海洋悬浮物是海洋中重要的环境因子，其浓度变化对海洋的地形地貌、生态环境以及物质循环过程产生重要影响。中国东部海作为典型的边缘海域，水动力环境复杂，不仅受到人类活动的显著影响，同时也是气候变化的敏感区域。在全球气候变化加剧和人类活动强度增强的背景下，中国东部海的海洋环境正经历诸多变迁，使得悬浮物浓度的时空变化规律呈现出复杂的演变特征。然而，现有研究多局限于短时间尺度和局部海域，对多环境因素协同作用下不同海域悬浮物浓度的长期演变规律仍缺乏系统性认识。本研究利用MODIS卫星遥感数据反演了中国东部海在2003—2023年的表层悬浮物浓度，并运用DINEOF插值法对缺测数据进行重构。结果表明，2003—2023年中国东部海表层悬浮物浓度整体呈下降趋势，高浓度区域的面积和平均浓度都有所减少。在沿岸海域中，渤海三大海湾、苏北浅滩沿岸、长江口及杭州湾的表层悬浮物浓度显著下降，而山东半岛西南岸和浙闽沿岸的表层悬浮物浓度则呈上升趋势；外海区域的表层悬浮物浓度常年较低，没有明显的长期变化特征。风速变化是沿岸海域表层悬浮物浓度长期变化的主要驱动因素，在风速显著降低(升高)的海域，表层悬浮物浓度也会随之降低(增加);而黄河与长江入海水沙量对表层悬浮物浓度的影响仅局限在河口区域。
为探究红树林不同植被类型及其内部小生境中小型底栖动物的群落分布特征，本研究于2021年9月对广西壮族自治区垌尾红树林保护小区开展了采样调查，研究了秋茄林、白骨壤林、桐花树林、海漆林和光滩生境及其内部小生境(沉积物和凋落叶)中小型底栖动物的空间分布及其影响因素。从沉积物和凋落叶中分别鉴定出10和11个小型底栖动物类群。在沉积物中，小型底栖动物的平均丰度为(577.22±448.52) ind.·10 cm-2,平均干质量生物量为(502.33±379.25)μg·10 cm-2;在凋落叶中，附生小型底栖动物的平均丰度为(28.36±21.21) ind.·g-1,平均干质量生物量为(26.14±5.57)μg·g-1。沉积物和凋落叶小型底栖动物的丰度和生物量在不同生境间均差异显著。沉积物中小型底栖动物丰度和生物量均与所测环境因子间无显著相关性；凋落叶附生小型底栖动物的丰度与表层沉积物叶绿素a含量和脱镁叶绿酸盐a含量均显著正相关，生物量与表层沉积物叶绿素a含量和凋落叶的纤维素缩合单宁含量均显著正相关。不同生境间群落结构差异显著，有机碳含量是解释沉积物中群落差异的最佳因子，凋落叶中的群落差异归因于叶绿素a含量和有机碳含量的环境组合。沉积物和凋落叶之间小型底栖动物群落的差异也显著。本研究结果显示，湿地中的小型底栖动物群落的空间分布受植被覆盖状况(植被有无和类型)及小生境类型的综合影响，而可获得性食物资源的空间异质性可能是影响小型底栖动物群落特征的主导因素。
针对传统生物处理方法处理海水养殖废水效果不佳的现状，本研究构建了以铁碳(Iron-carbon, FeC)为填料的曝气生物滤池(Biological aerated filter, BAF)系统，分析了FeC填料的静态吸附特性，研究了不同水力停留时间和气水比条件下FeC填料的BAF对海水养殖废水的脱氮除磷效果，并深入探讨了其作用机制。研究表明，与活性炭(Granular active carbon, GAC)、陶粒相比，FeC填料表现出更好的静态磷酸盐吸附性能，通过吸附动力学和吸附等温线拟合，得到FeC填料的最大磷酸盐吸附容量分别为1.80和1.69 mg·g-1。工艺运行条件优化结果表明，最佳水力停留时间为9 h,此时总氮(Total nitrogen, TN)和总磷(Total phosphorus, TP)去除率分别达到58.00%和93.65%;最佳气水比为5∶1,此时TN和TP去除率分别达到60.43%和93.64%。对使用前后的FeC填料进行X射线衍射表征，发现FeC填料释放的铁离子和其他金属离子与磷酸盐形成共沉淀是除磷的关键机制。同时对比陶粒BAF和铁碳BAF系统中门水平微生物群落结构，发现FeC填料能够促进系统中脱氮除磷相关功能细菌的富集。
