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邊界與海洋研究范文1

關鍵詞:海洋劃界;公平原則;劃界爭端

中圖分類號:D993

文獻標識碼:A

一、海洋劃界問題與公平原則的基本理論

國際海洋劃界是指在兩個或更多國家的海洋權利發生重疊的情況下確立其相互間海洋邊界的過程。公平原則是指在相鄰或相向國家間大陸架或專屬經濟區等權利重疊區域劃分中所適用的,以國際法為基礎,同時考慮一切有關因素而加以調整某種規則所產生的不公平現象,從而達到劃界公平解決的一項特殊習慣法規則。

目前,已經確定的海洋邊界只有大約三分之一,而剩余邊界的解決要比已解決的邊界復雜和困難得多。一方面,由于現有的海洋法規則是有缺陷的,其中一些條款尚存在爭議;另一方面,有的海洋邊界確定還涉及領土的歸屬等因素,因此在沒有具體和可操作的劃界規則的情況下,是非常困難的。

海洋劃界規則缺乏統一性已經成為國際海洋領域有關國家確定相互邊界的制度。因此,國際法院主張以公平原則解決劃界爭端,并且根據《國際法院規約》第五十九條的規定:“法院之裁判除對于當事國及本案外無拘束力”進行了相應實踐,但是由于國際法院更強調其靈活性和案件的獨特性,使得公平原則缺乏足夠的國家實踐。

二、公平原則在海洋劃界中的適用

在國際法院和仲裁機構實踐中,公平原則被廣泛的予以適用。如1969年北海大陸架案,這是國際法院適用公平原則作為判案依據的第一個大陸架劃界案。在該案中,國際法院主要基于只是尋求一種劃界的目標,而不是一種具體方法的緣由,因而并沒有對公平原則做出明確的解釋。

國際法院認為公平原則是一項習慣法規則,該規則要求劃界應建立在國際法基礎之上,并考慮一切有關情況,通過協議解決。事實上,公平并不是平等,也不存在一個在每個案件中都能令人滿意的劃界方法;公平不是抽象的正義,而是本身需要適用公平原則的一個法律規則;公平在每一個案件中都有獨特的地位,因而不要試圖對適用大陸架的公平原則過早地下一個定義。

(一)在1999年的厄立特里亞和也門仲裁案中,由于兩國在申請書中一致要求法庭在劃界時采用等距離的方法,并認為從以往的司法判例來看,它的采用通常能夠取得公平結果,最后,法庭同意了該項主張。

另外,盡管當事國一致認為比例的作用僅在于作為一種校驗公平結果的工具,而不是一種劃界的方法,在劃界中必須避免明顯的不成比例,但對如何計算各自的海岸線長度看法并不一致。也門主張等距離線能夠正確反映兩國海岸線的比例,而厄立特里亞認為,兩國的海岸線長度的比例應為3:2,同時堅持在計算由劃界所產生的水域時,不應考慮達赫拉克群島的內水或沿著它的海岸海灣水域,包括阿薩布海灣。仲裁庭最后使用了“比例”這一標準,測算出兩國的海岸長度的比例為1:1.31,各自所得的水域面積為1:1.09,從而最終取得了令雙方滿意的公平結果。

(二)目前,公平原則在國家中的實踐還多處于一些國家的單邊行為或國內立法之中,雙邊或多邊實踐并不普遍。因此,無論是對于國際法院和仲裁機構還是對于一些主張或支持公平原則的國家來說,如何規范公平原則,使之在國家實踐中能夠得到更多的適用,將是其成為一般習慣法不可或缺的客觀因素。

三、公平原則的法律地位

長期以來,公平原則作為主要通過國際法院和仲裁機構司法判例發展而來的習慣法規則,一直倍受質疑。由于《海洋法公約》中有關劃界條款是各國妥協的結果,并沒有規定具體的劃界規則,這也就使得公平原則沒有成為條約法規則。同時,國際法院在具體的劃界案中適用公平原則時,又過于強調每一個案件的獨一無二性,因而缺乏確定性規范。

具體而言,《國際法院規約》(以下簡稱《規約》)第38條的內容如下:

“一、法院對于陳述各項爭端,應以國際法裁判之,裁判時應適用:(子)不論普通或特別國際協約,確定訴訟當事國明白承認之規條者;(丑)國際習慣,作為通例之證明而經接受為法律者;(寅)一般法律原則為文明各國所承認者;(卯)在第59條規定之下,司法判例及各國權威最高之公法學家學說,作為確定法律原則之補助資料者。二、前項規定不妨礙法院經當事國同意本公允及善良原則裁判案件之權力。”

這一原則雖然是以國際法院職能的方式表述的,但它卻是目前國際法淵源的一種完整表述。

邊界與海洋研究范文2

世界盡頭在以比世界其他地區快約一倍的速度變暖：當深邃無邊的海洋吞噬潔白耀眼的冰層，地處格陵蘭與挪威斯瓦爾巴群島之間的弗拉姆海峽的溫度比一百年前升高了3.5℃。現在北極圈全年的海冰要比一千年前少得多，多數科學家預計北冰洋將于2020年至2050年間某年夏季開始大部分區域無冰可見。

隨著冰層的消失，北極地區的豐富礦藏，石油、天然氣及其他礦物質觸手可及。商品價格居高，使這些礦藏有利可圖。美國地質調查局估計，北極地區蘊藏可供開采的石油、天然氣儲量約占世界四分之一。

