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2011年  第33卷  第1期

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综述
脂肪酸标志物在海洋生态系统营养关系研究中的应用
许强, 杨红生
2011, 33(1): 1-6.
摘要:
脂肪酸在食物链传递过程中相对保守,可以作为标志物示踪研究海洋生物间的营养关系。脂肪酸标志物属于营养学标志物的一种,是海洋生态系统营养关系研究中很有发展前景的分析方法之一。总结概括了目前国际上应用较广泛的脂肪酸标志及脂肪酸标志体系的建立过程、近年来脂肪酸标志物在海洋生态系统营养关系研究中的应用领域,展望了脂肪酸标志法的应用前景。
论文
基于抛物型缓坡方程模拟近岸植被区波浪传播
唐军, 沈永明, 崔雷
2011, 33(1): 7-11.
摘要:
植被对波浪传播运动有重要影响。考虑近岸波浪在植被区传播中的折射、绕射、破碎及植被引起的波能耗损效应,基于抛物型缓坡方程建立了模拟近岸植被区波浪传播的数学模型,对模型进行了数值模拟验证,采用数值模拟试验分析了植被对波浪传播的影响。数值模拟结果表明,波浪在近岸植被区传播时,随着植被密度和植被高度的增加,波浪传播中的波高衰减增大,波能耗损增加;不同周期波浪在植被区传播中的波高衰减过程也明显不同。
一种新的非线性波浪周期概率分布
张军, 宋文鹏, 葛勇
2011, 33(1): 12-16.
摘要:
在最大熵原则的基础上,通过解一条件变分问题,导出一种新的适用于描述非线性波浪周期T统计分布的概率密度函数。这种概率分布有如下的优越性:(1)该分布的参数是由无因次周期的m(m为正数)阶分布矩得出,从而周期的信息熵达到最大,故适用于描述波浪周期的非线性;(2)该分布有4个参数,从而更能符合最大熵原则;(3)该分布形式简单且其参数容易由已知观测数据确定,从而便于理论和实际应用。用实验室风浪槽中不同风速下和不同风区处实测的风浪的周期数据对此概率密度函数进行验证,结果显示概率密度函数与各组实测数据符合良好,且优于Longuet-Higgins导出的周期分布。
完全非线性深水波的数值模拟
周斌珍, 宁德志, 滕斌, 宋伟华
2011, 33(1): 27-35.
摘要:
基于势流理论,并结合深水波质点运动从水面向下呈e指数衰减的特性,建立了完全非线性数值变深水槽模型,通过实时模拟活塞式造波机运动来产生波浪。采用时域高阶边界元法进行模拟,利用混合欧拉-拉格朗日方法和四阶Runge-Kutta方法追踪流体瞬时水面,应用镜像格林函数消除了水槽两个侧面的积分,在水槽末端布置人工阻尼层来消除反射波浪。利用GMRES加速算法,提高了计算效率。利用所建模型对深水波进行了模拟研究,得到了稳定的波形,在造波板运动幅值较小时,与线性解析结果吻合良好;当造波板运动幅值较大时,体现出波浪的非线性特性。利用所建模型研究了造波板所在位置(上部台阶)水深对生成波浪高度的影响,由此可以选择合适的造波板所在位置水深及造波板运动幅值来得到所需要的深水波浪。
基于SAR的海上溢油监测最佳探测参数分析
邹亚荣, 梁超, 陈江麟, 崔松雪, 郎姝燕
2011, 33(1): 36-44.
摘要:
基于SAR数据,在后向散射系数计算的基础上,从波段、极化方式、入射角等方面开展了海上溢油监测参数分析,结果表明:基于SAR的海上溢油监测,从波段分析,X波段与C波段较L波段更适合监测海上溢油;从极化方式分析,VV极化较HH,HV极化更适合监测海上溢油;从入射角分析,在计算溢油与海水临界值时,经多次实验,位于远入射角的疑似溢油不易与海水分离,而相对近入射角的疑似溢油较容易与海水分离。ALOS PALSAR影像的入射角约为23°~43°,COSMO-SlyMed入射角为32°~35°,易于将海水与溢油分离的入射角大致为23°~35°。
大洋河河口海域有色溶解性有机物的光学特性及遥感反演模型
王林, 赵冬至, 杨建洪, 陈艳拢
2011, 33(1): 45-51.