针对全球变暖背景下港口侵蚀日益加剧的问题，为提升堤坝对港口的防护效果，本文提出了一种新型的贯顶式沉箱堤坝。通过开展室内波浪水槽试验，分析了新型贯顶式沉箱堤坝与传统矩形沉箱堤坝在不同入射波浪条件及不同堤顶水深下的反射系数、透射系数，同时测定了堤前、堤后的最大流速，并对比了这两种堤坝在消浪减流性能方面的差异。试验结果显示，在非较大堤顶水深情况下，新型贯顶式沉箱堤坝相比于传统的矩形沉箱堤坝具备更强的波能耗散能力，其透射波高可降低5.5%～32.2%,反射波高可降低3%～37.9%,堤前最大流速可降低6.3%～19%,堤后最大流速可降低4%～52.2%。总体来看，新型贯顶式沉箱堤坝展现出优良的降波浪反射性能与减流效果。
本研究报道了具有抗螨虫活性的天然产物AB3217A及其衍生物的模块化合成。以易得的茴香霉素和D-木糖硫苷衍生物为起始原料，通过木糖C2位苯甲酸酯的邻基参与效应调控的立体选择性木糖β-糖苷键的形成和DDQ(2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌)介导的分子内交叉脱氢醚化反应作为关键步骤，经9—10步反应以5.6%～8.9%的总收率实现了AB3217A及其结构类似物的合成，从而为其生物活性研究奠定了物质基础。
地震活动是影响海底电缆安全运行的重要因素之一。针对地震引起的地表位移冲击海底电缆的损伤分析问题，本文基于ABAQUS软件建立了“海床-海底电缆”三维动态响应模型，探讨了受不同地表冲击速度下海底电缆的变形过程与损伤演化规律。通过数值模拟，揭示了海缆导体和光纤单元的纵向压缩率与缓冲距离的关系，并提出了基于安全阈值的敷设优化方案。结果表明：在地表冲击下，海缆产生了明显的弯曲变形；海底电缆各结构的应力振荡幅度随着时间的增加而减小，最终趋于平稳，因此可以认为土壤介质能减小海底电缆受到的冲击；不同回填土壤的缓冲能力各不相同，其中，玄武岩的缓存能力最强。当采用玄武岩作为回填材料时，且缓冲距离大于2.4 m时，可有效保障海底电缆的正常运行。该研究方法可以为海底电缆损伤分析和维护工作提供理论参考。
针对目前海洋牧场区域水下海珍类生物目标检测存在检测精度不高、漏检和误检的问题，本文提出了基于YOLOv8(You only look once v8)模型改进的水下海珍类生物目标检测方法。本文设计了一种新的残差注意力机制，并将其嵌入到YOLOv8模型的主干网络中，增强特征提取过程中对水下目标细节特征的注意力；在颈部网络中引入具有自适应特征融合的双向特征金字塔，更好地融合了深层特征图的强语义信息和浅层特征图的定位信息，突出了目标和环境的差异性。实验表明，改进后的YOLOv8模型的平均精度均值(mAP@0.5)为92.98%,比原YOLOv8模型提高了1.36个百分点，平均精度均值(mAP@0.5∶0.95)为76.71%,比原YOLOv8模型提高了3.7个百分点；与主流的目标检测模型Faster R-CNN、SSD、RetinaNet、YOLOv6和YOLOv7相比，mAP@0.5分别提高了1.57个百分点、1.74个百分点、3.17个百分点、4.68个百分点和1.47个百分点。本文提出的模型在复杂海底环境中检测精度高、稳定性好，可为海洋牧场水下资源的科学管理提供技术支持。
针对气候变化和水环境污染导致的水生态环境恶化、水生生物多样性下降等问题，环境DNA(Environmental DNA, eDNA)技术作为一种精准的生物多样性检测方法，在保护水质和维护水生生态系统稳定性方面发挥着关键作用。本研究于2022年6—8月，在该区域内首次采用传统形态学检测方法与环境DNA技术相结合的方法，对保护区域内的崂山水库、大石村水库、书院水库和白沙河的浮游生物群落结构进行了调查，并探讨了eDNA技术在浮游生物长期检测中的应用潜能。结果表明：传统形态学检测方法在调查区域内共鉴定出浮游植物109种，隶属7门、10纲、35科、61属，水库群落结构以绿藻和蓝藻为主，白沙河则以硅藻、绿藻为主；共鉴定出54种浮游动物，隶属5纲、22科、31属，群落组成以轮虫为主，其次为桡足类和原生动物。调查区域内多样性分级评价结果为较好—一般；水体的水质较好，富营养化水平较低，处于贫—中营养状态。采用eDNA技术共鉴定出浮游植物69种，隶属2门、7纲、14目、25科、38属，显著低于用传统形态学检测方法调查的结果；鉴定出浮游动物84种，隶属2门、2纲、3目、15科、24属，明显多于利用传统形态学检测方法调查的结果。进一步分析表明，采用eDNA技术与传统形态学检测得到浮游生物种类较为接近，且优势属结果相似性较高，这证明了eDNA技术在青岛崂山区域浮游生物检测中的可行性，可作为本区域内浮游生物资源检测的有效补充手段。
