科学研究

  实验室围绕我国沿海经济带,特别是三大河口三角洲地区发展对河口海岸研究的迫切需求,结合我国河口海岸的区域特色,瞄准河口海岸学科国际发展前沿,发挥实验室多学科交叉渗透和综合分析优势,利用高新技术手段,深入研究河口海岸地区的物理过程、化学过程、生物过程、地质过程以及这些过程间的相互作用和全球变化与人类活动对这些过程的影响,丰富和发展具有我国特色的河口海岸学科理论体系,同时为我国沿海地区资源开发、重大工程建设、环境保护及社会经济的可持续发展服务。

2022年科研课题

       2022年度,重点实验室承担了国家重点研发计划重点专项、国家重点研发计划政府间科技合作项目、国家自然科学基金重点项目等各类项目、课题合计417项,其中国家级、省部级项目219项,国际合作项目8项;新增各类项目合计176项,其中国家级、省部级项目77项,新增合同经费10873余万元。此外,实验室还获得科技部国家重点实验室专项经费685万元,其中285万元用于自主研究课题的部署,400万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重大项目介绍

国家重点研发计划战略性科技创新合作项目:气候变化和人类活动对海上丝路沿线国家滨海蓝碳生态系统的耦合影响机制与合作研究(2022YFE0209300)(2022.11-2025.10)

      项目围绕 1)滨海蓝碳生态系统资源多因素耦合影响机制及其关键碳汇过程与 2)关键脆弱带评价识别这两个主要关键科学问题,设置了四个主要研究内容:1)海上丝路国家滨海蓝碳生态系统资源、生物多样性和碳汇变化过程和耦合影响机制,2)滨海蓝碳生态系统的关键影响因素和调控因子,3)滨海蓝碳生态系统脆弱性评价和关键脆弱带识别和 4)滨海蓝碳生态系统资源跨界协同管理与示范应用,旨在厘清海上丝路沿线国家滨海蓝碳生态系统资源、生物多样性和碳汇变化过程及其耦合影响机制与关键调控因子,识别气候变化和人类活动耦合影响下滨海蓝碳生态系统关键脆弱带,提出多国蓝碳生态系统跨界管理与协调技术及对策,以此建立海上丝路沿线国家蓝碳生态系统资源分布图 1 套,识别气候变化及人类活动耦合影响海上丝路沿线国家蓝碳生态系统的关键因子 5 个以上、关键脆弱带 10个以上;实现 6 个国家以上蓝碳资源跨界管理示范应用,服务于我国与海上丝路国家“全球气候变化应对”国际履约和全球气候谈判。
 

国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项:植被-水沙-堤防耦合机制及海岸生态堤防技术(2022YFE0136700)(2023.01-2025.12)

      研究将围绕我国第十四个五年规划“坚持生态优先、绿色发展、科学配置”,以及“提升应对海洋自然灾害和突发环境事件能力”等国家需求,揭示植被和堤防协同作用下波浪非线性演变和泥沙非平衡输运机制,发展基于堤防稳定和植被格局优化的海岸生态堤防构建技术。研究成果能应用于海岸带灾害防控和生态修复工程,增强中美在科技领域的学术交流,提升我国在生态堤防研究领域的国际地位。
 

国家重点研发计划青年科学家项目:微塑料入海过程、传输通量及生态风险评估技术研究(2022YFC3105900)(2022.12-2025.11)

      项目将围绕“微塑料入海过程及陆海传输通量”这一核心主题,以我国长江口和近海区域为研究对象,从微塑料快速精准监测方法的研发、微塑料入海过程和通量估算模型的构建,以及海洋微塑料的生态风险分析这三方面展开研究,从陆海统筹的角度为微塑料这一新污染物的管控与治理提供理论和技术支撑。

国家自然科学基金重点项目:热带东印度洋中上层水体的海洋碳储潜势变化及其机制分析(42230402)(2023.01-2027.12)

      海洋最大碳库-溶解有机物(DOM)的组成和稳定性及其碳池管理与气候调节的响应是国际前沿问题,全球海洋变暖层化增强情景下(例如热带东印度洋区),有关其碳储潜势的相关定量预测和机制分析需要物理-化学生物耦合研究方能实现突破。本项目拟在热带东印度洋区,侧重以海表增温为背景,关注中上层过程联动,综合物理过程及生物过程(浮游生物及微生物等)认识溶解有机物累积和调控:利用长序列分析及模型研究探明季风及偶极子耦联引起的淡水和风场强迫变动对初级生产力变化趋势的控制机理;结合高通量有机物结构组成分析及培养实验,揭示热带东印度洋生态系统结构下的中上层溶解有机物动态变化特征及累积机制。上述科学问题的回答将在很大程度上提升我们对未来大洋中上层溶解有机物的碳储潜势及其对海洋变暖和气候反馈的认知。
 

2021年科研课题

       2021年度,承担了国家重点研发计划重点专项、国家重点研发计划政府间科技合作项目、国家自然科学基金重点项目等各类项目、课题380余项,其中国家级、省部级项目200余项,包括国际合作项目14项;新增各类项目150余项,其中国家级、省部级项目70余项,新增合同经费8232余万元。此外,实验室还获得科技部国家重点实验室专项经费670万元,其中270万元用于自主研究课题的部署,400万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重大项目介绍

国家自然科学基金重点专项:陆海统筹下的中国海岸带生态系统保护修复与固碳增汇协调增效(42141016)(2022.01-2025.12)

