取右侧环胺藻在中国近海的分布记录，以2050年代和2100年代为未来预测节点，采用最大熵模型模拟了该物种在当前及未来三种气候情景（SSP126、SSP245和SSP585情景）下的潜在适生区变化。结果显示，硝酸盐浓度、硅酸盐浓度、海表温度为右侧环胺藻分布的主要限制因子。现状情景下，该物种适生区面积为63.71×104 km2，集中分布于南海北部。随着气候变化右侧环胺藻潜在适生区可能呈现缩减的趋势，2100年代潜在适生区面积将减少至5.58×104 km2～32.21×104 km2。右侧环胺藻的适生区空间格局整体呈现“南缩北扩”趋势，南海的大面积适生区将消失，但在黄渤海区域将出现新的适生区。其适生区质心迁移距离最远可达
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摘要:
为研究海蜇（Rhopilema esculentum）生物学特性及其环境影响因素，本研究根据2022−2024年6−7月在杭州湾嵊泗海域开展的海蜇资源监测数据，分析了不同年际间海蜇生物学特性，同时采用广义可加模型（GAM）对海蜇伞径、体重与环境影响因素的关系进行了探究。结果表明：伏季休渔期间海蜇专项捕捞许可开捕前海蜇伞径与体重年际间存在显著性差异，海蜇体重增长率在不同生长阶段呈现不同的增长趋势。GAM结果显示，海表温度对海蜇伞径和体重生长均具有极显著影响，随着海表温度从21.18 ℃增长至26.81 ℃，海蜇伞径和体重均逐渐增大。海表盐度对海蜇伞径生长具有显著影响，在盐度9.3～25.2区间内，海蜇伞径大小呈现增长趋势，以盐度17.7～22.7为最适盐度。在海表温度与海表盐度交互影响中，海蜇伞径的高值区与体重的高值区均处于表层温度24～26.3 ℃，表层盐度15～22区间中。伏季休渔期间海蜇专项捕捞许可开捕后海蜇伞径与体重年际间存在显著性差异。综合分析表明：年际间海蜇伞径与体重的生长受海表温度和海表盐度交互影响，开捕时间的制定可根据海表温度的高低来确定。
为研究海蜇（Rhopilema esculentum）生物学特性及其环境影响因素，本研究根据2022−2024年6−7月在杭州湾嵊泗海域开展的海蜇资源监测数据，分析了不同年际间海蜇生物学特性，同时采用广义可加模型（GAM）对海蜇伞径、体重与环境影响因素的关系进行了探究。结果表明：伏季休渔期间海蜇专项捕捞许可开捕前海蜇伞径与体重年际间存在显著性差异，海蜇体重增长率在不同生长阶段呈现不同的增长趋势。GAM结果显示，海表温度对海蜇伞径和体重生长均具有极显著影响，随着海表温度从21.18 ℃增长至26.81 ℃，海蜇伞径和体重均逐渐增大。海表盐度对海蜇伞径生长具有显著影响，在盐度9.3～25.2区间内，海蜇伞径大小呈现增长趋势，以盐度17.7～22.7为最适盐度。在海表温度与海表盐度交互影响中，海蜇伞径的高值区与体重的高值区均处于表层温度24～26.3 ℃，表层盐度15～22区间中。伏季休渔期间海蜇专项捕捞许可开捕后海蜇伞径与体重年际间存在显著性差异。综合分析表明：年际间海蜇伞径与体重的生长受海表温度和海表盐度交互影响，开捕时间的制定可根据海表温度的高低来确定。
, 最新更新时间 , doi: 10.12284/hyxb2025142
摘要:
为了解浙江岩礁潮间带大型底栖动物的种间资源利用情况及生态关系，在2024年3月至2025年4月于浙江设置了10个岩礁潮间带开展采样调查。采用相对重要指数（IRI）、生态位测定、方差比率（VR）、卡方检验、联结系数（AC）、共同出现百分率（PC）、Spearman秩相关系数以及冗余分析（RDA）对主要优势动物的生态位、种间联结性和环境因子相关性进行了研究。