跨北冰洋的新商業航線將會大大縮短歐洲與亞洲之間的航行距離。2011年，俄羅斯超級油輪在兩艘破冰船的協助下，首開先河，穿越北冰洋東北通道，停靠于西伯利亞海岸（俄羅斯稱之為“北航線”）。穿越全球貿易航線并建造該用途船只的國家看到了發展潛力。中國、韓國及新加坡還有意大利都已申請加入北極理事會成為觀察國，當然歐盟也不例外。

爭議地熱度隨著溫度同步升高。格陵蘭島（丹麥領地）與加拿大之間的巖石，及加拿大與美國之間對西北航道航線的歸屬糾紛不斷。一份挪威報紙一月報道，挪威正威脅阻止中國申請獲得觀察國的資格，齟齬的緣由就是位于奧斯陸的諾貝爾獎委員會將2010年度和平獎授予受刑的中國異見者劉曉波，各國均反對此舉（而且挪威一般來說也與北歐諸國一樣，贊成擴大北極理事會）。但對中國成員國身份具有復雜感情的不只是奧斯陸的官員們，擁有北極地區海岸線，占有該地區最多資源的俄羅斯也并不情愿。加拿大于關涉北極地區事務的表現也格外強硬，因歐盟不厭其煩地指責加拿大每年的海豹獵殺行為，進而反對承認歐盟。

瑞典稱希望于2013年5月解決觀察國事宜。耽擱的原因表面上看是因為新成員的身份，但有跡象來看似乎問題的關鍵是“看與聽”的權利――正如對六個現有觀察國來說，英國與波蘭在北極區的活動歷史有之。北極地區的國家沒有一個急于擴張這一組織。

盡管擔心出現對北極地區資源搶奪的危險局面，但該地區的界定極其明晰――北極地區是不同于南極洲的相反的一極，表面上與潛藏意義都是如此。這里不是海洋包圍、備受爭議的大陸。這里是一片海洋，散布著的島嶼幾乎全部劃定邊界，沒有必要起草類似規約南極洲那樣的國際公約。較大的爭端可能針對大陸架，其中多數根據《聯合國海洋法公約》（UN’s Convention on the Law of the Sea）逐漸劃定邊界。但所有這些爭端都是在北極地區國家之間產生，而非與外來者爭斗。

成員國認為他們的組織實際上運轉正常。北極理事會部分是因推動聯合科學研究于1996年成立，其目的是關注污染、海洋資源保護與測繪，其成就斐然。去年，成員國就搜救任務簽署首份法律協定，下一步就要對石油開采達成一致。2007年一位俄羅斯探險家阿圖爾?奇林加洛夫（Artur Chilingarov）將俄羅斯國旗立于北極點，引起一陣波瀾，現在逐漸緩和。2011年俄羅斯就與挪威的海洋邊界問題達成一致，終止了北極地區持續時間最長的一個爭端。

邊界與海洋研究范文3

摘要：

基于一套自主研制的無結構網格二維河口海洋數值模式A2D，在大圓湖理想模型下，通過與解析解進行比較分析，采用不同架構配置，改進設計正壓梯度力計算方法。改進后的算法中引入了從算架構的配置，以配合主算架構，得到更佳的穩定性。通過水位場平面分布與單點過程線可以發現，三組試驗的算法均獲得了較好的精度和比原算法更好的穩定性，其中TSNS配置算法（中心點計算水位、邊中點計算流速的主算架構，配合節點計算水位、邊中點計算流速的從算架構）由于其主算架構更接近結構網格下的C網格，在守恒性、移動潮灘邊界處理等方面具有一定優勢和便利性，有利于在實際海洋中的計算。將TSNS配置算法在江浙沿海進行試算，水位驗證結果與實測基本符合，與原A2D模式計算水位之間無顯著差異。TSNS算法在穩定性方面的改進，有助于提升模式升級為三維后的穩定性，為今后模式成功升級為三維打下基礎。

關鍵詞：

無結構網格；海洋模式；解析解；正壓梯度力；穩定性

1引言

無結構網格憑借其易擬合岸界、可局部加密等優勢，正越來越多地被用于海洋水動力數值模式。當前國際上知名的模式多來自國外[1-12]，其中采用無結構網格的模式有FVCOM[10-11]、ADCIRC[12]等，這些模式在國內被廣泛使用，而國內自主開發的模式[13-14]則非常缺乏。鑒于此，2006—2011年期間，筆者所在研究組自主研制了一套無結構網格二維河口海洋數值模式[15-16]，其中2011年最終版本后文稱為A2D[16]。A2D模式采用無結構三角形網格，基于有限體積法求解。水位在網格中心（重心）求解，流速在網格邊中點求解（同時求解x和y方向流速）。這種配置結合了各種已有的無結構網格模式的長處。一方面，它與國際上較為通行的C網格[17-18]配置相近，具有在網格中心求解水位之利于干濕判別的優點；另一方面，直接求解x-方向和y-方向流速使得離散簡潔高效，無須水平坐標轉換，且能更方便地利用有限體積法，提升守恒性。A2D模式在時間上顯式求解，采用預估修正法[19-22]。通過理想試驗、黃浦江和長江口等環境下的試驗計算，有效地驗證了A2D模式的精度[16]。但作為新生事物，A2D模式尚不成熟，存在一些不足，如模式還只是二維、在理想試驗下有微小數值波動等。筆者所在研究組曾將A2D模式以相同架構和算法升級至三維版本（稱之為A3D）[23]，但在對長江口海域的計算中發現A3D的水動力不如A2D穩定，所以三維版本暫未獲得成功。A3D的不穩定性，很有可能源自于A2D的架構和算法，其中求解流速時正壓梯度力項為主要項，是關注的重點。本文對A2D的正壓梯度力算法進行分析與改進，提升模式在一個理想的大圓湖解析解模型下的穩定性表現，并投入實際海洋中試算。