     近几十年来,过度围垦导致滨海湿地大量丧失,其累积的“海洋蓝碳”也随之丧失。然而我国滨海湿地恢复研究与实践尚处于起步阶段,蓝碳的评估方法、计量标准也不统一。因此,本项目针对我国南北典型红树林、盐沼和海草床三类滨海湿地生态系统,研究大气-植被-土壤-水体等多界面的碳转换过程及碳汇形成机理、固碳潜力、影响因素,揭示海岸蓝碳高碳汇功能的形成机理,在此基础上研发生态保护、修复与蓝碳增汇协同的技术途径,形成面向“碳中和”的滨海湿地生态系统最优化管理方案。本项目将经典生态学理论与湿地生态系统碳累积过程相结合,建立统一的滨海湿地蓝碳标准核算体系;将水动力、地貌过程与蓝碳累积过程相结合,并在此基础上提出生物-地貌耦合的生态修复与蓝碳增汇技术;将蓝碳增汇与生物多样性保护、消浪护滩等生态效益进行多功能权衡,有效恢复滨海湿地的碳汇功能,评估修复湿地的固碳速率及潜力,将为我国实现“碳中和”目标做出重要贡献。。
 

国家自然科学基金联合基金重点项目:全球气候变化和人类活动双重压力驱动下的长江口演变与综合治理研究(U2240220)(2022.01-2025.12)

      河口海岸是地球系统的重要组成部分和国际前沿重点研究区域。人类流域活动导致输沙量锐减,加之多个大型河口工程的实施,长江口环境动力已发生强烈改变、局部侵蚀加剧,河口系统状态正在发生转换;在全球变暖背景下,流域大洪水、台风风暴潮等灾害性事件发生频率增大,对本已脆弱的长江口生态系统造成极大压力。本项目拟采用现代沉积动力学结合生态系统动力学方法、流域水文模型结合海洋数值模型,进行全球气候变化和人类活动双重压力驱动下水沙运动过程和河势演变研究,定量评估河口工程的治理效果和浅滩群对河势稳定的贡献度、分析上游河道持续冲刷对长江口岸线和滩槽稳定的传递过程和影响机理。在此基础上,完善河口生物地貌学理论,发展生态堤防、生态航道、生态浅滩、生态水源地的构造技术和疏浚土利用技术,研究河口资源的综合利用与保护模式,提出长江口综合治理措施,为长江经济带绿色发展、水安全源头创新、完善生物地貌学理论提供科学素材。
 

上海市科委“一带一路”国际合作项目:海上丝路河口海岸国际联合实验室(21230750600)(2021.10-2024.09)

      河口海岸是"海上丝绸之路"国家和地区(简称"海丝国家")经济增长的关键带和脆弱区。在气侯变化和人类活动影响下,世界各国、特别是海丝国家的海岸带面临着洪水、风暴潮、环境破坏及公共健康威胁等多重挑战,迫切需要科技支撑。本项目紧密围绕国家“一带一路"发展战略,基于河口海岸学国家重点实验室的科研成果和国际合作基础,与巴基斯坦、孟加拉国、埃及、罗马尼亚等国家的优势单位建立国际联合实验室,围绕典型河口海岸区域,以"洪水风暴-水体污染-灾害预警-入海关系"为主线,通过构建信息系统平台、灾害智能预警系统和制定三角洲城市韧性方案,加强国际学术合作、科技人员交流和培训、学生培养和资源共享,开展高水平创新研究,主导"海上丝路”国家开展河口海岸防灾减灾研究,提供"海上丝路”亟需的灾害防控技术和应对方案,服务"海上丝路"人类命运共同体的高质量可持续发展。
 

2020年科研课题

      2020年度,实验室新增项目66项,新增合同经费2756.21万元。其中,新增国家、省部级项目24项,新增合同经费1696.08万元。2020年度,实验室合计承担课题220余项,实到经费3959.94万元,其中国家和省部级课题130余项,实到经费2986.60万余元。此外,实验室还获得科技部国家重点实验室专项经费510.38万元,其中205.68万元用于自主研究课题的部署,304.70万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重大项目介绍

国家自然科学基金重大项目课题:印太交汇区生源要素的生物地球化学循环和生物多样性调控作用(42090043)(2021.01-2025.12)

      印太交汇区(Indo-Pacific Convergent Area)对全球海洋循环的“Conveyor Belt”理念中的返回支具有重要的控制作用。在申请课题中,我们拟通过生物地球化学的物源判别、参数化校验、同位素示踪,结合过程研究的主线认识生源要素与关键痕量元素在印太交汇区的来源、赋存形式的变化、循环与归宿等重要问题。通过与重大项目中其它的研究课题之间的交叉与融合,从不同的侧面分析在印太交汇区生物地球化学过程对生态系统的功能的支撑作用,对食物网结构调节的“上行效应”。在课题实施过程中,计划将拉格朗日的浮点跟踪与欧拉的浮标/潜标/定点的观测技术结合的方式,认识物质的迁移和转化。结合受控实验的技术,诊断有机物质的变化速率和生源要素的利用与矿化。根据观测与模拟的结果并结合对历史文献的吸收和消化,诊断印太交汇区在“Conveyor Belt”中物质通量的调节能力与输送贡献。
 
国家自然科学基金重点项目:河口海岸湿地硝化微生物自养固碳机制研究(42030411) (2021.01-2025.12)
       项目拟以我国河口近岸作为典型研究区,综合利用地球化学、微生物分子生态学与生物化学等多学科研究方法与技术手段,系统研究河口近岸硝化微生物(AOB、AOA、NOB、Comammox)菌群动态(结构组成、多样性和丰度)的变化特征,阐明河口近岸硝化微生物驱动的化能自养固碳与氨氧化、亚硝氮氧化耦联计量关系,揭示河口近岸硝化微生物自养固碳的分子调控机理,定量分析河口近岸硝化微生物自养固碳的生态与环境效应,以期深化对河口近岸碳氮耦合循环机制的理论认识,并力争为河口近岸碳源汇功能评估、全球变化应对与可持续发展提供重要的科技支撑。
 