结果表明：（1）浙江岩礁潮间带的物种资源丰富，主要优势种（IRI ＞ 100）共17种；（2）疣荔枝螺（Thais clavigera）和小结节滨螺（Nodilittorina exigua）的生态位宽度较大，为广生态位种；东方小藤壶（Chthamalus challengeri）和葡萄牙牡蛎（Crassostrea angulata）等生物的分布局限性较大，为窄生态位种；（3）疣荔枝螺、短滨螺（Littorina brevicula）、黄口荔枝螺（Thais luteostoma）和史氏背尖贝（Notoacmea schrenckii）等与其他主要优势种的生态位重叠显著；（4）盐度和叶绿素a是影响岩礁潮间带生物丰度的主要环境因子。同时，盐度与叶绿素a之间存在显著负相关关系；（5）浙江岩礁潮间带大型底栖动物的群落结构松散，物种组成不稳定，可能处于演替恢复阶段。
为了解浙江岩礁潮间带大型底栖动物的种间资源利用情况及生态关系，在2024年3月至2025年4月于浙江设置了10个岩礁潮间带开展采样调查。采用相对重要指数（IRI）、生态位测定、方差比率（VR）、卡方检验、联结系数（AC）、共同出现百分率（PC）、Spearman秩相关系数以及冗余分析（RDA）对主要优势动物的生态位、种间联结性和环境因子相关性进行了研究。结果表明：（1）浙江岩礁潮间带的物种资源丰富，主要优势种（IRI ＞ 100）共17种；（2）疣荔枝螺（Thais clavigera）和小结节滨螺（Nodilittorina exigua）的生态位宽度较大，为广生态位种；东方小藤壶（Chthamalus challengeri）和葡萄牙牡蛎（Crassostrea angulata）等生物的分布局限性较大，为窄生态位种；（3）疣荔枝螺、短滨螺（Littorina brevicula）、黄口荔枝螺（Thais luteostoma）和史氏背尖贝（Notoacmea schrenckii）等与其他主要优势种的生态位重叠显著；（4）盐度和叶绿素a是影响岩礁潮间带生物丰度的主要环境因子。同时，盐度与叶绿素a之间存在显著负相关关系；（5）浙江岩礁潮间带大型底栖动物的群落结构松散，物种组成不稳定，可能处于演替恢复阶段。
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我国海域蕴藏着丰富的海参资源，目前已记录海参物种7目16科61属共计138种，其中39种具有重要食用与经济价值。这些物种广泛分布于热带、亚热带至温带海域，在维持底栖生态环境、调控沉积物结构以及支撑海洋牧场建设等方面发挥关键作用。当前，我国关于海参的研究主要集中于养殖技术与活性成分功效等应用层面，而基础性的分类与系统学研究仍相对薄弱。自19世纪建立海参分类体系以来，其分类方法经历了从传统形态分类向分子系统学分类的深刻变革。传统分类主要依赖外部形态与骨片特征，其中海参骨片类型多达25种。然而，由于骨片类型复杂、形态多态性显著，且受种间形态相似性高和种内变异显著等因素的影响，仅基于形态特征难以精准识别近缘类群及不同生活史阶段的海参个体。近年来，随着COI、16SrRNA等分子条形码技术的广泛应用以及线粒体基因组和全基因组等系统发育技术的快速发展，显著提升了物种鉴定与谱系重建的准确性。尽管近年来我国海参分类研究取得了一定进展，但仍存在深海与南海区域标本匮乏、样品覆盖尚不完全、分子数据体系不完善及鉴定标准不统一等问题。未来研究仍需加强重点海域系统采样与长期监测，构建传统形态特征、骨片结构与多分子数据的综合分类体系。同时，推进环境DNA（eDNA）无损采样技术与水下相机数字化智能鉴定平台建设，建立标准化遗传资源库与形态特征数据库，并构建DNA条形码平台，为物种的快速鉴定和资源的可持续利用提供技术支撑。本研究系统梳理了我国海参物种多样性格局与分类研究进展，明确了当前海参分类研究的关键挑战与发展方向，为海参资源保护、生态修复及可持续利用提供了科学基础与理论支撑。