2大圓湖理想模型簡介

Csanady提出了一個理想的大圓湖模型[24]，計算了該圓湖在風的作用下的表明波動。Birchfield指出了其中一些錯誤并給出了正確的解析解表達式[25]。該模型為一個半徑67.5km，水深75m的平底大圓湖（見圖1），初始時刻水位靜止為0，施加以恒定西風3m/s，科氏力系數f取常數0.0001，忽略底摩擦。在風與科氏力的共同作用下，湖表將會產生水位波動，并且可以得到該波動的解析解表達式。通過這個模型，可以將數值模式的數值解與解析解進行比較，從而探討模式的精度。由于這個大圓湖的空間尺度很大，根據量綱分析的結果，流速平流項和擴散項對水位和流速變化的貢獻極其微小，可忽略不計[24-25]，所以影響模式計算精度的主要項為正壓梯度力項，因此A3D在此模型下的穩定性問題，應是緣于正壓梯度力項。重新設計模式的算法，使得正壓梯度力項得到更合理地求解，并在大圓湖理想模型下取得較好的結果，是本文的主要目標。

3原模式的穩定性分析

采用A2D和A3D分別對大圓湖進行模擬（網格見圖1），時間步長均為5s，并在A點輸出站位過程線作比較。模式A2D與解析解的過程線比較結果如圖2所示。可以看到，模式的計算結果與解析解十分吻合，且總體比較光滑，沒有出現明顯的不穩定，說明模式的水動力達到了較高的精度。但在4.89d左右，水位的數值解（紅色）存在微小的波動，即存在微小的不穩定跡象。而在相同架構和算法的三維模式A3D下，水位的不穩定性表現得更為明顯（圖3）。對比解析解（見圖4）和A2D（見圖5）的水位場分布也可以發現，在模式5d時，A2D的計算結果的等值線略顯抖動，這也反映出模式在穩定性上略有欠缺。A2D在理想試驗下的微小不穩定，在實際海洋中計算時并不會發生，因為無頻散的流速平流項會使得模式保持穩定。但當三維開發版本A3D模式在實際海洋中計算時，由于不穩定性增大，所以難免出現個別區域流速或流向異常，影響計算結果的正確性。所以，本文改進A2D正壓梯度力項算法，使得模式更為穩定，是模式升級為穩定的三維版本的基礎。

4算法改進和探討

4.1原模式控制方程組A2D模式包含水動力計算和鹽度計算，而溫度暫時不作計算，取為常數T=10°C。本文不牽涉溫鹽算法的改進，主要對水動力控制方程組的相關部分作簡介。對流體不可壓縮、Boussinesq和靜力近似下的海洋動力學原始方程組作垂向積分，可得到垂向平均的二維控制方程組：式中：t為時間，ζ表示海表水位，D代表總水深（總水深D=H+ζ，H為固定不變的基準水深），U=1D∫-Hζudz和V=1D∫-Hζvdz分別表示水平x方向和y方向的垂向平均流速（其中u和v分別為空間中某點的水平x方向和y方向的局地流速），Fx和Fy為x方向和y方向的流速水平擴散，AM為水平湍流粘滯系數，f為柯氏力系數，g為重力加速度，<wu（0）>和<wv（0）>為海表應力，<wu（-1）>和<wv（-1）>為海底摩擦應力，ρ為密度，ρ0為參考密度。其中密度ρ=ρ（S,T,p）為鹽度S、溫度T（°C）和海壓p（Pa）的函數，采用1980年國際海水狀態方程（EOS80）計算。海表應力<wu（0）>和<wv（0）>為風應力在x和y方向上的分量：式中：ρa為空氣密度；Ua和Va分別為x和y方向的風速，||Va=U2a+V2a為風矢量Va的絕對值大小；CD為海水對風的拖曳系數，它根據Large和Pond改進的穩定狀態拖曳系數計算[26]：海底摩擦應力<wu（-1）>和<wv（-1）>根據謝才公式得到：式中：nb為曼寧系數，一般取值為0.015到0.018之間。

4.2原模式正壓梯度力算法分析在已有的A2D模式中，正壓梯度力項的計算方法如圖6所示。構造至多4個控制體A1、A2、A3和A4（未必一定有4個，網格邊緣和干點附近會有缺失），每個控制體的3個頂點均有計算得到的水位，于是可以通過格林公式計算控制體內的水位梯度。再將各控制體的水位梯度平均，得到邊j上的水位梯度，從而計算得到邊j上的正壓梯度力結果。觀察此算法，較為顯著的問題為未能利用到節點水位進行正壓梯度力計算，控制體遠端的網格點距離較遠，不利于數值穩定。而如果對水位進行插值，則由于水位梯度計算本來就對空間位置敏感，會導致精度不高，這在A2D研發階段已做過嘗試，其效果不如A2D最終方案理想[16]。在當前配置架構下暫時無法找到更好算法的情況下，嘗試更多不同的配置架構是較好的途徑。簡便起見，將不同配置架構的試驗采用其配置特征命名，分別用N、S、T3個字母代表三角形網格的節點、邊中點、網格中心，試驗的前兩位字母代表水位計算點和流速計算點的位置。如原A2D模式的命名為：TS。有些試驗采用一種配置架構作為主算架構，另一種配置架構作為從算架構，從算架構作為第2套同時計算的輔助配置架構為主算架構提升穩定性，這些試驗的命名中第1—2位字母代表了主算架構的配置，第3—4位字母代表了從算架構的配置，如TSNS即代表網格中心水位、邊中點流速的主算架構結合節點水位、邊中點流速的從算架構的試驗。在經過對多種不同配置算法的嘗試后發現，部分配置架構下得到了較穩定的結果，其中包括TSNS。TSNS在節點計算輔助的水位，有助于提升模式的穩定性。這種配置的主算架構仍然是中心 位、邊中點流速，但增加計算節點水位、邊中點流速的從算架構，使得中心與節點同時具有水位，更有利于邊中點位置的正壓梯度力求解。

