JGOFSLOICZ中國委員會201*年工作總結

JGOFS/LOICZ中國委員會201*年工作總結

胡敦欣王凡白虹中國科學院海洋研究所（201*年12月）

一、工作報告

1、年會

陸海相互作用-海洋通量（LOICZ/JGOFS）中國委員會201*年會于5月19日在中國科學院海洋研究所舉行。參加本次年會的委員有共十一人。會議由胡敦欣主任委員主持。本次年會的主要議題是研討我國陸海相互作用研究的發(fā)展方向和如何進一步推動我國陸海相互作用研究，并進行換屆調整。會上與會委員暢所欲言，一致認為，“陸海相互作用”問題已逐漸被我國政府有關部門和科學家所熟知和重視，已有研究項目陸續(xù)實施，并列入國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃和國家基金委“十五”規(guī)劃中，已呈現(xiàn)良好的發(fā)展前景。委員們建議，今后應進一步開展工作，鼓勵、組織、參與各部門、各層次上的陸海相互作用研究項目的立項，更好地推動我國陸海相互作用研究。會議還邀請林海教授做了題為《IGBP新格局》的報告。2、組織

本次年會與會委員一致認為，原委員會中的少數(shù)委員因退休或其它種種原因長期未能參加委員會活動。為推進委員會工作的開展，會議決定對委員會委員進行必要的調整。調整后的陸海相互作用-海洋通量中國委員會由17人組成，主任委員、副主任委員、秘書長如下：主任委員：胡敦欣

副主任委員：李從先、袁耀初秘書長：王凡

3、有關組織、學術活動

1）通過委員會及委員的工作活動，海洋通量和陸海相互作用已變成中國海洋界熟知的論題，并得到有關部門的大力支持。有關海洋通量和陸海相互作用的研究在“八五”期間得到的重點基金資助項目占整個海洋學的40％，在“九五”期間占66.7％。并取得了一些很有價值的研究結果；今年LOICZ研究已被列入科技部國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃指南、國家基金委重大研究計劃“全球變化及其區(qū)域響應”中。

201*年底以來委員會主要負責人參與了科技部“國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃”“十五”計劃的研討會。經與海洋界的專家共議，“中國近海陸海相互作用動力學過程及預測”被列入“國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃”“十五”計劃指南。201*年底以來委員會主要負責人參加了國家基金委的多次戰(zhàn)略研討，特別是參與了“全球變化及其區(qū)域響應”研究計劃的編寫，陸海相互作用和海洋通量（碳循環(huán)）被列為重要研究方向和內容。

委員會主要負責人參與了中科院重大項目碳循環(huán)項目的研討、論證和立項工作。

2）繼1999年10月主持召開由國際LOICZ項目辦公室資助的“東亞陸海相互作用學術研討會”后，作為3位組委會成員之一，參與組織了201*年2月于香港召開的東亞區(qū)河流流域陸海相互作用研討會，中方與會專家最多。

3）胡敦欣、高抒等參加在荷蘭阿姆斯特丹舉行的“全球變化開放科學大會”；高抒（LOICZ科學指導委員會委員）參加了LOICZ-SSC201*年會。

4）201*年5月我國第一項陸海相互作用研究項目中國科學院重大項目“中國海陸海相互作用及其環(huán)境效應”（1997-201*）在青島通過以馮士笮教授為組長的專家組驗收。國家重點基金項目“長江河口通量研究”（1998-201*）進展順利，也將于201*年底結題。

5）國家自然科學基金委員會先后在上海和青島召開“海岸帶陸海相互作用及其環(huán)境效應”研討會，為組織申報“十五”國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃做準備。本委員會積極支持了這項活動。

6）繼1999年4月組織科技部“陸海相互作用研究科學代表團”訪問越南以后，中越陸海相互作用合作研究于201*年5月被正式列入中越政府間科技合作協(xié)議，201*年11月19-26日科技部“陸海相互作用研究科學代表團”第二次訪問越南，進一步商討、落實合作計劃，推動兩國長江、湄公河鄰近海域陸海相互作用研究。

