守望渤海：记自然资源部渤海海峡生态通道野外科学观测研究站

党的二十大报告指出，大自然是人类赖以生存发展的基本条件。尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。

　　长期以来，渤海一直是我国海洋科技工作者关注的焦点，也是海洋学研究的热点区域。渤海的自然资源和生态系统支撑了环渤海地区经济社会的发展，但随着沿海人类活动的加强和全球气候变化的加剧，环渤海地区经济社会的高质量发展，迫切需要渤海稳定提供自然资源支撑、生态系统服务和生态安全保障。
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　　自然资源部渤海海峡生态通道野外科学观测研究站(简称渤海野外站)依托自然资源部第一海洋研究所，其前身为2014年国家海洋局第一海洋研究所与山东省烟台市长岛县共建的“渤海海峡野外台站”。2019年10月，该站通过自然资源部评估并纳入野外科学观测研究站序列，旨在提升对渤海的自然资源和生态系统的现场观测能力和研究水平。
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　　渤海野外站建站以来一贯坚持现场观测与科学研究相结合，坚持基础研究与管理应用相结合，坚持能力建设与人才培养并重，为渤海生物多样性保护、生态灾害防控和气候变化应对等提供基础数据资料与科技支撑。



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■渤海海峡斑海豹 / 海洋一所供图

聚焦海洋环境与生物多样性


7 z% M, d* V. n' I# `. ^# n: S0 n7 o1 ]渤海野外站重点研究领域包含两个方向，一是渤海水循环与物质交换及其资源环境效应。通过实时观测浮标、实时观测海床基、海上综合平台和地波雷达等观测设施的建设，实现渤海海峡海流、海浪等各要素的实时在线观测，获取渤海海峡区域系统长期的水文观测资料，为渤海水交换和黄渤海生物通道研究提供数据支持，为渤海生态保护和生态修复提供依据;通过监测和研究渤海海峡的水体交换特征及其多时间尺度变化(日变化、季节变化、年际变化)，研究分析渤海海峡水交换在极端天气条件下(寒潮、台风等大风过程)的特征和动力机制。
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7 e$ [# m% H# c% s7 S　　同时，以渤海海峡主要污染物动态的系统科学观测为基础，结合现代观测技术、信息获取和处理技术，开展渤海海峡主要污染物时空变化规律的研究;明晰渤海与黄海主要污染物交换的过程/途径、结构及其时空变化规律;结合渤海海峡水交换及动力机制的研究结果，计算渤海与黄海主要污染物的交换通量(含输出、输入通量);定量评估渤海海峡污染物交换在缓解渤海污染状况中的作用。
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% [0 f" P9 W3 k) }　　第二个研究方向是渤海生物多样性与重要生态功能区维持机制与保护技术。通过水下声呐及水上视频的长时间定点观测，结合部分大面调查监测资料，掌握进出渤海海峡的海洋生物种群规模、洄游和迁徙规律、生物多样性分布特征等，并开展基于生态系统动力学的渤海海峡生态系统研究，对渤海及海峡的海洋生物多样性、种群繁殖、补充群体回归生长、大型海洋哺乳动物及濒危保护动物的生态过程和机理进行研究;探索渤海内海洋生物多样性和海洋生物资源系统保护的关键技术，建立长期观测数据库，开发生态预测和评价模型，加深对海洋生态系统的科学认识。
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　　此外，在渤海海峡沿线岛屿建设远程视频实时监控和水下声呐监测平台，通过人工智能和机器学习等算法构建物种自动识别鉴定系统，每年在关键季节开展大面野外调查监测，记录通过渤海海峡洄游珍稀保护动物的种类、数量、时间等信息。结合卫星信标跟踪监测，全面掌握江豚、斑海豹等珍稀濒危物种的种群数量、洄游规律和机制。建设珍稀保护物种救助暂养设施设备，开展江豚、斑海豹等珍稀濒危物种行为、食性、体内污染物含量和遗传多样性等方面研究，系统研究这些海洋物种行为、生理等机理过程，为制定有效的保护策略和管理政策提供科学依据。

