1. 引言
作为地球系统的重要组成部分，北极地区的科考活动备受世界关注，而新奥尔松地区是北极最温暖的地区之一 [1] ，因此也成为目前国际上研究气候变化与环境响应的重要区域。新奥尔松地区由王湾、周边陆地以及山地冰川共同组成，其中王湾是一个开放的海湾，湾内水文状况和季节变化比较复杂，覆盖率超过60%的冰川则是北极斯瓦尔巴群岛最为重要的特性之一，总数超过2100条。
作为我国唯一的一座北极科学考察站——黄河站于2004年7月28日建成，之后这里就成为我国北极考察的重要平台与科研基地。黄河站是一座斜坡顶的二层独栋小楼，占地面积约500平方米，由实验室、办公室、宿舍、储藏室以及会议室等构成，是目前新奥尔松地区面积最大的考察站之一(如图1)。我国从2004年建站以来即在王湾沿长轴布设了一条海洋生态环境监测断面，经过十多年的长期考察取得了一系列重要的研究成果 [2] ，尤其是在海洋水体环境以及生物多样性方面发表了不少研究报道 [3] [4] [5] ，同时挪威、德国、英国、法国、意大利、日本、韩国和印度等其他国家多年来也在王湾地区开展海洋生态环境监测工作，但由于极地考察条件限制，目前国际上尚未实现对王湾地区海洋生态环境的全面深入监测。
Figure 1. The position of China Yellow River Station
图1. 黄河站位置
通过生态环境监测获取海水环境质量及生物多样性是研究海洋生态系统健康程度、反映海陆相互作用以及人为影响的基础手段 [6] 。王湾海域的生态环境监测则可以揭示新奥尔松地区的环境变化特征及其生态系统响应方式，对于进一步研究全球气候变化具有重要意义 [7] 。系统的王湾水质项目监测开始于2012年，2017年首次将浮游生物垂直拖网和浮游生物水样项目正式纳入常规监测，2018年春季考察与以往不同之处在春季考察在历史上尚属首次，通过春季与夏季考察相结合，可以更全面的了解极地气候变化和环境响应情况。
2. 项目实施
2.1. 调查时间和站位
调查海区为王湾(78˚54.284′N~78˚59.278′N，11˚39.333′E~12˚17.842′E)，沿湾长轴均匀设置5个站位。调查时间为2018年5月。
2.2. 调查项目
包括海水环境常规要素(温度、盐度、溶解氧、悬浮物、叶绿素a、亚硝酸盐–氮、硝酸盐–氮、活性磷酸盐、活性硅酸盐)和浮游生物(WP2型网采浮游动物、小型浮游生物、微型浮游生物和微微型浮游生物)。
2.3. 实施过程
2018年5月22日，作为2018年中国北极黄河站考察第一批考察队员，北海监测中心两名现场执行人按照要求于当地时间(以下均同) 12点40分进入黄河站。由于在站时间被压缩，海洋作业组次日即需开展外业调查。5月23日12点30时及5月25日12时20分，海洋作业组4名成员(国家海洋局北海环境监测中心2名，南海分局1名，国家海洋局第二海洋研究所1名)登艇出海作业，按要求完成了海上5个站位的样品采集工作以及实验室前处理。出海作业船为王湾公司名下的外业调查船(如图1)，该船配备的电动折叠绞车可以协助完成水样及浮游生物网样采集。
2.3.1. 水环境调查
每个调查站位分层次采集水样，水质调查要素共11项，包括：温度、盐度、水深、溶解氧、悬浮物、营养盐(硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐、活性硅酸盐)以及叶绿素a。其中温度、盐度和水深采用SEB19 Plus CTD入水直接测定，其它水质参数用采水器采集各层次水样后在实验室完成分析，水样采集层次为0 m、5 m、10 m、30 m、50 m、75 m、100 m、150 m、200 m共9层，水深不足200 m则采至上述层次的最深层。各要素具体分析方法及依据调查规范如表1所示。
2.3.2. 生物多样性调查
王湾海域海洋生物多样性调查主要针对浮游生物进行。浮游生物通过采集水样和垂直拖网的方式结合进行，其中水样中可以获取不同水层中微微型浮游生物、微型浮游生物和小型浮游生物，垂直拖网可以获取由底到表的海水中小型浮游生物及大、中型浮游生物。水样采集跟随水环境调查进行，拖网调查通过由底到表垂直拖网的方式进行，拖网深度在大于200 m水深的站位为200米，小于200 m水深的站位为由底到表，网具规格及采集对象如表2所示。