4.3TSNS配置算法和計算結果在TSNS配置的算法中，通過連續方程，利用邊中點的流速同時求出網格中心點和網格節點的水位，并通過動量方程，利用網格中心點和網格節點的水位求出邊中點的流速。求網格中心點i的水位時，根據連續方程（1），仍然沿用原A2D的求法，在三角形控制體A（圖7a）中根據格林公式求得：式中：l為繞A一周的正向曲線，即l的方向為逆時針，A始終在其左邊。求網格節點m的水位時，也以格林公式（13）求解，不過控制體A變為包圍節點m的多邊形（圖7b）。控制體A有可能完全包圍節點m，也有可能如圖7b一般缺失部分角度，無論哪種情形，l均為繞A一周的正向曲線。在圖7b的情形下，僅需計算j4-i3-j3-i2-j2-i1-j1上的線積分，因為j1-m-j4上線積分等于0無通量進出。每一小段的流速為該小段所連接邊中點的流速。求邊中點j的流速時，對正壓梯度力項的算法作了修改。在大圓湖模型中，無斜壓梯度力項，平流項也非常小可忽略不計，故對精度影響最大的項正是正壓梯度力項gD∂ζ∂x和gD∂ζ∂y。TSNS配置算法中，動量方程僅正壓梯度力項較原A2D模式有改變，其它項均維持不變。TSNS配置算法在計算邊中點j的流速時，通過格林公式解出正壓梯度力項中的∂ζ∂x和∂ζ∂y，其中控制體A取為連接節點和中心點的菱形區域（見圖8），l為包圍A的正向曲線。由于節點和中心點的水位值模式均有計算，故沿i2-m2-i1-m1-i2的線積分易于求得。由于在以上計算方法中，同時計算了網格中心與網格節點兩套水位，在時間積分久后兩套的數值解可能存在分離的現象，所以將從算架構中的節點水位按照一定速度向主算架構中的中心點水位回歸。這里取每時間步0.05的回歸比例進行趨近。將上述TSNS算法在大圓湖模型中試驗，時間步長仍取5s，發現TSNS的精度與原A2D接近，穩定性更好（見圖9），第4.89d未出現不穩定抖動，水位場等值線也更平整。

4.4其它配置的計算結果除了TSNS配置外，本文還測試了一些其它配置，其中NSTS配置和ST配置這兩組試驗也得到了不錯的結果。在NSTS配置中，主算與從算架構與TSNS對換，NS主算、TS從算，回歸系數仍取0.05。其結果與TSNS略有不同（見圖10），精度接近TSNS，穩定性較好。而ST配置下也得到了穩定性尚可的結果（見圖11）。通過統計點A水位時間序列的平均誤差和均方根誤差來比較這3組試驗與原A2D模式的精度，可以發現TSNS配置的精度在所有4種配置中最好（見表1），同時誤差在模式4-5d時較之前時間段有所增大。由于模式最終應用時，以TS作為主算架構的TSNS配置更接近結構網格下的C網格，在守恒性、移動潮灘邊界處理等方面具有一定優勢和便利性，而NSTS配置和ST配置在各種邊界條件設計中存在一定的困難，故NSTS配置和ST配置不作重點介紹，具體算法細節在此省略，僅展示理想試驗下的結果，后續在實際海洋中的試算僅基于TSNS配置下進行。

5江浙沿海海域試算

5.1模式網格和基本設置基于改進了正壓梯度力算法的TSNS配置模式和原A2D模式，對東海區范圍內包含呂四測站、嵊山測站和定海測站的江浙沿海海域進行試算，以觀察模擬效果，并進行水位驗證，其中TSNS配置模式因配置變化對邊界條件進行了部分完善。模式的網格范圍見圖12，基于54坐標，包括了整個長江口、杭州灣和鄰近海區。東邊至124.5°E附近，北邊到34.3°N左右，南邊到28.4°N左右，長江上游邊界取在大通。長江口內、深水航道附近和島嶼附近的網格作了局部加密，最小網格分辨率可達100m，而口外網格則被放大，最大超過10000m。模式中深水航道的導堤和丁壩漲潮時淹沒、落潮時露出，是作為動邊界處理的。模式的時間步長統一取為1s。外海開邊界處的水位利用16個分潮（M2，S2，N2，K2，K1，O1，P1，Q1，MU2，NU2，T2，L2，2N2，J1，M1，OO1）的調和常數計算得出，而在長江口上游大通處則利用實測徑流量資料給出通量邊界條件。海表面的風場以每6h為1組、分辨率為0.5°×0.5°經緯度的氣象預報后處理結果給出底摩擦曼寧系數在模式中設為0.015。模式從2008年11月5日起計算，共計算30d。通過搜集的呂四站、嵊山站和定海站的實測水位資料，對原A2D模式和改進后的TSNS配置模式進行比對驗證。

