为了解南沙群岛珊瑚礁主要鱼类的营养结构特征, 本研究于2023年春季在南沙永暑礁和美济礁珊瑚礁海域采集了23种鱼类, 并应用碳、氮稳定同位素(δ¹³C和δ¹⁵N) 技术, 分析了珊瑚礁主要鱼类的营养结构特征和组成, 构建了连续营养级谱。永暑礁鱼类的δ¹³C介于-18.74‰~-14.33‰, 均值为(-16.33±1.28)‰; δ¹⁵N介于5.96‰~9.37‰, 均值为(8.46±0.48)‰。美济礁鱼类的δ¹³C介于-18.01‰~-12.70‰, 均值为(-15.02±1.53)‰; δ¹⁵N介于7.31‰~8.82‰, 均值为(8.21±0.93)‰。永暑礁和美济礁鱼类的δ¹³C值差异显著, 美济礁鱼类食物来源更广; δ¹⁵N值无显著性差异, 两者的营养层次结构组成相似。通过鱼类的碳氮稳定同位素聚类分析结果, 可将两个岛礁的鱼类均可划分为底栖性鱼类和底栖性、游泳性鱼类混合营养组群, 其中美济礁的营养组群划分模糊, 肉食性鱼类存在明显的摄食竞争情况。美济礁和永暑礁营养级范围分别为2.79~3.23和2.39~3.39, 两个珊瑚岛礁均以中、低营养级的肉食性鱼类为主, 大部分肉食性鱼类处于较窄的生态位范围内。与近岸热带亚热带海湾相比, 南沙珊瑚岛礁的鱼类群落营养结构组成更复杂, 食物来源更广泛, 群落冗余度较低。本研究结果可为南沙珊瑚岛礁渔业资源的保护和可持续管理提供基础资料和科学依据。

文章基于二维不可压缩两相流数值模型, 首先通过对比数值计算结果与试验数据, 验证了该两相流涌潮计算模型模拟波状涌潮与海塘相互作用的可靠性; 然后通过设置合理的计算工况, 系统分析了风速、涌潮高度、潮前水深和斜坡坡度对波状涌潮在海塘上的越浪水动力特性的影响。计算结果表明: 向岸风速会显著影响波状涌潮的海塘越浪量, 风速越大, 涌潮的越浪量越大, 且挡浪墙所受荷载也越大; 随着涌潮高度和潮前水深的增大, 涌潮越浪量和挡浪墙所受涌潮荷载也随之增大; 当增大海塘斜坡坡度时, 涌潮越浪量和挡浪墙所受涌潮荷载均呈现先增大后减小的趋势。

热带海洋特色生态系统是指珊瑚礁、红树林、海草床等由独特生境与生物共同构成的生态系统, 主要分布于全球热带亚热带海区; 其特点是物质循环效率高, 生态功能独特, 具有丰富的生物多样性和极高生产力, 历来是海洋科学研究和资源利用与保护的重点对象。然而, 受人类活动和全球气候变化等多重压力影响, 这些生态系统的退化趋势日益凸显。如何恢复热带海洋特色生态系统的功能, 促进它们的可持续发展并造福人类, 引起了学界和国际社会的高度关注。本文阐述了世界热带海洋特色生态系统的分布格局、退化趋势及其影响因素, 分析了我国珊瑚礁、红树林、海草床生态系统的分布现状和生物多样性特点, 并以珊瑚礁生态系统为重点, 探讨了热带海洋特色生态系统退化的原因, 以及目前我国开展修复和保护的有关行动措施。根据全球生物多样性保护行动计划, 结合我国的实际情况, 提出热带海洋特色生态系统恢复重构与保护的对策建议: 1)建议国家组建南海特色生态系统研究中心、智能监测监控系统、专项数据库和专家智库; 2)设立热带海洋特色生态系统恢复与保护示范区, 组织多学科领域专家联合开展研究—试验—示范—评估—推广—监控; 3)健全政策法规, 加强执法管理, 重视科普教育, 提高公众环保意识, 形成社会自觉行动。这些将为加强热带海洋特色生态系统及其生物多样性的保护和管理, 维护其可持续发展和落实《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》提出的30×30目标提供参考。

加强对海水养殖生态系统的基本认知, 揭示养殖活动的环境生态效应, 是近年来海洋生态学研究关注的焦点之一。纤毛虫是海水养殖生态系统的重要组成部分, 在健康养殖中发挥着重要的作用。本文针对当前国内外关于海水养殖中纤毛虫研究的进展进行综述, 介绍了养殖水体中纤毛虫生物多样性、纤毛虫病害、养殖活动对纤毛虫的影响、纤毛虫对养殖环境的指示等; 此外对已有研究的不足进行了归纳, 对未来发展的趋势进行了展望, 为深入认识纤毛虫在海水养殖中的生态角色, 揭示海水养殖生态与环境效应研究提供借鉴和参考。

全球海洋变化所引起的极端波浪海洋灾害趋强, 势必会加剧海南岛的海蚀崖侵蚀地质灾害危险。海蚀平台能够有效衰减波浪能量, 从而降低极端波浪对海蚀崖的侵蚀破坏。海南岛西北部的火山岩基岩海岸地区, 存在大量海蚀平台地貌, 是研究海蚀平台对海蚀崖侵蚀影响的理想地区。文章以海南岛儋州市峨蔓镇的五彩湾基岩海岸为研究对象, 利用海洋遥感影像刻画了五彩湾海蚀崖近十年的平均侵蚀速率达0.26m·a^-1, 通过物理海洋分析方法预测了研究区未来100年回归周期可能遭受的最大波高达7.8m, 进一步基于海岸地貌研究方法调查了五彩湾倾斜型海蚀平台的地貌特征, 及其后部海蚀崖岩石的抗侵蚀强度, 从而通过数值计算证明了海蚀平台可以使得未来极端波浪对五彩湾海蚀崖的侵蚀强度平均减缓80%以上。此外, 文章进一步探讨了五彩湾海蚀崖底部沉积沙滩、崖底植被和海蚀崖滑塌堆积物的天然护岸作用。

