本研究旨在探讨海马齿对典型赤潮藻的化感作用及其物质来源。选取典型赤潮藻海洋原甲藻、米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻为受试对象，以滨海耐盐植物海马齿的种植水为研究材料。通过C₁₈固相萃取柱吸附海马齿种植水中的根系分泌物，并采用甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷和正己烷萃取，4种萃取物对3种赤潮甲藻的生长表现出不同程度的抑制，其中二氯甲烷萃取物抑制效果最显著，质量浓度在10 g/L对上述3种藻类的抑制率分别为50.83%、97.30%和81.41%。对其进行气相色谱质谱（GC-MS）分析，共检测出19种脂肪酸及其衍生物。从中筛选出的硬脂酸、油酸酰胺和二十四烷醇均表现出抑藻活性，二十四烷醇的抑藻活性最强，当质量浓度处于2 mg/L时，对上述3种藻类的抑制率分别为90%、100%和81.04%。以上结果显示，海马齿能够释放脂肪酸及其衍生物来抑制赤潮藻生长，具备进一步开发为赤潮防治植物修复工具种的潜力。

在海冰覆盖的极地海区，浮游植物季节性藻华变化呈现典型的单峰特征。由于藻华过程受控于海冰、光照、混合层深度和营养盐供给等多个因素，其发生时间和强度在地球系统模式模拟结果中存在较大的不确定性。本研究选取11种CMIP6地球系统模式结果，以多种类型的观测资料和产品作为判断参考值，评估各模式结果能否准确模拟北极典型海区（巴伦支海、楚科奇海及白令海）浮游植物藻华动态的变化规律。通过计算能表征光照和营养盐限制的多个指标，分析表层叶绿素a浓度模拟结果的误差来源。结果表明，依据冰下光照时长、混合层变化速率、表层硝酸盐指标将11种模式分为3组，与参考值指标差异较小组别中的模式在藻华模拟方面明显占优，而其余模式在表层硝酸盐或混合层变化的模拟上存在较大误差，导致表层叶绿素a浓度峰值的发生时间延后且峰值浓度误差大。总体而言，地球系统模式配置中除要考虑光照和营养盐这两种基础限制条件外，也需关注由温盐控制的上混合层深度，从而准确模拟出表层叶绿素a浓度的季节性变化规律，上述研究为地球系统模式中相关参数化方案的改进提供了参考。

传统调和分析方法受限于瑞利准则，需半年数据以分辨8大主要分潮（M₂、S₂、N₂、K₂、K₁、O₁、P₁、Q₁）。对于短期潮位资料，未分辨的分潮需采用附近长期潮位站资料的差比关系来推算。而浙江近海公开的长期潮位资料匮乏，使得无法从短期资料中准确提取主要分潮。本文引入的新型潮汐调和分析算法，基于各主要分潮间内在联系所建立的平滑函数，突破瑞利准则限制，显著减少了所需潮位资料长度，特别适用于短期资料丰富的海域。本研究将该算法应用于浙江沿海多岛屿海域，对小于15 d的潮位资料进行试验。结果表明：石浦站8大主要分潮的调和常数与传统调和分析方法得到的结果总体接近，而所需资料长度从8760 h减少至336 h，可用于理论深度基准面等特征参数的计算。采用该算法分析浙江沿海潮位的8大主要分潮时，建议数据长度在5 d以上。

