渤海及海岸环境与生态系统演变

本书主要是中国科学院战略性先导科技专项（A类）“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”之专题任务“外海和陆源输入对渤海生态环境的影响”研究的系统性成果。本书系统介绍了渤海水文学、化学、生物学方面的近期新研究进展，估算了渤海海峡水交换通量、渤海周边河流中生源要素和污染物的入海通量及大气颗粒物的沉降通量，建立了渤海陆源和外海输入物质的同位素及环境磁学识别方法，揭示了渤海海域及海峡微生物、微微型浮游生物、浮游植物群落的结构及时空分布特征，探讨了黄海暖流和营养盐对渤海生态环境变化的影响，为认识高强度人类活动及气候变化影响下半封闭浅海生态环境的演变、利用、保护和治理提供了基础数据与科学依据。本书可作为国家和地方海岸带生态环境保护部门的重要参考资料，也可供海洋、海岸、环境、生物、生态、管理等学科领域的科研、教学及管理人员参考。

第1章渤海水文环境特征001
1.1渤海温盐变化特征002
1.1.1夏季温盐分布特征002
1.1.2冬季温盐分布特征004
1.1.3温盐垂直分布特征004
1.2渤海叶绿素a、溶解氧变化特征005
1.3渤海环流特征008
参考文献012
第2章渤海海峡水交换015
2.1渤海海峡水交换特征016
2.2渤海海峡水交换的影响因素019
参考文献022
第3章渤海区域大气颗粒物污染特征及多环芳烃沉降通量025
3.1砣矶岛PM2.5污染特征026
3.1.1PM2.5浓度026
3.1.2PM2.5中的碳质组分028
3.1.3PM2.5中的水溶性离子030
3.1.4PM2.5中的无机金属元素033
3.1.5PM2.5的来源解析040
3.2北隍城岛PM2.5污染特征050
3.2.1PM2.5浓度050
3.2.2PM2.5中的碳质组分053
3.2.3PM2.5中的水溶性离子054
3.2.4PM2.5中的无机金属元素056
3.2.5PM2.5的来源解析058
3.2.6PM2.5中硝酸盐的形成过程及来源解析063
3.3屺岛冬季PM2.5污染特征072
3.3.1PM2.5及其化学成分072
3.3.2基于后向气团轨迹的PM2.5源信号073
3.3.3PM2.5的来源解析076
3.3.4PMF模型源解析结果的14C验证079
3.4黄河三角洲夏季PM2.5污染特征081
3.4.1PM2.5及其碳质成分082
3.4.2PM2.5中碳质成分的14C源解析083
3.4.3PM2.5中水溶性有机碳浓度的昼夜变化特征084
3.4.4PM2.5中水溶性有机碳的二次特性及其与酸度的关系086
3.4.5PM2.5中水溶性有机碳的人为源特性087
3.4.6PM2.5中水溶性有机碳的来源解析089
3.5渤海区域多环芳烃（PAHs）的沉降通量091
3.5.1砣矶岛PM2.5中PAHs的组成、来源及风险092
3.5.2基于砣矶岛PAHs浓度估算沉降通量095
3.5.3渤海PAHs河流径流和大气沉降通量对比096
参考文献099
第4章黄渤海有机磷酸酯（OPEs）的分布特征107
4.1OPEs的分布、分析方法及毒性108
4.1.1OPEs概述108
4.1.2环境及生物相中OPEs的分布110
4.1.3环境及生物相中OPEs的分析方法112
4.1.4环境污染物的生态毒理学及OPEs的毒性114
4.2OPEs在黄渤海海水中的浓度、分布及其影响因素118
4.2.1样品采集与分析118
4.2.2OPEs的浓度121
4.2.3OPEs的水平分布及其影响因素130
4.2.4OPEs的垂直分布及其影响因素131
4.2.5OPEs可能的源135
4.2.6小结136
4.3OPEs在黄渤海表层沉积物中的浓度、分布及影响因素136
4.3.1样品采集与分析136
4.3.2OPEs的浓度及组成140
4.3.3OPEs的分布及其影响因素142
4.3.4OPEs与TOC的关系145
4.3.5OPEs储量估算146
4.3.6小结147
4.4环渤海40条入海河流水相中OPEs的分布特征147
4.4.1OPEs的分布特征148
4.4.2非卤代OPEs的分布特征149
4.4.3三苯基氧磷（TPPO）的分布特征150
4.4.4OPEs的组成特征及相关性150
4.4.5OPEs组成与分布的比较分析155
4.4.6OPEs的入海通量157
4.4.7小结159
参考文献160
第5章渤海沉积物中抗生素及黄河三角洲土壤中碳氮的源汇关系研究173
5.1渤海沉积物中抗生素的空间分布、生态风险及来源解析174
5.1.1渤海沉积物中抗生素的空间分布174
5.1.2渤海沉积物中抗生素的生态风险180
5.1.3渤海沉积物中抗生素的来源解析181
5.2黄河三角洲土壤-河口-海湾沉积物的碳氮源汇关系182
5.2.1黄河三角洲土壤碳氮来源182
5.2.2黄河口-海湾沉积物碳氮来源184
5.2.3黄河三角洲-河口-海湾土壤与近海沉积物碳氮之间的相互关系188
5.3黄河三角洲土壤和沉积物碳氮变化的磁学识别189
5.3.1黄河三角洲土壤和沉积物磁学性质189
5.3.2磁学性质对水动力分选和物源变化的识别192
5.3.3磁学性质对碳氮变化的识别194
参考文献195
第6章黄海暖流对渤海海峡微生物群落结构变化的影响205
6.1黄海暖流简介206
6.2样品采集与分析206
6.2.1采样区域206
6.2.2采样方法207
6.2.3流式细胞仪检测分析207
6.3浮游病毒及细菌的分布特征208
6.3.1浮游病毒的分布特征208
6.3.2浮游细菌的分布特征209
6.3.3环境因子的作用分析210
6.4讨论212
6.5本章小结213
参考文献213
第7章微微型浮游生物随季节变化的分布特征217
7.1微微型浮游生物简介218
7.2样品采集与分析218
7.2.1样品采集218
7.2.2浮游病毒和浮游细菌检测分析219
7.2.3细菌群落结构多样性分析219
7.2.4环境参数的测定220
7.2.5数据分析220
7.3浮游生物的时空分布220
7.3.1浮游病毒的分布情况220
7.3.2浮游细菌的分布情况222
7.3.3季节变化对浮游病毒和浮游细菌分布的影响223
7.3.4深度与温度对浮游病毒和浮游细菌分布的影响224
7.3.5浮游病毒和浮游细菌的分布与环境因子之间的相关性226
7.4浮游生物分布的影响因素227
7.4.1季节变化对浮游病毒和浮游细菌分布的影响227
7.4.2浮游病毒和浮游细菌的水平分布特征227
7.4.3浮游病毒和浮游细菌的垂直分布特征228
7.4.4浮游细菌群落结构变化228
7.5本章小结229
参考文献229
第8章渤海海峡表层海水浮游细菌群落结构对水环境变化的响应231
8.1海洋细菌及渤海海峡简介232
8.2样品采集与分析233
8.2.1样品采集233
8.2.2DNA提取和高通量测序233
8.2.3数据处理234
8.3细菌群落的时空变异及其与环境因子的联系234
8.3.1细菌群落的季节差异234
8.3.2细菌群落的空间变化236
8.3.3细菌群落与环境因子的联系236
参考文献238
第9章渤海浮游植物群落的分布特征239
9.1海洋浮游植物简介240
9.2样品采集与分析240
9.2.1叶绿素a和网采浮游植物采集与分析240
9.2.2渤海中部冷水结构区浮游植物采集与分析242
9.3浮游植物群落的季节变化及分布特征242
9.4渤海中部冷水结构区浮游植物群落的分布特征246
参考文献249
第10章渤海营养盐及浮游植物群落结构的时空分布特征251
10.1渤海湾营养盐及浮游植物群落结构的时空分布特征252
10.1.1渤海湾营养盐浓度与结构的空间和季节分布特征253
10.1.2渤海湾浮游植物群落结构及其时空分布特征259
10.1.3渤海湾营养盐和浮游植物的长周期变化特征264
10.2莱州湾营养盐及浮游植物群落结构的时空分布特征266
10.2.1莱州湾营养盐浓度与结构的空间和季节分布特征267
10.2.2莱州湾浮游植物生物量和群落结构的时空分布特征271
10.2.3莱州湾营养盐和浮游植物的长周期变化特征273
10.3渤海中部营养盐及浮游植物群落结构的时空分布特征277
10.3.1渤海中部营养盐浓度与结构的空间和季节分布特征277
10.3.2渤海中部叶绿素a浓度的空间和季节分布特征282
10.4本章小结284
参考文献284