【文章內(nèi)容簡介】 及其 作用 。 了解藻華災(zāi)害對 養(yǎng)殖生物和浮游動物群落 結(jié)構(gòu)的影響及其作用機(jī)制， 藻華災(zāi)害中藻 毒素 的分布情況 ， 產(chǎn)生低氧和硫化物情況 ；針對不同致災(zāi)藻類初步篩選出一些生態(tài)安全的防治方法；完成富營養(yǎng)化調(diào)控研究的預(yù)實(shí)驗(yàn)。 19 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 室內(nèi)實(shí)驗(yàn) 研究不同溫度環(huán)境下主要致災(zāi)藻類生長特征、繁殖方式、休眠期細(xì)胞形成過程；建 立主要致災(zāi)藻類的同步化細(xì)胞培養(yǎng)體系，開展細(xì)胞周期及其關(guān)鍵檢驗(yàn)點(diǎn)的界定等研究；建立甲藻的宏轉(zhuǎn)基因錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法。 完善東中國海三維數(shù)值模式，開展大尺度物理海洋研究。 研究藻華災(zāi)害對 重要海 水 養(yǎng)殖生物 生長的影響，不同藻華生物的營養(yǎng)成分、物質(zhì)和能量同化效率特性 。 制定不同致災(zāi)藻類防治研究的實(shí)驗(yàn)方案，開始預(yù)實(shí)驗(yàn)。 組織 1 項(xiàng) 目啟動會、 2 次航次協(xié)調(diào)會、 3 次項(xiàng)目進(jìn)展會、 1 次學(xué)術(shù)討論會 和 1 次生物海洋學(xué)資料研討會 。 20 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 二 年 現(xiàn)場研究 年內(nèi)組織春季、秋季各一調(diào)查航次，研究海區(qū)重要營養(yǎng)鹽的分布與組成；營養(yǎng)鹽的限制情況及重要有機(jī)物對藻華形成與演變的調(diào)控作用。繼續(xù)對浮游植物和致災(zāi)藻類的種類組成和遺傳多樣性進(jìn)行調(diào)查研究；現(xiàn)場控制實(shí)驗(yàn)，研究致災(zāi)藻類生長與繁殖對營養(yǎng) 鹽形態(tài)的響應(yīng)，及不同形態(tài)營養(yǎng)鹽的吸收速率、初級生產(chǎn)力；藻類災(zāi)害對浮游動物群落結(jié)構(gòu)的影響 室內(nèi)實(shí)驗(yàn) 研究不同溫度、營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)組成下主要致災(zāi)藻類的生產(chǎn)力與繁殖速率；室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究不同溫度和營養(yǎng)鹽對硅藻與甲藻、無毒甲藻與產(chǎn)毒甲藻種間競爭的影響；運(yùn)用比較基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，比較研究目標(biāo)藻種不同細(xì)胞周期宏轉(zhuǎn)基因錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組差異，確認(rèn)鑒定差異表達(dá)基因和蛋白。完善重點(diǎn)研究海域高分辨三維數(shù)值模式，開展界面尺度海洋研究。初步確定重點(diǎn)研究海域藻華關(guān)鍵生態(tài)過程，概括形成生態(tài)模型。研究藻華災(zāi)害對浮游動物、貝類的物質(zhì)能量攝取和 同化的效率影響，研究典型進(jìn)一步掌握研究海區(qū)重要營養(yǎng)鹽的分布與組成；了解研究海區(qū)營養(yǎng)鹽的限制情況及重要有機(jī)物對藻華形成與演變 的調(diào)控作用。 階段性小結(jié)現(xiàn)場致災(zāi) 藻類及其功能群的生物地理分布格局，提出幾點(diǎn)關(guān)鍵環(huán)境調(diào)控因子開展室內(nèi)控制培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對致災(zāi)藻類對環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制具有初步了解。 弄清我國典型富營養(yǎng)化海域主要致災(zāi)藻類的生活史、重要環(huán)境因子變化對營養(yǎng)鹽吸收、增殖速率及微型藻類種間競爭的影響， 篩選并確認(rèn)細(xì)胞周期調(diào)控的差異蛋白和差異表達(dá)基因，確認(rèn)其在細(xì)胞繁殖中所起的作用。 