摘要:
有色溶解性有机物(CDOM)在河口混合过程中近似呈保守行为,可作为水团运动的示踪剂。基于2009年5月6日大洋河河口海域水体调查的实测数据,对该区域CDOM光学特性及遥感反演模型进行了研究,结果表明:研究区域CDOM主要来自河流输入,成分相对较稳定,属于典型的近岸二类水体区域;波长275~295 nm的光谱斜率和波长400 nm的吸收系数对CDOM分子量的相对大小均具有一定的指示作用;该区域的CDOM存在保守混合行为,随河流淡水的注入、扩散,水体盐度逐渐增大,河流淡水带入的高浓度CDOM被稀释,CDOM浓度逐渐减小,同时河流淡水中所含高比例的大分子腐殖酸降低,海水中所含高比例的小分子富里酸相应增加,使光谱斜率和波长250和365 mm处的吸收系数比值均增大;基于Rrs(531)/Rrs(551)敏感波段建立的模型表现最好,相关系数的二次方可达0.84,可作为大洋河河口海域CDOM遥感反演模型。
基于半分析算法的赤潮水体固有光学性质反演
郝艳玲, 曹文熙, 崔廷伟, 张杰
2011, 33(1): 52-65.
摘要:
在珠江口海域海洋光学浮标实验期间获取了赤潮生消过程的水体光学数据和相应的生化数据。利用该实验数据开展了准分析算法(quasi-analytical algorithm,QAA)反演赤潮水体固有光学参数的精度检验和模型修正工作。(1)利用遥感反射率和QAA反演主要水色波段(412,443,490,510,560,620和665 nm)固有光学量发现:在490~665 nm波段水体总吸收系数和颗粒物后向散射系数的反演误差优于25%,在443 nm波段总吸收系数和颗粒物后向散射系数反演误差为8%~32%,在412 nm波段总吸收系数和颗粒物后向散射系数反演误差为31%~57%;浮游植物吸收系数和黄色物质与碎屑吸收系数反演误差分别为32%~157%和59%~80%。对比两种参考波段(555和640 nm)选取方式发现,除490和510 nm外,QAA-640在其他波段的反演精度均优于QAA-555,其中在412和443 nm波段尤为明显。(2)利用实测数据对QAA进行了修正:对于总吸收系数和颗粒物后向散射系数,QAA-555修正算法的反演精度有不同程度的提高,误差减小了1%~11%,QAA-640修正算法的反演精度在412,620和665 nm波段有所提高;对于浮游植物吸收系数和黄色物质与碎硝屑吸收系数,修正算法的反演精度没有明显改善。除412和443 nm波段外,修正的QAA-555均优于修正的QAA-640。(3)利用现场实测总吸收系数数据和QAA反演浮游植物吸收系数和黄色物质与碎屑吸收系数,误差均优于24%;分析算法的误差敏感性发现当对总吸收系数引入20%的误差时,黄色物质与碎屑吸收系数反演误差波动不明显(<33%),而浮游植物吸收系数在560~665 nm波段反演误差波动可在58%~241%。
舟山海域陆源溶解有机质变化及其对近岸羽状流的响应
黄清辉, 吴加学, 蒋愉林, 李建华
2011, 33(1): 66-73.