4、有關項目的運行和完成情況

1）中國科學院重大項目“中國海陸海相互作用及其環(huán)境效應”（1997-201*）完成情況：

該項目是我國第一項陸海相互作用研究項目，由中科院海洋所、地理所和南海所承擔。項目利用所搜集的歷史資料和海上實驗調查資料，對長江、黃河、珠江入海物質（水、沙、營養(yǎng)物質等）的變化規(guī)律、東海水循環(huán)和物質輸運的各種過程、細顆粒物質的循環(huán)沉積過程、東海的營養(yǎng)鹽循環(huán)和初級生產力的限制因子以及珠江口缺氧環(huán)境、東海物質循環(huán)及其環(huán)境效應的數(shù)值模擬等方面進行了深入的分析研究，得出了諸多有新意的多學科交叉性的研究結果，初步建成研究海域陸海相互作用多學科綜合數(shù)據(jù)庫，完成研究論文28篇，專著1部。參加國際會議7人次，做特邀報告2人次；主辦國內學術會議1次。

2）國家重點基金項目“長江河口通量研究”（1998-201*）完成情況：

該項目由華師大承擔，通過大量的現(xiàn)場觀測和室內分析，運用數(shù)學模擬、GIS和DEM等先進技術手段，首次對長江河口的水、沙和氮、碳、磷、硅等生源要素通量進行了較全面系統(tǒng)的研究，取得了一批創(chuàng)新性成果。其研究主要分三個方面：長江輸入河口區(qū)的物質通量；入河口區(qū)物質在陸海相互作用下發(fā)生的量變和質變過程、機理和結果，即所謂的河口“過濾器”效應；河口入海的物質通量。組織洪枯季節(jié)2次觀測，完成研究論文30余篇，專著1部。

3）中國科學院知識創(chuàng)新工程重要方向項目“中國主要河口及鄰近陸架海域陸海相互作用研究”（201*-201*）運行情況：該項目以長江口及鄰近海域為中心，適當兼顧黃河口，開展有中國特色的陸海相互作用研究，突出中國大陸強烈人類活動（施肥、建壩、城市排污等）所造成的入海物質（營養(yǎng)鹽和沉積物）的急劇變化及其對近海環(huán)境產生的影響。由中科院海洋所和地理所承擔。主要研究內容包括：長江口入海物質通量變異及其在鄰近海域的擴散遷移規(guī)律，長江沖淡水和浙江沿岸上升流在舟山漁場形成中的作用及其變化，東海初級生產力限制因子時空分布與變化，長江入海細顆粒物質在東海的輸運規(guī)律和變化，黃河口泥沙傳輸機理、動態(tài)變化與環(huán)境效應，等等。項目于201*年11月正式啟動。1年來，在項目統(tǒng)一組織協(xié)調下，各課題按課題和項目計劃任務書要求開展工作，進展順利。主要進展包括：收集并初步分析了長江、黃河流域及長江口鄰近海域的大量歷史資料；先后組織了6次長江、黃河流域和入海口野外采樣分析，實施了夏季長江口及其鄰近海域關鍵點、線的多學科綜合調查，獲得了大批多學科觀測數(shù)據(jù)，為該項目的圓滿完成奠定了基礎；完成、發(fā)表論文19篇，有10篇論文發(fā)表或接受，其中SCI、EI發(fā)表或待刊論文4篇。

二、研究進展報告

1、已結題的中科院重大項目“中國海陸海相互作用及其環(huán)境效應”研究成果主要有：首次揭示了60年代以來長江溶解無機氮、磷含量的時序變化規(guī)律及其與流域施肥的密切相關性；提出了浙江外海軟泥帶和沖繩海槽軟泥形成的一種機制，并提出了沖繩海槽軟泥主要來自蘇北老黃河口的見解；首次給出了長江口鄰近海域觀測年份中春秋季初級生產力限制因子的分界線；數(shù)值模擬結果得出，在黑潮左側存在一橢型氣旋式流，在臺灣海峽北端秋、冬、春季存在一反時針中尺度渦旋；東海沉積物輸運的數(shù)值模擬結果，與黃東海懸浮體和海底細顆粒分布比較吻合，并支持了“沖繩海槽軟泥主要是在冬季由風生垂直環(huán)流完成的”理論模式；提出了東海冷渦區(qū)懸浮體濃度分布與上升流-下降流密切相關的概念模式；資料分析得出，臺灣暖流水北侵以冬季最強，這一結果與文獻報導的以夏季最強的結論完全不同；指出珠江口底層海水季節(jié)性缺氧現(xiàn)象是引發(fā)“化學定時炸彈”的潛在威脅。

