PN断面东海黑潮的地转经验模态分析

基于东海PN断面近五十年的历史水文数据，本文应用一种斜压流函数空间投影的方法分析冲绳海槽北部黑潮水团的水文结构及其季节性和年代际变异。通过将历史数据投影到一个斜压流函数空间中，GEM方法能很好地消除黑潮中尺度变异引起的噪音。诊断生成的东海黑潮温度和盐度GEM场以压力和斜压流函数为参数，能反映黑潮基本的温盐结构。通过分析1987年之后黑潮季节平均的温盐GEM场，结果显示黑潮中层水的盐度在夏季相对较低, 在春季达到最高。通过比较1987年之后温盐深仪（CTD）数据生成的GEM场与1987年之前南森瓶（Bottle）数据生成的GEM场，我们证实黑潮的年代际变化特征，即黑潮表层水近二十年来温度升高而盐度减小，同时发现黑潮中层水具有盐度减小而黑潮热带水具有盐度增加的趋势。进一步通过对PN断面上黑潮水团来源的分析讨论，得出中层水盐度最小值靠近黑潮左侧的现象是由于冲绳岛-宫古岛之间入侵的北太平洋中层水受黑潮主轴的平流作用所致。

东海沿岸贝类体内石油烃和有机氯农药的分布特征及评价

本研究分别于2006、2007年5月在东海沿岸海域22个站位采集牡蛎、贻贝、四角蛤蜊、文蛤、花蛤5种贝类样品，采用荧光分光光度法和气相色谱法检测贝类体内的石油烃（TPHs）和有机氯农药(HCHs和DDTs) 含量，分析东海沿岸海域贝类体内的TPHs、HCHs和DDTs的时空分布特征和HCHs、DDTs的组分特征，比较不同贝类体内污染物含量的差异，探讨HCHs和DDTs的来源，并对贝类进行初步海洋生物质量评价和人体健康风险评价。研究结果表明： （1）东海沿岸海域贝类体内TPHs含量范围为0.40 74.40 mg kg-1，平均含量为9.42 mg kg-1；HCHs含量为ND～5.42×10-3mg kg-1，平均含量为1.47×10-3 mg kg-1；DDTs含量为2.09×10-3～197.66×10-3mg kg-1，平均含量为38.05×10-3 mg kg-1。其中，TPHs含量在长江口及邻近海域较高， HCHs和DDTs含量在江苏省的如东、海门和浙江省的各海域含量较高。与2006年相比，2007年贝类体内TPHs含量与2006年基本持平，HCHs含量有稍微降低，但是DDTs含量有明显升高趋势。 （2）HCHs和DDTs组分分析表明，α-HCH和β-HCH占HCHs总量的绝大多数，γ-HCH和δ-HCH仅有极少量检出，大多数区域的α-HCH/γ-HCH比值在4-7之间，说明研究区域内有新的HCHs污染源； DDTs 中O,P’-DDT/P,P'-DDT的比值远高于工业DDTs中O,P’-DDT/P,P'-DDT的比值，分析认为其与周围区域使用三氯杀螨醇密切有关。 （3）贝类体内的TPHs、HCHs和DDTs与水体、沉积物中的相应有机物存在正相关性。相对于TPHs和HCHs，DDTs更容易在贝类体内富集；牡蛎对TPHs和HCHs、DDTs的累积能力明显高于四角蛤蜊和贻贝。 （4）质量评价显示TPHs在局部海域超标，HCHs未超标，DDTs含量超标严重。人体健康风险评估结果显示，东海沿岸海域贝类体内HCHs和DDTs的致癌风险和暴露风险均在可接受的范围之内，消费者因食用监测海域的贝类而受到HCHs和DDTs危害的可能性不大。 （5）与世界其他海域比较表明，东海海域贝类TPHs和HCHs含量处于中等水平， DDTs含量处于比较高的水平。

黄东海胶质浮游动物水母类研究

近年来，胶质类浮游动物尤其是水母类在近岸高生产力的海洋生态系统中的作用越来越受到全球科学家们的关注。这种关注很大程度上是由于近年来很多海域或海湾出现水母类大量繁殖的现象而引起的，这种现象与过度捕捞、气候变化、富营养化以及生物入侵等因素有着内在的联系，给人们带来经济，社会和生态等各方面的损失。这种损失包括：当水母大量出现时，由于它们与鱼类存在食物和捕食竞争，使渔业资源和渔业生产锐减；由于它们会堵塞和撕破渔业生产网，干扰了人们的渔业生产活动；另外水母增多增加了海滨游泳爱好者被蛰伤甚至死亡事件发生的频率，对旅游者们的娱乐行为造成不便。到目前为止全球范围内报道了许多水母大量繁殖并对经济社会或海洋生态系统造成负面影响的事件。在北海水母数量爆发的频率与气候相关的事实表明了该海域将要面临一个更多的胶质类浮游动物的未来。所有这些都表明海洋中水母的生态学问题仍旧是全球的一个研究热点。到目前为止，在世界上许多海湾和海区有关水母生态学问题的研究上，均已取得方方面面有意义的进展。但在我国，由于对水母功能群的研究缺乏足够的重视，对于大型水母来讲它们被认为是渔业生产的副产品或者‘垃圾’，在渔业拖网捕获后把它们直接扔入海中并不去研究；对于小型水母来讲，因为它们为非饵料生物，并且有易碎，粘糊糊等难操作的特点，对浮游生物网同步采集到的水母的研究力度远不如对其他浮游动物类群的研究力度，因此我国对水母功能群生态学的研究基础相当薄弱。 本论文基于以上背景对黄东海大型和小型水母类的生物地理分布格局进行了研究，对其生物量或丰度等生态学指标进行了定量研究。（1）利用浮游生物网样品对黄海小型水母类的种类组成及其丰度的时空变化进行了研究，表明黄海测区内小型水母整体丰度很低，且主要分布在50 m等深线以浅海域，各水母类群以及优势种类的季节更替非常明显。比较不同海区的小型水母的丰度水平及其占浮游动物丰度的比例，发现黄海的小型水母丰度水平最低，为0.8（0.04–1.3）ind. m-3，只占浮游动物丰度的 < 0.5 %，表明小型水母在黄海海域并非占优势的功能群。（2）在中国黄东海采集的沙海蜇和在日本采集的越前水母的COI基因序列差异（0.2%）处于种内水平，从分子水平上证明两者为同一个种类，基于形态学和分子生物学的证据，我国大型水母沙海蜇的分类地位可初步订正为：Nemopilema nomurai Kishinouye, 1922（Scyphozoa：Rhizostomeae：Rhizostomatidae）。（3）利用渔业底层拖网的方法对黄东海大型水母的种类组成，总生物量及各优势种类生物量的时空分布进行了半定量研究。结果共鉴定到11个种（类），其中沙海蜇（Nemopilema nomurai），洋须水母（Ulmaridae genus sp.）以及多管水母（Aequorea spp.）为黄海的优势种（类），沙海蜇（只在东海北部）和霞水母（Cyanea spp.）为东海的优势种（类）；这四个种（类）的湿重随着伞径的增大成冪增长的方式。大型水母平均总生物量的季节变化模式为：3月份水母总生物量最低，为4.6 ± 9.4 kg km–2，春夏季随着海水表层温度的升高，大型水母的生物量逐渐增加，9月初水母的总生物量达到最高值，为22891 ± 25888 kg km–2，随后随着海水的温度下降，生物量也逐渐下降。洋须水母的生物量在10月份达到最高值（2780 ind. km–2，1807 kg km–2），主要在黄海中部出现。多管水母在5月份丰度最高，为8262 kg km–2，且主要分布在30N以北海域。 聚焦大量爆发的水母种（类）沙海蜇和霞水母，基于实测的拖网资料，提供了该种可见的浮游阶段1周年的地理发生和生物量数据；结果表明，这两个种（类）表现了不同的季节出现和生物量格局：首先是黄海出现的沙海蜇（5–12月在黄海出现），5月份少量幼水母体在黄东海的交界处出现，6月它们的分布范围在南黄海扩大，到8月末及9月初沙海蜇几乎遍布黄海，其生物量和丰度以压倒其他大型水母类的优势形成“bloom”（生物量占所有大型水母的96.7%，丰度占93%，在南黄海平均生物量20446 kg km-2，平均占渔获物生物量的86.1 %），10月份至12月，沙海蜇的生物量逐渐减少甚至为零，其分布区域也向北回缩。其次为东海出现的霞水母（5月–10月）：霞水母在5月初达到生物量的高值（平均生物量为380 kg km-2），其伞径随纬度的升高而变小，8月至10月其生物量骤然下降。这两个种类的生物量高值分布在温度或潮汐锋区。结合水文条件及沙海蜇和霞水母关键的生活史策略推测了黄东海该种浮游阶段的生活史模型。 最后，通过对黄海8、9月份沙海蜇生物量的最高峰或暴发时期的呼吸率，摄食率进行估算，获得其每天对浮游动物现存量及生产力的潜在摄食压力，结果表明2006年9月在对沙海蜇最大捕获率的情况下，沙海蜇的摄食率为8.37（0.12–37.83）mg C m-2d-1，假设都以浮游动物为食，这时每天对浮游动物现存量及生产力的摄食压力分别为11.2%（0.17–50.6%），134.1%（1.98–605.7%）。因此在沙海蜇暴发期间对浮游动物的潜在的消耗非常大，甚至为毁灭性的。

黄、东海海洋异养细菌的生态学研究

该文利用表面荧光显微镜观测计数法和[甲基-<'-3>H]胸腺嘧啶示踪法对春秋两季节中国黄、东海异养细菌生态分布及其生产力状况,以及异养细菌及其生产力与浮游植物叶绿素、无机氮盐之间的关系进行了研究.主要内容如下：春秋两季节黄东海海洋异养细菌丰度大致相当,异养细菌平均值在5～7×10<'8>Cell/l范围之间.春季异养细菌丰度总体表现为随离岸越远先逐渐降低后略微增高的趋势,秋季异养细菌丰度有离岸越远逐渐增高的趋势.秋季黄、东海海洋异养细菌生产力明显高于春季,并且秋季异养细菌的生长率也高于春季.秋季异养细菌生产力与初级生产的比值明显高于春季,且东海高于黄海.春季异养细菌生物量与浮游植物叶绿素及无机氮盐之间无明显相关性.秋季异养细菌生物量与浮游植物叶绿素相关性在东海有较显著相关性,在黄海该相关性比东海低;异养细菌生物量与NO<,3>ˉ和DIN表现出明显相关性,该相关性在黄海明显高于东海.异养细菌在一年的变化有明显规律,冬季最低,秋季和春季相当.在一天当中,异养细菌数量变化有一定规律性,且其变化与浮游植物细胞数量变化有一定关系.

长江口上升流区营养盐动力学

近年来，东中国海赤潮灾情严重，且74.7%的赤潮集中在 30°30′～32°00′N、122°15′～123°10′E的“赤潮高发区”。在研究该区赤潮成因时，长江口沿岸上升流的影响越来越受到人们的关注，并被一些专家观测和研究。但目前为止，针对该区营养盐动力学特征及其对叶绿素a影响的研究较少，且不系统。 本文根据2004年四个季度月的调查资料，系统地探讨了长江口上升流区营养盐动力学特征；估算了上升流的营养盐通量，并和陆源输入通量进行了比较。初步探讨了上升流对该区营养盐结构和浮游植物生长的影响。为深入研究长江口富营养化和赤潮形成机制提供了参考。 结果表明春季在122°20′～123°00′E，31°00′～32°00′N以北海域存在低温、高盐、低溶解氧的沿岸上升流。它不但可把底层高含量磷酸盐输送到10m层以上海区，而且还为上层海区输入了相对低含量硝酸盐和硅酸盐，从而改善了上层营养盐结构，使得营养盐比值接近Redfield Ratios，同时还改善了上层的透明度；从而有利于浮游植物的繁殖。夏季上升流受到强大的长江冲淡水压制，表现不如春季明显，主体水团出现在122°20′～123°00′E，31°15′～31°50′N海区10m层以下。 在秋、冬季，上升流现象被更强的对流现象所掩盖，表现为台湾暖流表层水的入侵。表、底层水域不仅温、盐度分布十分接近，而且营养盐结构差异也较小。冬季台湾暖流水中的磷酸盐含量远比秋季高，与春、夏季上升流水团中磷酸盐含量接近。硝酸盐和硅酸盐含量比秋季稍高，比春、夏季上升流水团中的含量稍低。 叶绿素a季节性分布表明，在春、夏季的10m层以下水域，叶绿素a受到透明度限制，含量相差不大；而在表层和10m层之间，春季叶绿素a的含量远高于夏季，说明春季的营养盐结构和自然条件更有利于浮游植物的繁荣生长。在秋季台湾暖流水影响的区域，表层叶绿素a含量较夏季稍低。而冬季该区叶绿素a含量则是最低的。 对长江口上升流水团春季营养盐通量的计算结果表明，上升流水团中磷酸盐输送通量远远高于长江径流输入，是其径流通量的两倍以上，可能会成为影响该海区磷酸盐分布以及浮游植物生长的一个值得关注的因素。 关键词：上升流，营养盐动力学，营养盐结构，叶绿素a，长江冲淡水