我国海域蕴藏着丰富的海参资源，目前已记录海参物种7目16科61属共计138种，其中39种具有重要食用与经济价值。这些物种广泛分布于热带、亚热带至温带海域，在维持底栖生态环境、调控沉积物结构以及支撑海洋牧场建设等方面发挥关键作用。当前，我国关于海参的研究主要集中于养殖技术与活性成分功效等应用层面，而基础性的分类与系统学研究仍相对薄弱。自19世纪建立海参分类体系以来，其分类方法经历了从传统形态分类向分子系统学分类的深刻变革。传统分类主要依赖外部形态与骨片特征，其中海参骨片类型多达25种。然而，由于骨片类型复杂、形态多态性显著，且受种间形态相似性高和种内变异显著等因素的影响，仅基于形态特征难以精准识别近缘类群及不同生活史阶段的海参个体。近年来，随着COI、16SrRNA等分子条形码技术的广泛应用以及线粒体基因组和全基因组等系统发育技术的快速发展，显著提升了物种鉴定与谱系重建的准确性。尽管近年来我国海参分类研究取得了一定进展，但仍存在深海与南海区域标本匮乏、样品覆盖尚不完全、分子数据体系不完善及鉴定标准不统一等问题。未来研究仍需加强重点海域系统采样与长期监测，构建传统形态特征、骨片结构与多分子数据的综合分类体系。同时，推进环境DNA（eDNA）无损采样技术与水下相机数字化智能鉴定平台建设，建立标准化遗传资源库与形态特征数据库，并构建DNA条形码平台，为物种的快速鉴定和资源的可持续利用提供技术支撑。本研究系统梳理了我国海参物种多样性格局与分类研究进展，明确了当前海参分类研究的关键挑战与发展方向，为海参资源保护、生态修复及可持续利用提供了科学基础与理论支撑。
, 最新更新时间 , doi: 10.12284/hyxb202500-1
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本研究从鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）中鉴定并克隆了2个成纤维细胞生长因子（Fibroblast growth factor，FGF）基因，命名为PdFGF1和PdFGF17。序列分析结果表明，PdFGF1与PdFGF17分别编码195个和149个氨基酸，均含有信号肽和典型的FGF结构域，并具有β–折叠、η–环等拓扑结构。高等动物FGF家族分为FGF1、FGF4、FGF7、FGF8、FGF9、FGF11、FGF19等7个亚家族。多序列比对和系统进化树分析结果表明，PdFGF1属于FGF1亚家族，与人（Homo sapiens）FGF1的序列一致性为30.15%；PdFGF17属于FGF8亚家族，与人FGF1的序列一致性为29.36%。为进一步揭示PdFGF1和PdFGF17的生物学功能，本研究分析了高温诱导鹿角杯形珊瑚水螅体脱离的转录组数据，发现在水螅体高温脱离过程中FGF家族基因（PdFGF1、PdFGF2、PdFGF9、PdFGF17、PdFGF18、PdFGFR1、PdFGFR2、PdFGFR3及PdFGFR4）的表达水平显著上升，且FGF信号途径能够激活下游Ras/MAPK级联反应，驱动细胞骨架重构与细胞黏附调节；Cytoscape基因共表达网络分析还揭示FGF与珊瑚共肉（coenosarc）胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）降解相关基因（ADAMTSs、COL21A1、CTSZ、P4HA等）存在显著共表达关系。综上，本研究发现高温激活了鹿角杯形珊瑚的FGF信号途径，促进了共肉组织ECM的降解，进而介导共肉裂解和水螅体脱离。
