中国地质大学(北京)北戴河海洋认知实习报告班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 提交日期: 目录第一章 海洋科学认识实习概况 3第一节 实习目的及意义 3第二节 实习路线及内容 4第三节 实习区海岸带环境概况 4第二章 野外海洋调查技术与方法 5第一节 海洋地质调查(地形、地貌、地球物理) 5第二节 潮间带生物调查 7第三节 海洋生态环境监测 (水质、海流、潮汐、海浪) 7第三章 实习区海岸带类型及其沉积特征 10第一节 无障壁海岸 10第二节 障壁海岸 (如七里海潟湖体系) 11第四章 实习区潮间带生物与环境的协同关系 11第一节 生物的多样性 11第二节 环境对生物分布的控制作用 12第三节 生物的协同适应特征 14第四节 生物对环境的作用 14第五章 实习区环境污染与生态修复 15第一节 实习区生态环境破坏现状及原因 15第二节 海岸带生态监测及修复实例 16第六章 结语 18致谢 19参考文献 19第一章 海洋科学认识实习概况第一节 实习目的及意义北戴河海岸带综合实习是海洋科学、地质学及相关专业在本科教学过程中不可或缺的关键实践环节。
它依托于秦皇岛北戴河地区独特而典型的海岸带地质、地貌与生态环境资源,为了实现从理论认知到实践能力提升(一)、 实习目的本次实习的核心目标在于构建理论与实践的桥梁,培养学生的综合能力,具体可细分为:理论知识理解与实地观察实践相结合:通过实地观察海岸带典型地质现象(如海蚀崖、海蚀穴、波切台、连岛沙坝、滨海湿地等)、地貌形态、沉积构造(如波痕)及生态系统,将《海洋科学概论》《海洋科学导论》《地球科学概论》课程中的抽象概念(如海岸动力过程、沉积环境、构造运动影响、海平面变化)具体化七里海障壁岛观察:通过对地图的运用和实地目测、生物采样,掌握障壁岛-泻湖系统的演化机制与海洋变化响应沙滩修复工程考察:了解金梦海湾-浅水湾人工干预措施(潜堤)的成效,理解海岸侵蚀防治与生态修复的原理船上观摩与仪器操作:通过地质调查船设备(如多波束测深仪、底质采样器)的现场讲解和无人船现场演示与实操,掌握海洋地质勘探流程及数据采集规范船长介绍冀海勘01号的整体情况以及驾驶室各个仪器的讲解河口监测站参访:学习汤河水文、水质监测系统,理解实时数据在海岸带管理中的应用(如水质五参数的监测、重金属的分析仪等)。
明白水质自动监测站房的采水、配水、过滤、分析及数据传输流程河北省海洋地质资源调查中心参观: 大数据中心:秦皇岛海洋生态监测与灾害预警平台通过运营商数据和多种监测手段对秦皇岛市人口流动、海洋环境及生态灾害进行实时监测与预警的工作情况接触海洋生态环境建模等实际工作场景,理解信息技术对传统地学的革新价值环境实验室:学习生物多样性分析等标准方法,接触实验设备以及观察底栖生物等建立科研思维(二)、 实习意义 搭建理论与行业实践的桥梁专业能力对标:各实习点由海洋地质中心、生态修复中心等业务部门直接负责,我们可深度了解行业分工与技术需求,明确职业发展方向 深化生态文明与可持续发展认知 金梦海湾修复工程反映人类活动干扰后的补救措施,强化“开发与保护平衡”的实操认知汤河监测站数据:揭示陆源污染对近海环境的实时影响,深化“流域-海岸带一体化治理”理念 服务国家海洋战略与地方需求人才储备意义:通过联合培养(如与河北省海洋地质资源调查中心合作),为海洋强国建设输送具备实战能力的技术骨干第二节 实习路线及内容1. 实习基地——七里海——翡翠岛外沙滩——实习基地七里海潟湖环境观察,泥质、泥沙质、沙质海洋生物观察,海岸沙丘观察及成因分析。