2、即將結題的國家重點基金項目“長江河口通量研究”（1998-201*）主要研究成果有：該項目采用地貌學、沉積學和泥沙動力學研究方法，對長江輸入河口區(qū)的物質通量的變化規(guī)律和入河口區(qū)物質在河口區(qū)的變化進行了較全面系統(tǒng)的研究，構建了泥沙和營養(yǎng)鹽的收支平衡模式，得出了包括入海斷面在內的若干典型斷面不同時間尺度的通量，改變了以往將河流進入河口區(qū)的物質通量視為入海物質通量的傳統(tǒng)觀念，為更客觀地評價河口在全球物質循環(huán)中的地位和作用提供了科學依據(jù)。

3、在研的中科院知識創(chuàng)新工程重要方向項目“中國主要河口及鄰近陸架海域陸海相互作用研究”的階段性成果對1968-201*年長江水體酸化趨勢進行了研究，并闡明長江水體酸化與河流輸送營養(yǎng)鹽的關系；在引進基礎上建立的數(shù)值模式，對東海環(huán)流及其季節(jié)變化以及環(huán)流作用下的懸浮物輸運、擴散，沉積與侵蝕做了比較成功的模擬，指出季風流和臺灣暖流對長江入海細顆粒物質的輸運起控制作用，東海懸浮物在春冬季向外海輸運，長江入海物質只在冬季沿岸南下輸運，模擬的浙江沿岸泥質區(qū)的沉積速率同同位素估算結果基本一致；通過分析80年代以來高精度溫鹽資料，發(fā)現(xiàn)臺灣暖流水北侵以冬季最強、夏季次之這一與傳統(tǒng)觀點完全不同的結論，可能會改變對長江口鄰近海域營養(yǎng)鹽輸運的季節(jié)演變規(guī)律以及漁場營養(yǎng)鹽補充機制的原有認識；建立的經驗統(tǒng)計模型表明，來自不同來源區(qū)的泥沙，對于入海泥沙通量的影響是不同的；給出了黃河三角洲造陸過程處于臨界平衡狀態(tài)的兩項臨界值，建立了人類活動影響下現(xiàn)代黃河三角洲河口延伸過程的三階段模式，等等。4、我國陸海相互作用和海洋通量研究的戰(zhàn)略重點和關鍵科學問題（1）陸海相互作用：

我國大壩、水庫的數(shù)目和化肥產量均為世界第一，強烈的人類活動（大量施肥、建壩、城市化建設）通過河流影響我國近海，引起諸如富營養(yǎng)化、赤潮、生物多樣性減少、海岸侵蝕、海水入侵、江河入海物質變化規(guī)律失調等一系列嚴重的環(huán)境和生態(tài)問題，在國際上當屬典型而突出的陸海相互作用問題。因此，中國近海陸海相互作用研究，不僅對全球變化國際前沿研究有重大貢獻，具有重要科學意義，而且可為提高我國近海環(huán)境生態(tài)變化預測能力和海岸帶開發(fā)與綜合管理水平提供理論基礎和科學依據(jù)，保障我國近海生物資源和沿海社會經濟的持續(xù)發(fā)展。戰(zhàn)略重點將集中在中國近海陸海相互作用的動力學過程研究及預測預報，其重大科學問題是：()中國近海環(huán)流變異與物質輸運過程及其對環(huán)境影響的預測；()中國主要河流水、沙、營養(yǎng)物質入海通量的變異及其對人類活動的響應和對鄰近海域環(huán)境生態(tài)的影響；()中國主要漁場環(huán)境演化及其與人類活動的關系；()典型區(qū)域海岸侵蝕動力過程與動態(tài)預測；()中國重點海岸帶區(qū)域海水入侵的基本特征與變化規(guī)律。（2）我國近海碳通量收支研究：

我國陸架，特別是黃、東海是世界上最寬、生產力最高的陸架之一。我國在國家基金委的支持下，在國際上率先開展了陸架海洋通量研究，并做出了創(chuàng)新意義的研究結果，為正確估價全球陸架海在全球碳循環(huán)中的作用“全球陸架海是大氣CO2的源還是匯？有多強？”提供了新的重要依據(jù)和基礎�！笆�五”期間，中國應集中立項開展中國近海碳通量循環(huán)研究為上述國際前沿問題的解決和為我國政府參加IPCC等環(huán)境談判提供可靠的科學依據(jù)。