5.2水位驗證結果模式共運行30d，輸出第10—30d的水位，與呂四站、嵊山站和定海站的實測資料進行比對（圖13—15，圖中上子圖的藍實線為原A2D計算水位，黑虛線為TSNS配置計算水位，紅點為實測水位；下子圖的黑實線為TSNS計算水位減去A2D計算水位的差，藍實線為0軸）。可以發現，TSNS配置模式的水位計算結果與原A2D模式（TS配置）的水位計算結果非常接近，兩者差異在3站均不到0.1m，同時模式計算結果與實測基本符合，基本反映了3個測站的水位變化規律，其中嵊山站和定海站存在較明顯的潮汐日不等現象，而定海站的振幅略偏大。由于此番改進主要目的是探討是模式本身的性能，故在江浙沿海海域進行試算并驗證時，底摩擦曼寧系數統一取了0.015，未針對不同海域進行分區設置，對驗證效果略有影響。而TSNS配置模式與原A2D模式雖然在算法上存在差異，但由于案例設定的物理環境相同，兩者受相同的邊界條件驅動，故兩者的水位計算結果與變化特征并沒有出現顯著差異。

6結論

邊界與海洋研究范文4

關鍵詞：海洋漁業 海洋生態系統 影響分析 管理措施

海洋漁業對海洋生態系統所產生的影響已經受到了人們的廣泛關注。且對于海洋漁業管理來說，所采用的生態系統方法應成為了海洋漁業管理的未來發展必然。在海洋漁業活動的影響下，就會造成海洋物種品質出現下降的現象，從而也就影響到了海洋生物的數量，對海洋生物賴以生存的環境也產生出了相應的影響。因此，在實際中就要做好分析與研究工作，提高管理的效果，促進海洋生態系統的發展。

一、海洋漁業對海洋生態系統所造成的影響

世界上的漁船總數已經超過了400萬以上，從而也就出現了大規模的捕撈活動，但是在這種大規模捕撈活動的影響下，對海洋生態系統產生出了一系列的影響。如對漁業資源的棲息地等造成破壞、降低海洋生物的多樣性等。也正是在這種現象的影響下，使得海洋生態系統的自我調節能力不斷下降，最終也就造成了海洋生態系統出現了不均衡的現象。

（一）對目標種造成的影響

捕撈活動會對目標種的資源量產生出直接影響。且在商業性捕撈的影響下，一些目標種的資源量開始不斷下降，甚至還出現了枯竭的現象。在調查中可以看出，在商業捕魚活動開展以來，世界上的大型魚類資源已經減少到了90%左右，在資源量不斷下降的影響下，對海洋生物資源的群落結構等方面也產生出了一定的影響，尤其是對于漁獲種類的結構來說，也發生了一定的變化，并向著逐漸下降的趨勢不斷發展。

（二）對非目標種所造成的影響

首先，是捕食與競食關系對非目標種所造成的影響。在海洋生物中存在著捕食與競食關系，如果對目標中資源進行捕撈，勢必會對其他生物資源產生出直接的影響。一旦出現過渡捕撈，就要造成某一目標種資源出現大幅度變化，且一旦資源量下降到不能實現自我恢復，就會對群落的穩定性產生出直接的影響，從而也就出現了生態系統出現失衡的現象。

其次，是兼捕與棄魚對非目標種所造成的影響。在一些海洋捕撈作業中，存在著較為嚴重的兼捕現象，如對金槍魚進行延繩釣作業中很容易對海鳥等進行兼捕等。對于海洋哺乳動物與鳥類來說，大多處于海洋生物系統中食物鏈的最頂端，加之數量相對較少，使得在直接捕撈或是兼捕影響下，對海洋生物的多樣性與生態系統等方面產生出了直接的影響。在分析中還可以發現，每年在漁獲量中存在著大量魚獲兼捕后備丟棄的現象。所以可以說，兼捕與棄魚對非目標種有著極為嚴重的影響。

二、生態系統海洋漁業的管理現狀

首先，就國際上的管理來說，在八十年代以前，往往采取了傳統的管理方法，也就是說，對單一的物種進行管理，并將目標種獨立于生態系統中。由于海洋漁業對生態系統有著較大的影響，因此，促使了漁業管理采取了生態系統的方法。

其次，對于我國的管理情況來說，現階段中依然采用了傳統的漁業管理方法，雖然制定出了相應的法律法規，但是卻并沒有落實到實際中去。在傳統的管理模式中，海洋伏季休漁與海洋自然保護區制度等都成為了生態系統范疇中的一部分，其他措施如炸魚、毒魚等也是嚴格禁止的，這樣在一定程度上也可以保護好漁業資源與生態環境。但是由于我國海洋漁業資源不斷的退化與衰退，使得兼捕棄魚等問題對生態系統還有著嚴重的影響。

三、海洋漁業管理措施

雖然在海洋漁業管理上還存在著一定的不足，發展與實施等方面也依然處于早期的階段中，但是不可否認的是完善生態系統方法已經成為了海洋漁業管理應用中的必然發展趨勢。我國也要從傳統的管理模式中進行創新，實現生態系統的海洋漁業管理。

（一）做好海洋生態系統的基礎科學研究工作

在實際中要對生態系統的漁業管理進行不斷的創新與研究，在此基礎上離開促進漁業與生態系統的發展。且對于漁業與生他系統來說，存在著相互影響與相互制約的關系。因此，在實際中就要不斷做好研究與發展工作，其中也就包含了對生態結構以及成分等方面進行研究，同時還要對漁業與生態系統間存在的影響進行分析。在實際中還要從生態系統的參考點上出發，建立出可持續的指標。我國在發展的過程中也開始進行了基礎性的科研工作，但是由于受到科學研究與信息資源不足等方面的限制，使得生態系統的方法也受到了影響。因此，在實際中就要不斷獲取最佳的信息資源，完善科學調查工作。

（二）將生態系統方法的理論與實踐結合在一起

在實際中要加強對生態系統的研究與分析工作，其中也就包含了對基本概念以及原則等方面的研究，通過掌握好生態系統的方法與內涵，來促進海洋漁業的發展。同時還要對我國運用生態系統方法的必要性與可行性進行你分析，以實際應用為基礎理論。通過對實踐進行研究，找出可以真正促進生態系統的方法，在我國的海洋漁業管理上實現更好的運用。

（三）積極開展多個部門之間的合作

在對生態系統進行實踐的過程中，存在著管理邊界與生態邊界不一致的現象。因此，在實際工作中要加強各個部門之間的合作，同時還要提提高國際上的合作效果，以此來為實施生態系統方法創造出條件。對于部門之間的合作來說，其中包含了漁業管理部門與海洋管理部門等方面的合作，所以就要不斷探索方法，加強合作的效果。

四、結束語

綜上所述可以看出，對海洋生態系統實現科學化的管理是促進海洋生態發展的重要方法之一。因此，在實際中就要實現多元化的管理，滿足海洋生態系統發展的需求，促進人類實現可持續發展。同時還要實行監測管理計劃，完善管理體制。

參考文獻：

[1]唐議.鄒偉紅.海洋漁業對海洋生態系統的影響及其管理的探討[J].海洋科學，2009

[2]趙淑江.朱愛意.吳常文等.海洋漁業對海洋生態系統的影響[J].海洋開發與管理，2006

邊界與海洋研究范文5

1引言

灘涂是一種潛在的自然資源，圍墾開發沿海灘涂資源，拓展生存空間是我國沿海城市緩解人多地少矛盾的一項重要措施[2]。天津海岸帶地處渤海灣西岸，海岸線長約153 km，區內地勢低洼，河網密布，洼淀眾多，灘涂資源十分豐富，面積達1 813 km2，占天津市海岸帶面積（潮上帶、潮間帶）的77%。近幾十年來，灘涂資源的開發利用，已對天津濱海生態系統的發展演替產生越來越深刻的影響。目前天津灘涂區域一半以上已被改造為生物種群較為單一，生態功能較為低下的人工灘涂，因而資源生態系統的功能效益有減弱趨勢。

天津灘涂以及淺海區域對海域的自凈能力有較大的貢獻。天津灘涂濕地具有底棲硅藻分布密度較高，貝類資源多的特點。作為初級生產力的底棲硅藻，在吸收水中的氮、磷等營養物質同時為浮游動物和部分底棲生物提供餌料，使營養物質沿食物鏈向上傳遞，形成海洋生產力。高密度的貝類通過濾食浮游生物和沉積物中的營養物質獲取養料，形成海域食物鏈的重要基礎，同時也為人類提供了豐富的貝類產品。底棲硅藻和貝類依賴海水中的營養物質維持生活，每天都攝取和吸收大量的營養鹽和有機物，從而凈化水質，減輕海域富營養化污染。

底棲生物作為灘涂資源中的重要生物種類，受到大型防波堤等建設項目的影響十分普遍，本文將以天津濱海旅游區臨海新城防波堤工程為例，分析防波堤工程對灘涂底棲生物的影響，并提出相應的措施。

2天津濱海旅游區臨海新城防波堤工程

概況2.1工程區現狀

濱海旅游區規劃范圍東至-2.5 m等深線、西至中央大道和漢北路南至永定新河北治導線、北至津漢快速路和漢蔡路，擬分為南區和北區，先期進行南區，即臨海新城的建設。

現臨海新城已基本完成南圍堤，北圍堤及其之間的東圍堤的建設，圍堤內正在進行吹填造陸，其現狀平面圖如圖1。北圍堤為規劃南、北區的分界，已建南圍堤與規劃南邊界即永定新河北治導線間距約1.2 km。南圍堤與規劃南邊界之間區域東南部規劃為北塘港區范圍，其規劃渤海基地綜合公務碼頭正在進行圍堰及吹填造陸工程建設，區域其余部分也將按規劃陸續展開圍海造陸建設。根據《天津市濱海新區防潮規劃（2010～2020年）》的布置，臨海新城南邊界防潮海擋原則上為其規劃陸域南邊界，沿永定新河北治導線布置。

本次啟動臨海新城南邊界中央大道東側至渤海基地碼頭約2.6 km永久性達標防潮海擋的可行性研究設計工作，工程區內灘涂泥面高程約為2.2～0.2 m，灘面較平緩，坡降不大。擬建海擋位置距已建南圍堤約1.2 km，為近海灘涂上新建海擋工程，設計起點順接現狀海堤，終點順接碼頭圍堰。