通过在Argo浮标温度距平数据分析中引入多项约束条件，提出了一种基于多约束变分融合的海表温度数据重构方法，以此提升海表温度(Sea surface temperature, SST)的重构精度。首先，在Argo浮标观测点提取温度数据，并进行距平处理，得到离散的温度距平数据。然后，采用基于多约束条件的二维变分(Multi-constraint 2-dimensional variational, MC2D-Var)方法生成连续距平场，并在同化过程中分别引入海表面高度(Sea surface height, SSH)约束、东向海水流速和北向海水流速(Eastward sea water velocity and nnorthward sea water velocity, UV)产生的平流约束以及平流+SSH联合约束三种方案，以优化连续距平场生成效果。最后，将2018年世界海洋地图集(World ocean atlas 2018, WOA18)气候态SST叠加到连续温度距平场中，从而实现海表温度的重构。以2023年6月全球SST数据为例，采用随机抽样方式将Argo观测数据划分为训练集(70%)和验证集(30%),并基于三种约束方案生成0.25°×0.25°分辨率的SST场。验证结果表明，相较于逐日最优插值海表温度(Optimum interpolation sea surface temperature, OISST)数据(均方根误差(Root mean square error, RMSE)为0.902℃),本文提出的三种方案重构效果均有提升，其中方案1(SSH约束)和方案2(平流约束)的RMSE分别降至0.866和0.891℃,而方案3(联合约束)表现最佳，RMSE降至0.864℃。此外，对2023年1—5月的重构实验进一步验证了方案3的稳定性，与OISST相比，其RMSE分别降低5.55%、2.97%、7.26%、4.91%和11.46%,相较于WOA18数据，精度提升幅度分别达49.15%、42.09%、44.56%、47.30%和47.21%。结果表明，结合多重物理约束能够有效提升SST重构精度，为高精度海表温度重构提供了新的技术途径。
为探究海南省万宁市老爷海人工红树林湿地固碳细菌群落结构及其环境驱动机制，本研究以光滩与红树林地土壤为研究对象，综合运用高通量测序技术与荧光定量PCR分析方法开展系统研究。研究表明：除个别光滩采样点(如GT2)外，红树林地土壤固碳细菌基因丰度总体高于光滩。Chao1物种丰富度指数显示红树林地微生物物种丰富度更优；而Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均呈现空间异质性，表现为在距海较远的样点，光滩的多样性高于红树林地；而在距海较近的样点，则红树林地高于光滩。固碳优势菌门主要为变形菌门(Pseudomonadota)和蓝细菌门(Cyanobacteriota),优势菌属占比：贪铜菌属(Cupriavidus)占比16.11%～24.66%,硫杆菌属(Thiobacillus)占比10.39%～12.77%,硫杆状菌属(Sulfuricaulis)占比9.13%～10.54%;且两类生境存在29个标志差异物种，分属于α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲。主坐标分析(Principal coordinates analysis, PCoA)结合相似性分析(Analysis of similarities, ANOSIM)、置换多因素方差分析(Permutational multivariate analysis of variance, PERMANOVA)显示，湿地固碳细菌群落结构存在明显不同，组间差异大于组内差异。冗余分析(Redundance analysis, RDA)表明：光滩生境固碳细菌群落结构主要受有机碳、易氧化有机碳、粉粒、细砂、有机质、全氮、全磷、黏粒、含水率、pH等因子驱动，红树林地生境则以有机碳、黏粒、易氧化有机碳、有机质、全磷、粉粒、细砂、含水率为关键影响因子，其中土壤粒度与有机碳是两类生境的共同主导因子。研究结果显示，人工种植红树林可通过改善土壤理化性质重塑固碳细菌群落结构与多样性，在滨海湿地生态修复与碳汇功能提升中展现出重要的应用潜力与实践价值。