摘要:
2007年夏季在东海舟山海域河口锋区开展了陆源溶解有机质的调查研究。测定了有色溶解有机质(CDOM)在激发波长370 nm/发射波长460 nm处的荧光强度和在λ=355 nm处的吸收系数,用于代表陆源CDOM浓度,并测定了荧光指数以指示CDOM来源。结果表明,CDOM的荧光值和紫外吸收系数之间呈显著正相关性,陆源CDOM浓度大体有向海方向降低的趋势,但是纵向上存在一些"突跃"现象。在舟山海域东北角不时观测到表层水体含有高浓度的CDOM,但变异性很大,推测可能该海区受到长江口羽状流的影响。在连续观测站发现陆源CDOM浓度在低平潮时往往比高平潮时要高。河海水在混合过程中CDOM浓度与盐度呈显著的线性负相关关系。在低盐度的悬沙锋区(S<24)CDOM浓度明显低于理论稀释值,而在较高盐度的羽状锋区,CDOM浓度接近于理论稀释值。在盐度为24~31范围内,大部分水样的荧光指数在1.50上下波动,表明其中CDOM来源以陆地来源为主;在较低盐度(S<24)的水样中荧光指数在1.70至1.90以上,表明CDOM以海洋来源为主,这与其陆源组分在高浊度的低盐度区存在显著的去除过程有关。研究表明,舟山海域水质存在着显著的变异性,与近岸羽状流密切相关,陆源溶解有机质的分布特征对此有较好的响应。
秋季南黄海西部营养盐的分布及其与环流场的关系
韦钦胜, 臧家业, 魏修华, 刘璐
2011, 33(1): 74-82.
摘要:
重点分析和研究了秋季南黄海西部营养盐的分布状况和水文特征,并在此基础上探讨了营养盐分布及其运移规律与该海域环流场的关系。结果表明:长江冲淡水、苏北沿岸水以及鲁北沿岸水所引起的物质输入是导致南黄海西部近岸海域三个营养盐含量高值区形成的主要因素;由于跃层阻隔以及底层有机物的氧化分解,调查海域中部底层水体也存在较大面积的营养盐含量高值区,其范围与底层的外海高盐冷水域及DO和pH低值区面积相仿;底层营养盐的分布特征印证了南黄海西部沿岸流是一支沿冷水团锋面南下的锋区强流,该流动对营养盐向东南的输运趋势发挥着重要的作用,而且这一输运态势也进一步指示了黄海水与东海水的混合与交换过程。通过对营养盐三种典型的断面分布类型的分析,在一定程度上阐明了长江冲淡水、黄海西部沿岸流、黄海冷水团残留水和黄海暖流对营养盐垂向分布及其输运的影响过程,并揭示了南黄海西部海域由南向北逐渐减弱的垂向混合规律。
春季长江口及邻近海域悬浮颗粒态硅的研究
曹璐, 刘素美, 李瑞香
2011, 33(1): 83-90.
摘要:
对春季长江口及邻近海域悬浮颗粒态生物硅(PBSi)、成岩硅(LSi)进行了大面调查和围隔培养实验研究,讨论了悬浮颗粒物中PBSi的分布情况及其影响因素。分析表明,PBSi与LSi的含量分别为0.22~4.25和1.75~184 μmol/dm3,与世界其他海域相比LSi的含量偏高,PBSi含量则处于中等水平。由于陆源输入的影响,两者含量均在近岸较高,最高值出现在长江口门附近,向外海方向含量逐渐降低。在垂直方向上底层水体含有大量的再悬浮颗粒物,使PBSi与LSi含量皆为底层高于表层。PBSi与溶解态硅酸盐和悬浮颗粒物(SPM)含量密切相关。由于调查期间正值甲藻赤潮暴发,硅藻数量不占优势,导致PBSi与叶绿素的分布趋势存在差异。针对调查海域营养盐的结构特征,对加富营养盐进行了围隔试验,硅藻繁殖速度随PO3-4的添加而加快,PBSi含量随之增大,而各围隔袋中LSi的含量主要受到SPM的影响,其平均含量无显著变化。
末次冰消期以来东海内陆架沉积物磁化率的环境意义
徐方建, 李安春, 李铁刚, 孟庆勇, 陈世悦, 林承焰, 操应长
2011, 33(1): 91-97.
摘要:
对末次冰消期以来东海内陆架沉积物磁化率的影响因素及其蕴含的古环境信息进行了探讨。对位于浙闽沿岸泥质沉积中心附近的EC2005孔沉积物磁化率、岩性、粒度、常量元素、矿物以及AMS14C测年数据进行了综合分析,得出以下主要结论:EC2005孔沉积物磁化率的变化受多种因素的制约,不同层位的主要控制因素不同,60.20~28.06 m层主要受岩性控制,28.06~8.40 m层主要受早期成岩还原作用的影响,8.40 m以上层位可能主要受人类活动的影响;岩心底部60.20~41.00 m层磁化率的逐渐降低对应气候暖湿化、湖泊逐渐扩张的过程,这与以往磁化率高值对应于暖湿气候条件的观点不符,说明由于研究区不同,其蕴含的信息也会有所不同;对不同研究区磁化率作为气候代用指标进行应用时要慎重,应该对其指示意义进行深入探讨。
地幔柱与洋脊分段成因探讨
钟福平, 钟建华, 由伟丰, 王化爱
2011, 33(1): 98-103.