2. 实习基地——保障中心码头——河北省海洋地质资源调查中心——实习基地船上观摩和仪器展示,大数据中心和海洋环境实验参观3. 实习基地——汤河河口——浅水湾浴场——实习基地河口监测站,金梦海湾-浅水湾沙滩修复工程第三节 实习区海岸带环境概况北戴河海岸带是 地质过程(侵蚀和沉积)、生态功能(候鸟栖息)与人类干预(开发和修复)高度耦合的脆弱界面,其环境稳态取决于自然动力(潮汐、波浪、风力)与人为管理的动态平衡第二章 野外海洋调查技术与方法第一节 海洋地质调查(地形、地貌、地球物理)地形调查方法: 使用GPS、全站仪或简易工具进行海岸地形剖面测量、高程点采集海底水深可用如图的多波束测深仪地貌调查: 方法: 现场观察、描述、拍照、素描识别各种地貌单元(海蚀崖、海蚀穴、海蚀平台、海滩、沙坝、沙丘、潟湖、潮汐通道等)的形态大小和分布特征对海底 地貌的调查可通过地球物理相关知识学习,用JW Fishers SSS-600K/1200K侧扫声呐设备核心功能原理通过左右两侧换能器向海底发射 600kHz(中距离) 或 1200kHz(近距离) 高频声波脉冲,接收海底及水下物体的反射回波信号。
成像机制:反射强度 → 判断底质硬度(基岩强反射,淤泥弱反射)声波阴影 → 识别礁石/沉船等凸起物的轮廓与高度回波时差 → 计算目标物距离与海底起伏形态也可以通过水下机器人对海底地貌的直接观测底质采样与分析: 采样: 使用抓斗、插管(如重力取样管)或手工挖取不同区域(高潮带、中潮带、低潮带、水下岸坡)的沉积物样品记录采样位置、深度、环境分析: 现场描述颜色、成分、结构;观察沉积构造(如层理、生物扰动构造)第二节 潮间带生物调查样方法: 方法: 在选定断面(垂直于岸线)的不同潮区(高潮带、中潮带、低潮带)设置样方(如1m x 1m)调查内容: 识别、记录、拍照所有可见的大型底栖生物种类;统计每种的数量(密度)、估算覆盖率(尤其藻类、藤壶等) 注意生物的行为、集群现象、共生/捕食关系等生物采样:如图所示 采集代表性标本,用于实验室进一步鉴定(如显微镜观察) 第三节 海洋生态环境监测 (水质、海流、潮汐、海浪)水质监测: 参数: 温度、盐度、pH、溶解氧、浊度(浊度计)、重金属、营养盐流程:1) 在汤河河口监测站中监测站通过水泵将河水引入地下室管路,随后输送到站房内的配水系统进行分析。
2) 水样首先流入大桶进行初步分配,一部分进入另一个桶用于快速测定易变参数,如水温、盐度、pH和溶解氧3) 数据通过探头实时采集,并传输至中央控制系统,最终传回室内数据平台实现水质实时监控4) 为了减少悬浮物影响,水样在进入仪器前会经过30分钟沉淀,并通过过滤装置进一步净化水样经过过滤后输送至各分析仪器,每台仪器对应不同参数的检测,如重金属、营养盐等5) 仪器通过试剂反应进行分析,原理类似实验室紫外分光光度法,根据颜色深浅判断浓度高低仪器具备自动清洗功能,每次测量后用纯水冲洗管路,避免残留影响下一次测量结果6) 废液收集在废液桶中,由维护人员定期清理,同时定期更换试剂并进行仪器校准以确保准确性要点:系统设有自动控制单元,统一管理采样时间、静置时间及各仪器运行流程为保证数据准确性,每半个月进行人工采样比对,数据若偏差较大则进行调试与维护每周有维护人员前来更换试剂、清理废液,每月对仪器整体进行一次校准作用:该系统依据地表水环境质量标准评估河流水质类别,反映整体环境状况海流、潮汐监测:依托于秦皇岛海洋生态监测与灾害预警平台北戴河区域每天有现场巡查人员通过小程序上传巡检照片,保障重点区域环境状况良好。
