骆永明等近十年海岸带研究工作的系统性总结:《海岸带生态环境与可持续管理》

《海岸带生态环境与可持续管理》一书的出版是我担任中国科学院烟台海岸带研究所所长、中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室主任和山东省海岸带环境过程重点实验室（以下简称“重点实验室”）主任期间的夙愿。

中国科学院南京土壤研究所

中国科学院烟台海岸带研究所

2020年3月15日于南京   

重点实验室面向海岸带科学技术的国际前沿和海岸带可持续发展的国家战略需求，以“认识海岸带生态环境演变规律，支持陆海统筹绿色可持续发展”为己任，围绕我国海岸带突出的环境与生态问题，致力于开展在人类活动和气候变化影响下海岸带环境过程、生态修复和可持续管理的创新与应用研究，涵盖了海岸带环境过程、监测与污染控制技术，海岸带生态系统演变机制与生态修复和海岸带环境信息集成与可持续管理三大研究方向。

重点实验室以海岸带人文-自然复合系统和陆海统筹为特色思想，以渤黄海海岸带、黄河三角洲为重点研究区，以“沿海流域-河口和湿地（滩涂）-潮间带-海湾和近海”为研究网链，以“监测技术-环境过程-生态效应-修复技术-综合管理”为研究主线，在流域-河口-近海环境营养物和污染物监测方法、设备与应用，海岸带微塑料、溴系阻燃剂和抗生素污染过程、分布与控制，海岸带溢油预测、损害评估及生物修复，潮间带及近岸海域生源要素与生物生态系统演变，滨海湿地碳氮磷生物地球化学过程与生态修复，黄河三角洲土壤发育与盐碱地改良，海岸带信息集成、海岸线变化与规划管理等科技研究方面取得了长足进步。

近十年来，重点实验室承担了国家重点研发计划、国家科技基础性工作专项、国家自然科学基金重点项目、中国科学院先导专项和重点部署项目等数百项项目，发表SCI论文1500余篇，授权发明专利150余件，获省部级科技奖项一等奖8项、二等奖5项，为“认识海岸带规律，支持可持续发展”做出了系统性、创造性和应用性的重要贡献。

《海岸带生态环境与可持续管理》（骆永明等著. 北京：科学出版社，2021.3）一书，正是重点实验室各研究团队近十年来在海岸带环境过程、生态修复和可持续管理研究及海岸科学（Coastal Science）学科建设方面的成果集成，系统介绍了海岸带环境分析和监测、海岸带环境地球化学及生态风险、陆海生态系统演变及其影响、滨海水土生态环境修复技术与工程示范和海岸带遥感、信息集成与规划管理等五方面的研究进展及展望。全书分五篇，共三十八章。

▶ 第一章　海岸带环境电化学生物传感器检测技术。从酶电极、电化学免疫传感器、微生物电极、分子印迹电化学传感器及电化学核酸/多肽传感器五个方面，介绍了电化学生物传感器及其在海洋环境检测方面的应用。

▶ 第二章　海岸带环境微纳分析和监测技术。包括近海环境样品前处理材料、方法与技术，纳米分析方法与技术，基于分子探针成像分析，基于芯片的分析方法与技术，以及海岸带生态环境在线监测技术。

▶ 第三章　海岸带水体营养元素铁的检测技术。介绍了海岸带水体铁的实验室检测方法，以及从实验室到原位测定海水中铁的多种分析方法。

▶ 第四章　基于计算机视觉技术的水生生物行为及种群监测技术。介绍了计算机视觉技术在水生生物监测及生物资源调查技术中的应用与发展前景，以及生物对环境的行为响应和生物种群动态变化信息方面的测量工作。

▶ 第五章　海岸带环境光学监测技术与仪器设备。介绍了近海水体光学监测技术的原理和仪器研制，水体生态要素、石油烃和金属元素的在线监测系统研发和应用。

▶ 第六章　黄河三角洲土壤环境地球化学。介绍了黄河三角洲土壤红黏层-黄砂层序列的定量化特征、发育程度、物质来源和形成过程，以及红黏层对污染物及生源要素地球化学行为的影响。

▶ 第七章　黄河三角洲湿地土壤磷的赋存形态、影响因素和调控机制。系统分析了黄河三角洲湿地磷的赋存形态，沉积物对磷截留去除、吸附容量及潜在的释放风险，以及低分子有机酸和生物炭对湿地磷的调控作用和反应机制。

▶ 第八章　海岸带微塑料的分布、风化和分配特征。研究了我国北黄海及渤海典型潮滩、渤海水体和沉积物等生境中微塑料的分布及其影响因素，探讨了不同海岸环境条件下微塑料表面性质变化及其对土霉素的吸附影响。

▶ 第九章 渤海区域大气颗粒物污染特征及多环芳烃沉降通量。基于环渤海大气监测网，介绍了砣矶岛、北隍城岛、屺㟂岛、黄河三角洲PM2.5的污染特征，估算了渤海区域多环芳烃的沉降通量。