自始新世以来, 西菲律宾海板块经历了复杂的地质演化过程, 在盆地形成过程中伴随有大量板内火山岩形成, 板内火山岩主要表现为洋底高原, 这些板内火山岩之间的联系一直是研究关注的重点。其中, 本哈姆隆起和乌尔达内塔两个洋底高原因其构造位置特殊是研究西菲律宾海盆内板内火山岩相互关系的良好切入点。本次研究对在乌尔达内塔高原获得的10个火山岩样品进行了电子探针矿物分析, 全岩主量元素、微量元素及同位素分析。分析结果表明我们获得的乌尔达内塔高原火山岩为碱性玄武岩, 其地幔归一化微量元素模式具有典型洋岛玄武岩特征; 具有较高的(Sm/Yb)_N值(1.89~3.92), 指示源区可能存在石榴子石。结合前人研究获得的西菲律宾海盆板内火山岩数据, 我们发现乌尔达内塔高原碱性玄武岩具有与本哈姆隆起拉斑玄武岩相似的Sr-Nd-Hf同位素组成, 但具有明显低的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb同位素组成; 西菲律宾海盆内碱性洋岛玄武岩与拉斑洋岛玄武岩的Sr-Nd-Hf同位素组成范围几乎相同, 但铅同位素组成存在明显差异, 碱性洋岛玄武岩的铅同位素比值范围更大。西菲律宾盆地形成环境复杂, 板内火山岩形成时可能受到盆地扩张作用和地幔柱的影响, 我们利用同位素数据模拟了地幔柱与扩张中心相互作用对板内碱性玄武岩的影响, 模拟结果表明碱性火山岩的低²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值不能通过与地幔柱有关的富集组分和与海盆扩张作用有关的亏损组分混合实现, 表明乌尔达内塔高原碱性火山岩具有一个相对独立的地幔源区, 形成时已远离扩张中心, 不受扩张作用影响。另一方面, 乌尔达内塔高原碱性玄武岩形成时晚于拉斑玄武岩1~2Ma, 并且部分熔融程度更低, 乌尔达内塔高原拉斑玄武岩和碱性玄武岩可能分别对应岩浆活动的主要阶段和晚期阶段。因此, 我们认为乌尔达内塔高原与本哈姆隆起岩浆活动的主要阶段可能具有相同的地幔源区, 两高原受同一地幔柱影响; 在乌尔达内塔高原岩浆活动的晚期阶段, 乌尔达内塔高原则具有相对独立的源区。

利用2021—2023年夏季珠江口及毗邻海域现场调查资料, 分析了夏季水文要素的时空变化及其影响因素。研究表明: 夏季温盐均表现为东北—西南走向的空间分布特征, 但三年调查期间的量值变化显著。平均海表温度 2021年最低, 2022年最高; 底层海温2021年最高, 2022和2023年依次减小。2022年强径流导致冲淡水向外扩展范围广, 海表盐度明显低于2021和2023年; 底层盐度2023年最高, 2021和2022年依次减小。中、底层温盐变化与台风过境及陆架低温高盐水入侵有关。2021年台风Lupit过境后垂向温盐混合均匀可直达海底, 层结减弱。观测期间陆架水上溯至伶仃洋, 在此形成低温区和显著盐度锋面。2022和2023年陆架水入侵依次增强, 中、底层海温(盐度)依次降低(增大)。2023年强上升流抑制珠江口冲淡水向陆架扩散, 导致陆架海表盐度高于前两年。底层温盐随潮汐而变化, 涨潮时高盐冷水向岸运动导致温度下降、盐度升高, 退潮时则反之。海表温度与气温具有较好正相关关系, 随气温变化明显。

本文以蓝环水母(Phyllorhiza sp.)为研究对象, 观察其自由游泳胞芽形态及附着变态为水螅体、水螅体横裂产生碟状体以及碟状体变态发育成水母体的过程。蓝环水母水螅体具有出芽生殖和横裂生殖两种无性繁殖方式。水螅体可在实验室长期保存, 在20~25℃均可进行出芽生殖和横裂生殖, 自由游泳胞芽附着变态发育为成熟水螅体需10~12d, 水螅体出芽开始至产生自由游泳胞芽需要2~3d, 成熟水螅体横裂生殖产生碟状体, 从开始横裂至碟状体释放需经过4~5d, 为单碟型横裂, 当横裂体感觉器形成到水螅体触手完全消失之前横裂体中央口盘边缘会变为蓝紫色。碟状体在温度25℃、盐度29‰~32‰的条件下, 约12d发育成水母幼体。

文章基于中国气象局提供的最佳台风路径资料, 基于K均值聚类分析法将2002年至2021年由西太暖池进入中国近海的台风分为3类, 并依据台风路径特征将3类台风分别命名为西行路径台风、西北路径台风和转向路径台风, 并使用遥感系统(remote sensing systems, REMSS)提供的海表面温度最优插值日产品和区域海气浪耦合模型(coupled ocean atmosphere wave sediment transport modeling system, COAWST)的模拟结果, 对这3类台风造成的上层海洋温度的变化特征进行统计研究。结果显示, 3种台风对海表面温度(sea surface temperature, SST)影响特征的不同主要体现在对SST的冷却幅度和作用时间上: 转向路径台风对SST的冷却幅度最大并且作用时间最长, 西北路径台风次之, 而西行路径台风冷却幅度最小且作用时间最短; 3种台风对混合层厚度(mixed layer thickness, MLT)与温跃层厚度(thermocline thickness, TT)影响的差异主要体现在MLT和TT的变化幅度和恢复时间上: 转向路径台风的MLT和TT变化幅度最大, 西北路径台风次之, 西行路径台风最小。对于MLT与TT的恢复速度, 西北路径台风整体上要明显快于西行路径台风和转向路径台风。

发挥红树林、海草床等典型蓝碳生态系统的碳汇功能是缓解全球气候变化自然的解决方案之一。广东省蓝碳资源丰富, 厘清典型蓝碳生态系统碳汇研究进展对生态系统的保护修复与政策制定具有重要的科学意义。文章以中国知网(Chinese National Knowledge Infrastructure, CNKI)总库的文献为主要数据来源, 应用CiteSpace文献计量学方法对近20年发表的94篇关于广东省蓝碳生态系统碳汇相关的中英文文献从研究现状、发展趋势等方面进行分析, 探讨该领域的研究热点及未来研究方向。基于对文章作者、研究机构、关键词等可视化分析的结果, 显示广东省蓝碳生态系统碳汇的研究大致可以分为3个阶段: 起步阶段(2003—2011年)、缓慢发展阶段(2012—2016年)和快速发展阶段(2017—2023年)。关键词共现图谱和聚类图谱分析结果表明, 已有研究主要集中在碳储量、红树林、海洋碳汇、海草床、生物量等方面, 未来的研究热点将仍然以碳达峰碳中和为目标导向, 建议未来要加强广东省红树林、海草床等典型蓝碳生态系统碳汇的监测和核算方法研究及典型蓝碳生态系统增汇技术的研发, 构建典型蓝碳生态系统的负碳技术体系, 实现蓝碳生态系统的保护修复与固碳增汇协同增效, 推动实现碳达峰碳中和目标。