为查明黄、渤海生态交错带长山列岛邻近海域鱼类功能多样性的时空变化，根据2016−2017年在长山列岛邻近海域开展的鱼类生物资源和环境因子的调查数据，结合食性、营养级、洄游类型、适温性、恢复力和鱼卵类型等13种功能性状，应用群落特征加权平均数指数、功能多样性指数和Spearman秩相关分析等方法，研究了该海域鱼类功能多样性的季节变化、空间格局及其与环境因子的关系。结果表明，春、冬季的优势类群为端位或上位口、生长系数较低、脆弱性较高、恢复力较低、定居或短距离洄游的平扁形、暖温性底层鱼类，夏、秋季表现出更多的功能性状，例如长距离洄游、栖息位置处于中上层、体型为侧扁形和纺锤形等；夏、秋季的功能丰富度指数显著高于春、冬季，功能均匀度指数在春季最高，功能离散度指数在秋季最低且显著低于其他季节；春季功能均匀度指数和春、秋季功能离散度指数均表现出西高东低的分布趋势，夏、冬季的功能丰富度指数和秋季的功能均匀度指数均表现出东高西低的分布趋势；功能多样性指数与环境因子具有一定的相关性。长山列岛邻近海域作为黄、渤海生态交错带，鱼类洄游引起优势功能性状和功能多样性呈现出一定的季节变化，环境因子的变化使得功能多样性的空间格局表现出复杂性、异质性的特点。

海滩是常见且脆弱的滨海生态系统，具有极大的生态服务功能。受气候变化和人类活动的多重影响，海滩生态系统受损严重。海滩养护是利用人工补沙的方式对海滩地貌进行修复，是抵御海岸侵蚀和改善海滩环境的有效措施，以往的养护往往忽略了对海滩生态系统的影响，许多研究表明海滩养护对海滩生态系统会产生多方面、多尺度的复杂影响。本文在总结前人研究的基础上，梳理出海滩生态系统的构成、特点和功能，分析了海滩生态受损的基本特征，对海滩养护对海滩生态系统多尺度影响过程及影响机制进行了重点述评，并从降低负面生态影响角度给出了海滩养护技术优化方法，以支撑海滩生态系统适应性管理和可持续利用。

本研究旨在揭示九龙江口潮滩有机质含量及其来源的时空分异规律，寻找有效识别潮滩沉积环境的有机碳指标，以便更好地将有机碳应用于河口沉积微相识别和古环境研究。在九龙江口潮滩不同地貌单元，于夏季和冬季采集41个表层沉积物，进行粒度、总有机碳（TOC）、总氮（TN）和稳定碳同位素（δ¹³C）测试。结果显示：从高潮滩至低潮滩，沉积物粒度逐渐变粗，TOC、TN和C/N变小，δ¹³C值偏正。高潮滩有机质来源以陆源和红树林贡献为主，中潮滩以海源和互花米草贡献为主，低潮滩以海源贡献为主。九龙江口潮滩有机质的分布和来源受控于河口陆海相互作用的季节变化、潮滩沉积动力分异和潮滩植被分布。高潮滩与中–低潮滩之间，TOC存在显著性差异，TN、δ¹³C存在极显著性差异，因此参数组合TOC、TN和δ¹³C可作为高潮滩与中–低潮滩的有效判别指标。

红树林是滨海生产力最高的生态系统，林内有机碳来源多元化，使得底栖食物网营养结构较为复杂。本研究以沿浦湾红树林底栖动物（鱼类、贝类、甲壳类）为研究对象，采用稳定同位素技术结合贝叶斯标准椭圆模型（SIBER模型）和稳定同位素溯源混合模型（Simmr模型）分析底栖动物群落营养结构，并确定潜在食物来源。研究表明：底栖动物碳稳定同位素（δ¹³C）值范围为−22.04‰～−11.27‰，氮稳定同位素（δ¹⁵N）值范围为5.86‰～16.21‰，营养级介于1.00（红树拟蟹守螺）～3.62（大鳍弹涂鱼）之间。其中，鱼类的营养级偏高，为2.05～3.62，甲壳类为2.28～3.19，而贝类相对偏低，介于1.00～2.83之间，这与不同类群的食性偏好差异有关。由营养生态位分析可知，鱼类的食物链长度和营养多样性高于甲壳类和贝类，甲壳类的食物来源多样性和营养均匀度均最高，而贝类的营养多样性和营养相似性最高。总体上，鱼类、甲壳类和贝类之间的核心营养生态位出现不同程度上重叠。基于贝叶斯混合模型分析底栖动物潜在食物来源发现，沉积有机物（Soil organic matter, SOM）为主要碳源，占78.2%，其次是浮游植物，占21.6%，而凋落物和悬浮有机质（Particulate organic matter, POM）最低，分别为3.7%和3.3%。研究结果完善了我国北缘红树林底栖动物营养关系，有助于更好地从营养调控角度开展红树林生物多样性保护与修复工作。