摘要:
地幔柱产生岩浆的核幔交界部位相当于"岩浆洋",下地幔与上地幔、上地幔与软流圈之间的岩浆流通道相当于"岩浆河流",岩浆由软流圈经岩石圈喷出地表的通道相当于"岩浆小溪",在它们之间都会有许多的"岩浆支流",其中有的"支流"将这些"河流"与"河流"或"河流"与"小溪"联系起来。洋脊分段现象是由于地幔柱中存在横向的"岩浆支流",它们的横向流动在岩体底部产生方向相反的剪切应力使洋壳内部之间产生位移错动。洋脊分段是伴随洋壳内部之间的相互位移错动而形成的。1级洋脊分段下伏的"岩浆支流"在深度、规模、对岩层底部产生的剪切牵引力均要大于2,3,4级。洋脊分段的成因动力学在性质上与前人研究的主要受地幔岩浆周期性脉动上涌控制有很大的区别。
渤海、黄海及东海近海五个银鲳地理群体的形态变异
赵峰, 庄平, 章龙珍, 施兆鸿
2011, 33(1): 104-110.
摘要:
针对银鲳(Pampus argenteus)资源衰减、种群结构不清等问题,采集了渤海、黄海和东海近海5个地理群体224个样本,借助多变量形态度量学方法对地理群体间的形态变异进行了研究,旨在为银鲳种群结构研究提供基础资料。研究结果显示,通过聚类分析发现银鲳5个地理群体可以分为4组,江苏连云港群体与河北黄骅群体和浙江舟山群体欧氏距离较小,表明其亲缘关系较近;江苏连云港群体而与福建霞浦群体欧氏距离最大,其亲缘关系较远。利用判别分析和典型变量分析均可以将5个地理群体予以区分,表明银鲳地理群体间形态上存在着一定的差异,但并非某个部位发生变异。地理群体间的栖息环境和生活史差异可能是导致形态变异的主要原因。根据聚类分析、判别分析和典型变量分析综合比较,推测渤海、黄海和东海区银鲳群体可能存在着3个形态差异种群,即黄渤海种群、东海北部种群和东海南部种群。
赤点石斑鱼HSP60基因克隆及弧菌应激前后的组织表达特性分析
曲朦, 施晓峰, 张之文, 丁少雄
2011, 33(1): 111-120.
摘要:
HSP60(heat shock protein 60,热休克蛋白60)作为高度保守的热休克蛋白家族的一员,不仅可以在应激状态下帮助其他蛋白正确折叠并恢复天然构象,还可作为危险信号作用于天然免疫系统。基于HSP60的EST序列设计特异引物,采用RACE技术成功克隆获得赤点石斑鱼HSP60 cDNA全序列及基因组全序列。其cDNA序列全长2 351 bp,包括75 bp的5'UTR,539 bp的3'UTR和1 737 bp的开放阅读框,共编码578个氨基酸。核苷酸及氨基酸序列比对结果显示该基因与其他脊椎动物的相似性很高。基于氨基酸序列构建的系统进化树与传统物种树基本吻合,说明HSP60可能是1个潜在的可用于物种系统进化研究的良好标记。所获得的赤点石斑鱼HSP60基因组全序列含有8个内含子和9个外显子,也与已知其他硬骨鱼类基本一致。这种在序列特征、蛋白空间结构及基因组结构上的高度保守性意味着HSP60在动物生命活动中可能发挥着至关重要的作用。通过实时PCR检测结果发现HSP60在赤点石斑鱼各组织中均有表达,而攻毒后鱼体肝的表达量显著增高(P<0.05),鳃、脾、胃和脑等重要组织器官的表达量也有不同程度的提高,该结果证实了HSP60基因在鱼类非特异性免疫应答中发挥了作用。
凡纳滨对虾EST-SSR标记的筛选及遗传多态性检测
张琼, 李喜莲, 薛淑雯, 刘小林, 黄皓, 相建海
2011, 33(1): 121-126.