本研究从鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）中鉴定并克隆了2个成纤维细胞生长因子（Fibroblast growth factor，FGF）基因，命名为PdFGF1和PdFGF17。序列分析结果表明，PdFGF1与PdFGF17分别编码195个和149个氨基酸，均含有信号肽和典型的FGF结构域，并具有β–折叠、η–环等拓扑结构。高等动物FGF家族分为FGF1、FGF4、FGF7、FGF8、FGF9、FGF11、FGF19等7个亚家族。多序列比对和系统进化树分析结果表明，PdFGF1属于FGF1亚家族，与人（Homo sapiens）FGF1的序列一致性为30.15%；PdFGF17属于FGF8亚家族，与人FGF1的序列一致性为29.36%。为进一步揭示PdFGF1和PdFGF17的生物学功能，本研究分析了高温诱导鹿角杯形珊瑚水螅体脱离的转录组数据，发现在水螅体高温脱离过程中FGF家族基因（PdFGF1、PdFGF2、PdFGF9、PdFGF17、PdFGF18、PdFGFR1、PdFGFR2、PdFGFR3及PdFGFR4）的表达水平显著上升，且FGF信号途径能够激活下游Ras/MAPK级联反应，驱动细胞骨架重构与细胞黏附调节；Cytoscape基因共表达网络分析还揭示FGF与珊瑚共肉（coenosarc）胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）降解相关基因（ADAMTSs、COL21A1、CTSZ、P4HA等）存在显著共表达关系。综上，本研究发现高温激活了鹿角杯形珊瑚的FGF信号途径，促进了共肉组织ECM的降解，进而介导共肉裂解和水螅体脱离。
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海洋总初级生产力是衡量海洋表层浮游植物光合作用强度及生物碳汇效率的关键指标。然而，生物产氧的光合作用及耗氧的呼吸作用同时进行且难以区分，导致海洋原位总生产力的测量极度困难。溶解氧的三氧同位素异常值（17Δ）不受呼吸作用影响，为评估海洋总生产力提供新指标。自然界中17O的丰度极低且易受到N2的质量干扰，本研究突破三氧同位素（δ18O，17Δ）测量的技术瓶颈，利用气相色谱成功分离了溶解气体中的O2、Ar与N2，并确保O2的100%收集。本方法对空气标准17Δ值的长期观测精度达 ± 2.6 per meg，优于国际同类实验室。本研究测定2021年1月南大洋普里兹湾混合层内溶解氧同位素的平均17Δ值为66 per meg，计算得该海域平均总初级生产力为181 mmol O2 m−2 day−1，符合夏季高纬度南大洋总初级生产力较低的特征。本研究建立的氧气三氧同位素高精度分析方法在海洋总生产力研究方面具有极大的应用前景，同时也为大气及冰芯包裹气体等地球科学前沿研究提供技术支撑。
海洋总初级生产力是衡量海洋表层浮游植物光合作用强度及生物碳汇效率的关键指标。然而，生物产氧的光合作用及耗氧的呼吸作用同时进行且难以区分，导致海洋原位总生产力的测量极度困难。溶解氧的三氧同位素异常值（17Δ）不受呼吸作用影响，为评估海洋总生产力提供新指标。自然界中17O的丰度极低且易受到N2的质量干扰，本研究突破三氧同位素（δ18O，17Δ）测量的技术瓶颈，利用气相色谱成功分离了溶解气体中的O2、Ar与N2，并确保O2的100%收集。本方法对空气标准17Δ值的长期观测精度达 ± 2.6 per meg，优于国际同类实验室。本研究测定2021年1月南大洋普里兹湾混合层内溶解氧同位素的平均17Δ值为66 per meg，计算得该海域平均总初级生产力为181 mmol O2 m−2 day−1，符合夏季高纬度南大洋总初级生产力较低的特征。本研究建立的氧气三氧同位素高精度分析方法在海洋总生产力研究方面具有极大的应用前景，同时也为大气及冰芯包裹气体等地球科学前沿研究提供技术支撑。