海冰是极地海域的典型环境特征，对船载视频图像进行像素级分类可获取高分辨率的海冰信息。由于极地场景中的光照条件与海冰形态较为复杂，传统计算机图形学方法的泛化性难以满足海冰要素的智能识别需求。因此，本文采用基于DeeplabV3+语义分割网络结构的深度学习方法对极地场景中海冰要素进行识别。将“雪龙”号科考船在冰区航行中的实测海冰图像制作为数据集，并对深度学习模型进行训练与验证。根据海冰要素的识别需求与走航观测视频图像特点，将像素信息划分为海冰、天空、海水与船体4种语义类别。根据训练集中的图像信息与语义信息间关联构建深度学习模型，并通过所训练模型对验证集或其他图像中像素点的语义信息进行预测，从而实现海冰信息的自动识别。为了研究该方法的鲁棒性进一步分析了海冰密集度、光照条件以及海冰类型对识别结果的影响。此外，研究了数据集规模与迭代次数对识别精度的影响。图像识别结果显示，4类语义信息识别结果的平均交并比高于95%。这表明深度学习方法能够在极地复杂的环境中较为准确地获取各类要素分类信息。

气候变化背景下海岸带地区微塑料污染动态是全球重要环境问题。本研究在台风“海葵”过境前后调查分析了厦门市沙滩沉积物中微塑料丰度、组成和多样性的变化。结果表明，台风“海葵”前沙滩中微塑料丰度为（251.5 ± 27.9）n/kg，台风后显著降低至（127.0 ± 18.8）n/kg。台风前后沙滩微塑料的组成特征发生鲜明变化。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。台风后微塑料多样性变化明显：Shannon-Wiener多样性指数普遍下降，Pielou’s均匀度指数普遍上升。结合本文结果并对比以往研究，可以判断强降水是台风“海葵”引发厦门沙滩微塑料丰度和组成变化的驱动因素。台风对海岸带微塑料污染动态的影响是多种物理过程耦合的结果，受到动力条件、沉积物理化因子、地形地貌等多种因素的复杂作用。未来仍需结合水文气象数据长期监测，对相关机理开展更加深入的系统综合研究。

台风作为海岸带常见的自然灾害之一，对潮滩造成严重影响。然而，台风现场资料十分匮乏，针对台风期间盐沼植被是如何保护潮滩的研究仍非常有限。本文选取长江口崇明东滩为研究对象，在2021年7月台风“烟花”过境期间，借助水动力仪器、无人机摄影测量技术（高程测量），分别对盐沼和盐沼前缘区域进行水动力观测及台风前、后盐沼植被生态系统监测。研究发现：（1）台风期间风速、水深、波高为台风前、后的1.1～2.8倍，且盐沼植被前缘盐沼前缘区域的水动力均高于盐沼区域，水深、波高和流速分别是盐沼区的1.3倍、1.2倍和1.9倍；（2）台风“烟花”影响下，盐沼前缘植被斑块由于直接面对台风带来的强风和强浪，水深、波高等水动力强度是盐沼区域的1.1～1.9倍，导致在相同植被盖度情况下盐沼前缘植被斑块处的侵蚀占比是靠陆植被斑块的1.2～1.8倍；（3）在盐沼前缘，密集斑块区相对于稀疏斑块区的促淤能力更强，其中密集斑块区域最大淤积厚度可达45 cm，而稀疏斑块区则主要以侵蚀为主，最大侵蚀深度可达17 cm。表明植被斑块的密集程度直接影响滩面冲淤变化。本研究揭示了在极端天气事件影响下，植被斑块的排列方式和所处位置对潮滩冲淤的影响至关重要，这对潮滩管理和生态保护具有重要启示，同时也为应对极端天气如何建立坚实的自然屏障提供理论支持。