▶ 第十章　典型水域有机污染物的大气沉降与河流输入通量。分析并比较了全球典型水域有机污染物的大气沉降与河流输入通量。

▶ 第十一章　渤海海峡水交换的动力过程。阐明了渤海温盐分布与环流特征，并模拟了渤海海峡水动力过程。

▶ 第十二章　河流-河口-渤海水和沉积物中抗生素及其迁移模型。探明了由陆到海水体和沉积物中抗生素的分布特征，并模拟分析了水体中抗生素的反应迁移过程。

▶ 第十三章　近海沉积物生源要素和微量金属元素的环境地球化学。剖析了我国黄渤海近海沉积物中碳、氮、磷的地球化学特征和潮间带重金属的污染特征及其生态风险，探讨了海洋酸化对生源要素和痕量金属元素地球化学循环的影响。

▶ 第十四章　近海环境污染物（溴系阻燃剂）的生物毒性、生物监测与生态风险。介绍了溴系阻燃剂在环境介质和生物体内的行为，阐述了多溴联苯醚和四溴双酚A的生物毒性效应，评估了基于计算分析预测的环境风险。

▶ 第十五章　海洋溢油污染物的迁移转化、环境归宿及生态影响。阐述了溢油污染物的风化机制、迁移转化规律及其环境归宿，评估了石油污染的生态风险及影响。

▶ 第十六章　海洋溢油数值模拟及其应用。介绍了基于Delft3D模型的渤海蓬莱19-3油田溢油的三维数值模型的构建技术，以及融合大气海洋波浪耦合模式（COAWST）对溢油扩散轨迹的数值模型加以改进。

▶ 第十七章　黄河三角洲滨海湿地演变过程与驱动机制。介绍了黄河入海水沙特征、黄河三角洲演变过程及其驱动机制，氮磷施用对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响，以及氮沉降对滨海湿地生态系统结构与功能的影响。

▶ 第十八章　海岸带底栖动物群落演变与底栖生态健康评价—— 以莱州湾为例。分析了莱州湾及其邻近海域的大型底栖动物群落结构特征和年际变化，阐明了该地区底栖动物群落演变特征及其成因。

▶ 第十九章 河口、盐沼、近海环境中微生物群落的演变。主要分析了海岸带多种生境中典型微生物的组成结构、多样性分布及其演变特征。

▶ 第二十章　滨海湿地甲烷产生和氧化的微生物学机制。重点阐述微生物参与的甲烷产生和氧化过程，初步解析了滨海湿地甲烷产生和氧化的微生物学机制。

▶ 第二十一章　海岸带盐碱地根际微生物功能类群及其对环境的响应过程。系统介绍了盐碱地根际微生物的研究进展，重点分析了黄河三角洲地区典型根瘤菌的功能类群及其对环境的适应机制。

▶ 第二十二章　滨海湿地植物间相互作用及其影响因素及其效应。重点介绍了黄河三角洲滨海湿地植物相互作用及其对物种空间分布、多样性格局、多样性-生态学系统功能关系等的影响和在生态恢复中的应用。

▶ 第二十三章　海岸工程对湿地生态系统的影响。介绍了围填海工程对黄河三角洲滨海湿地系统多尺度的生态影响，以及黄河三角洲湿地景观保护网络的规划建议。

▶ 第二十四章　我国近海养殖与环境互作。主要介绍了重金属、持久性有机污染物和微塑料等环境污染物对海水养殖生物的毒性效应。

▶ 第二十五章　基于液体分离膜材料的水资源处理技术与综合利用。系统阐述了目标海水淡化及废水资源化的膜集成技术在海岸带水资源处理领域的应用、挑战及发展前景。

▶ 第二十六章　基于新型复合金属氧化物吸附材料的海岸带污染水体处理技术。主要介绍了新型复合金属氧化物吸附除砷、颗粒状复合金属氧化物除磷、Fe3O4/MnO2和Mn-Fe/MnO2等磁性复合金属氧化物去除污染水体中重金属等技术的研究进展。

▶ 第二十七章　海岸带非常规水资源的综合治理与开发利用。介绍了海岸带非常规水资源保护和开发利用技术研发与前景。

▶ 第二十八章　滨海土壤酸化和铜污染特征及生物修复技术。系统介绍了山东胶东滨海果园土壤酸化和重金属铜的污染特征、非损伤微测技术在植物根际修复中的应用、铜污染土壤的微生物修复机制及技术发展。

▶ 第二十九章　渤海海域沉积物石油污染的现场微生物修复技术。以渤海海域沉积物石油污染微生物修复工程示范为案例，详细介绍了海洋离岸沉积物污染修复的技术方法、操作方式和修复效果评估。

▶ 第三十章　河口与近岸环境中黑臭及污染水体的修复原理、技术与工程示范。概述了滨海河道黑臭及污染水体的修复理论和技术，详细介绍了黄河三角洲昌邑污染河道修复工程的设计、实施和修复效果。