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JGOFS/LOICZ中國委員會201*年工作總結

胡敦欣王凡中國科學院海洋研究所（201*年11月）

一、委員會活動

受“非典影響”，計劃于201*年上半年舉行的委員會年會推遲到年底舉行。委員會委員在各自研究領域積極開展了國內外學術交流，多次出席國際學術會議，宣傳中國陸海相互作用研究進展，多次組織出訪和接待來訪，在國際學術組織新任職兩項，等等。

1、出席國際學術會議情況

（1）有三位委員出席四年一屆的國際地學盛會第23屆IUGG大會（IUGG201*,201*年6月30-7月11日，日本札幌），做口頭報告4篇和墻報多篇；

（2）王凡參加太平洋海洋科學組織（NorthPacificMarineScienceOrganizationPICES）第12次年會（PICESXII，201*年10月10-17日，韓國漢城），做口頭報告1篇；（3）晏維金作為聯(lián)合國教科文組織IOC“全球營養(yǎng)鹽模型”（GlobalNutrientsModeling）項目的亞洲唯一專家組成員，于201*年3月出席專家組會議，進行有關全球營養(yǎng)鹽輸出動力學和模型研究與交流，探討人類活動對近海生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)鹽循環(huán)的影響及環(huán)境效應。

2、國際學術組織新任職

（1）王凡，201*年起任太平洋海洋科學組織物理海洋與氣候委員會（POC）委員

（2）王凡，201*年起任IAPSO/IAHS地下水-海水相互作用聯(lián)合委員會(CGSI)委員

二、相關研究進展情況

1、由青島海洋大學和華東師范大學牽頭的“中國河口-近海陸海相互作用及其環(huán)境效應”201*年啟動。該項目針對我國河口海岸帶所面臨的環(huán)境變異這一突出問題，集中有限目標，選取陸海相互作用最為活躍、生態(tài)環(huán)境演化最為典型的長江口與黃河口及其近海為主要研究區(qū)域，深入系統(tǒng)地研究流入河口及其鄰近海域的物質（水、沙、營養(yǎng)鹽和主要污染物）的輸運、轉化和歸宿，及所導致的生態(tài)環(huán)境效應。主要包括：(1)河流入海物質（組成）的通量變異機制及輸運過程；(2)河口沉積動力過程、三角洲海岸侵蝕堆積機制和趨勢預測；(3)河口近海環(huán)境的控制因素及變異機理；(4)河口近海生物地球化學過程；(5)三角洲海岸侵蝕防護和河口近海環(huán)境惡化的治理對策。（具體進展將在匯報會上展示）2、由中國科學院海洋研究所主持的中國科學院知識創(chuàng)新工程重要方向項目“中國主要河口及鄰近陸架海域陸海相互作用研究”（201*-201*）按計劃結題驗收。

該項目以長江口及鄰近海域為中心，適當兼顧黃河口,開展有中國特色的陸海相互作用研究，突出中國大陸強烈人類活動（施肥、建壩等）所造成的入海物質（營養(yǎng)鹽和沉積物）的急劇變化及其對近海環(huán)境產生的影響。圍繞長江口入海物質通量變異及其在鄰近海域的擴散遷移規(guī)律、長江沖淡水和浙江沿岸上升流在舟山漁場形成中的作用及其變化、東海初級生產力限制因子時空分布與變化、長江入海細顆粒物質在東海的輸運規(guī)律和變化、黃河口泥沙傳輸機理、動態(tài)變化與環(huán)境效應等關鍵科學問題，該項目采取歷史資料分析、現(xiàn)場實驗觀測、室內分析和數(shù)值模擬相結合的技術途徑開展工作，取得了多項創(chuàng)新性成果。（1）歷史資料收集與數(shù)據(jù)庫建設：收集了長江和黃河流域物質輸送通量、河口及鄰近陸架海域物理、化學、地質、漁業(yè)資源等多學科大量歷史資料，建立了數(shù)個資料比較齊全、數(shù)據(jù)可靠、功能實用的專業(yè)數(shù)據(jù)庫。

（2）野外調查與室內實驗：先后組織實施了六次長江入海通量野外觀測，四次黃河中、上游和入海口野外考察，以及夏、冬兩次長江口及其鄰近海域關鍵點、線的多學科綜合調查，在調查實施過程中設計采用若干新技術方案，并做了大量現(xiàn)場加富培養(yǎng)實驗、室內模擬實驗、室內生物培養(yǎng)實驗，取得了關鍵的科學數(shù)據(jù)，是對歷史資料和近幾年現(xiàn)場調查的重要補充。