本文基于卫星遥感的珊瑚礁热浪监测数据集, 对2022年7月1日—9月30日西北太平洋海域海洋热浪的分布特征进行分析, 主要研究了热浪较强的三个区域单站点的典型海洋热浪过程及区域海洋热浪的形成机制。结果表明:(1)西北太平洋海洋热浪各属性的空间分布，除了最大强度外，均具有一定的相似性, 总体而言高值较为集中。(2)江苏外海海域的海洋热浪各属性显著高于其他海域; 台湾附近黑潮流域海洋热浪最大强度不高，但持续时间较长; 广东近海海域的海洋热浪属性值均高于西北太平洋的空间均值。(3)江苏外海海域92d内的一次海洋热浪生成，与西太平洋副热带高压扩张下的大气强迫联合作用，以及大气风场对黑潮流域大量感热以及潜热的输送过程密切相关。台湾附近黑潮流域以及广东近海海域的一次海洋热浪主要是由西太平洋副热带高压控制下增多的太阳辐射直接强迫所引起的。

海洋热浪是发生在海洋上的极端高温事件, 对海洋环境和生态系统具有破坏性影响。文章采用1960—2020年第五代欧洲中期天气预报中心再分析资料(European centre for medium-range weather forecasts reanalysis v5, ERA5)和英国气象局哈德来中心全球海冰和海洋表面温度资料集(Hadley centre global sea ie and sea surface temperature, HadISST)以及地球系统模式(community Earth system model, CESM1)北大西洋理想试验数据等, 通过相关、合成分析等多种统计方法, 研究了厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation, ENSO)与次年初夏西太平洋海洋热浪年际关系的变化特征, 并进一步探讨了二者关系发生年代际变化的可能成因。研究结果表明: 1) ENSO与次年初夏西太平洋海洋热浪月数的年际关系具有明显的年代际变化特征, 北大西洋多年代际振荡(Atantic multidecadal oscillation, AMO)是二者年际关系发生年代际变化的主要成因。当AMO处于正位相时, ENSO与次年初夏西太平洋海洋热浪存在显著的正相关关系, 而当AMO处于负位相时, 上述二者相关关系不再显著; 2) AMO主要通过调控ENSO事件的强度进而影响西北太平洋大气环流的异常响应, 从而进一步影响ENSO与次年初夏西太平洋海洋热浪之间的关系。当AMO处于负(正)位相时, 相对较强(弱)的ENSO事件通过强(弱)风-蒸发-海温正反馈过程, 使得ENSO事件次年初夏西北太平洋地区产生位置相对偏东(西)、强度相对偏强(弱)的异常反气旋/气旋。异常反气旋/气旋的位置和强度导致初夏西太平洋海洋热浪的分布在AMO正、负位相存在显著差异。

为明确西沙群岛浪花礁鱼类物种组成, 揭示鱼类演变特征, 保护和合理利用西沙群岛珊瑚礁鱼类, 于2023年通过潜水捕捞、手钓、水下视频以及eDNA等手段对浪花礁珊瑚礁鱼类进行调查研究, 并结合1979年、1998—1999年及2003年的历史数据, 解析浪花礁鱼类种类组成及变化情况。截至目前浪花礁共发现鱼类259种, 隶属12个目47科115属, 其中鲈形目鱼类最多, 为200种。结果显示: (1) 浪花礁鱼类物种数与其对应的最大全长成指数相关, 物种数随最大全长增加而显著减少, 并且浪花礁以小型鱼类和肉食性鱼类占据主导地位, 分别占总种类数的49.03%和59.07%; (2) 2023年的调查结果较历史数据共有77种鱼类近年未发现, 以肉食性最多, 而大型鱼类几乎全为肉食性鱼类, 并且7种位列于国际自然及自然资源保护联盟(International Union for Conservation of Nature, IUCN)红色名录的鱼类均为大型鱼类, 除了棕点石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus), 其他在本研究均未发现; (3) 浪花礁鱼类在种类组成、食性组成及不同体型层面较历史的相似性指数均不相似甚至极不相似, 尤其是大型鱼类和肉食性鱼类的相似度最低; (4) 平均分类差异指数(Δ⁺)和变异分类差异指数(Λ⁺)呈下降趋势, 降幅明显并低于95%置信区间。以上结果表明, 浪花礁环境受到扰动, 气候变化和人类干扰等多重压力导致浪花礁鱼类组成发生显著更替, 大型肉食性鱼类所受影响最为显著。本研究为浪花礁珊瑚礁生态系统的深层理解和有效管理与保护提供了理论参考, 为珊瑚礁生态系统的修复提供了基础数据和科学依据。

粤东附近海域具有丰富的渔业资源和复杂的水文环境。在气候变化背景下, 为系统提升该海域海洋观测水平和生态动力过程的认知, 于2022年5月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)和2023年1月(冬季)开展了四个季节的水文动力、生物、化学等生态环境要素的综合考察。基于镜检浮游动物的鉴定结果, 分析该海域浮游动物群落特征, 探讨其时空分布的影响因素。根据环境因子聚类, 调查海域可分为近岸(主要受人类活动影响)和远岸(主要为海流影响)区域, 不同季节和区域浮游动物群落结构存在显著差异。春、夏季浮游动物动物种类、生物量和丰度均高于秋、冬季; 远岸区浮游动物种数、生物量和丰度显著高于近岸, 并且浮游动物群落结构的季节差异在远岸区更加明显。桡足类和毛颚类为调查海域的主要浮游动物类群。浮游幼虫和鱼卵的丰度在春季显著高于其他季节, 并且峰值集中在南澳岛西南韩江口附近海域, 说明该区域为粤东重要的产卵场。受粤东沿岸上升流影响, 夏季桡足类的种类和丰度增加; 而冬季, 浮游动物主要由闽浙沿岸流所携带的暖温带种所组成, 中华哲水蚤(Calanus sinicus)在S8站位高达1000 ind.·m^-3。另外, 近岸养殖区内的浮游动物出现种类少、生物量和丰度较低, 个别调查站网采样品基本无浮游动物检出。在人类活动和气候变化的双重影响下, 粤东近海浮游动物需要进行长期系统监测分析其对海洋环境变化的响应。