国家自然科学基金重点项目:我国陆架海硅藻稳态转换特征及环境驱动机制研究(42030402) (2021.01-2025.12)
 
       全球变化背景下,海洋生态系统稳态转换特征与未来变化趋势是海洋科学的前沿热点。浮游植物贡献了全球约50%的初级生产力,硅藻是其中一个至关重要的类群。不同时空尺度的观测资料表明,硅藻在多个海区出现衰退信号,并引起浮游植物群落间的稳态转换,影响到海洋食物网、生物地球化学循环等多个关键过程,增加了有害藻华爆发规模与频率。因此,阐明硅藻衰退特征与环境驱动机制是十分重要的科学问题。本项目拟利用学科交叉优势,集成遥感、观测与古生态数据,结合模拟实验与统计模型,定量给出我国陆架海硅藻稳态转换的早期预警信号(临界慢化)、突变拐点及转换模态,构建关键种生态阈值,解析硅藻群落结构稳态转换特征与富营养化、暖化及自然气候变率三个关键过程的响应关系。研究对揭示我国陆架海浮游植物乃至生态系统的稳态转换特征具有重要参考价值,有助于理解生态系统结构与功能的稳定性以及未来生物生产力变化趋势。
 
国家自然科学基金联合基金项目:长江口潮滩湿地动力地貌演变过程及其受损生态修复研究(U2040202)(2021.01-2024.12)
 
       河口潮滩在世界沿海生态安全和经济战略布局中占有极为重要的地位。然而,全球20%-40%的潮滩损失,引起大河三角洲环境衰退、城市群抵御海洋灾害能力降低。因流域来沙锐减与河口围垦及航道整治工程等影响,长江口潮滩主要存在淤-冲转型、地貌分带缺失及湿地生态受损新风险。本项目聚焦“潮滩地貌演变格局及对陆海水沙变异的响应、湿地生态修复及绿色堤防技术”等科学技术问题,通过开展跨尺度高分辨率水沙、地貌与植被的原型监测,结合水槽实验及超过50年的历史积累资料,在摸清潮滩陆海边界水沙变化基本规律的基础上,将统计、解析及数值模型结合以甄别潮滩泥沙捕集机制、阐明动力-沉积-地貌-植被耦合过程,揭示河口潮滩时空格局及主控要素,提出响应高强度人类活动与海平面上升的地貌及植被中长期发展趋势,研制基于保持分汊河口河型相对稳定和城市安全的潮滩受损湿地恢复技术及应对措施,为长江口潮滩资源可持续高效利用方略制定提供科技支撑。
 
国家自然科学基金联合基金项目:长江河口河势稳定性及人类驱动的转化机制研究(U2040216)(2021.01-2024.12)
 
       世界范围的入海泥沙锐减,叠加河口高强度人类驱动,加速了河口水沙输运与河势格局转化进程,使河口三角洲的稳定淤涨之门正迅速关闭!观测研究发现,长江河口减沙七成,航槽浚深二倍,河势格局开始呈现明显的转变趋势;但我们对水沙变化的定量表达尚不明晰,对河势格局调整转化规律知之甚少。本项目从上述问题切入,以“多重压力驱动-泥沙缓冲机制-河势格局转化-滩槽资源维护”为研究主线,重点开展几方面的创新探索:1)揭示流域泥沙通量变化与河口泥沙自适应调整机制,研究泥沙缓冲功能与格局转化条件;2)阐明河势与水沙动力的互馈机理,解析潮汐动力-泥沙运动-地貌演化之间的非线性相互作用;3)开展河势稳定的生物地貌学探究,厘清潮滩盐沼湿地与河势稳定的内在关联;4)研发多尺度地貌演变数值模型,量化河势稳定、格局转化与航运安全阈值。为世界河口三角洲的人类驱动研究提供范例;为保护滩槽资源,生态资源及航运资源安全提供科技支撑。
 
上海市科学技术委员会社会发展领域重点项目:长江河口滩涂生态脆弱区监测与安全预警关键技术(20DZ1204700)(2020.09-2023.08)
 
       滨海滩涂是全球陆海交界的生态脆弱区。长江河口滩涂是长江生态大保护的重要组成部分,但面临着流域减沙及滩涂萎缩、外来物种入侵及生境退化等严峻挑战,加强滩涂生态实时监测与安全预警,对长江大保护及长江经济带生态绿色发展等重大战略具有引领作用和标杆意义。本项目针对长江河口典型浅水滩涂生态脆弱区的滩涂、生态和环境等安全问题,以“滩涂生态系统-全程实时监测-综合阈值评估-安全预警管控”为主线,研发:1. 基于ARGUS系统的滩涂植被和水文地貌综合监测技术;2. 外来物种入侵全过程防控监测技术;3. 空天地滩涂生态环境多元信息融合解译与定量反演技术。建立:1. 崇明东滩ARGUS生态动力地貌综合监测示范;2. 崇明东滩互花米草二次入侵监测和风险预警示范;3. 长江河口典型滩涂水沙动力实时监测示范。实现长江河口滩涂生态系统立体监测、安全评估和风险预警的全链条过程,为长江河口滩涂保护利用与管理决策提供科技支撑。

 

2019年科研课题

       2019年度,实验室新增项目85项,新增合同经费2774万元。其中,新增国家、省部级项目35项,新增合同经费1853余万元。2019年度承担了国家、省部委各类项目及国际合作项目、应用研究项目,实到经费3600余万元,其中国家、省部级项目实到经费2748余万元。实验室获得科技部国家重点实验室专项经费700万元,其中300万元用于自主研究课题的部署,400万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重大项目介绍

国家自然科学基金重点项目:北部湾红树林潮滩响应陆海水沙变化的沉积动力过程(41930537)(2020.01-2024.12)

       本项目的科学问题是区域尺度上的流域演变、海域边界条件变化和人类活动如何影响与改变红树林潮滩的沉积与地貌演化过程。红树林潮滩响应陆海水沙变异的沉积与地貌格局是构建海岸生态堤防工程设计的依据,防御红树林潮滩侵蚀风险技术的理论支撑。然而,以往的红树林潮滩沉积动力过程分析未能顾及动力-沉积/泥沙-生物地貌的互馈机制,且宏观尺度的人类活动与海平面上升因素未能充分考虑。本项目以研究薄弱的北部湾红树林潮滩为载体,通过不同尺度的高分辨率水文泥沙、地貌与植被的观测记录,辨识红树林消能及对泥沙的捕集行为,阐明潮滩沉积及地貌过程与外部多因素耦合的互馈特性,揭示潮滩沉积与地貌跨尺度变化格局,提出高强度人类活动和海平面上升胁迫作用下的红树林潮滩变化趋势及侵蚀风险防范对策。研究成果不仅为区域沿岸安全保障的生态堤防设计提供理论基础,而且对海平面上升影响的海岸侵蚀防护有理论意义,显著提升我国红树林潮滩研究的国际地位。

国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项:中美大河河口滩涂稳定性及城市安全生态防护比较研究(2018YFE0109900)(2019.09-2022.12)

       本项目拟围绕“河口滩涂时空格局演变及其对风暴潮事件影响的缓冲效应,基于滩涂生态系统的海岸防护技术”等重大科学问题与关键技术,针对中美两大河口滩涂特性与城市堤防异同,开展滩涂动力-沉积-地貌-生态过程的基础研究,研发基于恢复与保护的河口滩涂绿色堤防技术与应用策略。项目研究内容主要包括3个方面:(1)河口滩涂转型机制与变化趋势;(2)河口滩涂与极端水文过程的耦合机制;(3)城市安全生态堤防技术评估与应对策略。
 

上海市科学技术委员会重点项目: 长江河口河势稳定及控制关键技术研究与应用(18DZ1206400) (2018.11-2020.10)


       由我室与中交上海航道勘察设计研究院有限公司、上海市水务(海洋)规划设计研究院、上海市水利工程设计研究院有限公司、长江勘测规划设计研究有限责任公司合作的项目,目标是服务长江口综合整治规划修编,为长江口保护和利用提供科技支撑。本年度主要进展如下:1)系统分析了近百年长江口河势的变化过程及其主要影响因素,构建河势稳定的判别指标体系;2)开展了已有河口整治工程对长江河口河势的影响分析;3)开展了潮滩地形观测新技术研发,重点分析了长江河口滩涂资源的分布特征及其变化;4)开展了岸线堤防安全的调查和评估,建立了岸线风暴潮侵蚀的评估模式;5)提出了长江口航道开发方案,评估了南槽航道开发不同方案对九段沙湿地影响分析。

 

上海市教育委员会科研创新计划“自然科学重大项目”: 长江三角洲蓝图重绘的基础科学问题研究 (2019-
01-07-00-05-E00027) (2019.1-2023.12)


       河口海岸是地球系统的重要组成部分、国际地学前沿的重点研究区域。作为河口海岸重要子系统的三角洲,正在发生快速变化,引发了未来海岸蓝图重绘的经济与社会可持续发展问题。长江三角洲深受全球气候海面变化和人类活动的影响,是研究系统状态转换下三角洲演化机理的极佳区域。针对长江三角洲系统转型问题,通过物理过程、边界条件和初始条件概化,基于水动力学物理方程建立数值模型,进行过程和机制刻画;发展采用沉积物收支方程进行三角洲谱系模拟的新方法,构建三角洲本征态和“衍生态”模式,在此基础上给出不同系统状态下的三角洲谱系及相关变量的定义域;进行三角洲系统状态转换模拟,给出新状态下三角洲演化的时空动态序列。基于三角洲演化的谱系理论,进行10-100年的中长期三角洲岸线、沙岛、最大浑浊带演化预测,为长江三角洲未来发展蓝图重绘提供理论依据。

 

2018年科研课题

      2018年度,实验室新增项目92项,新增合同经费4548余万元。其中,新增国家、省部级项目33项,新增合同经费3621余万元。2018年度,实验室合计承担课题200余项,实到经费3789余万元,其中国家和省部级课题100余项,实到经费2990万元。此外,实验室还获得科技部国家重点实验室专项经费700万元,其中300万元用于自主研究课题的部署,400万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重大项目介绍

科技部重点研发计划政府间国际科技创新合作/港澳台科技创新合作重点项目:应对转型中的大河三角洲(2016YFE0133700) (2018.01-2021.12)

       由我室何青教授领衔的国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作/港澳台科技创新合作”重点专项“应对转型中的大河三角洲”正式启动,该项目是由中国科技部(MOST)和荷兰皇家科学院(KNAW)联合发起的政府间科技合作项目,意在确立中国与荷兰长期的科学战略合作关系,项目总资助经费708万元。项目将在前两轮中荷战略科学联盟项目基础上,深化并拓展人类活动和气候变化对中荷河口三角洲影响的合作研究。研究区域是我国长江河口三角洲和荷兰莱茵河-斯海尔德河-默兹河三角洲;研究重点是入海物质通量变化机制与趋势预测、河口三角洲地貌格局转换机制与趋势预测、河口三角洲生态与环境的转换过程与机制、河口三角洲格局转变的环境效应与应对策略等。

科技部重点研发计划政府间国际科技创新合作/港澳台科技创新合作重点项目:中美大河三角洲侵蚀灾害与应对策略(2017YFE0107400) (2018.01-2020.12)

       由我室张卫国教授领衔的国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作/港澳台科技创新合作”重点专项“中美大河三角洲侵蚀灾害与应对策略”获批立项,资助经费376万元。项目拟通过建立长江和密西西比河三角洲系统近百年以来的地貌演变与人类活动的数据库,深入分析三角洲环境变化的主控因子,揭示三角洲侵蚀对社会经济的影响,汲取应对三角洲侵蚀措施的经验教训,在此基础上预测未来三角洲地貌和湿地资源演变趋势,建立三角洲侵蚀风险评价和管理决策支持系统,为三角洲可持续发展提供应对策略和技术,为应对未来全球三角洲面临的挑战提供中美合作研究和成果应用的范例。。

 

2017年科研课题

       2017年度,实验室新增项目68项,新增合同经费3850余万元。其中,新增国际合作项目1项;国家、省部级项目26项,新增合同经费3270余万元。2017年度,实验室合计承担课题150余项,实到经费3910余万元,其中国家和省部级课题100余项,实到经费3122万元。此外,实验室还获得科技部国家重点实验室专项经费700万元,其中300万元用于自主研究课题的部署,400万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重要项目简介

科技部国家重点研发计划“典型脆弱生态修复与保护研究”重点专项:长三角典型河口湿地生态恢复与产业化技术
(2017YFC0506000) (2017.07-2020.12)

       该项目由华东师范大学牵头,联合上海交通大学、同济大学、南京大学、上海海洋大学等9家科研和应用单位共同完成。以长三角典型河口湿地为对象,阐明河口湿地生态系统对流域来沙减少、围垦、外来种入侵和水体富营养化等多重胁迫的响应机理,研发沉积动力地貌调控与生态系统自然演化相结合的河口湿地植被修复与功能提升技术,开发基于河口湿地特色资源的新产品,通过把大量秸秆加工成生物炭及绿色材料,以及对互花米草生物矿质液的提取利用,突破其“脱盐”瓶颈,形成饲料、肥料等大宗产品,给高生物量解决出路,形成“控制-利用”并重的互花米草生态管控新模式。本项目将立足长江口,服务长三角,辐射东南沿海,为我国河口湿地的生态恢复和湿地资源可持续利用提供科学支撑。

国家自然科学基金杰出青年基金项目:河口环境过程与生态效应(41725002)(2018.01-2022.12)

       近5年来,申请者围绕河口海岸氮循环这一国际地学研究领域中的学术前沿,对河口海岸氮循环进行了深入地研究和探索,取得的创新性成果包括:(1)研发了高效、精确的离子态氮同位素分析新技术,实现了对离子态氮同位素的直接、快速与高精度分析;(2)阐明了河口海岸脱氮过程的时空分异规律,发现了河口海岸脱氮过程的潮泵驱动机制;(3)揭示了毒性污染物对河口海岸脱氮过程的微生物作用机理。研究成果丰富了河口海岸氮循环研究内容和理论体系,已在ES&T、JGR、AEM等国际著名学术期刊上发表论文50余篇,被国内外学者他引890余次(SCI他引550余次),获得教育部自然科学奖二等奖1项,多次受邀在国内外重要学术会议上作特邀和大会主旨报告,入选国家自然科学优秀青年基金和教育部新世纪优秀人才计划,并担任Estuaries & Coasts和Scientific Reports等国际著名学术期刊编委。

国家自然科学基金联合基金项目:黄河三角洲地貌演变的动力机制与环境效应(U1706214)(2018.01-2021.12)

       受河口流路变迁、入海水沙变异,以及海洋动力和人为干预作用,黄河三角洲地貌演变表现为显著的空间异质性和时间动态性,其环境效应也呈多重性。近年来,受流域气候变化和强烈的人类活动影响,黄河入海水沙情势产生了剧烈的变化,三角洲演变出现了新的格局。本项目拟以黄河河口流路、三角洲海岸和近岸海床为重点研究对象,基于“地貌与环境-过程与机理-模拟与量化”的总体思路,采用资料收集、遥感解译、野外观测、数值模拟等手段,以及动力-泥沙-沉积-地貌-环境综合分析方法,阐明三角洲地貌演变的过程和规律及其动力机制;重点解决“河流入海水沙、海洋动力与三角洲地貌演变的耦合机制”和“陆海相互作用下三角洲演变的定量模拟技术”两大关键科学技术问题;利用国际先进的数值模型,深入研究入海泥沙输运和三角洲地貌演变;在此基础上,综合评估三角洲地貌演变的环境效应。项目研究将丰富大河三角洲地貌动力学理论,推进黄河三角洲环境的可持续发展。

2016年科研课题

       2016年度,实验室新增项目30余项,新增合同经费4416万元。其中,国家、省部级项目新增20余项,合同经费3975万元。2016年度,实验室合计承担课题100余项,实到经费3859万元,其中国家和省部级课题80余项,实到经费3374万元。此外,实验室还获得科技部国家重点实验室专项经费685万元,其中285万元用于自主研究课题的部署,400万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重要项目简介

科技部国家重点研发计划“海洋环境安全保障”重点专项:海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究(2016YFC1402200) (2016.09-2020.12)

       项目依托华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,联合国家海洋环境监测中心、中国科学院烟台海岸带研究所、南京大学、中国环境科学研究院等国内优势单位共同实施。通过对海洋微塑料监测和生态环境影响评估技术研究,揭示我国典型河口、近海微塑料的来源、通量及时空变化趋势,揭示微塑料污染对海洋生态系统的影响,建立我国海洋微塑料分析标准和监测方法,研发微塑料海洋生态风险评估和污染源头管控等关键技术,提升我国在海洋微塑料污染监测、生态风险评估和管控方面的综合能力。
 
国际合作项目简介
 
科技部重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项:水环境的高光普及多源高分辨率光学遥感研究(2016YFE0103200) (2016.12-2019.09)
 
       本项目中方承担单位为华东师范大学,外方是比利时皇家自然科学院。合作研究目标:共同研制新的遥感反演算法,定量反演全球河口/海岸/内陆浑浊水体浮游植物种类和特征色素浓度、非生物颗粒物浓度、类型和粒径等水环境参数;充分发掘国内/外先进的高光谱/高空间分辨率多源卫星观测技术对水环境监测和定量评估的应用潜力;在全球典型浑浊水域开展算法及产品验证。为未来卫星传感器的设计提供科学依据,为中外卫星观测水环境提供应用示范。中外研究团队通过项目内容分工合作,拟实现技术集成和创新、方法和区域优势上互补双赢,使研究与技术水平达到世界先进水平,并通过应用示范,提升我国对地观测技术的应用能力、信息服务和决策支持水平,为我国防灾减灾、水质环境、生态安全、港口工程、气候变化等重要领域提供监测与评估信息及决策支撑。

2015年科研课题

       2015年度,实验室新增项目近30项,新增合同经费1402万元。其中,国家、省部级项目新增20余项,合同经费1243万元。2015年度,实验室合计承担课题近110项,实到经费3396万元,其中国家和省部级课题80余项,实到经费2307万元。此外,实验室还获得科技部国家重点实验室专项经费900万元,其中400万元用于自主研究课题的部署,500万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重要项目简介

海洋公益性行业科研专项经费项目:典型海岛生态脆弱性评估及综合调控技术研究与示范(201505012)

       华东师范大学承担该项目的子任务“桥隧连陆海岛生态脆弱性评估及调控技术应用示范”。以浙江舟山朱家尖岛为典型示范区,在生态环境和人类活动要素调查分析的基础上,识别桥隧连陆海岛生态脆弱性的形成过程,以及自然和人为因素的影响机理和权重;评估海岛生态脆弱性的现状及其演变过程,并对生态脆弱性发展变化进行情景模拟;构建海岛生态脆弱性监测业务体系,确定监测指标并进行评价标准应用示范;依托生态脆弱性评估预警及辅助决策信息系统,提出基于生态脆弱性监测、情景模拟和生态红线区划的多重调控方案。

2014年科研课题

       2014年度,实验室新增项目50余项,新增合同经费2471万元。其中,国家、省部级项目新增近30余项,合同经费1923万元。2014年度,实验室合计承担课题170余项,实到经费3099万元,其中国家和省部级课题102项,实到经费2427万元。此外,实验室还获得科技部国家重点实验室专项经费900万元,其中400万元用于自主研究课题的部署,500万元用于实验室管理运行和开放课题。

新增重要项目简介

国家自然科学基金重大国际(地区)合作与交流项目:高浊度河口航道回淤及滩槽系统响应研究(5132010500

        该项目由华东师范大学和代尔夫特理工大学共同承担。项目主要研究内容包括:辨析高浊度河口水沙运动的复杂过程,揭示航道泥沙回淤机制,探究深水航道回淤泥沙来源,量化河口滩槽系统发育的工程响应模式,预测河口滩槽系统的中长期冲淤演变趋势

 国家自然科学基金优秀青年科学基金项目:河口环境过程与生态效应(41322002)

       项目以长江口作为典型研究区,运用稳定同位素示踪现代分子生物学技术,系统研究河口近岸环境系统内厌氧氨氧化过程(ANAMMOX)的时空变异,分析ANAMMOX菌在河口近岸环境系统内的种群结构、丰度、多样性及其分布特征,定量剖析ANAMMOX菌的种群动态变化与ANAMMOX反应速率之间的耦合关系,揭示控制河口近岸环境系统内ANAMMOX过程的关键环境因子及其影响机制,并探讨ANAMMOX过程在河口近岸氮素生物地球化学循环中的重要性,以期为长江口和我国其它河口近岸生态环境的保护与管理、以及流域氮污染控制提供重要的理论支撑。

2013年科研课题

       2013年,实验室围绕研究方向共承担国家级项目56项,其中包括973项目6项,国家自然科学基金39项,其他国家级项目11项;省部委课题33项,其中包括重点项目3项;国际合作项目13项。

重大项目简介

科技部科技基础性工作专项重点项目:中国典型河口动力沉积地貌本底数据调查(2013FY112000) (2013.06-2018.05)

       本项目由华东师范大学、中国海洋大学、中国科学院地理科学与资源研究所、中山大学和珠江水利委员会珠江水利科学研究院共同承担。项目负责人张卫国研究员。本项目拟选取我国长江、黄河和珠江河口为典型研究区域,开展河口动力沉积地貌综合调查,获取当前流域水沙变化和河口强烈人类活动影响下的河口沉积动力过程及地貌响应的综合基础数据,为河口区域的防灾减灾、资源开发利用以及社会与自然和谐发展提供重要支撑。

国际合作项目简介

国家自然科学基金国际(地区)合作交流项目:自然与人类活动对俄罗斯远东和中国的河口生物地球化学过程的影响对比(41311120066)(2013.01-2014.12)