（3）模擬預測模型：建立了長江入海物質通量變化條件下的東海海洋環(huán)流和物質擴散輸運數(shù)值模式，對長江入海淡水、懸浮物、營養(yǎng)鹽等在東海的輸運擴散過程及其變化特征等，做了比較細致的機理研究和模擬分析；建立了三維海洋環(huán)流、潮流和波浪共同作用下的物質輸運、沉積、侵蝕模式，所模擬的渤黃東海的底質分布同實測結果基本吻合；通過ECOMSED和一線模型耦合，實現(xiàn)了水沙通量變化條件下的黃河三角洲海岸動力地貌過程演化機理的定量化研究。

（4）代表性學術成果及創(chuàng)新點

長江入海物質通量變化方面：從流域生物地球化學循環(huán)的角度，深入系統(tǒng)地闡明了長江流域氮的輸入源，氮在陸-水、水-氣等界面交換過程和通量，以及近30年來（1968-1997年），長江流域氮的輸入、輸出、平衡的變化趨勢。舟山漁場環(huán)境和營養(yǎng)鹽補充機制方面：發(fā)現(xiàn)了1960年以來東海北部海溫顯著上升的年代際變化趨勢；發(fā)現(xiàn)了物理環(huán)境與東海漁獲量和漁場分布格局變化之間的統(tǒng)計關系；發(fā)現(xiàn)受流域施肥影響，舟山漁場營養(yǎng)鹽補充機制自1960年代以來發(fā)生了根本性改變。

長江入海細顆粒物質輸運方面：指出上世紀60年代以來東海懸浮體濃度具有顯著降低的趨勢，三峽工程已使長江大通站含沙量減少一半以上、入海懸沙在東海陸架的分布范圍與量值均有明顯減少。

東海初級生產力限制因子分界線方面：確定了東海初級生產力限制因子及其作用機制，形成了完整的限制因子邊界線四季變化形態(tài)；利用模型計算了長江口及鄰近海域不同來源磷的通量及新生產力。

黃河入海物質通量變化及其環(huán)境效應方面：建立了夏季風強度指標、氣溫與黃河入海水沙通量和三角洲造陸速率之間的統(tǒng)計關系，提出了黃河中游水土保持影響入海泥沙通量的定量估算方法，提出了人類活動影響下現(xiàn)代黃河三角洲河口延伸過程的三階段模式。

（5）截止到201*年10月，該項目共出版專著1部，在國內外學術期刊發(fā)表論文37篇，包括SCI、EI刊物論文9篇，CSCD刊物論文28篇；發(fā)表國際會議論文9篇，國內會議論文2篇。

（6）隊伍建設和人才培養(yǎng)：由海洋所、地理所的30余名科研人員組成了一支海洋和地理科學多學科交叉、年齡結構合理、學歷層次高、有較強創(chuàng)新實力的研究隊伍。經過3年的培養(yǎng)鍛煉，一些中青年學術骨干逐漸成長為國內各相關學科和全球變化研究領域的中堅力量，在國內外同行中產生了一定影響。項目組成人員含中國科學院院士2名，研究員8名，副研究員9名，其中有博士學位者8名。項目執(zhí)行期間，先后培養(yǎng)博士后3名（2名已出站），博士生6名（3人畢業(yè)），碩士生13名。

三、爭取到的相關項目情況

1.國家自然科學基金重點項目“基于氣候地貌植被耦合的黃河中游侵蝕過

程”(201*-201*，批準號：50239080)2.國家自然科學基金面上項目“海洋膠體物質在赤潮生物營養(yǎng)動力學中的

作用研究”（201*-201*，批準號：40106013）3.國家自然科學基金面上項目“水沙通量變化條件下的黃河三角洲海岸演化機理與建模”(201*-201*，批準號：40271020)4.國家自然科學基金面上項目“風沙黃土轉換帶的多營力地貌過程及其

耦合機制”(201*-201*，批準號：40271019)5.國家自然科學基金面上項目“河流氮的反硝化過程及其對氮輸送的截留

作用”（201*-201*）6.國家重點基礎研究規(guī)劃項目“黃河流域水資源演化與可再生性機理”的子課題“流域水沙過程變異規(guī)律研究”（201*-201*，G19994360401）

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