摘要:
为了研究我国海南地区某凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)繁育群体的种质资源多样性,选取14个比利时野生对虾的EST微卫星标记,以240个中国人工选育的凡纳滨对虾个体为研究对象,检测这些标记在该养殖群体遗传多样性评估中的可行性,结果表明,有7个引物可扩增出清晰条带,其中5个引物(CNM-MG 345, CNM-MG 390, CNM-MG 437, CNM-MG 444, CNM-MG 487)具有多态性,共获得12个等位基因,平均等位基因数为2.400 0±0.547 7,平均有效等位基因数为2.060 0±0.327 8,平均观察杂合度为0.533 3±0.233 1,平均期望杂合度为0.505 2±0.082 6,平均多态信息含量为0.4090±0.0862,表明筛选出来的5个EST微卫星标记可以用于海南地区凡纳滨对虾人工繁育品种的遗传多样性分析,研究群体的多态性差异比较显著,遗传多样性处于中度水平。对我国凡纳滨对虾养殖群体和比利时凡纳滨对虾野生群体的遗传差异性进行了探究。两个群体的遗传变异可能受到地理隔离及多代定向选育的影响。研究结果为凡纳滨对虾EST微卫星遗传多样性研究、对虾人工选育及种质利用提供了可靠的科学依据。
秋冬季东海陆架区浮游纤毛虫的生态分布特点
张翠霞, 张武昌, 赵楠, 肖天
2011, 33(1): 127-137.
摘要:
于2006年11月19日至12月23日(秋季)和2007年2月22日至3月11日(冬季)在东海陆架区(25°-33°N,120°-127°30'E)的6个断面(E1-E6)调查分析了浮游生活的寡毛目纤毛虫的生态分布特点。结果表明:秋季纤毛虫丰度为0~1 795个/dm3,生物量(C)为0~2.36 μg/dm3;冬季纤毛虫丰度为0~22 695个/dm3,生物量(C)为0~10.87 μg/dm3。秋季在外陆架区和中陆架区纤毛虫丰度与生物量高于内陆架区,冬季中陆架区纤毛虫丰度和生物量高于外陆架区和内陆架区。纤毛虫水柱丰度和水柱生物量高值秋季时出现在靠近外陆架北部的E2断面和南部E5断面,冬季出现在北部断面陆架中心位置。秋季和冬季纤毛虫主要分布在水体中上层。丰度上,两个季节都是无壳纤毛虫占优势;生物量上,秋季砂壳纤毛虫对生物量的贡献大于无壳纤毛虫。ESD(Equivalent Spherical Diameter)为10~20 μm的小型纤毛虫分别占秋季和冬季纤毛虫丰度的63%和82%。与已有的资料对比发现,东海陆架区浮游纤毛虫的生态分布没有发生明显变化。
洋山深水港入境船舶压载水浮游动物种类组成分析
薛俊增, 刘艳, 王金辉, 邢小丽, 许乐平, 冯道伦, 吴惠仙
2011, 33(1): 138-145.
摘要:
2008年10月至2009年4月采集了19艘停靠在上海洋山深水港的入境船舶压载水水样,对其浮游动物的种类组成进行了分析,共检出压载水中浮游动物39种,其中桡足类37种、淡水枝角类1种、海洋枝角类1种。结果显示,压载水中浮游动物的密度及种类组成与水样压载地的环境直接相关,不同航线船舶压载水中浮游动物的种类差异较大。调查发现,虽然调查船舶压载水中浮游动物的类群数量较少,但是仍从47.37%的船舶压载水中检出外来种浮游动物,其中有44.44%的船舶在沿岸港口处更换压载水,水文环境与洋山深水港相近,压载水中浮游动物存活概率高,因此洋山深水港入境船舶压载水仍存在较高的潜在生物入侵风险。结合本次调查结果,提出对洋山深水港入境船舶携带外来生物的防治策略建议。
共培养条件下强壮前沟藻与中肋骨条藻的相互作用
冀晓青, 韩笑天, 郑立, 白洁, 俞志明
2011, 33(1): 146-152.