东海典型海域溶解无机碳的稳定碳同位素研究

本文采用碳稳定同位素比分析法，进行了29个调查站的溶解无机碳稳定同位素的研究。研究结果表明，海水的混合强度是决定#delta#~13C-DIC分布的重要因素；在表层海水中，海－气界面二氧化碳交换和浮游植物光合作用对#delta#~13C-DIC影响较大；在中、底层海水，特别是底层海水中，有机物的氧化分解作用对#delta#~13C-DIC影响较大。

东海南部流-涡结构分析与动力机制研究

东海作为全球海洋变化中最为敏感的海区之一，其环流变异不仅直接影响东亚和我国的气候，还关系到海区内营养盐的输运和污染物的净化。鉴于东海环流在中国近海环境和海上工程、海洋活动所起的重要作用，其研究是我国海洋工作者工作的重点。 31N以南的东海南部海域是水文调查最为丰富的海域，目前已经积累了超过8 000 000个站点水文数据（温度、盐度）和12 000 000站点流数据（流速、流向），这些数据为该海域的物理海洋学研究提供了坚实的物质基础。本文以东海南部海域的流-涡结构为研究对象，以丰富的观测资料为基础，辅以MASNUM浪-潮-流耦合模式，通过数据分析、模式验证和动力机制分析相结合的方法，明确东海南部海域存在的各个海流系和涡旋结构。 本文研究内容主要包括东海黑潮的流速结构及其时间变化特征、黑潮分支和海温之间的关系、黑潮右侧逆流的季节特征、黑潮左侧逆流的存在性验证、东海黑潮环流子系统的构成、台湾海峡内海流的路径和流量、台湾暖流的水体来源和路径、涡旋和冷（暖）中心的季节分布特征。

东海天然气水合物地球物理特征及全波形反演方法研究

地球物理方法是目前海域天然气水合物和游离气识别与预测分析的重要手段，并且已经由早期主要研究地层的速度和振幅信息发展到利用波形特征进行叠前反演，提取多种属性、多种弹性参数进行综合分析的阶段，因此对水合物地层进行综合地球物理属性研究具有重要的理论意义和实践意义。 本文通过对2001年东海973航次在冲绳海槽取得的多道地震数据进行有针对性的特殊处理，并通过精细地地震地层解释，发现海槽南部存在大量的泥底辟构造并伴生天然气水合物。针对DMS01-5测线上的泥底辟构造，分别从叠加速度分析、砂泥岩比分析、计算海底热流与实测海底热流对比分析、流体势能分析和波阻抗反演分析等几方面探讨了泥底辟型天然气水合物的地球物理特征，并对该处底辟顶部和其周围岩层中似海底反射（BSR）的成因进行了探讨，认为这里的BSR并不代表天然气水合物稳定带的底界，而分别对应于天然气水合物生成带的底界和游离气的顶界。 基于波动方程的一维半空间叠前全波形反演可以求取多个弹性参数，同时可以获得水合物沉积层精细的速度结构，这对天然气水合物和游离气的识别进而估算天然气水合物和游离气的含量至关重要。本文系统讨论了在Kennett广义反射透射系数矩阵正演基础上叠前全波形反演的遗传算法。Kennett广义反射透射系数矩阵正演算法包含了自由表面反射、薄互层层间多次反射波、透射反射波以及P-SV波之间的相互转换波，适合水合物层精细速度结构研究。采用遗传算法进行全波形反演克服了传统局部线性最优化方法依赖初始模型，需要利用目标函数导数信息的不足之处，算法收敛速度较快并且具有一定的稳定性。

东海内陆架泥质区EC2005孔沉积特征及古环境记录

本论文通过对东海内陆架浙闽沿岸泥质沉积带EC2005孔沉积物岩性、粒度、AMS14C测年、粘土矿物以及全岩矿物衍射分析、沉积物常微量元素和稀土元素分析、总碳氮以及有机碳氮分析、磁化率测试和综合研究，以EC2005孔岩芯记录为依据分析了研究区的沉积环境演化、海平面升降、浙闽沿岸流形成历史以及蕴含的古气候信息，探讨了陆源物质矿物、地球化学成分与粒度的关系。 EC2005孔岩芯自底部至41.00 m（17.3~13.1 ka BP）为末次冰消期以来的湖泊三角洲沉积序列，物质来源主要是来自湖盆流域物质的输入。随着海平面逐渐上升，海水自13.1 ka BP开始侵入研究区，自12.3 ka BP开始海水深度加大，沿岸流的地位开始显现，7.3 ka BP以来，形成了高海平面以来主要受沿岸流控制的浅海沉积。稀土元素结果显示，东海内陆架EC2005孔12.3~9.8 ka BP是以湖盆流域近源物质为主向长江物质为主转变的过渡阶段，自大约10~9.8 ka BP开始，由于海水深度的进一步加大、沿岸流作用进一步增强，长江物质对研究区的物质供给成为主导。海平面的升高以及沿岸流的形成是物质来源发生变化的重要原因。 东海内陆架泥质沉积物中全新世期间长达700 a（5.9~5.2 ka BP）的高分辨率细粒敏感组分资料揭示的东亚冬季风增强，与GRIP冰芯δ18O揭示的冷期具有良好的对应关系。5500 a BP前后东亚冬季风突然增强，与世界范围内的5500 a BP强降温事件非常一致。功率谱分析揭示出62 a和11 a的太阳活动周期以及与现代ENSO周期相似的6 a和5 a周期，因此，中全新世东亚冬季风演化可能是太阳活动以及古ENSO事件对全球气候系统的影响所致。 东海内陆架区对末次冰消期至早全新世气候回暖的记录与该时期世界性的广泛记录相一致，应该是轨道时间尺度上太阳辐射增强与ITCZ北移以及太阳活动变化综合影响的结果。东海内陆架浙-闽沿岸泥质带EC2005孔存在的4个百年时间尺度上快速沉积事件：12.3~12.1 ka BP、7.5~7.3 ka BP、5.9~5.2 ka BP和1.5~1.3 ka BP，与新仙女木事件、7.3 ka BP冷事件、第二新冰期（5.5 ka BP强降温事件）以及北大西洋1.4 ka BP浮冰事件均有良好的对应，世界范围内广泛存在的8.2 ka冷事件对本钻孔沉积也形成了一定影响。 EC2005孔磁化率变化受到多种因素的制约，如岩性粗细、早期成岩作用以及人类活动等的影响。近3.6 ka以来，磁化率的剧烈波动可能是由于人类活动影响造成的。东海内陆架EC2005孔TOC、TN和TOC/TN的大小主要受控于岩性变化。 此外，根据陆源物质粒度和矿物成分之间的关系，建立了陆源物质平均粒径与主要矿物成分含量大小的函数模型。地球化学成分与其所赋存单种矿物的相关性分析则进一步表明，陆源矿物种类和含量控制着地球化学成分及其含量，矿物种类和含量对地球化学成分的控制是决定性的，而粒度对元素（化学成分）的“控制”实际上是由于不同粒度的矿物组分不同而造成。

海洋微藻产生溶解有机物及东海溶解有机物三维荧光特征研究

本文通过胶州湾围隔实验、微藻培养实验研究了海洋微藻产生溶解有机物的三维荧光特性，并初步利用经验正交函数对三维荧光光谱图进行了主成分分析，通过东海取样研究了东海荧光溶解有机物的时空分布特征，并对荧光溶解有机物的来源进行了分析。得到了一些初步结论： 胶州湾围隔实验中不同营养盐培养结果表明浮游植物可产生类蛋白和类腐殖质荧光，类蛋白荧光峰由类酪氨酸(tyrosine-like)荧光峰和类色氨酸(tryptophan-like)荧光峰组成，主要位置为Exmax/Emmax=270nm/290~310nm，Exmax/Emmax= 270~290/320~350的荧光峰强度比较弱；在Exmax/Emmax=250~260/380~480nm(A峰)、Exmax/Emmax=310~320/380~420nm(C峰)和Exmax/Emmax=330~350/420~480nm(M峰)位置均出现零散的类腐殖质荧光峰，其中以A峰为主。类酪氨酸荧光强度明显高于类腐殖质荧光强度。浮游植物量降低时，类酪氨酸荧光强度与叶绿素a浓度呈明显的负相关。硅藻和甲藻产生的类酪氨酸和类色氨酸荧光强度之间具有较好的相关性，两者来源相似, 并且甲藻与硅藻相比能够产生更多的类蛋白荧光物质。不同环境下类腐殖质混合物的组分比例不同，甲藻生长环境下相对于硅藻具有较低的A:C比值。 在实验室培养中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense）、微小亚历山大藻（Alexandrium mimutum）、锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）、东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）及海洋原甲藻（Prorocentrum micans）的实验结果表明，微藻在生长过程中产生出荧光溶解有机物，中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质，而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大，原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致，此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似，例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻，但具体荧光峰位置有所不同。利用经验正交函数能够对三维荧光光谱谱图进行主成份分析。 在利用三维荧光光谱法研究长江口海域台风前后不同站位荧光溶解有机物荧光特性及分布特征的结果表明，长江口海区主要的荧光溶解有机物荧光峰为T峰、S峰和A峰。风前和风后的类色氨酸分别来源于相似物质。风前，在表层浮游植物能够产生类蛋白荧光物质，而底层类蛋白荧光物质不受浮游植物的影响，长江冲淡水能够带来部分类蛋白荧光物质；表层的类腐殖质不受浮游植物的影响，而底层的浮游植物在降解过程中能够产生一部分类腐殖质，并且长江冲淡水对表层和底层的类腐殖质来源均有很大贡献。风后，表层的类色氨酸与叶绿素a浓度不呈相关性，而底层却呈正相关，另外表层和底层的类色氨酸均受到长江冲淡水的影响；表层和底层的类腐殖质与叶绿素a均没有相关性，但受陆源影响显著，长江冲淡水能带来类腐殖质。