▶ 第三十一章　退化滨海湿地生态修复与功能提升技术及工程示范。重点介绍了退化滨海湿地生态修复基本理论与技术体系，以及“健康滨海湿地生态圈”理论与技术模式。

▶ 第三十二章　滨海盐渍化土壤改良与农业利用及生态修复。概述了滨海盐渍土改良与利用技术研发动态，重点介绍了黄河三角洲盐渍土改良研究与区域农业综合发展。

▶ 第三十三章　海岸带盐生植物菊芋种植与开发利用技术。在概述菊芋的主要品种及生物学特征的基础上，重点介绍了黄河三角洲菊芋种植试验、技术开发及其产业链发展。

▶ 第三十四章　黄海水环境及绿潮灾害影响的卫星遥感评估。介绍了黄海绿潮暴发期间卫星遥感技术在黄海富营养化与水质演变、水体叶绿素和透明度变化与响应方面的评估应用。

▶ 第三十五章　基于多源遥感信息的海岸带统计信息空间化。重点介绍了我国海岸带区域2000年、2005年、2010年和2015年人口与GDP空间化模型的构建方法和数据。

▶ 第三十六章　基于WebGIS及多源数据的海岸带数字化建设。系统介绍了海岸带及近海环境数据库构建、数字化海岸带原型系统设计、信息服务体系运行平台建设的研究进展。

▶ 第三十七章　海岸带环境数据分析与挖掘及其在环境管理中的应用。主要介绍了空间统计分析在滨海湿地植物群落演变中的应用，以及极值统计分析在海岸带灾害风险管理中的应用。

▶ 第三十八章　海岸带空间规划与综合管理。重点介绍了山东省烟台市近海海域使用规划的编制及应用案例，山东省岸线保护与规划管理及整治修复管理等方面的研究进展。 

我衷心希望本书有助于人们系统了解在当今人类活动和气候变化单一或双重影响下我国（特别是渤海、黄海等）海岸带及近岸海域生态环境的现状、特征和演变，过程、机制和效应，监测、评估及主控因素的研究进展，认识其变化规律；希望有助于人们借鉴我国区域性海岸带生态环境的数据资料信息集成与规划管理、生态系统保护和修复技术与方法的研究及实践经验，支持沿海高质量绿色可持续发展。海岸带既是陆地向海洋延伸的复杂、动态的地球表层历史自然体，又是高强度人类活动和全球气候变化影响下的陆海人文-自然复合系统，更是陆海相互作用强烈、冲击陆海生态系统健康和经济社会可持续发展的关键带。因此，我也希望重点实验室不断总结科研成果和实践经验，不断务实求是、创新卓越，不断出思想、出人才、出成果，为我国乃至世界海岸带利用、保护、修复与高质量绿色可持续发展做出应有的新贡献。

本文摘编自《海岸带生态环境与可持续管理》（骆永明等著. 北京：科学出版社，2021.3）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-063992-9

责任编辑：朱 瑾 习慧丽

本书主要是中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室和山东省海岸带环境过程重点实验室近十年开展的研究工作的系统性总结。本书从人类活动和气候变化影响下海岸带生态环境过程、生态保护和修复与可持续管理研究，以及海岸科学学科建设与发展视角，分五篇共三十八章，系统介绍了海岸带环境分析和监测的基础理论、技术开发和设备应用，海岸带流域-河口-近海环境生物地球化学及生态风险，海岸带湿地生态系统演变及影响，海岸带滨海水土生态环境修复技术与工程示范，海岸带遥感、信息集成与规划管理等研究进展与发展趋势，为认识海岸带过程与规律、建设海岸科学与工程学科、支持陆海高质量绿色可持续发展提供了丰富的基础数据、科学依据和技术方法。

本书可作为海洋科学、海岸科学，以及海岸带管理科学等领域的科研工作者和研究生的参考书，也可为海洋和海岸带管理者、决策者，以及相关工程技术人员提供理论和技术参考。

“中国海岸带研究丛书”正是在认识海岸带自然规律和支持可持续发展的需求下应运而生的。该丛书邀请了包括中国科学院、教育部、自然资源部、生态环境部、农业农村部、交通运输部等系统及企业界在内的数十位知名海岸带研究专家、学者、管理者和企业家，基于他们多年的科学技术部、国家自然科学基金委员会、自然资源部及国际合作项目等的研究进展、工程技术实践和旅游文化教育为基础，组织撰写丛书分册。分册涵盖海岸带的自然科学、社会科学和社会-生态交叉学科，涉及海岸带地理、土壤、地质、生态、环境、资源、生物、灾害、信息、工程、经济、文化、管理等多个学科领域，旨在持续向国内外系统性展示我国科学家、工程师和管理者在海岸带与可持续发展研究方面的新成果，包括新数据、新图集、新理论、新方法、新技术、新平台、新规定和新策略。出版“中国海岸带研究丛书”在我国尚属首次。无疑，这不但可以增进科技交流与合作，促进我国及全球海岸科学、技术和管理的研究与发展，而且必将为我国乃至世界海岸带的保护、利用和改良提供科技支撑与重要参考。

  中国科学院院士、厦门大学教授

2017 年2 月于厦门         

（本文编辑：刘四旦）

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