主要作用如下:a) 利用大量监测数据构建海洋水动力和水质混合模型,支持未来三天渤海波浪变化模拟,结合风场驱动和实时传感器提高预测精度b) 平台具备潮流模拟功能,可分析垃圾漂移方向、潮位变化等,为海洋动力研究提供支撑c) 针对绿潮、赤潮、水母三种灾害在秦皇岛地区开展预警工作,服务管理部门,保障暑期北戴河浴场安全d) 应用人工智能算法对27项监测指标进行趋势预测,重点因子包括叶绿素a、硝氮、氨氮等,但对突发事件预测仍存在挑战e) 平台集成遥感影像与景物识别技术,实现本地化大模型部署,支持数据库连接与实时数据分析f) 项目接入了联通、电信和移动三大运营商的数据,用于监测人口流动情况,市区每平方公里约6000人,北戴河因旅游旺季游客较多通过水质和沙滩数据监测,研究秦皇岛旅游人口与环境因素之间的关系,并开展人工走廊式海域监测,围绕秦皇岛铺设八条断面进行水质、重金属及海洋生物调查g) 每年协助省生态环境厅和自然资源厅开展大规模海洋生态调查,水质分为一、二类类型,整体水质水平较好h) 基于水动力水质模型构建生态模型,评估特定海域赤潮风险,结合硅藻投放研究其对营养物质的吸收分解作用第三章 实习区海岸带类型及其沉积特征 第一节 无障壁海岸基岩海岸 (如鸽子窝): 海蚀崖(鹰角石陡壁 )由碎裂伟晶岩等构成,受海浪侵蚀,崖壁陡峭,岩石不断崩塌;海蚀平台发育于崖底至低潮线,微向海倾斜,见证海岸横向侵蚀;海蚀穴、洞、凹槽,在基岩海岸经海浪磨蚀形成,鹰角石处古凹槽多层分布,记录古海蚀作用;海蚀礁石是海蚀柱雏形 。
鸽子窝基岩海岸海蚀地形剖面示意图[1]其形成历经多阶段,初始因基岩海岸、海岬波能集中,海浪冲蚀出侵蚀凹坑;后经波浪与潮汐作用,海蚀穴拓展成凹槽,凹槽扩大致岩石崩塌形成海蚀崖,崖体持续后退造就海蚀平台;地质历史时期,地壳运动叠加,古海蚀凹槽地壳升降与海平面变化 现代,海浪、潮汐仍持续侵蚀,岩石节理、差异风化及海平面变动等影响侵蚀速率鸽子窝新河三角洲为小型三角洲,分布于新开河河口入海处,平面呈三角形表层沉积物以细砂、粉砂、粘土(淤泥)为主,结构疏松;表面下约5cm是深灰色、含大量有机质的淤泥和粉砂 细砂、粉砂层水平层理发育,属顶积层;近陆端沉积物有机质高、含砾石粗砂,近海侧有机质少、粒度细 沙泥质海岸(黄金海岸):泥坪:位于高潮线以上,沉积物以灰黄色粘土质粉砂为主,含有机质和植物根系;退潮时可见干裂构造及海蚯蚓洞穴等生物扰动混合坪:潮间带中部,砂泥混杂,分选差,发育波状层理砂坪:低潮线附近,以细砂为主,受波浪改造形成平行层理第二节 障壁海岸 (如七里海潟湖体系)障壁岛:平行海岸的狭长砂体,由波浪堆积形成,高出海面,分隔潟湖与广海其形态受潮差控制潟湖:障壁岛后方的半封闭水体,盐度异常,沉积细粒泥质和有机质。
潮汐通道:连接潟湖与广海的通道,双向水流形成大型交错层理和鱼骨状层理沉积特征: 障壁岛: 沙质沉积为主,可见风成沙丘层理粒度中细砂潟湖: 岩性为泥质粉砂岩细粒沉积(粉砂、粘土),富含有机质沉积特点:水平层理、生物扰动强烈,含贝壳碎屑层潮道沉积:底部冲刷面明显,滞留砾石层之上为鱼骨交错层理砂岩,沉积物较粗(砂、砾) 第四章 实习区潮间带生物与环境的协同关系第一节 生物的多样性群落种类的多样性: 实习中观察和采集到的主要生物类群(藻类(如石莼、马尾藻)、软体动物(如贻贝、牡蛎、螺类、蛤类)、甲壳动物(如螃蟹、藤壶、美人虾)、腔肠动物(如海葵)基岩岸以固着生物为主,沙滩以穴。