东海陆架细颗粒沉积物组成分布特征及其物源指示

沉积物由源到汇的搬运过程是整个地球物质循环的一个重要环节；在这一过 程中，载有当时主要地质历史事件信息的沉积物汇入海洋；但因受到复杂的海洋 环境的改造以及人类活动的影响，这些信息的表现形式可能已经发生了改变。因 此，如何反演上述地质历史进程、预测其发展变化，成为海洋地质学研究的重要 内容。 本文通过对长江、黄河、钱塘江、瓯江和闽江等5 条中国东部入海河流沉积 物稀土元素（REE），以及东海陆架表层细颗粒沉积物中粘土矿物、元素组成等 的综合研究，借助数学统计，分析探讨了陆架区细颗粒沉积的物质来源、现代长 江入海沉积物在东海陆架区的影响范围，以及由源到汇输运过程中沉积物示踪标 记数值改变等问题。 长江口沉积物REE 在<2μm 和2-31μm 粒级中较富集，但全岩REE 总量 （ΣREE）在数值上受物质组成占优的2-31μm 粒级控制；因粉砂对水动力环境的 反映最为敏感，在输运过程中该粒级组成不稳定即可引起全岩REE 含量的变化。 全岩REE 含量在河口附近较高，在东海陆架区由岸向海有减小的趋势，轻重稀 土比值自28°N 向南有增大的趋势。在长江口和东海内陆架，水动力对沉积物的 作用可能对REE 含量空间分布模式的形成起着重要作用。 长江、黄河等五条河流沉积物的ΣREE、轻重稀土含量比值（L/HREE）等 参数在数值分布上有所不同。但陆架复杂的水动力环境可造成砂粒级沉积物中轻 重矿物分异、粉砂与粘土粒级间级配调整，并由此引起沉积物中REE 含量的数 值变化。此时，单由砂、粉砂等较大粒级区间内REE 含量的分布已经不能准确 判断沉积物物源的改变。在长期稳定的陆架沉积环境下，借助沉积物输运模型， 有可能解决因水动力因素造成的REE 分布变化的问题。 东海陆架区未能发现在数值上绝对不变的示踪标记物，而引起示踪指标变化 的决定性因素尚未明确。因此，本文采用前人研究中可以明显区分沉积物河流来 源的指标，借助统计学中聚类和判别分析方法定性地判断东海陆架区沉积物常、 微量元素和粘土矿物的可能物源。 根据四种主要粘土矿物相对含量与细颗粒沉积物微量元素的构成特征，推断 研究区表层类长江细颗粒物质主要为现代长江入海沉积物；它们主要分布在东海陆架中、西部区域，在中部可以跨越123°E 向东继续延伸，在北部可以达到外陆 架的东部边缘。研究区东侧、东海外陆架边缘表层细颗粒沉积物的微量元素构成 与现代长江沉积物存在较大差异，具有类黄河沉积物的性质，可能是在更新世冰 期干冷气候下形成的产物与现代河流入海细颗粒的混合物。