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红树林生态系统在维持海岸生态稳定性方面具有重要作用，但在气候变化与人类干扰双重影响下正面临严重退化，人工造林成为主要恢复手段。本研究以广西沿海红树林常见本土造林树种为研究对象，基于植物功能性状和CSR策略理论，探讨不同树种的生态策略差异、功能性状与CSR策略的关系及驱动因素。结果显示：（1）不同树种表现出显著的CSR策略差异，桐花树与秋茄以S策略为主，木榄偏向C策略，而白骨壤在C、S和R策略间的分布较为均衡；（2）CSR策略与功能性状指标间存在显著相关性。其中，C策略与叶绿素含量和树高增量呈显著的正相关、与叶磷含量呈显著负相关，S策略与树高增量呈显著负相关，R策略与叶绿素含量和树高增量呈显著正相关、与叶氮含量和叶磷含量呈显著负相关；（3）淹水时间和淹水深度是驱动红树林人工幼林CSR策略变异的关键环境因子。本研究验证了CSR理论在潮间带人工红树林中的应用，揭示了植物适应性策略与生态位之间的机制联系，为优化树种配置与提升红树林生态修复效率提供了理论依据与实践指导。
红树林生态系统在维持海岸生态稳定性方面具有重要作用，但在气候变化与人类干扰双重影响下正面临严重退化，人工造林成为主要恢复手段。本研究以广西沿海红树林常见本土造林树种为研究对象，基于植物功能性状和CSR策略理论，探讨不同树种的生态策略差异、功能性状与CSR策略的关系及驱动因素。结果显示：（1）不同树种表现出显著的CSR策略差异，桐花树与秋茄以S策略为主，木榄偏向C策略，而白骨壤在C、S和R策略间的分布较为均衡；（2）CSR策略与功能性状指标间存在显著相关性。其中，C策略与叶绿素含量和树高增量呈显著的正相关、与叶磷含量呈显著负相关，S策略与树高增量呈显著负相关，R策略与叶绿素含量和树高增量呈显著正相关、与叶氮含量和叶磷含量呈显著负相关；（3）淹水时间和淹水深度是驱动红树林人工幼林CSR策略变异的关键环境因子。本研究验证了CSR理论在潮间带人工红树林中的应用，揭示了植物适应性策略与生态位之间的机制联系，为优化树种配置与提升红树林生态修复效率提供了理论依据与实践指导。
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微异类梭蟹（Eodemus subtilis）是一类栖息于潮间带至浅海区的十足目梭子蟹科物种，在中国主要分布于东南沿海。本研究利用高通量测序技术，结合生物信息学分析，对其线粒体基因组进行了全面解析。线粒体基因组大小为15 878 bp，包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及一个非编码控制区，其中24个基因均编码在重链（H链）上。线粒体全基因组具有A+T偏向性（69.81%），呈现负的AT偏斜（−0.021）和GC偏斜（−0.233）。在微异类梭蟹的相对同义密码子使用频率（RSCU）中，Ser2的UCU和Leu2的UUA密码子使用频率高，且高使用频率的密码子通常是以A/T结尾的。微异类梭蟹的基因排列具有一定的保守性，基因排列顺序与短尾下目祖先保持一致，没有基因重排发生。对它所在的梭子蟹科进行13个蛋白质编码的选择压力分析可以得出除COIII和ND1之外的其他11个基因的非同义替换率/同义替换率（Ka/Ks）。在系统发育树和时间分歧树中，微异类梭蟹与拥剑单梭蟹（Monomia gladiator）聚成一支，二者分化时间大约在44.34 Mya，这对研究短尾下目中梭子蟹科内的进化具有重要意义。
微异类梭蟹（Eodemus subtilis）是一类栖息于潮间带至浅海区的十足目梭子蟹科物种，在中国主要分布于东南沿海。本研究利用高通量测序技术，结合生物信息学分析，对其线粒体基因组进行了全面解析。线粒体基因组大小为15 878 bp，包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及一个非编码控制区，其中24个基因均编码在重链（H链）上。线粒体全基因组具有A+T偏向性（69.81%），呈现负的AT偏斜（−0.021）和GC偏斜（−0.233）。