摘要:
半连续条件下研究了强壮前沟藻与中肋骨条藻不同接种密度下种间的相互作用,按照以下条件:(1)1×104 个/cm3强壮前沟藻与1×104 个/cm3中肋骨条藻;(2)1×104个/cm3强壮前沟藻与5×104 个/cm3中肋骨条藻;(3)1×104 个/cm3强壮前沟藻与10×104 个/cm3中肋骨条藻接种进行共培养实验;在五种培养滤液中培养中肋骨条藻,起始密度为1×104 个/cm3;利用双藻竞争模型分析两者的竞争抑制参数,结果表明:半连续共培养条件下,强壮前沟藻对三种接种密度的中肋骨条藻都产生强烈的生长抑制作用(P<0.05),三种接种密度比例下强壮前沟藻对中肋骨条藻的抑制能力分别是中肋骨条藻对强壮前沟藻抑制能力的8.2,3.4和14.2倍;不同接种密度中肋骨条藻对强壮前沟藻的生长抑制作用并没有显著的差异(P>0.05);中肋骨条藻在五种去藻滤液中生长都受到显著抑制(P<0.05),强壮前沟藻中肋骨条藻与强壮前沟藻共培养实验结果表明,对中肋骨条藻的生长具有抑制作用,这种抑制作用是可以通过分泌胞外产物来实现,而与细胞的直接接触没有必然联系。
一株分离自胶州湾的裸甲藻形态相似种的分子系统学研究
朱霞, 甄毓, 于志刚
2011, 33(1): 153-162.
摘要:
对一株分离自胶州湾的裸甲藻形态相似种(Gymnodinium sp. ZX)进行了分子水平的分类鉴定。提取基因组DNA后扩增核糖体小亚基和转录间隔区序列,经纯化、克隆并测序。将获得的序列分别进行Blastn同源性分析,并下载相关序列构建系统进化树,结果表明,该藻与共生藻(Symbiodinium)亲缘关系较近,而与裸甲藻(Gymnodinium)等其他甲藻亲缘关系较远,因此初步鉴定该藻为一种共生藻。用核糖体小亚基和转录间隔区序列分别对共生藻属构建系统进化树,分析各类群之间的关系,初步鉴定本藻属于共生藻属E类群。该藻分离自胶州湾,在f/2培养液中生长良好,表明胶州湾可能存在营自由生活的共生藻。
南海赤潮亚历山大藻的分子鉴定及"塔玛复合种"的分子系统发生分析
刘晨临, 陈艳, 刘胜浩, 黄晓航
2011, 33(1): 163-169.
摘要:
利用SSU rDNA和ITS分子指标,结合GenBank和其他文献中的基因序列构建了系统树,对一株分离自我国南海的亚历山大藻"塔玛复合种"NH01进行了鉴定,发现SSU rDNA 和ITS 序列构建的系统树中,不同地理基因型的"塔玛复合种"均构成独立分支。与我国沿海所有的"塔玛复合种"一致,NH01也属于"亚洲温带"型。探讨了SSU rDNA和ITS分子指标用于塔玛和链状亚历山大藻鉴别的可行性,比较了2种不同的基于ITS序列的亚历山大藻的系统分类方法。认为SSU rDNA和ITS序列均可以应用于亚历山大藻种甚至种下水平的检测,可以准确判断其地理基因型。提出利用SSU rDNA和ITS等核酸序列标记的方法作为鉴定、调研我国海域的亚历山大藻"塔玛复合种"的常规手段。通过比对不同地理基因型的ITS序列,确定了一段DNA序列,可以用于鉴别不同地理基因型的亚历山大藻"塔玛复合种"。
研究报道
流式细胞术检测脂多糖对罗氏沼虾血细胞活性和免疫功能的影响
冼健安, 王安利, 苗玉涛, 伍娟
2011, 33(1): 170-177.
摘要: