海陆温差是海-陆间热力对比的重要表征,对区域乃至全球气候产生重要影响.研究基于2001-2021年中分辨率成像光谱仪(MODIS)遥感数据,研究了中国东部地区地表温度、海表温度以及海陆温差的时空变化及区域差异特征.结果表明:2001-2021年中国东部地区地表温度和海表温度均呈显著上升趋势,上升幅度分别为0.34 ℃/10a和0.32 ℃/10a;夜间地表温度和海表温度的上升态势更突出;各季节中,冬季地表温度和夏季海表温度增幅最大,分别达0.45 ℃/10a和0.43 ℃/10a(P＜0.05);空间上,中国东部地表温度总体呈南高北低的格局特征,海表温度则表现出从东北向西南递增、近岸低于远岸的特征.研究时段内,中国东部地区海陆温差通常为负值,海表温度总体高于地表温度,且离海岸线越近的缓冲区范围内海陆温差越小;100 km、200 km和300 km缓冲区范围内年际海陆温差总体呈减小趋势,其中100 km缓冲区范围内的降幅最大;各季节中,春季和冬季海陆温差呈减小趋势,夏季和秋季的呈增大趋势;空间上,以30°N为界,以北和以南区域的海陆温差分别呈减小和增大趋势.

海岸线和海岸带景观对于维系河口海岸带生态系统稳定意义重大.利用遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,获取辽河口海岸线1985-2017年Landsat遥感影像数据,对海岸线长度变化、岸线属性变化以及海岸带景观类型演变特征进行分析.结果表明:(1)1985-2017 年辽河口海岸线呈淤积的趋势,海岸线总体向海迁移,海岸线类型由天然岸线向人工岸线转变.海岸线长度减少 5.09 km,海岸线蜿蜒形态无明显变化.人类活动是辽河口海岸线迁移和转变的主要因素.(2)辽河口潮滩的边缘密度整体下降;道路的斑块密度总体 PD上升 0.15,最低值为 0.01(1985);自然景观斑块所占面积比例逐渐下降,农田的PLAND值逐渐升高;人为景观的面积加权平均斑块分维数指数逐渐变小表明人类活动对辽河口海岸带景观的干扰逐渐变强.(3)1985-2017 年间,泥滩和河流面积减少,养殖、城镇、水库、油井、农田、道路等用地面积增长 7975.42 hm2,增长占比为 11.37%.1994 年出的现农田和水库岸线,且均由自然岸线转化而来.

选择博斯腾湖北岸优势种塔干柽柳为研究对象,对不同地下水埋深处其光合特性进行对比研究,探究塔干柽柳对不同地下水埋深的响应和适应机制.在垂直湖岸线的方向上,选取地下水埋深为0 m,1.25 m和2.25 m的样地,选择健康的3—5龄塔干柽柳作为测量对象,用Li-6400光合作用仪测定其光响应过程.结果如下:(1)当PAR>800μmol·m–2·s–1时,对应相同的光合有效辐射,不同地下水埋深处塔干柽柳的净光合速率(Pn)的值的表现为:Pn地下水埋深2.25m>Pn地下水埋深1.25m>Pn地下水埋深0m;(2)地下水埋深2.25 m处,塔干柽柳的净光合速率定积分值最高,由非直角双曲线拟合得到的饱和净光合速率值最大,暗呼吸速率最大,光饱和点最高,光补偿点最低;(3)当PAR>1000μmol·m–2·s–1时,地下水埋深2.25 m处,塔干柽柳的胞间浓度CO2(Ci)和蒸腾速率(Tr)随光合有效辐射的增加而增加,地下水埋深0 m和1.25 m处呈平稳的变化趋势;(4)当PAR<800μmol·m–2·s–1,水分利用效率(WUE)光响应三条曲线整体值大致表现为:地下水埋深2.25 m>地下水埋深1.25 m>地下水埋深0 m.得出如下结论:地下水埋深2.25 m处塔干柽柳的光合特征参数以及水分利用效率等各项生理指标均表现最佳,博斯腾湖北岸水埋深约2.25 m处适宜塔干柽柳生长.