現狀海堤為斜坡堤，位于永定新河口北岸，2009年建設實施，設計堤頂高程6.5 m，迎海側有灌砌石護肩，堤坡采用柵欄板護面，坡比1∶3.5，坡腳為拋石護腳；碼頭圍堰采用斜坡堤形式，堤頂高程6.0 m，迎海側堤坡采用柵欄板護面，坡比1∶2.0，坡腳為拋石護腳，堤基采用換填砂墊層加排水板處理。

2.2線位方案

根據臨海新城南邊界現狀情況，結合該區域規劃布局，南邊界永久達標防潮海堤線位置為：在規劃南邊界新建一道防潮海擋，按照天津市濱海新區防潮規劃（2010～2020年）要求標準設計，達到200年一遇的防潮標準，全面保護后方區域的防潮安全。堤線平面布置如圖2所示。本工程占海面積約為8.5 hm2。

2016年1月綠色科技第2期

3工程所在海域海洋底棲生物環境現狀

3.1數據來源

海洋生態環境現狀數據采用天津科技大學海洋資源與環境監測中心于2013年5月5～12日在工程附近海域的采樣數據。

3.2調查結果

本次調查共獲得底棲生物標本23種，其中，環節動物門5種，軟體動物11種，節肢動物5種，?門1種，棘皮動物1種。調查區域底棲動物各類群總平均密度為233 ind/m2，變動范圍在0～1 617 ind/m2；總平均生物量為35.1 g/m2，變動范圍在0～73.3 g/m2。調查水域底棲動物各測站現存量水平分布，數據表明各站位的生物量水平和密度分布不均（表1）。

4工程對底棲生物的影響分析

4.1影響環節

4.1.1工程占海生態影響分析

工程的建設占用海域將對底棲生物產生直接影響。工程的建設過程將占用部分水域，占用了底棲生物的棲息地，擠壓了底棲生物棲息空間，對附近水域底棲生物產生不良影響，甚至直接導致底棲生物死亡。但是防波堤建成后，為附著生活的底棲生物提供了附著基，為其提供了較工程建設前更為優良的棲息空間，所以工程建成后可能會造成工程海域底棲生物尤其是附著貝類數量的增加。

4.1.2懸浮物擴散生態影響

本工程水上施工內容主要防波堤建設地基處理施工產生的懸浮物會對海洋生物資源造成影響。水上施工對水環境影響的特征因子為懸浮物質。水中所含懸浮物質增量的多少，是衡量水環境質量的指標之一，也是水生生物對其生存的水體空間的環境要素要求之一。

在施工過程中，一部分泥沙與海水混合，形成懸沙含量很高的水團，從而大大地增加了水中懸浮物質的含量。從水生生態學角度來看，懸浮物質的增多，會對水生生物產生諸多的負面影響。最直接的影響是削弱了水體的真光層厚度，從而降低了海洋初級生產力，使浮游植物生物量下降。在水生食物鏈中，除了初級生產者浮游藻類以外，其它營養級上的生物既是消費者也是上一營養級生物的餌料。因此，浮游植物生物量的減少，會使以浮游植物為餌料的浮游動物生物量有所減少；相應地以浮游動物為食的一些魚類，也會由于餌料的貧乏而導致資源量下降；進而以捕食魚類為生的一些高級消費者，會由于低營養級生物數量的減少，而難以覓食。

水中懸浮物質含量過高，使魚類的鰓腺積聚泥沙微粒，嚴重損害鰓部的濾水和呼吸功能，甚至導致魚類窒息死亡[3]。不同的魚類對懸浮物質含量高低的耐受范圍有所區別。據有關的實驗數據，懸浮物質的含量水平為80 000 mg/L時，魚類最多只能存活一天；含量水平為6 000 mg/L時，最多能存活一周；含量水平為300 mg/L時，若每天作短時間攪拌，使沉淀的淤泥泛起，保持懸浮物質含量達到2 300 mg/L，則魚類能存活3～4周。通常認為，懸浮物質的含量在200 mg/L以下及影響較短期時，不會導致魚類直接死亡。但在作業點中心區域附近的魚類，即使過高的懸浮物質濃度未能引起死亡，但其鰓部會嚴重受損，從而影響魚類今后的存活和生長。

由此可見，水體中懸浮物質含量的增多，對整個水生生態食物鏈的影響是多環節的，對于底棲生物的影響主要是間接影響。

4.2底棲生物損失量計算

依據《建設項目對海洋生物資源影響評價技術規程》（SC/T 9110-2007）第6.4.2.1條各種類生物資源損害量按如下公式計算：

式中：Wi為第i種類生物資源受損量，單位為kg；Di為評估區域內第i種類生物資源密度，單位為kg/km2；Si為第i種類生物占用的漁業水域面積或體積，單位為km2。

項目建設將永久占用8.5 hm2的海域底質。根據海洋底棲生物調查結果，底棲生物的平均生物量為35.1 g/m2，因此，底棲生物一次性損害量為：35.1 g/m2×8.5 ha=2 984 kg。

5生態修復措施

（1）環境管理人員仍應加強管理，實施施工期的跟蹤監測，當監測點水域中懸浮物濃度超標時，應暫停施工。

（2）根據《全國生態環境保護綱要》，為了緩解和減輕工程對所在的渤海灣生態環境水生生物的不利影響，建議采取人工放流當地生物物種的補償措施。具體人工放流種類以渤海灣的常見毛蚶、梭子蟹等等當地易于人工培養、孵化的經濟品種。具體放流計劃建議建設單位與當地漁業水產管理部門協商落實。