       本项目由国家自然科学基金委员会资助,中方承担单位为华东师范大学,负责人张经教授;外方为俄罗斯科学院远东分院的太平洋海洋研究所和太平洋地理研究所 。本项目拟针对以下问题开展合作与学术交流:1) 进行河流常量化学成分的对比,认识在不同的气候带下风化作用对天然水中环境地球化学特点的控制作用;2) 通过对河口与近海生物地球化学循环与动力过程之间内在联系的分析,认识亚热带(即:中国)与高纬度(例如:俄罗斯的远东地区)生物地球化学过程对生源要素与痕量元素行为的制约,以及由此引起的对生态系统的作用。项目拟解决“气候变化与人类的活动怎样影响处于不同地理分带的流域盆地的化学物质的入海输送通量,以及陆源入海物质的变化如何通过不同近海的生物地球化学过程作用于边缘海的生态系统”的科学问题。

2012年科研课题

       2012年,实验室围绕研究方向共承担国家级项目49项,其中包括973项目7项,国家自然科学基金29项,其他国家级项目13项;省部委课题28项,其中包括重点项目6项;国际合作项目12项。

重大项目简介

国家自然科学基金委重点项目:三峡工程对长江河口-三角洲动力沉积过程和地貌演化的影响(41130856) (2012.01-2015.12)

       本项目由华东师范大学和中国海洋大学共同承担,项目负责人杨世伦研究员。本项目拟定量剥离三峡工程对入河口水沙通量长期趋势和季节性节律的影响;在高密度、长时间序列的河口-三角洲悬沙浓度、地貌冲淤、沉积物粒径及其影响因素综合分析的基础上,提取河口-三角洲沉积地貌过程对流域入河口水沙长期和季节性变化响应的信息;进而结合三峡工程对入河口水沙影响的评价结果,剥离三峡工程对河口-三角洲动力沉积过程和地貌演化的影响。

国家自然科学基金委公共航次项目:长江口科学考察实验研究(41149902) (2012.01-2012.12)

       本项目由实验室与国家海洋局东海分局联合承担,朱建荣研究员为航次首席科学家,已顺利完成冬夏两季航次调查任务。观测学科涉及海洋物理、海洋化学、海洋地质和海洋遥感等,参加单位有华东师范大学、中国海洋大学、同济大学和国家海洋局第二海洋研究所等。

科技部国家科技重大专项课题:三峡水库富营养化演化的生态动力机制及过程模拟研究(2012ZX07104-001) (2012.01-2015.12)

       本课题系由中国水利水电科学研究院、中国科学院遥感应用研究所、重庆市环境科学研究院、华东师范大学和华中农业大学共同承担的科技部国家科技重大专项“不同水位运行下水环境问题诊断及生态安全保障研究”的专题,课题负责人邓兵副研究员。课题拟定量描述三峡水库运用对全库区和水华多发区域的特殊水文水动力学过程和对营养物质迁移、扩散、转化过程的作用机理,阐明水体交换过程的环境意义,刻画三峡水库高水位运用造成的生源要素入库机制改变,量化表征水库高水位运用对水体真光层环境特性的直接、间接影响,模拟水库运用后水华生消的生态动力学机制,实现对库区水华生消过程的物理-生态过程的精确模拟,评估水华暴发的中长期风险,在深刻认识富营养演化规律的基础上提出水华防控策略优化方案。

上海市科委社发领域重大项目:长江口泥沙资源与综合利用研究(12231203100)(2012.10-2014.09)

       本项目由华东师范大学与上海勘测设计研究院、上海河口海岸科学研究中心、上海市水务规划设计研究院(上海市海洋规划设计研究院)共同承担。项目负责人陈吉余教授。项目拟通过对长江河口泥沙资源的分布格局和变化趋势、长江口低滩促淤圈围技术与应用示范、长江口深水航道疏浚土利用关键技术和上海市泥沙资源可持续利用方案的研究,为长江口泥沙资源的高效利用和今后上海促淤圈围造地提供技术导则,科学评估典型河口重大围垦工程对河势的影响。

国际合作项目简介

中国科技部与欧洲空间局合作项目—龙计划3期:河口沉积羽流及潮滩对人类活动和气候变化的响应(DRAGON 3 Id. 10555) (2012.06-2016.06)

       本项目由中国科技部与欧洲空间局资助,中方承担单位为华东师范大学,负责人沈芳研究员;外方为荷兰屯特大学和法国国家科学研究中心Villefranche 海洋实验室。项目的主要研究内容包括:1)校准及检验对地观测在浑浊海岸水域的海洋水色产品,分析对比以高悬沙浓度为特点的长江口和吉伦特河口的沉积羽流的动态变化,以及人类活动和全球气候变化影响下的响应;2)卫星反演算法的改进及未来观测任务的建议,扩展交叉研究领域及对地观测数据在国际海岸观测计划(如IMBER, LOICZ, MAB等)中的应用;3)通过对地观测,研究生态系统管理、沿海水质状况的评估、河口生态系统对人类活动的响应等。

中国科技部与欧洲空间局合作项目—龙计划3期:基于多卫星传感器和数值模拟的河口近岸水动力与生物光学研究(DRAGON 3 Id. 10593)(2012.06-2016.05)

       本项目由中国科技部与欧洲空间局资助,中方承担单位为华东师范大学,负责人周云轩教授;外方为挪威Nansen环境遥感中心(NERSC)。该项目以长江口为研究区域,应用SAR和现场观察,开展河口淡水径流量、浅水地形变化监测、高浊度水体生物光学模型浮游生物提取算法、长江河口毗邻水域CDOM与盐度间的大尺度关系模型构建等研究。