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立足海峡开展连续观测
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渤海野外站立足于渤海海峡，针对渤海生态系统与环境开展连续系统观测研究，观测区域上点、线、面相结合，在渤海海峡生态通道观测断面、黄河口-莱州湾生态功能区等重点区域进行生物多样性与生态系统观测。
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5 T- l, x/ ~0 P  C3 s0 R　　其中，渤海海峡生态通道观测断面是渤海与黄海进行水体交换唯一通道和生物迁徙的唯一生态廊道。主要以渤海海峡的水动力过程、物质输运过程和生物多样性的时空变化为观测对象，以固定观测为主，观测要素包括水文气象、水体环境、沉积物环境、海洋生物等，以明确渤海内外的海水交换、物质输运和生物迁徙等动态过程，建立长期观测数据库，开发生态评价和预测模型，研究相关影响机制，加深对渤海生态系统变化过程的科学认识。

　　黄河口-莱州湾海洋生态功能区观测是渤海内最大的咸淡水混合区，是多种生物资源的产卵场和育幼场。主要以黄河口入海径流量、混合过程、生物多样性和生态系统结构为观测对象，以航次调查为主。观测要素包括水文、水体环境、沉积物环境、海洋生物等，通过监测入海淡水的混合规律，掌握黄河入海淡水对河口区域浮游植物、浮游动物、鱼卵仔稚鱼、游泳动物以及江豚等大型哺乳动物的影响，进而研究黄河口区域的海洋生态系统动力学机制。
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　　渤海野外站依托自然资源部第一海洋研究所近海共享航次开展渤海全域以及黄海部分区域的大面调查，采集海水、生物和底质沉积物样品，进行海洋水文、海洋化学、海洋生物、海洋地质等多参数的环境要素观测与研究。渤海区域设置8条离岸断面(自北向南为4个，东北-西南方向为4条)，北黄海区域设置离岸东西5条断面、南北2条断面，累计站位数约60个，调查频率每年1~2个航次，为渤海的长期观测和研究提供基础资料。
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% u! [( H0 R3 {自2014年建站以来，渤海野外站在渤海海域积累了大量的水文、气象、水体化学、海洋生物、沉积化学、海洋遥感、地球物理等综合观测数据，取得了一系列研究成果。

8 W* d- m3 R% ^) Z6 D　　基于渤海海峡生态通道断面多年获取的观测数据和历史资料，评估了渤海海峡断面水动力状况，构建了渤海海域高分辨率海流数值模式，给出了渤海环流的季节变化状况及水体交换周期，为渤海的环境治理和环渤海重大工程决策提供了科学依据;基于黄河口海洋生态功能区近10年以来的连续观测数据，掌握了黄河春季入海径流量变化与海域低盐度混合区的变化规律，查明了春季维持黄河口海域生态健康和功能的生态需水量，据此提出的“黄河生态调水方案”被黄河水利委员会采纳，并促使黄河由单一调水调沙向“生态调水与调水调沙”相结合的调水目标和策略转变。

. Q( W4 ?$ p! ~. V$ g9 m　　渤海野外站重视学术上的开放共享与合作交流，与国内外多家科研单位保持合作关系，发起并每年举办“渤海青年科学家论坛”。论坛旨在通过多种形式的学术交流方式，重点探讨人类活动和全球变化共同作用下的渤海生态保护前沿科学问题，为不同学科、不同领域的青年海洋科学家提供探讨新思路、交流新成果、结识新伙伴、搭建新平台的窗口，共同为渤海的生态保护和绿色发展做出贡献。
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　　下一步，渤海野外站将深入贯彻落实党的二十大精神，深耕科研一线，继续健全和完善包括立体监测平台、分析监测平台和海上模拟实验场的综合观测和科学研究体系。在传统锚系浮标观测的基础上，重点发展海底床基的多参数同步观测和潜标系统建设，以岸基站为主体建设水下机器人接驳坞和弹性锚系垂直观测，以实现多水层的动态同步立体观测。进一步加强分析监测平台的能力建设，以满足多学科样品和数据的分析能力。建设海上模拟实验场，满足海洋科学对现场可控验证实验的需求，促进现场观测与控制性模拟实验的进一步结合，为海洋科学观测研究提供全方位支撑，助力美丽中国建设，为发展海洋经济、保护海洋生态环境、加快建设海洋强国贡献力量。

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