利用多期遥感数据,提取营口南部海岸五期岸线变化信息、分维值,并利用Arcgis10.2中渔网工具创建评价单元.计算景观格局指数,构建人为干扰强度指标,并进一步探讨岸线变化和景观格局变化对人类活动的动态响应.结果表明:(1)研究区围垦导致岸线长度增长、岸线分形维数的增大,1990-2015年四个时段中岸线年增长速率为0.52％、0.53％、4.98％和0.96％;(2)景观格局指数反映2005年之前景观边界、形状复杂程度与破碎程度有所增加;2005年之后景观形状趋于规则化、土地利用趋于均衡化;(3)研究期间强干扰和弱干扰区域面积均有所增加,中等干扰强度区域面积减小;(4)斑块密度、总边缘长度、边缘密度、景观形状指数和平均分维值均与平均干扰强度指数变化同步.Shannon多样性指数与人为干扰强度变化呈反相关;(5)岸线长度变化和岸线分形维数变化都与人类干扰度呈反相关,相关性分别为-0.97和-0.98.

通过野外调查、资料收集并结合GIS方法对长江中下游9个湖泊岸线形态演变和水生植物多样性现状及变化进行了研究.结果显示,近几十年来长江中下游一些湖泊岸线长度和计盒维数均显著降低;水生植物物种多样性总体呈下降趋势.相关性分析表明,湖泊岸线发育系数和湖泊计盒维数均与水生植物多样性呈显著相关;湖泊岸线形态特征显著影响沉水、漂浮植物物种多样性.本研究表明湖泊岸线形态对水生植物的生长及分布影响显著,保护湖泊岸线形态对维持水生植物多样性及湖泊生态系统功能具有重要作用.

近年来,中国沿海处于快速工业化和城市化驱动下的新一轮大规模围填海阶段,环渤海围填海历史久、规模大,已成为我国围填海的重心区域.由于围填海和河口三角洲增长,1940s以来渤海面积萎缩了0.57× 104km2,萎缩速率大于82km2/a,2000年以来萎缩速率更高达141km2/a;渤海自然岸线的长度和比例也急剧下降,由1990年的1397km减少为2014年的561km,占岸线总长度的比例由54.92％下降为16.18％.围填海导致多种危害,如:海洋潮波和水动力条件变化,近岸和近海沉积环境与水下地形变化,加剧近岸水环境与底泥环境污染,潮滩湿地面积减损与生态功能下降,底栖生物栖息地减损和群落破坏,侵占和破坏渔业资源“三场一通道”,加剧海岸带自然灾害风险、诱发经济社会系统风险,对产业和经济发展带来不利影响,等.在分析我国围填海监督管理现状和问题的基础上,提出政策建议:改革和优化围填海管理体制,建立陆海协调与联动机制,完善法律法规;严格执行生态红线制度,控制围填海规模与速度,推进和优化保护区建设;开展已围填区及其周边海域环境和生态的恢复与重建;强化已围填区新增土地资源的监管和集约优化利用;加强基础观测体系建设,大力促进科学研究的发展;促进公众、利益相关方及非政府组织参与到滨海湿地的保护.

大珠山遗址是青岛市首个具有地层依据的旧石器遗址.该遗址的发掘不仅丰富了我国沿海地区的旧石器考古材料,更对探讨早期人类的生存适应和迁移扩散等问题具有深远意义.解译遗址中的环境背景信息,可以帮助我们更准确地理解当时人类的生存状态.本文通过花粉和磁化率等指标,重建了该遗址所在区域的环境演变过程.研究结果显示:1)大珠山遗址的光释光年龄为65.7-52.9ka,对应MIS4-MIS3c;2)从MIS5b到MIS3b (86.0-45.0ka),区域植被经历4个演替阶段,依次为落叶林草原、落叶阔叶林草原、温带草原和疏林草原,其反映的气候趋势与区域背景下的环境变化过程基本一致;3)MIS4-MIS3c期间迅速回暖的气候,稳定适宜的生存环境,均为早期人类的活动提供良好的生态背景.随后气候转冷,海岸线后退,该地区的人类遗存明显减少,可能指示人类活动减弱或者迁出.这种不同时期内的人类活动强度的变化,表明气候主控下的生存环境变化深刻影响着近海地区早期人类的适应策略.