中国近海和西北太平洋温跃层时空变化分析、模拟及预报

温度跃层是反映海洋温度场的重要物理特性指标，对水下通讯、潜艇活动及渔业养殖、捕捞等有重要影响。本文利用中国科学院海洋研究所“中国海洋科学数据库”在中国近海及西北太平洋（110ºE-140ºE,10ºN-40ºN）的多年历史资料（1930-2002年，510143站次），基于一种改进的温跃层判定方法，分析了该海域温跃层特征量的时空分布状况。同时利用Princeton Ocean Model(POM)，对中国近海，特别是东南沿海的水文结构进行了模拟，研究了海洋水文环境对逆温跃层的影响。最后根据历史海温观测资料，利用EOF分解统计技术，提出了一种适于我国近海及毗邻海域，基于现场有限层实测海温数据，快速重构海洋水温垂直结构的统计预报方法，以达到对现场温跃层的快速估计。 历史资料分析结果表明，受太阳辐射和风应力的影响，20°N以北研究海域，温跃层季节变化明显，夏季温跃层最浅、最强，冬季相反，温跃层厚度的相位明显滞后于其他变量，其在春季最薄、秋季最厚。12月份到翌年3月份，渤、黄及东海西岸，呈无跃层结构，西北太平洋部分海域从1月到3月份，也基本无跃层结构。在黄海西和东岸以及台湾海峡附近的浅滩海域，由于风力搅拌和潮混合作用，温跃层出现概率常年较低。夏季，海水层化现象在近海陆架海域得到了加强，陆架海域温跃层强度季节性变化幅度(0.31°C/m)明显大于深水区(约0.05°C/m)，而前者温跃层深度和厚度的季节性变化幅度小于后者。20°N以南研究海域，温跃层季节变化不明显。逆温跃层主要出现在冬、春季节（10月-翌年5月）。受长江冲淡水和台湾暖流的影响，东南沿海区域逆温跃层持续时间最长，出现概率最大，而在山东半岛北及东沿岸、朝鲜半岛西及北岸，逆温跃层消长过程似乎和黄海暖流有关。多温跃层结构常年出现于北赤道流及对马暖流区。在黑潮入侵黄、东、南海的区域，多温跃层呈现明显不同的季节变化。在黄海中部，春季多温跃层发生概率高于夏季和秋季，在东海西部，多跃层主要出现在夏季，在南海北部，冬季和春季多温跃层发生概率大于夏季和秋季。这些变化可能主要受海表面温度变化和风力驱动的表层流的影响。 利用Princeton Ocean Model(POM)，对中国东南沿海逆温跃层结构进行了模拟，模拟结果显示，长江冲淡水的季节性变化以及夏季转向与实际结果符合较好，基本再现了渤、黄、东海海域主要的环流、温盐场以及逆温跃层的分布特征和季节变化。通过数值实验发现，若无长江、黄河淡水输入，则在整个研究海域基本无逆温跃层出现，因此陆源淡水可能是河口附近逆温跃层出现的基本因素之一。长江以及暖流（黑潮和台湾暖流）流量的增加，均可在不同程度上使逆温跃层出现概率及强度、深度和厚度增加，且暖流的影响更加明显。长江对东南沿海逆温跃层的出现，特别是秋季到冬季初期，有明显的影响，使长江口海域逆温跃层位置偏向东南。暖流对于中国东南沿海的逆温跃层结构，特别是初春时期，有较大影响，使长江口海域的逆温跃层位置向东北偏移。 通过对温跃层长期变化分析得出，黄海冷水团区域，夏季温跃层强度存在3.8年左右的年际变化及18.9年左右的年代际变化，此变化可能主要表现为对当年夏季和前冬东亚地区大气气温的热力响应。东海冷涡区域，夏季温跃层强度存在3.7年的年际变化，在El Nino年为正的强度异常，其可能主要受局地气旋式大气环流变异所影响。谱分析同时表明，该海域夏季温跃层强度还存在33.2年的年代际变化，上世纪70年代中期，温跃层强度由弱转强，而此变化可能与黑潮流量的年代际变化有关。 海洋水温垂直结构的统计预报结果显示，EOF分解的前四个主分量即能够解释原空间点温度距平总方差的95%以上，以海洋表层附近观测资料求解的特征系数推断温度垂直结构分布的结果最稳定。利用东海陆架区、南海深水区和台湾周边海域三个不同区域的实测CTD样本廓线资料，对重构模型的检验结果表明，重构与实测廓线的相关程度超过95%的置信水平。三个区重构与实测温度廓线值的平均误差分别为0.69℃，0.52℃，1.18℃，平均重构廓线误差小于平均气候偏差，统计模式可以很好的估算温度廓线垂直结构。东海陆架海区温度垂直重构廓线与CTD观测廓线获得的温跃层结果对比表明，重构温跃层上界、下界深度和强度的平均绝对误差分别为1.51m、1.36m和0.17℃/m，它们的平均相对误差分别为24.7%、8.9%和22.6%，虽然温跃层深度和强度的平均相对误差较大，但其绝对误差量值较小。而在南海海区，模型重构温跃层上界、下界和强度的平均绝对预报误差分别为4.1m、27.7m和0.007℃/m，它们的平均相对误差分别为16.1%、16.8%和9.5%，重构温跃层各特征值的平均相对误差都在20%以内。虽然南海区温跃层下界深度平均绝对预报误差较大，但相对于温跃层下界深度的空间尺度变化而言（平均温跃层下界深度为168m），平均相对误差仅为16.8%。因此说模型重构的温度廓线可以达到对我国陆架海域、深水区温跃层的较好估算。 基于对历史水文温度廓线观测资料的分析及自主温跃层统计预报模型，研制了实时可利用微机简单、快捷地进行温跃层估算及查询的可视化系统，这是迄今进行大范围海域温跃层统计与实时预报研究的较系统成果。