黑碳是一种广泛存在于不同环境中且抗氧化、耐分解的含碳物质。作为惰性有机碳的重要组分, 黑碳深刻影响着全球碳循环。当前海洋黑碳收支的不平衡研究结果表明海洋中可能存在未知的或被忽略的黑碳来源或埋藏路径。随着深渊海沟、热液区和冷泉区等这些地球上最为极端的海洋环境黑碳研究的不断深入, 已经确认这些环境中存在独特的黑碳循环过程, 可能是海洋黑碳的重要源或汇。本文综述了海洋极端环境中黑碳的地球化学特征, 发现深渊海沟独特的“V”字型地形有利于物质汇聚, 其中的黑碳比同沉积的有机碳更为古老, 黑碳年埋藏量可达约(1.0±0.5)Tg; 热液区的高温流体通过“灼烧”有机质形成原位自生黑碳, 其每年向海洋贡献的黑碳可达1.6~9.7Tg, 是海洋黑碳的重要来源; 冷泉区黑碳的源汇过程尚不清楚, 但区域内丰度极高的甲烷厌氧氧化古菌最近被证明可以直接产生黑碳, 其碳同位素值负偏至-60‰以下, 这是迄今为止唯一的一种微生物来源黑碳, 是对黑碳类型传统认识的重要补充。尽管目前已经建立海洋黑碳源汇过程的总体框架, 但尚缺乏对海洋极端环境黑碳的直接形态观察及特征分析, 未来的研究需要明确海洋极端环境中陆源黑碳与海洋自生黑碳的比例, 以进一步了解海洋黑碳源汇过程并探讨极端环境黑碳在海洋碳循环中扮演的角色。

砂质海岸是滨海湿地生态系统类型之一, 具有重要的生态服务功能, 同时也易受到人类活动和全球气候变化的影响。2022年9月和12月在福建深沪湾砂质海岸布设10条调查剖面, 开展秋冬两个季节的砂质海岸地形、地貌特征观测以及沉积物粒度测定, 基于砂质海岸资源禀赋评估指标、自然灾害承灾能力评估指标以及相应的分级等级赋值, 对福建深沪湾砂质海岸自然资源禀赋和自然灾害承灾能力进行了综合评估。深沪湾秋季沙滩潮间带宽度150~800m, 冬季为150~950m, 总体呈中间窄两边宽趋势, 潮间带坡度总体较缓。与秋季相比, 冬季高程、干滩宽度和潮间带宽度均有所增加。2条沉积物粒度特征调查剖面的滩肩区成分均为砂, 高潮区沉积物成分均为砂和砾石, 中潮和低潮区主要成分为砂和粉砂, 但秋季和冬季组分存在差异。深沪湾砂质海岸海滩总体自然资源禀赋较好, 但由于受到向海开阔度、相对潮差等因素的影响, 自然灾害承灾能力不高。研究成果可为掌握福建深沪湾砂质海岸地形、地貌基本特征提供了第一手基本数据, 为提升福建深沪湾砂质海岸海滩自然资源禀赋、自然灾害承灾能力以及砂质海岸保护修复提供技术支撑。

对采集自中国南海的豆荚软珊瑚Lobophytum sp.的化学成分及生物活性进行研究。采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、半制备高效液相色谱等分离手段进行分离纯化, 通过对¹H NMR、¹³C NMR等波谱数据分析并对比相关参考文献数据, 确定了化合物的结构。从豆荚软珊瑚Lobophytum sp.中共分离鉴定了12个化合物, 包括9个二萜类化合物: (+)-(7R, 8R)-epoxy-7, 8-dihydrocembrene C(1)、(1R, 2E, 4R, 7E, 11E)-cembra-2, 7, 11-triene-4-ol(2)、(-)-(2R, 7R, 8R)-sarcophytoxide(3)、entsarcophine(4)、sarcotenusene C(5)、(7S, 8S)-epoxy-1, 3, 11-cembratrien-16-oic methyl ester(6)、sarcophytonin B(7)、sarcoconvolutum D(8)、laevigatol A(9); 3个甾体类化合物: 菜油甾醇(10)、(24S)-24-甲基胆甾醇(11)、柳珊瑚甾醇(12)。化合物8为首次从豆荚软珊瑚Lobophytum sp.中分离得到。化合物3、4、5、7、10对鱼类致病菌美人鱼发光杆菌FP2244、耐土霉素的副乳房链球菌SPOF3K, 以及人类致病菌耐万古霉素屎肠球菌均具有显著的抗菌活性。

潟湖体系的潮汐动力对其地貌演变、生态环境保护与海岸带资源的可持续开发利用等具有重要影响。以广东惠州双月湾潟湖为研究靶区, 基于2020—2023年4次潮位观测资料, 采用基于光滑导纳原理的短时调和分析(modified harmonic analysis model on the basis of the credo of smoothness, MHACS)模型和数理统计方法初步探讨该潟湖体系潮波传播和变化过程。结果表明,双月湾潟湖体系平均潮差为0.52~0.69m, 潮波从口门传播至潟湖上段, 其能量明显减小, 特别是上游区域的潮波衰减率为近口门段20倍, 潮波传播速度亦降低至近口门段的12%。在潟湖中, 半日潮M₂、全日潮K₁和浅水潮M₄占据主导, 其振幅分别为23.06cm、30.4cm和7.74cm。其中, 全日潮和半日潮的振幅月变化较为稳定, 而浅水分潮的季节波动更加明显, 尤其是向上游传播时, 分潮的振幅和迟角季节性变化更为显著。潮波通过口门传入双月湾潟湖, 受地形辐聚与底床摩擦效应影响, 不同河段的潮波传播速度差异显著, 尤其是半日潮在口门区的传播速度普遍高于全日潮。各分潮在潟湖内的振幅衰减明显, 特别是S₂、M₄和MS₄分潮的振幅梯度最为显著(4×10^-6m^-1)。