在微异类梭蟹的相对同义密码子使用频率（RSCU）中，Ser2的UCU和Leu2的UUA密码子使用频率高，且高使用频率的密码子通常是以A/T结尾的。微异类梭蟹的基因排列具有一定的保守性，基因排列顺序与短尾下目祖先保持一致，没有基因重排发生。对它所在的梭子蟹科进行13个蛋白质编码的选择压力分析可以得出除COIII和ND1之外的其他11个基因的非同义替换率/同义替换率（Ka/Ks）。在系统发育树和时间分歧树中，微异类梭蟹与拥剑单梭蟹（Monomia gladiator）聚成一支，二者分化时间大约在44.34 Mya，这对研究短尾下目中梭子蟹科内的进化具有重要意义。
, 最新更新时间 , doi: 10.12284/hyxb2025006
摘要:
研究滨海沙滩微塑料的赋存与动态特征对于海岸带综合管理、评估生态风险具有重要意义。以往研究表明物理过程是影响滨海沙滩微塑料赋存特征的关键因素，但针对台风这种极端气象过程对微塑料污染分布的影响还探讨较少。本研究在台风“海葵”发生前后对厦门市滨海沙滩开展野外固定样地实验，分析台风前后沙滩沉积物中微塑料丰度、组成以及多样性的变化。结果表明，台风“海葵”前厦门市沙滩的微塑料丰度为（251.5 ± 27.9）n/kg，台风后该数值显著降低至（127.0 ± 18.8）n/kg。台风前后沙滩中微塑料的组成特征发生鲜明变化，不同形状、尺寸的微塑料丰度对台风的响应不同。其中，尺寸小于500 μm的微塑料占比显著下降，纤维状颗粒占比上升。台风后沙滩沉积物理化性质明显变化，其中中值粒径和容重均显著下降。此外，台风导致微塑料多样性变化：Shannon-Wiener多样性指数在多数站点下降，Pielou’s均匀度指数在台风后普遍上升。台风对沙滩微塑料分布的影响是极端天气中多种动态物理过程的复杂耦合作用，同时也与海岸位置、底质条件等要素密切相关。实现台风过程对微塑料污染动态的模拟和预报仍需结合野外受控实验等手段对相关机理开展系统综合研究。
研究滨海沙滩微塑料的赋存与动态特征对于海岸带综合管理、评估生态风险具有重要意义。以往研究表明物理过程是影响滨海沙滩微塑料赋存特征的关键因素，但针对台风这种极端气象过程对微塑料污染分布的影响还探讨较少。本研究在台风“海葵”发生前后对厦门市滨海沙滩开展野外固定样地实验，分析台风前后沙滩沉积物中微塑料丰度、组成以及多样性的变化。结果表明，台风“海葵”前厦门市沙滩的微塑料丰度为（251.5 ± 27.9）n/kg，台风后该数值显著降低至（127.0 ± 18.8）n/kg。台风前后沙滩中微塑料的组成特征发生鲜明变化，不同形状、尺寸的微塑料丰度对台风的响应不同。其中，尺寸小于500 μm的微塑料占比显著下降，纤维状颗粒占比上升。台风后沙滩沉积物理化性质明显变化，其中中值粒径和容重均显著下降。此外，台风导致微塑料多样性变化：Shannon-Wiener多样性指数在多数站点下降，Pielou’s均匀度指数在台风后普遍上升。台风对沙滩微塑料分布的影响是极端天气中多种动态物理过程的复杂耦合作用，同时也与海岸位置、底质条件等要素密切相关。实现台风过程对微塑料污染动态的模拟和预报仍需结合野外受控实验等手段对相关机理开展系统综合研究。
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利用多种观测数据、再分析数据和后向追踪模式，分析了2019年9号台风Lekima影响黄海北部期间发生的一次海雾过程，结果表明台风影响下的环流形势是此次海雾形成并影响沿海的决定性因素。来自黄海南部的暖湿气团在台风中心右侧较冷的海面凝结成雾，台风中心右侧区域的偏南气流不仅使黄海南部的暖湿空气不断向北输送，为海雾的形成和发展提供充足的水汽，同时其从黄海西岸带来的暖气团和台风中心区域的下沉气流在雾区上空形成了显著逆温层，在大气边界层内形成了“上稳下湍”的层结结构，也有利于海雾在岸滨及内陆地区的维持和发展。而台风后部水平风转向和台风中心外围增强的水平风加强了大气边界层底部的垂直风切变，从而导致的湍流混合增强和大气边界层稳定度下降是引发海雾消散的重要原因。
利用多种观测数据、再分析数据和后向追踪模式，分析了2019年9号台风Lekima影响黄海北部期间发生的一次海雾过程，结果表明台风影响下的环流形势是此次海雾形成并影响沿海的决定性因素。来自黄海南部的暖湿气团在台风中心右侧较冷的海面凝结成雾，台风中心右侧区域的偏南气流不仅使黄海南部的暖湿空气不断向北输送，为海雾的形成和发展提供充足的水汽，同时其从黄海西岸带来的暖气团和台风中心区域的下沉气流在雾区上空形成了显著逆温层，在大气边界层内形成了“上稳下湍”的层结结构，也有利于海雾在岸滨及内陆地区的维持和发展。而台风后部水平风转向和台风中心外围增强的水平风加强了大气边界层底部的垂直风切变，从而导致的湍流混合增强和大气边界层稳定度下降是引发海雾消散的重要原因。
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基于巴厘岛北部海域海洋内波卫星遥感观测与数值模拟结果，本文对4·21印尼潜艇失踪事件原因进行了初步分析。结果表明，在印尼潜艇失事海域和时间，源于龙目海峡的海洋内波向北传播并广泛分布于巴厘岛北部海域，振幅可达50 m。潜艇很可能遭遇了大振幅海洋内波发生“掉深”而导致失事。
基于巴厘岛北部海域海洋内波卫星遥感观测与数值模拟结果，本文对4·21印尼潜艇失踪事件原因进行了初步分析。结果表明，在印尼潜艇失事海域和时间，源于龙目海峡的海洋内波向北传播并广泛分布于巴厘岛北部海域，振幅可达50 m。潜艇很可能遭遇了大振幅海洋内波发生“掉深”而导致失事。
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海洋初级生产力决定海洋渔业资源的潜在产量，我国应用海洋初级生产力方法估算渔业资源量亦已取得不少研究成果，但海洋生态系统中的营养控制机制复杂多样，将影响海洋初级生产力与鱼类资源量的关系。本文利用中国大型灯光围网渔业在东海南部渔场的鲐鱼（Scomber japonicus）捕捞数据与海洋净初级生产力的遥感资料分析了鲐鱼资源量变化与净初级生产力的关系，探讨了其生态系统营养控制机制。研究结果表明，净初级生产力与标准化CPUE（Catch Per Unit Effort）不存在显著的线性关系（P>0.05），但呈显著非线性关系（P<0.05），且这种非线性关系表现为倒抛物线，即鲐鱼资源量随净初级生产力的增加而提高，但当净初级生产力进一步增加，鲐鱼资源量则呈下降趋势。净初级生产力与标准化CPUE呈显著的倒抛物线关系表明生态系统存在上行控制机制，但并非受该机制完全控制。种间竞争或浮游动物资源量的变动均可能引起鲐鱼资源的相对丰度与净初级生产力呈倒抛物线关系。
海洋初级生产力决定海洋渔业资源的潜在产量，我国应用海洋初级生产力方法估算渔业资源量亦已取得不少研究成果，但海洋生态系统中的营养控制机制复杂多样，将影响海洋初级生产力与鱼类资源量的关系。本文利用中国大型灯光围网渔业在东海南部渔场的鲐鱼（Scomber japonicus）捕捞数据与海洋净初级生产力的遥感资料分析了鲐鱼资源量变化与净初级生产力的关系，探讨了其生态系统营养控制机制。研究结果表明，净初级生产力与标准化CPUE（Catch Per Unit Effort）不存在显著的线性关系（P>0.05），但呈显著非线性关系（P<0.05），且这种非线性关系表现为倒抛物线，即鲐鱼资源量随净初级生产力的增加而提高，但当净初级生产力进一步增加，鲐鱼资源量则呈下降趋势。净初级生产力与标准化CPUE呈显著的倒抛物线关系表明生态系统存在上行控制机制，但并非受该机制完全控制。种间竞争或浮游动物资源量的变动均可能引起鲐鱼资源的相对丰度与净初级生产力呈倒抛物线关系。
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