2.3.3. 数据与样品采集成果
共完成5个海上站位37层位的春季海水样品采集，共获取水质温盐数据2543组，营养盐样品41个，叶绿素a样品41个，浮游生物样品84个(其中微微浮游生物网样品41个、小型浮游生物网样品5个、WP2型浮游生物网样品5个以及74个浮游生物水样)。
Table 1. Seawater quality analysis methods
表1. 海水水质分析方法
Table 2. Plankton net specifications
表2. 浮游生物网具规格参数
3. 黄河站海洋生态环境监测工作存在的问题
3.1. 监测体系不完整
北极黄河站王湾海洋生态环境监测的监测指标较少，监测手段单一。2016年之前浮游生物的采集仅通过采水样进行，没有垂直拖网调查，而垂直拖网对于掌握附近海域浮游生物多样性是必不可少的；同时也缺少底栖生物和潮间带调查项目，无法获取王湾海底底栖生物和潮间带生物多样性信息；另外对于鱼卵仔稚鱼、生物质量等重要生物指标在历次北极考察项目中也未涉及；缺少沉积环境调查项目。近些年有研究表明北极斯瓦尔巴群岛周边的矿产资源开采可能对周边环境产生了重金属输入 [8] ，另外随着人类活动的不断加剧，新奥尔松地区石油烃污染也开始彰显 [9] ，根据我国《海洋生态环境监测技术规程》 [10] ，结合王湾的具体情况，本研究认为黄河站海洋生态环境监测项目应至少包含以下内容，详见表3。
3.2. 调查参与单位间交流不及时
自2004年黄河站建成以来，国家海洋局每年都组织一次夏季生态环境监测项目，在今年又增加了一次春季调查，足见我国对极地海洋事业的重视。同时为了使未来我国极地海洋监测常规化、业务化，每年均会安排不同的单位参与项目。然而众多参与的科研或者业务单位，多数缺少极地调查经验，培训时间和在站时间短暂，相互间的交流不充分，新的参与单位或者参与人员不能完全掌握以前的调查情况，因此在物资准备、方法探讨、数据分析以及资料共享等方面会造成大量的经费及时间浪费。
Table 3. Contents of ecological environment monitoring
表3. 生态环境监测内容
Continued
3.3. 实验室建设不完备
目前黄河站一楼有间生态实验室，可以完成过滤、浓缩、试剂配备等系列简单的预实验，但缺少固定的专业化仪器和完备的试剂，每年众多参与单位均从国内将仪器设备运送至黄河站，或者从王湾实验室租赁实验室以及仪器设备，购买相关试剂，各单位固定资产无法长时间留在站上，因此需要花费大量经费和时间完成仪器设备托运，甚至有时候由于仪器设备无法托运不得不放弃一些重要测定指标。如果可以投资建设一件规模实验室，仿效德国、法国等引进一些高端海洋监测仪器设备，则可以避免此类问题，明显提高黄河站考察的经济性和高效性。
3.4. 监测成果提交不及时
黄河站的监测成果资料有中国极地研究中心统一汇总，目前也已初步构建并集成了极地生态环境监测与研究信息平台，专门为极地监测信息资料整合共享以及科学管理服务 [11] [12] 。但是由于参与单位多，科研和业务水平之间存在的差异，资料上交进度不一，导致每年数据汇交滞后，不能像国家海洋局近海指令性任务一样在固定时间内完成高质量的数据资料汇交，因此资料管理单位需要加强与参与单位间的交流，监督和指导其在规定的时间内完成数据资料提交。
4. 结论
2018年中国北极黄河站考察——春季生态环境监测项目的圆满实施为后期开展王湾地区春季海洋生态环境评估和极地气候变化研究提供了重要的保障，虽然由于条件限制我国北极黄河站海洋生态环境监测面临一些困难和问题，但是我国的极地事业已经走在世界的前列 [13] 。本次北极考察虽然时间短暂，工作艰苦，但是收获颇多。极地海洋监测与常规海区监测工作相比更加艰苦，安全风险也更高，但极地海洋的业务化监测是祖国海洋事业发展的基本要求，也是助推“一带一路”倡议，建设“海上丝绸之路”和海洋强国，实现中华民族伟大复兴中国梦的必然要求。
身为基层单位的海洋工作者，能参与到此次考察倍感荣幸，同时能为建设海洋强国贡献出我们的一分微薄力量而感到骄傲与自豪。祝愿我们伟大的祖国欣欣向荣，蒸蒸日上！
NOTES
*通讯作者。