進(jìn)一步確認(rèn)重點(diǎn)研究海域決定 營養(yǎng)鹽分布特征和藻 華 災(zāi)害分布格局的重要物理過程 及其 作用 。初步 闡 明 鋒面、層化和上升流等在藻 華 災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展和消亡各階段中所起的作用 。 初步了解 藻華災(zāi)害對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 和功能 的影響及其機(jī)制， 查明藻 毒素 產(chǎn)生和影響機(jī)制， 對海產(chǎn)品 安全的影響 和 途徑， 對 水體低氧及硫化物產(chǎn)生的影響機(jī)制 。 初步比較分析不同海域的富營養(yǎng)化特征，及其與藻華災(zāi)害類型的關(guān)系；初步完成不同海域富營養(yǎng)化長期變化特點(diǎn)的研究；完成 12 種 致災(zāi)藻類防治方法21 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 海域富營養(yǎng)化特征對藻類毒素產(chǎn)生的影響及機(jī)制，研究不同類型藻華災(zāi)害及其演變對水體低氧及硫化物產(chǎn)生的影響機(jī)制?？偨Y(jié)第一年的現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，比較不同海域的富營養(yǎng)化特征 ；開展有關(guān)營養(yǎng)鹽調(diào)控的生物和化學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)；開展不同類型致災(zāi)藻類的生物學(xué)和化學(xué)防控機(jī)理研究。 召開 2 次航次協(xié)調(diào)會、 2 次項(xiàng)目進(jìn)展會、 1 次學(xué)術(shù)討論會 1 次學(xué)科專業(yè)研討會、 1 次項(xiàng)目進(jìn)展會、協(xié)辦 1次國際學(xué)術(shù)會議。 和原理的研究；初步探索有效地富營養(yǎng)化明調(diào)控途徑和機(jī)理。 驗(yàn)證、補(bǔ)充、修 訂 原定假設(shè)與實(shí)驗(yàn)方案，總結(jié)階段性研究成果。完成 60篇學(xué)術(shù)論文。為完成五年目標(biāo)打好基礎(chǔ)。 第 三 年 繼續(xù)現(xiàn)場研究和室內(nèi)實(shí)驗(yàn) 年內(nèi)組織 春季、秋季各一調(diào)查航次； 現(xiàn)場研究 研究 沉積化學(xué)過程對海區(qū)營養(yǎng)鹽循 環(huán)的影響；進(jìn)一步了解研究海區(qū)重要有機(jī)物對藻華的調(diào)控作用。對上層海洋的初級生產(chǎn)變化進(jìn)行反演。 繼續(xù)對浮游植物和 致災(zāi)藻類的種類組成和遺傳多樣性進(jìn)行研究；實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展條件控制培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究 致災(zāi)藻類的抗逆機(jī)制，致災(zāi)藻類萌發(fā)的及其擴(kuò)散機(jī)制以及致災(zāi)藻類功能群對特掌握研究海區(qū)沉積化學(xué)過程對海區(qū)營養(yǎng)鹽循環(huán)的影響；了解研究海區(qū)有機(jī)物對藻華的調(diào)控作用。 查明主要致災(zāi)藻類的營養(yǎng)鹽吸收動力學(xué)、營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)組成對主要致災(zāi)藻類種間競爭過程與結(jié)果的調(diào)控機(jī)理、 初步闡明主要致災(zāi)藻在特定環(huán)境條件下的細(xì)胞周期表達(dá)特征、調(diào)控基因。 基本闡明 典型富營養(yǎng)化海域 致災(zāi)藻類的群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性及其地理分布特點(diǎn)，分析適應(yīng)富營養(yǎng)污染的藻類功能生物群及其適應(yīng)機(jī)制。 進(jìn)一步 闡 述 鋒面、層化和上升流等現(xiàn)象在藻 華 災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展和消亡各階22 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 定生境的適應(yīng)機(jī)制。 繼續(xù)現(xiàn)場控制實(shí)驗(yàn)，研究富營養(yǎng)化環(huán)境下藻華演變的種間競爭過程； 室內(nèi)實(shí)驗(yàn) 繼續(xù)開展室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，研究主要致災(zāi)藻類不同生長階段營養(yǎng)鹽的吸收速率、初級生產(chǎn)力；室內(nèi)模擬室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究微藻與大藻之間的種間競爭機(jī)理；研究不同環(huán)境條件下，主要致災(zāi)藻的細(xì)胞周期蛋白 的表達(dá)、調(diào)控和作用。 研究藻華災(zāi)害對浮游動物關(guān)鍵種的現(xiàn)場毒性效應(yīng)， 藻華演變引發(fā)營養(yǎng)失衡對浮游動物、貝類繁殖等生命活動的影響， 研究主要藻類毒素在海洋生物中的累積與傳遞 , 毒性效應(yīng)與致毒機(jī)理，藻華引發(fā)低氧等次生環(huán)境效 繼續(xù)進(jìn)行各研究內(nèi)容的分析和實(shí)驗(yàn)工作，重點(diǎn)分析研究富營養(yǎng)化長期變化對藻華災(zāi)害發(fā)生頻率、分布區(qū)域、規(guī)模和類型等的影響；主要針對不同致災(zāi)藻類的防治機(jī)理和富營養(yǎng)化調(diào)控原理方面做更深入的探討；并對前兩年的工作進(jìn)行初步總結(jié)和提煉，發(fā)現(xiàn)待補(bǔ)充或待深入問題，做相應(yīng)的計劃和實(shí)驗(yàn)調(diào)整 組織 2 次航次協(xié)調(diào)會、 3 次項(xiàng)目進(jìn)展 會、 1 次學(xué)術(shù)討論會 。 段中所起的作用 。 初步 了解異常氣象條件和氣候變化在藻華災(zāi)害形成和演變中的作 用。初步 揭示藻類群落演變過程與物理、化學(xué)過程的耦合機(jī)制 ，完善相應(yīng)的數(shù)值模型，開始同化現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對典型海域藻華過程進(jìn)行模擬。 揭示藻華災(zāi)害對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響及其作用機(jī)制， 查明藻毒素對海產(chǎn)品安全的影響 和 途徑， 藻華 災(zāi)害 次生環(huán)境效應(yīng)對海洋生物的危害 。 完成部分成果的總結(jié)和提煉；初步闡述不同海域富營養(yǎng)化長期變化對藻華災(zāi)害的影響；完成不同致災(zāi)藻類防治機(jī)理等方面的研究和探討，初步提出藻華災(zāi)害的減災(zāi)方法和策略。 23 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 四 年 補(bǔ)充必要現(xiàn)場與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行資料綜合交叉分析 年內(nèi)組織春季、秋季各一調(diào)查航次； 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn) 研究海區(qū)重要營養(yǎng)鹽組成、結(jié)構(gòu)、時空分布和通量；重要營養(yǎng)鹽的循環(huán)特征及關(guān)鍵化學(xué)海洋學(xué)過程的調(diào)控作用；解藻華 生消與演變 過程中重要營養(yǎng)物質(zhì)的變化規(guī)律和營養(yǎng)鹽的反饋和指示作用。 繼續(xù)對浮游植物和 致災(zāi)藻類的種類組成和遺傳多樣性進(jìn)行研究；實(shí)驗(yàn)室內(nèi)繼續(xù)開展條件控制培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究 致災(zāi)藻類的抗逆機(jī)制，致災(zāi)藻類萌發(fā)及其擴(kuò)散機(jī)制以及致災(zāi)藻類功能群對特定生境的適應(yīng)機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，開展致災(zāi)藻類種內(nèi)適應(yīng)策略和他感物質(zhì)的相互作用研究。 室內(nèi)實(shí)驗(yàn) 分析 主要致災(zāi)藻類的生活史關(guān)鍵特征、繁殖方式在藻類災(zāi)害演變中的作用； 分析探討 主要致 災(zāi)藻類 細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)和調(diào)控，及其在不細(xì)胞 爆發(fā)性增殖的 作用；藻華災(zāi)害演變的種間競爭機(jī)理； 進(jìn)一步明確重點(diǎn)研掌握研究海區(qū)重要營養(yǎng)鹽組成、結(jié)構(gòu)、時空分布和通量；了解重要營養(yǎng)鹽的循環(huán)特征及關(guān)鍵化學(xué)海洋學(xué)過程的調(diào)控作用；了解藻華生消與演變過程中重要營養(yǎng)物質(zhì)的變化規(guī)律和營養(yǎng)鹽的反饋和指示作用。 探明災(zāi)害藻類種源和種群動態(tài)變化特征，掌握藻華災(zāi)害的生消動態(tài)過程、分布特征和演替過程，揭示藻華災(zāi)害對藻類生物多樣性的影響，為闡明藻華災(zāi)害的形成、演變機(jī)制提供生物學(xué)和生態(tài)學(xué)資料和判據(jù)， 揭示我國近海富營養(yǎng)化海域主要致災(zāi)藻類在藻華災(zāi)害形成與演變中的 生態(tài)適應(yīng)策略、營養(yǎng)鹽利用模式、種間競爭機(jī)理、群體快速增殖的分子基礎(chǔ)與增殖模式以及對重要環(huán)境因子變化的響應(yīng)，闡明藻華災(zāi)害演變的種群生物學(xué)機(jī)理。 進(jìn)一步了解并掌握異常氣象條件和氣候變化在藻華災(zāi)害形成和演變中的作用。 揭示藻類群落演變過程與物理、化學(xué)過程的耦合機(jī)制 ，進(jìn)一步完善藻華數(shù)值模型，可以對典型的藻華形成與演變進(jìn)行數(shù)值模擬與診斷。 闡釋藻華災(zāi)害對海域生態(tài)系統(tǒng)演變及其重要服務(wù)功能的影響， 對藻華災(zāi)害的 社會經(jīng)濟(jì) 影響作出科學(xué)評價 ，為闡明富營養(yǎng)化海域藻華災(zāi)害對生態(tài)安24 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 究海域 藻華 關(guān)鍵生態(tài)過程，概括形成完善生態(tài)模型，開展研究海區(qū)的關(guān)鍵藻藻華數(shù)值模擬與診斷試驗(yàn)。 分析藻華災(zāi)害演變對養(yǎng)殖業(yè)、資源生物和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響， 藻華災(zāi)害演變對 食物網(wǎng) 物質(zhì)和能量傳遞、海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響，藻毒素對海產(chǎn)品安全的潛在影響， 藻華災(zāi)害 對 沿海社會經(jīng)濟(jì)影響的評價 研究。 對各項(xiàng)研究內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充、對各個重要結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證、對各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行完善。重點(diǎn)開始總結(jié)研究成果，提出藻華災(zāi)害防治方法和富營養(yǎng) 化調(diào)控的對策 。 組織 2 次航次協(xié)調(diào)會、 3 次項(xiàng)目進(jìn)展會、 1 次學(xué)術(shù)討論會 。協(xié)辦 1 次國際學(xué)術(shù)會議。 全的危害機(jī)制、保護(hù)人類健康、維護(hù)近海生物資源的 可持續(xù) 利用提 供科學(xué)依據(jù)。 初步提出和建立不同藻華災(zāi)害的減災(zāi)方法，以及不同海域富營養(yǎng)化調(diào)控對策。 第 五 年 實(shí)驗(yàn)總結(jié)、成果提交、任務(wù)完成階段 召開不同類別的研討會、總結(jié)會，重點(diǎn) 進(jìn)行成果總結(jié)和報告提交 的研討、準(zhǔn)備 ；根據(jù)具體情況，將進(jìn)行必要的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析。 開展多學(xué)科綜合研究，完成各項(xiàng)預(yù)定目標(biāo)任務(wù) 完成對典型藻華形成與演變的數(shù)值模擬與關(guān)鍵因子診斷分析。 藻華災(zāi)害形成與演變的數(shù)值模擬與預(yù)測從富營養(yǎng)化和生態(tài)系統(tǒng)層面闡釋不同藻華 災(zāi)害之間的內(nèi)在聯(lián)系和演變規(guī)律，建立我國近海典型海域藻華災(zāi)害演變機(jī)制的耦合模型，全面完成預(yù)定五年目標(biāo)，召開討論會、報告會，對課題進(jìn)行全面總結(jié)和驗(yàn)收，累計完成學(xué)術(shù)論文 240 篇。 25 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 研究 ； 典型海域藻華災(zāi)害減災(zāi)策略與富營養(yǎng)化調(diào)控原理 等 。 組織 2 次項(xiàng)目進(jìn)展會、 1 次 項(xiàng)目課題結(jié)題會。 26 項(xiàng)目名稱： 華北平原地下水演變機(jī)制與調(diào)控 首席科學(xué)家： 石建省 中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所 起止年限： 2020 年 1 月 2020 年 8 月 依托部門： 國土資源部 河北省科技廳 27 一、研究內(nèi)容 1．人類活動條件下區(qū)域地下水系統(tǒng)響應(yīng) 基于對地下水 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組 成、特征、場、系統(tǒng)與環(huán)境相互作用的表征現(xiàn)象調(diào)查研究，揭示在自然與人類活動雙重作用下，地下水系統(tǒng)諸要素的時空演化方向、路徑和規(guī)模，達(dá)到規(guī)律性的認(rèn)識。 重點(diǎn)研究近 50 年來區(qū)域水循環(huán)要素變化規(guī)律及其影響因素 ； 分析歷史上地下水資源開發(fā)條件下區(qū)域地下水流場變化過程 ， 闡明 淺層和深層 地下水動力場特征與演變過程 ； 揭示 人類活動加劇條件下 地下咸水體移動、水化學(xué)場演變和 地下水資源量變化規(guī)律；建立人類活動條件下與區(qū)域水循環(huán)變化相聯(lián)系的地下水系統(tǒng)演變模式，為地下水演變機(jī)理研究和地下水調(diào)控研究提供理論依據(jù) 。 2． 含水層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變異與地 下水可利用資源變化機(jī)理 基于地下水演變規(guī)律的研究成果和成因分析，揭示地下水動力條件與水循環(huán)機(jī)理、含水層結(jié)構(gòu)與特性及演化機(jī)理、地下水溶質(zhì)遷移富集與地球化學(xué)作用機(jī)理和 水 — 土復(fù)合作用、地面沉降和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生機(jī)理；闡明人類活動對 地下水資源可利 用資源 組成 的影響機(jī)制 和趨勢，為地下水資源調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。 研究 地下水系統(tǒng)水動力條件變化后含水層特性的變化。研究 淺層含水層結(jié)構(gòu)變化規(guī)律及地下水補(bǔ)排的非線性過程、包氣帶溶質(zhì)運(yùn)移與淺層地下水 水 質(zhì)演變 ；分析淺層地下水補(bǔ)給方式、過程和強(qiáng)度的變化 ； 通過對人類活動影響下淺層含水層補(bǔ)給關(guān)鍵環(huán) 節(jié)與影響因素的研究，確定淺層含水層結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，建立適于淺層含水層結(jié)構(gòu)變化的地下水補(bǔ)給非線性模型。 研究深層含水層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與地下水流動系統(tǒng)各要素對高強(qiáng)度開采的響應(yīng)，包括弱透水層越流和壓縮釋水機(jī)理、 淺層地下水與深層地下水相互作用機(jī)制、 水 動力場 — 土 應(yīng)力場耦合機(jī)理及地面沉降 、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生 機(jī)制、地下淡水 — 咸水界面移動與驅(qū)動機(jī)制、分析地下水動力場和水化學(xué)場演化機(jī)制及其對地下水循環(huán)的影響 ； 研究地下水資源可利用量的組成、變化機(jī)理和趨勢 ； 闡明深層地下水可更新能力的變化過程與趨勢，為區(qū)域地下水資源的演變提供理論依據(jù)，為地下水 合理調(diào)控的研究奠定基礎(chǔ)。 3．