在南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编项目实施过程中, 数据共享是一项重要工作。文章主要介绍南海科考历史资料整编综合数据库暨“数字南海”平台的设计与建设。首先阐述“数字南海”的设计与开发重点, 实现数据管理共享的流程集约化和资源利用高效化; 其次以“航次一张图”和“岛礁一张图”模块介绍数据的交互分析应用及动态可视化应用。“数字南海”平台建设按照项目目标, 统一规划部署、统一标准体系、统一数据平台、统一成果发布, 数据服务贯穿项目实施的全生命周期, 推动形成共商共建共享共赢的数据工作发展新格局。

海洋环境数据是人类认识海洋、保护和开发利用海洋的重要战略资源。随着数字经济和科学技术的迅猛发展, 海洋环境数据成为新的重要的生产要素。海洋环境数据资产作为一种新的资产形式, 如何对其进行价值评估成为一个新的难题。通过对国内海洋数据资产价值评估的深入调查和研究, 得出传统的成本法和收益法及其二者组合的方法是目前海洋环境数据价值评估的基础, 发现新时期海洋环境数据的价值评估的方法具有复杂性、灵活性和多维度等的评价方式, 对海洋经济发展和海洋科学研究可持续性具有非常重要的经济价值。

牡蛎养殖的环境生态效应存在争议, 其对大型底栖动物的影响机理缺乏清晰认识。本研究于2020年11月(秋季)和2021年1月(冬季)在大鹏澳浮筏式牡蛎养殖区及邻近海域进行了2个航次大型底栖动物和相关环境因子的调查监测。2个航次共获得大型底栖动物103种, 种类组成以多毛类、双壳类和甲壳类物种占优势。大型底栖动物群落的物种组成在季节间(秋季和冬季)和区域间(养殖区和对照区)具有显著差异。冬季大型底栖动物的种类数、栖息密度和生物量等群落参数高于秋季, 对照区高于养殖区。生物性状分析(biological traits analysis, BTA)结果显示, 大型底栖动物群落的性状组成仅在季节间具有显著差异。牡蛎养殖区和对照区大型底栖动物群落的性状组成差异不显著, 但生物扰动方式、个体大小、摄食类型等性状在区域间仍有一定的差别。牡蛎养殖区大型底栖动物群落的功能丰富度(functional richness, F_ric)低于对照区, 但功能均匀度(functional evenness, F_eve)和功能分散度(functional divergence, F_div)在区域之间的差异不大。表层水体的叶绿素a、悬浮物、营养盐以及沉积物的有机碳、硫化物和中值粒径是影响大型底栖动物物种组成和性状组成的重要环境因子。摄食类型、栖息方式以及幼体发育方式等性状与环境因子的关系比较密切, 物种丰富度(d)和功能丰富度指数具有较高的环境指示意义。

研究涠洲岛来源鹿角珊瑚(Acropora austera)共附生真菌Arachniotus ruber GXIMD 02510的次级代谢产物及其抑菌活性。采用多种现代色谱分离技术对菌株发酵产物进行分离纯化, 利用核磁共振技术和文献数据对比解析化合物的化学结构, 并测定其抑菌活性。从粗提物中共分离鉴定了13个化合物, 分别为auxarthrols B, E, F和H (1—4)、paradictyoarthrin A (5)、chrysoqueen (6)、ocauxarthrol A (7)、1, 3, 6-三羟基-8-甲基占吨酮 (8)、N-乙酰酪胺(9)、对羟基苯乙酸甲酯(10)、间羟基苯乙酸(11)、L-tenuazonic acid(12)和2, 3, 22, 23-tertrahydroxy-2, 6, 10, 15, 19, 23-hexamethyl-tetracosa-6, 10, 14, 18-tetraene (13)。其中化合物1、4—6和11对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)具一定抑制活性, 最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)为0.078~0.312mg·mL^-1。本研究丰富了蛛网霉属(Arachniotus)真菌代谢产物结构多样性, 为抗生素研发提供化学实体。

球形棕囊藻是沿海重要且常见的有害赤潮原因种。文章对分离自广西北部湾的一株球形棕囊藻进行了不同细胞形态学和转录组学分析。结果表明, 球形棕囊藻具有2种类型的细胞, 一种是具有鞭毛的游动细胞, 另一种是不具鞭毛的不动细胞, 大小介于2~5μm, 不动细胞能够形成囊体, 直径从几微米到几百微米不等。通过转录组分析发现, 囊体细胞与单细胞相比有更多的基因发生上调表达, 且大部分差异表达基因与运输、分解代谢、氨基酸、脂质、碳水化合物等代谢途径相关, 尤其是与聚糖生物合成有关的UDP-葡萄糖醛酸-4-表异构酶(uridine diphosphate-glucose-4-epimerase)编码基因显著上调表达, 反映囊体基质形成过程中糖胺聚糖的大量合成。

滨海湿地修复是提升海岸带蓝碳生态系统碳汇功能的重要举措。浙江省持续开展了大规模的红树林引种造林工程, 然而, 人工种植红树林后湿地固碳能力及其影响因素尚不清晰。本研究以乐清湾人工种植红树林(秋茄Kandelia obovata)为对象, 研究了不同林龄土壤有机碳含量、单位面积碳储量及其垂直分布特征, 并与互花米草(Spartina alterniflora)盐沼和淤泥质光滩进行比较。结果表明,成林红树林土壤有机碳含量和储量最高, 且红树林和盐沼生境土壤有机碳含量和储量均显著高于光滩。互花米草盐沼土壤有机碳含量高于幼林红树林, 但由于互花米草盐沼土壤容重显著低于幼林红树林, 因此, 幼林红树林土壤有机碳储量略高于互花米草盐沼。不同生境土壤有机碳含量和储量都呈现随土壤深度先升高后下降的分布特征, 一般在20~50cm深度最高。采样区域和生境类型差异对土壤有机碳含量和储量影响显著, 并有显著的交互作用。孔隙水溶解氧、土壤总氮、土壤pH和孔隙水盐度与土壤有机碳含量呈显著正相关关系。本研究结果可为评估浙江省红树林北移后的固碳潜力以及湿地功能提升提供科学依据与数据支撑。

利用FY-3D卫星上搭载的微波成像仪(microwave radiation imager, MWRI)的一级亮温数据, 结合二级降雨率沿轨产品, 基于极化订正温度及散射指数(polarization corrected temperature and scattering index, PCT-SI)综合法, 建立了升轨洋面和降轨洋面两种降雨率反演模型, 并通过多个台风个例对本研究建立的两种模型进行验证。结果表明, 升轨数据与降轨数据反演降雨的效果差异不大, 反演的降雨分布区域比二级产品降雨区域略大; 两种模型均倾向于高估降雨低值、低估降雨高值; 升轨反演模型的相关系数、平均绝对误差和均方根误差分别为0.72632、2.3055mm·h^-1和2.7254mm·h^-1, 降轨反演模型的相关系数、平均绝对误差和均方根误差分别为0.73363、1.9079mm·h^-1和2.3651mm·h^-1。