国际科学基金委员会项目:长江口溶解有机氮研究:以氨基酸手性对应体为例(A/5112-1) (2012.02-2014.02)

       本项目为我室独立承担的国际科学基金资助的项目,项目负责人朱卓毅助理研究员。项目拟通过长江口的手性氨基酸研究,研究:1)长江口颗粒有机物的早期成岩特征;2)长江口有机质在强烈人为活动影响下的迁移和分布特征;3)长江口微生物活动对有机质输送的影响。

英国ESPA计划重大项目:人口密集三角洲的健康、生计、生态系统服务和减轻贫困(NE/J001902/1) (2012-2016)

       本项目为我室参与的英国 ESPA计划的资助的一项重大项目,由英国自然环境研究理事会、经济与社会研究理事会、国际发展部三个机构联合资助。项目负责人陈中原教授。项目研究内容为恒河三角洲的生态系统服务与可持续发展,研究团队包括南安普顿大学、牛津大学等著名研究机构,我室是英方以及研究区域所在地的孟加拉和印度研究机构之外的唯一外国合作团队。

加拿大社会科学和人文研究委员会项目:无法忽视:全球小型渔业研究伙伴计划(895-2011-1011)(2012-2016)

       本项目由加拿大社会科学和人文研究委员会资助,来自世界27个国家和包括联合国粮农组织在内的15个政府间和非政府间国际组织参与了此项目。该项目是一个新成立的研究网络和知识共享伙伴计划,目的在于纠正目前国家和国际政策对小型渔业的日益边缘化理解,发展研究和管理能力以应对全球渔业挑战。华东师范大学主要承担“海洋经济开发区小型渔业的合理规模研究”,负责人程和琴研究员。

2011年科研课题

       2011年,实验室围绕研究方向共承担国家级项目42项,其中包括973项目7项,国家自然科学基金26项,其他国家级项目9项;省部委课题21项,其中包括重点项目5项;国际合作项目8项。

重大项目简介

973项目:多重压力下近海生态系统可持续产出与适应性管理(2011CB409800) (2011.01-2013.12)

       本项目由华东师范大学主持,首席科学家为张经教授,其他承担单位包括中国水产科学研究院黄海水产研究所、中国海洋大学、国家海洋局第二海洋研究所、中国科学院海洋研究所、厦门大学。项目设立以下5个课题:典型生态系统中的生物地球化学过程、营养元素循环的关键过程对多重压力的响应与反馈、近海物理环境对多重压力的响应与其对生源要素供给的影响、微食物环与生物地球化学循环的耦合作用、人类活动及气候变化对近海典型生态系统结构与功能的影响与反馈机制。

国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目:高浊度河口及其临近海域的陆海相互作用 (41021064) (2011.01-2013.12)

       本项目是国家自然科学基金委创新群体项目的延续。项目负责人张经教授。项目以长江口和毗邻的海域为载体,认识长江自三峡库区以下水/沙过程的特点和时/空变化的记录,干、支流之间的物质成分交换作用对下游与河口的影响;三角洲地区的沉积和动力学过程特点,地貌形态演化和沉积动力学之间的联系及其体现;长江口外与毗邻海域的动力、生物地球化学和沉积过程对陆架环流和长江径流变化的响应等。

上海市科委重大项目:长江口横沙东滩成陆机制及其近海海洋开发研究(11DZ1204900) (2011.12-2013.09)

       本项目由陈吉余教授领衔,与中交上海航道勘察设计研究院共同承担。项目从流域-河口-海洋联动系统的角度出发,关注当前流域出现的水沙巨大变异,重视海洋动力的驱动作用,探讨横沙东滩的成陆机制,提出适合上海近海海洋开发的横沙东滩规划及其发展战略,为上海扩大空间资源提供科学依据和技术支撑。

国际合作项目简介

国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目:长江河口和Ems河口细颗粒泥沙动力过程及其影响因素(51061130544) (2011.1-2014.12)

       本项目系我室和上海河口海岸科学研究中心共同承担,外方合作单位为荷兰乌特勒支大学,中方项目负责人李九发研究员。本项目由国家自然科学基金委员会(NSFC)与荷兰科学研究组织(NWO)共同资助,围绕长江河口和Ems河口细颗粒泥沙进行来源及时空变化、理化性质、动水絮凝机理、动力过程和数值摸拟计算研究。

科技部国际科技合作计划项目:波罗的海和东海的低氧的对比研究:以气候变化和土地利用改变为因素(2010DFA24590)(2011.1-2013.12)

       本项目系中荷合作项目,中方承担单位为华东师范大学和中国海洋大学,荷方为乌特勒支大学。项目负责人吴莹研究员。为了解波罗的海和东海低氧的时空变化特征,课题结合水体和沉积物中的记录变化,探讨其形成与流域营养盐排放、土地利用改变以及气候变化等因素的关联,同时比较两海域低氧的演变历史,从而为修复技术的提出提供理论依据。

澳大利亚国家科学研究基金会中-澳国际合作项目:长江中下游淡水资源与气候变化(20102700)(2011.1-2013.12)

       本项目系中澳合作项目,澳方合作单位为墨尔本大学,中方负责人陈中原教授。随着全球气候变化和人类活动日益加剧,长江河口淡水资源面临着巨大的挑战。该项目瞄准这一严峻问题,开展气候变化和人类活动对河口淡水资源的影响以及社会对气候变化的适应的研究工作。具体包括:流域气候变化对河口淡水资源的影响;南水北调等水利工程以及海平面上升对河口淡水资源的调节;长江流域污染对河口淡水水质的影响;人类社会对淡水资源调配对策。