邊界與海洋研究范文6

關鍵詞 深海聲速剖面；結構變化；會聚區偏移

中圖分類號P7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）103-0147-02

0 引言

聲速剖面可以反映一定范圍內海洋的聲速垂直結構，對于水下聲音傳播有著重要的影響。而會聚現象則是深海有的聲傳播現象，當聲援和接收器全都位于海洋近表層時，聲援發射的聲波，經過深海海水的反射后，會折回海面，并在間隔60km～70km的區域范圍內，形成寬約3km～4km的較高聲強環帶狀區域，相關人員將這個區域稱為會聚區。對于我國而言，海域遼闊，海洋氣象水文環境復雜，其聲速場具有較大的區域性和季節性變化特征，因此，對深海聲速剖面結構變化引起的會聚區偏移特性進行分析，對于海洋工程和國防領域的應用具有重要意義。

1建立分層聲速剖面模型

在對聲速剖面結構變化進行分析時，可以采用分層聲速剖面模型來進行。通常情況下，聲速剖面屬于典型的三層結構，分層聲速剖面模型（LSSPM）在進行分析時，使用～來分別表示深海海面、混合底層、主躍底層、深海等溫層上邊界以及海底位置。同時，根據4個水層的不同聲速特征，對擬合函數F（z）隨著水深變化而變化的關系進行分析。～的5個特征深度，分別構成了聲速剖面各層的邊界：～為混合層，～為主躍層，～為深海聲道層，～為深海等溫層。根據這些特征，假設深海聲道剖面中聲速最小值所在深度為，可知其數值在～之間，則對于混合層中的聲速剖面結構而言：

其中、、為多項式的系數。

對于主躍層聲速結構而言，其為負梯度結構，變化相對較快，則

在公式中，A表示躍層的核心位置，B表示核心位置附近的聲速梯度強弱。

對于深海聲道層而言，其模型表達式為：

在分段函數建立完成后，可以采用線性變換的方法，保持聲速剖面在水層邊界處的連續性，對水層的擬合函數進行變換，可得第i層聲速剖面函數

根據相應的公式，在對相應的參數數值進行確定后，可以建立起完整的LSSPM模型。

2 深海聲速剖面結構變化的影響分析

2.1聲速值變化的影響

要對聲速值的整體變化進行分析，首先考慮聲速梯度不變情況下的聲速值變化。通過相應的模型計算和分析，在聲速梯度保持不變的前提下，剖面聲速值每增加5m·s-1，第一會聚區會向著與聲源相反的方向，偏移0.1km，而第二和第三會聚區的偏移量為0.2km和0.3km，因此，剖面聲速值本身并不是引起會聚區偏移的主要因素。

2.2混合層變化的影響

假定混合層發生厚度變化，而其底部的最大聲速值保持不變，則可以根據計算得出，混合層每增加50m，第一會聚區會向著與聲源相反的方向偏移0.5km～1.0km，第三會聚區的偏移量則可達到2.0km～3.0km。同時，隨著混合層的加深，還伴隨有表面聲道的產生。但是，表面聲道并不會影響到會聚區，混合層引起會聚區的偏移主要是由于其厚度加深導致的主躍層結構變化。對于季節性變化明顯的中緯度海洋，其混合層冬夏變化顯著，表現為冬深夏淺，主躍層結構受季節變化影響小。因此，在假設主躍層結構不變的情況下，混合層會隨著聲速值的減小而不斷加深。計算結果顯示，在這種情況下，混合層每增加50m，第一會聚區會向著聲源所在地偏移1.0km～2.0km，第三會聚區偏移量為2.0km～4.0km。雖然主躍層的結構沒有變化，但是其強度卻發生了改變。由此可得，混合層引起的會聚區偏移是通過改變主躍層實現的。

2.3主躍層的影響

假定主躍層底部的位置以及聲速保持恒定，則其強度和結構會隨著近表層的聲速變化而變化。同樣根據計算結果看出，近表層聲速每增加5m·s-1，第一會聚區會向著遠離聲源的方向偏移1.0km～2.0km，第三會聚區偏移量為3.0km～5.0km。因此，主躍層的結構變化對于會聚區的偏移影響是十分巨大的。通常情況下，主躍層強度越高，則會聚區距離聲源越遠，反之亦然。

2.4深海等溫層的影響

假定深海等溫層上界為4000m，其聲速剖面結構不變，下聲速會有一定地變化，但是仍然可以保持相同的梯度。經過計算，深海等溫層的聲速每增加2m·s-1，第一會聚區會向著遠離聲源的方向偏移1.0km～1.5km，第三會聚區的偏移量為2.0km～3.0km。而根據之前的結論，聲速值的整體變化對于會聚區偏移的影響很小，則這種情況下會聚區產生偏移的主要原因，是聲速剖面在深海聲道軸與深海等溫層上界之間的聲速梯度差異造成的。

3結論

綜上所述，可以得出以下結論：

1）聲速值整體變化對于會聚區偏移的影響很小，因此，真正影響會聚區聲傳播特征發生變化的因素不是聲速值，而是其剖面的垂直梯度變化；2）主躍層、混合層以及深海溫度層的變化都會引起會聚區的偏移，需要相關人員進行詳細地分析；3）深海聲速剖面結構變化下的會聚區特性對于海洋工程和國防都是非常重要的，需要相關研究人員的重視。

參考文獻

[1]張旭，張永剛，董楠，張健雪.聲躍層結構變化對深海匯聚區聲傳播的影響[J].臺灣海峽，2011（1）：114.