研究滨海地区盐雾沉降的时空分布及其影响因素,以期为滨海绿化植物的选择与配置提供依据.以福建省古雷半岛为研究站点,设置盐雾沉降缸研究离海岸线距离和防护林对盐雾沉降量的影响;同时模拟不同生活型植物的高度,研究不同高度盐雾沉降量的差异.结果 表明:春夏秋冬四季,盐雾沉降量均表现出随离海距离的增加逐渐降低的趋势,冬季盐雾沉降量在离海岸线500 m内快速下降,在500 m以外则下降速度趋缓;防护林的存在能减少盐雾沉降量,这种效果在盐雾危害严重的冬季更明显,可使盐雾沉降量降低15.4％;在无防护林遮挡条件下,盐雾沉降量在不同高度上差异不显著;主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)显示,离海距离、平均风速和东北风向频率是3个影响盐雾沉降量的主要环境因子.南方沿海地区盐雾沉降量存在明显的时空变化,离海500 m范围为盐雾危害重点防范区域,防护林或类似遮挡物的存在,可以显著减少盐雾沉降量.

自工业革命以来,在人类活动的影响下,大气CO2浓度持续增加,其中有大约1/3被海洋吸收,造成海水pH值降低和碳酸盐平衡体系的波动,即“海洋酸化”现象(Ocean Acidification).据联合国政府间气候变化专门委员会预测,如果以当前速率排放CO2,到21世纪末表层海水的pH值将降低至7.7-7.8,而到2300年将降低至7.3-7.4.作为鱼类对外界刺激最直接的反应,行为在鱼类的繁衍、捕食、避敌等过程中发挥着关键作用.基于此,海洋酸化对海洋鱼类行为的影响受到了越来越多关注.现有研究结果显示海洋酸化不仅会显著干扰包括嗅觉、听觉、视觉在内的感官功能,还将对神经生理功能和细胞信号传导等过程产生不利影响,从而影响海洋鱼类的捕食、逃避捕食、行为侧向化、栖息地识别与选择和集群等行为.行为异常将直接损害鱼类种群的生存与繁衍,继而威胁海洋生态系统的稳定和功能.我国海岸线漫长,海域辽阔,鱼类资源丰富,鱼类捕捞和养殖业发达.但与国外相比,国内此类研究十分匮乏,仅见零星报道.这种现状极大的制约了我国相关应对策略的制定,对我国海洋生态保育和渔业发展非常不利.此外,当前的研究也存在研究范围窄、研究手段不合理、行为效应、潜在机制及生态风险考察不足、研究结果难以整合等问题亟待改进.为此,研究对国内外相关研究进展进行了梳理和总结,并对未来的研究进行展望,以期弥补上述缺憾,促进国内相关研究的广泛开展.

运用景观格局指数、缓冲带分析和移动窗口法相结合的方法,分析了福建东山岛18年来从沿海到内陆和海岸地带的景观破碎化梯度变化特征.结果 显示:东山岛各缓冲带的景观破碎化程度总体随时间在不断增强,但不同区域有所差异;近海岸地带、西北部及南部的有林地带的破碎化程度持续降低,而中北部和南部城镇农田集中区人为干扰日益强烈,破碎化程度不断增加;采用半变异函数和移动窗口相结合的方法,确定东山岛景观破碎化分析的特征尺度为1000m;在此尺度下,发现景观破碎化指数的变化率随时间存在明显的空间差异,而运用设置样线并提取样点的景观破碎化指数的方法,则发现距离海岸线500m和1000m处的地带破碎化程度不断加剧,是东山岛沿海人为干扰的强烈地带;东山岛人工干扰随时间趋向分散,破碎化指数曲线波动趋向显著;城镇化、旅游和农业发展应该是东山岛景观破碎化的主导驱动因子;采用Pearson相关系数分析景观破碎化与景观格局其他方面特征的相关性,发现它们具有较强相关性,说明运用景观破碎化指数能够反映东山岛景观格局变化的基本特征.