南海小叶海蛞蝓(Phyllidiella nanhaiensis sp. nov.)发现于南海海域, 其形态特征与叶海牛科物种极为相似, 呈修长的卵圆形, 背部呈深灰色且具不规则乳白色瘤状突起, 其中央两排较大橙色突起并行分布。本文利用线粒体全基因组测序对其进行鉴定, 并根据蛋白编码基因(protein-coding genes, PCGs)序列分析其系统进化关系。结果表明, 该物种线粒体基因组全长为14677bp, 包含37个基因, 分别为13个PCGs、2个rRNA和22个tRNA。线粒体基因组的碱基组成为: A占30.4%、T占37.3%、C占15.0%、G占17.3%, A+T含量为67.7%。在13个PCGs中, 除了ND5和ND6使用TTG作为起始密码子外, 其他11个PCGs的起始密码子均符合ATN的形式。最大似然法进化树分析结果表明, 该物种与突丘小叶海蛞蝓(Phyllidiella pustulosa)亲缘关系极为密切, 并与媚眼叶海牛(Phyllidia ocellata)聚为一支。BLAST (basic local alignment search tool)分析发现, 该物种与P. pustulosa线粒体全基因组序列相似度为94.6%, COX1基因序列相似度为98.8%。结合形态特征与分子鉴定结果表明, 该物种为Phyllidiella属新种, 将之命名为南海小叶海蛞蝓(Phyllidiella nanhaiensis sp. nov.)。南海小叶海蛞蝓的发现及其线粒体基因组数据为Phyllidiella属的深入研究提供参考, 对海蛞蝓的物种多样性和系统发育研究具有重要意义。

印太交汇区是海洋生物多样性起源的中心, 具有极高的生物多样性。随着全球气候的持续变化和人类活动影响的日益加剧, 生态系统逐渐呈现破碎化, 此背景下, 海洋鱼类在连通破碎化的生态系统和维持生物多样性中发挥重要的生态功能。探究印太交汇区代表鱼类的遗传结构和连通性将有助于明确不同种群间的遗传多样性格局和扩散路径, 从而为生物多样性保护提供科学支撑。本研究在印太交汇区5个代表区域 (中沙群岛、南沙群岛、西沙群岛、海南岛和菲律宾) 收集了八种珊瑚礁栖鱼类 (日本刺尾鱼Acanthurus japonicus、波纹钩鳞鲀Balistapus undulatus、尾纹九棘鲈Cephalopholis urodeta、栉齿刺尾鲷Ctenochaetus striatus、金带齿颌鲷Gnathodentex aureolineatus、四带笛鲷Lutjanus kasmira, 、黑边角鳞鲀Melichthys vidua和多带副绯鲤Parupeneus multifasciatus) 共309个样本, 最终获得515条线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome C oxidase subunit I, COI) 基因和 16S rDNA 序列; 为使研究覆盖范围更加广泛, 同时在 GenBank 下载了以上八种鱼类在中国台湾岛、南沙群岛、菲律宾、印度尼西亚海域的线粒体COI基因序列, 共86条。基于此, 研究分析了以上7个代表区域不同群体间的遗传多样性和遗传分化,结果显示八种鱼类在研究区域整体具有较高水平的遗传多样性和较低的遗传分化,其中多带副绯鲤和波纹钩鳞鲀最为明显; 印度尼西亚、中国台湾岛和南海诸岛群体同样具有较高的遗传多样性。研究进一步利用物种分布模型和最小成本路径模型探究了不同种群间的连通性, 在此基础上, 我们共收集了八种鱼类133047条分布信息, 使用最大熵算法(maximum entropy model, MaxEnt)预测当前气候下物种适宜分布的区域, 并利用ArcGis 10.2 软件 SDMtoolbox v2.5工具计算不同种群间的连通性。种群连通性揭示了菲律宾东岸—苏拉威西岛是以上八种鱼类在印太交汇区的重要扩散路径, 南海诸岛(南沙、中沙和西沙群岛)连接了中国台湾岛、菲律宾和印度尼西亚的不同群体, 起到了物种扩散的连通枢纽作用。综上所述, 菲律宾、印度尼西亚、中国台湾岛和南海诸岛应成为维持遗传多样性和保护连通性的优先保护区。本研究强调在生物多样性保护中应综合考虑种群连通性和遗传多样性的重要性, 通过结合宏观和微观层面的研究结果, 以期实现更为有效的生物多样性保护。

深海微生物在全球碳氮循环中起到重要作用, 目前对深海微生物的精细化研究主要以实验室高压模拟培养检测为主, 当深海样品采集至实验室培养检测时, 温度、压力等环境参数会有一定程度的变化, 影响后续的试验与检测。为此, 设计了一种用于深海微生物原位自动序列培养的装置(ocean automatic series incubation system, OASIS)。文章围绕OASIS的工作原理、系统组成和试验验证等方面展开论述, 重点研究深海液体转移精度问题。OASIS已经通过了水池试验、压力试验、海上试验等各项测试, 试验结果表明: 该装置能在30MPa高压下正常工作, 按照时间顺序自动完成对微生物的培养与生命信息固定, 对准确认识深海生态系统的生态效益提供了良好的设备支撑。

生物碎屑砂是海洋沉积物的重要组成部分, 运动特性是研究其沉积过程的关键。从生物碎屑砂的特性出发, 归纳出形状和内孔隙这2个对泥沙运动产生影响的主要特性。分别从沉降、起动和岸滩演变的实验研究出发, 剖析了生物碎屑砂特性对泥沙运动特性产生的影响。现有研究只探究了形状对单颗粒生物碎屑砂运动的影响, 缺乏对群颗粒运动的探讨。受限于研究手段, 缺少讨论内孔隙特性对生物碎屑砂运动产生的影响。未来应结合海洋水动力条件, 综合考虑生物碎屑砂形状和内孔隙特性, 开展生物碎屑砂运动特性研究, 量化生物碎屑砂特性产生的影响, 将成果运用于实际, 预测生物碎屑沉积环境中的岸滩地貌演变。

本文基于ORAS5(ocean reanalysis system)和ERA5(ECMWF reanalysis v5)再分析数据, 利用密度跃层底的浮力频率表征海洋层结的强度对印度尼西亚—澳大利亚海盆及其周边海域的海洋层结特性及其影响因素进行研究。结果显示: 该海盆海洋层结在空间上表现为北部较强、南部较弱, 在时间上表现为北半球春季较强、秋季较弱。对海盆内混合层温度和盐度变化的影响因素分析表明, 海表通量和海洋平流作用的贡献非常显著, 特别是与印尼贯穿流相关的纬向平流通过影响次表层密度结构进而对跃层底层结产生重要影响。进一步分析印尼贯穿流通量对海盆内海洋层结的影响, 发现了印尼贯穿流通量与该海盆的混合层界面上下的温盐异常密切相关, 该盐度异常通过影响其垂向密度梯度进而对海洋层结的季节变化产生影响。

长棘海星(Acanthaster solaris)种群的暴发严重破坏了珊瑚礁生态系统, 对生物多样性造成了显著的影响。深入了解长棘海星的繁殖特征是预测其种群暴发和进行科学管理的关键。本研究于2022年5—7月在西沙群岛十个岛礁采集了长棘海星样品, 对其中928只开展了基础繁殖生物学研究。研究结果显示, 西沙群岛长棘海星的体直径(diameter, D)范围为82~363mm, 平均值为(217±45)mm, 体重(weight, W)范围为16.89~1 003.98g, 平均值为(224.69±123.6)g。体直径和体重呈幂函数关系, 关系式为W=3.357×10^-4D^2.48 (R²=0.86), 种群生长呈异速生长。雌雄个体性比为1.22:1。雌性海星的初次性成熟体直径为206.38mm。性腺成熟度分为四个时期, 其中性腺指数(gonadosomatic index, GSI)和卵径在Ⅱ期达到最高, 平均值分别为(15.68±6.35)%和(1.27±0.32)mm。绝对繁殖力范围为174 720~11 317 560粒, 平均值为(3 555 081±2 301 657)粒, 相对繁殖力范围为2 176.65~23 851.30粒·g^-1, 平均值为(10 581.89±4 213.73)粒·g^-1。绝对繁殖力与体直径和体重呈幂函数关系, 关系式分别为F_a=0.028 8D^3.346 (R²=0.67, P<0.01)和F_a=2 588.38W^1.234 (R²=0.73, P<0.01)。长棘海星的繁殖力与个体大小密切相关。本研究首次揭示了西沙群岛夏季长棘海星的繁殖特征, 将为了解长棘海星的种群动态和暴发机制提供科学依据, 对制定珊瑚礁生态系统有效的保护措施具有重要的意义。

本研究在2022年广西山口国家级红树林生态自然保护区(以下简称山口红树林保护区)实地调查数据的基础上, 选取1987—2021年期间6个时相的遥感影像, 利用面向对象的图像分类方法, 解析土地利用/土地覆盖变化(land-use and land-cover change, LUCC)状况, 并基于LUCC计算景观格局指数(landscape pattern index, LPI), 结合LUCC着重探索广西山口红树林保护区湿地变化过程及其重要影响因素。结果表明: 从土地利用角度来看, 研究区近35年间地类之间不断转换, 其中耕地面积持续减少, 米草滩和养殖坑塘大比例增长, 米草滩主要侵占原沿海滩涂, 养殖坑塘主要由林地和耕地转换而来; 就景观角度来看: 景观破碎度持续增加, 连通性逐渐降低, 景观形状逐渐变得复杂, 地类演替变得频繁; Pearson相关性分析表明, 沿海滩涂、米草滩和养殖坑塘的土地利用变化与景观指数之间存在极显著或显著的相关性。在过去35年中, 山口红树林保护区经历了重大的土地利用变化, 入侵物种(米草滩)和人为干扰(养殖坑塘)是影响该地区红树林湿地变化的主要因素, 也是景观破碎度持续增加的主要成因; 研究揭示了区域景观变化的影响因素, 对典型红树林生态系统的环境管理和保护工作提供理论依据。

硝酸盐异化还原包括反硝化、厌氧氨氧化和异化硝酸盐还原为铵(dissimilatory nitrate reduction to ammonium, DNRA)等氮循环中的关键过程, 它们影响着海洋中氮元素的移除和保留。在全球变暖的背景下, 沉积物硝酸盐异化还原过程将会受到不同程度的影响。但是, 尚不清楚珊瑚礁区钙质砂和硅质砂沉积物硝酸盐异化还原过程对温度升高的响应差异。因此, 本研究利用¹⁵N同位素示踪技术和沉积物的升温受控培养, 探究温度升高条件下涠洲岛珊瑚礁区不同类型沉积物中硝酸盐异化还原的响应。结果表明, DNRA和反硝化过程在两种不同类型的沉积物中对升温的响应表现出显著的差异性, 在硅质砂中反硝化速率和DNRA速率随温度显著上升, 而钙质砂则相反, 这可能与不同沉积物中微生物群落结构差异有关。由于厌氧氨氧化对升温更为敏感, 反硝化在氮移除方面变得愈发重要, 但其副产物N₂O可能会对气候造成一定的负面影响。温度升高导致DNRA对硝酸盐异化贡献度增加, 环境氮移除能力降低, 这会加剧涠洲岛海域氮过剩的情况, 对珊瑚礁生态系统产生不利影响。

水质环境监测对了解海洋生态系统变化至关重要。本文利用2022—2023年期间位于大亚湾西南部海域的2个浮标的连续监测数据, 分析了水质环境的时间序列变化。结果表明, 大亚湾西南部海域的温度、盐度可能受太阳辐射与降水的影响, 具有明显的季节性差异, 即夏季温度高、盐度低, 冬季温度低、盐度较高; 而Chl a具有明显的昼夜节律, 溶解氧和pH存在相似的日变化模式。在夏、秋季, 大鹏澳较杨梅坑海域呈现出高温、低盐、低溶解氧、低pH和高Chl a的特点。Pearson相关性分析表明, 夏、秋季的温度、盐度、溶解氧、pH和Chl a之间存在显著的相关性, 且存在区域差异, 湾口附近, 海浪、上升流等水体运动可能是主要影响因素; 近岸, 径流输入可能是导致水质环境变化的主导因素。此外, 本文还记录了远距离台风引起的海浪及降水事件, 继而对大亚湾海域环境造成影响。解析沿海环境参数时间序列的变化特征, 对海洋生态系统的演变特征研究具有重要指示作用。