Nutrients in the Changjiang River

N, P and SiO3-Si in the Changjiang mainstream and its major tributaries and lakes were investigated in the dry season from November to December, 1997, and in the flood season in August and October, 1998. An even distribution of SiO3-Si was found along the Changjiang River. However, the concentrations of total nitrogen, total dissolved nitrogen, dissolved inorganic nitrogen, nitrate and total phosphorus, total particulate phosphorus increased notably in the upper reaches, which reflected an increasing impact from human activities. Those concentrations in the middle and lower reaches of the Changjiang River were relatively constant. Dissolved N was the major form of N and the particulate P was the major form of P in the Changjiang River. The molar ratio of dissolved N to dissolved P was extremely high (192.5-317.5), while that of the particulate form was low (5.6-37.7). High N/P ratio reflected a significant input of anthropogenic N such as N from precipitation and N lost from water and soil etc. Dissolved N and P was in a quasi-equilibrium state in the process from precipitate to the river. In the turbid river water, light limitation, rather than P limitation, seemed more likely to be a controlling factor for the growth of phytoplankton. A positive linear correlationship between the concentration of dissolved N and the river's runoff was found, mainly in the upper reaches, which was related to the non-point sources of N. Over the past decades, N concentration has greatly increased, but the change of P concentration was not as significant as N. The nutrient fluxes of the Changjiang mainstream and tributaries were estimated, and the result showed that the nutrient fluxes were mainly controlled by the runoff, of which more than a half came from the tributaries. These investigations carried out before water storage of the Three Gorges Dam will supply a scientific base for studying the influences of the Three Gorges Dam on the ecology and environment of the Changjiang River and its estuary.

Dynamics of dimethylsulfide and dimethylsulfoniopropionate produced by phytoplankton in the Chinese seas - Distribution patterns and affecting factors

Distribution of dimethylsulfide (DMS) and/or particulate dimethylsulfoniopropionate (DMSPp) concentrations in the Jiaozhou Bay, Zhifu Bay and East China Sea were investigated during the period of 1994 - 1998. Both DMS and DMSPp levels showed remarkable temporal and spatial variations. High values occurred in the coastal or shelf waters and low values in the offshore waters. The highest levels were observed in spring or summer and lowest in autumn. DMS or DMSPp distribution patterns were associated with water mass on a large geographical scale, while biological and chemical factors were more likely influential on smaller-scale variations. Diatoms could play an important role in total DMS or DMSPp abundance in coastal waters. Nitrate was found to have a two-phase relationship with DMSPp concentrations: positive when nitrate concentration was lower than 1 mumol/L, and negative when it was above. Anthropogenic factors such as sewage input and aquaculture also showed influences on DMS or DMSPp concentration.

Responses of a coastal phytoplankton community to increased nutrient input from the Changjiang (Yangtze) River

Nutrient input from the Changjiang River (Yangtze River) has been increasing dramatically since the 1960s. At the mouth of the Changjiang River, the nitrate concentration has increased about three-fold in 40 years, from 20.5 mu mol/L in the 1960s to 59.1 mu mol/L in the 1980s and to 80.6 mu mol/L in 1990-2004. Phosphate concentration increased by a factor of 30%, from 0.59 mu mol/L in the 1980s to 0.77 mu mol/L in 1990-2004. The increasing nitrate input has arisen mostly from the mid and lower reaches of the Changjiang River, where the river meets one of the most strongly developed agriculture areas in China. Responses of the coastal phytoplankton community to the increasing nutrient inputs are also seen in the available monitoring data. First, a trend of increasing phytoplankton standing stock from 1984 to 2002 appeared in the Changjiang River estuary and adjacent coastal waters, especially in late spring. Secondly, the proportion of diatoms in the whole phytoplankton community showed a decreasing trend from about 85% in 1984 to about 60% in 2000. Finally, red tides/harmful algal blooms increased dramatically in this area in terms of both number and scale. About 30-80 red tide events were recorded each year from 2000 to 2005 in the East China Sea. The scale of some blooms has been in excess of 10,000 km(2). (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.