大型海藻构成的海藻场是近岸海岸带重要的生物栖息地, 其生态功能可与珊瑚礁、红树林、海草床和盐沼湿地等生境媲美, 也是蓝碳的重要组成部分。本文以海南麒麟菜省级自然保护区琼海海域海藻场为例, 对该海域海藻场的大型海藻分布特征及其碳储量进行调查与评估。本次调查研究结果表明:麒麟菜省级自然保护区(琼海)海域海藻场潮下带大型海藻平均覆盖度达50%; 大型海藻为23属34种, 优势种为圈扇藻(Zonaria diesingiana)、匍枝马尾藻(Sargassum polycystum)等; 大型海藻平均生物量为267.75g·m⁻²; 定量分析了其中的17种大型海藻, 干湿比为11.58%~43.54%, 有机碳含量为14.25%~39.19%; 研究区域大型海藻平均碳密度为(0.49±0.004) Mg C∙hm⁻², 碳储量总量为(2252.77±19.37) Mg C。本文的相关研究结果为建立热带海域海藻场碳储量调查和评估方法提供了科学数据和研究基础。

红树林是生态文明建设的组成部分, 对实现碳中和目标意义重大, 近年来实施了大量的保护和修复工程。然而, 目前缺少一种预测方法来比选有效的保护措施, 以指导红树林的生态重建工作。因此, 提出了一种“数值模拟模型+分类模型”的研究新模式。在模式应用中, 模拟了广东省柘林湾一年的水沙动力环境。通过考虑淹没时间、相对峰值底床切应力和底床高程变化, 描述了红树定植过程中所受到的胁迫, 对4种条件下笠港潮汐汊道内侧滩涂红树林的生态重建效果做出了预测。结果表明, 恢复汊道水深会轻微改变区域的水动力和泥沙冲淤环境, 导致生态重建成功率降低了3.12%; 提高区域底床高程会显著减小流速并加剧外侧冲刷, 提高0.5m和1.0m的高程分别使生态重建成功率提升了16.43%和32.75%。

有效波高 (significant wave height, SWH)的预测在海洋运输和海上活动方面发挥着重要作用。基于中国阳江海陵岛近岸实测数据, 提出一种融合最大信息系数 (maximal information coefficient, MIC)、残差网络 (residual network, ResNet)和长短期记忆网络 (long short-term memory networks, LSTM)的预测模型。首先, 采用MIC算法从数据集中筛选出与预测指标相关性高的参数作为模型的输入; 然后将ResNet引入LSTM中, 构建Res-LSTM预测模型; 最后选择相关系数 (r-squared, R²)、均方根差(root mean squared error, RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)和平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)来评价预测结果。同时, 对比了XGBoost (extreme gradient boosting)、SVR(support vector regression)和LSTM网络的预测效果。结果表明, MIC-Res-LSTM模型能够提高短时有效波高预测值的精度。

海啸是严重的海洋灾害, 准确的海啸预测对于海洋工程和人民生命财产安全具有重要意义。本文以一维卷积神经网络(1-dimensional convolutional neural network, CONV1D)为基础, 构建岛礁地形的类海啸波水动力特性演变模型。通过输入类海啸波波高时程曲线的观测值, 得到岛礁指定地点的水位淹没时程曲线, 实现时间序列到时间序列的预测, 进行海洋灾害的实时预报, 提前布置防御措施以达到减小损失的目的。结果显示, 预测一组样本所需时间少于一秒, 相对于传统的地震海啸预警系统, 深度学习方法所需计算资源较少, 计算速度更快。对类海啸波到达时间预测的平均相对误差为0.71%, 最大水位高度预测的平均相对误差为6.99%, CONV1D得到的岛礁地形类海啸波水动力特性与数值结果吻合较好。

为研究寄居蟹在选择定居螺壳时的行为和相关因素, 采集了西沙潮间带区域的81个腹足纲动物空壳和72只寄居蟹样本, 对两种寄居蟹和金口蝾螺螺壳的形态学参数进行测量和统计学分析, 获得如下结果: 在环境中螺壳种类和数量相对丰富时, 畸形真寄居蟹和光螯硬壳寄居蟹均偏好选择蝾螺科物种的螺壳定居, 特别是金口蝾螺的螺壳更易成为两种寄居蟹的定居场所。形态参数的统计显示两者在选择定居螺壳时, 在壳重、壳长、壳宽、壳高、壳口长和壳口宽等方面存在显著差异。标准化数据表明, 两种寄居蟹在螺壳体型选择上存在差异, 畸形真寄居蟹以头胸甲长与其选择螺壳的壳长的比值为主要参考, 而光螯硬壳寄居蟹以鳌足宽度与螺壳的壳宽、壳高、壳口长等比值为主要考虑因素。

文章基于2020年10—11月南海西沙潜标观测资料, 详细研究了三个连续台风激发近惯性内波(near-inertial waves, NIWs)的特征, 分析了不同台风引起NIWs的特征参数、衰减时间尺度、垂向结构, 以及背景涡度和流场对NIWs频率的调制作用。观测期间, 台风Saudel、Molave和Vamco激发NIWs垂向波长分别为109m、133m和117m, 垂向群速度分别为29m·d^-1、26m·d^-1和18m·d^-1, 衰减时间尺度分别为3d、7d和15d。分析表明, 层结效应对垂向群速度变化影响显著, 同时Vamco事件中的长时间衰减尺度应为远场传来的EOF(empirical orthogonal function)第2模态NIWs所致。动力模态分解(dynamical mode decomposition, DMD)和EOF分析整体结果一致, 第1模态贡献均显著占优, 且海洋上层NIWs垂向分布结构相近。 在100m以浅、100~150m和150~350m层内, 近惯性动能(near-inertial kinetic energy, NIKE)分别主要分布于DMD的第1、第3和第2模态中。观测的NIWs频率均表现出蓝移特征, 台风Saudel与Molave事件中的蓝移是背景流场的多普勒频移效应和背景涡度的共同作用, Vamco期间气旋式涡旋带来的显著正背景涡度则是蓝移的主要原因。研究结果对深入理解强风致NIWs的结构、传播、衰减与能量分布等特征及其产生机理有裨益, 并且为NIWs在数值模式中的模拟和合理刻画提供了参考。