2008年 第30卷 第4期
2008, 30(4): 1-11.
摘要:
由于热带海洋上观测资料的稀缺和热带气旋系统本身发生发展的复杂性,热带气旋生成机制的研究领域至今仍然存在很多未解之谜。半个多世纪以来,科学工作者们利用有限的船舶、探空仪、雷达、卫星、飞机等观测资料以及数值天气模式,对热带气旋生成的气候背景场、扰动源和触发机制做了大量研究。介绍了近50年来国内外热带气旋生成机制的主要研究成果,总结了该领域的研究进展及其存在的优势和不足,指出热带气旋生成机制研究中依然存在的问题,同时展望了该领域未来的发展方向。
由于热带海洋上观测资料的稀缺和热带气旋系统本身发生发展的复杂性,热带气旋生成机制的研究领域至今仍然存在很多未解之谜。半个多世纪以来,科学工作者们利用有限的船舶、探空仪、雷达、卫星、飞机等观测资料以及数值天气模式,对热带气旋生成的气候背景场、扰动源和触发机制做了大量研究。介绍了近50年来国内外热带气旋生成机制的主要研究成果,总结了该领域的研究进展及其存在的优势和不足,指出热带气旋生成机制研究中依然存在的问题,同时展望了该领域未来的发展方向。
2008, 30(4): 12-20.
摘要:
对夏季北黄海南部一定点高分辨率连续ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)海流实测资料,使用调和分析方法分解成3部分:不随时间变化的定常余流,周期性潮流和剩余流,再将潮流分解为正压潮流和斜压潮流。通过对实测海流中各组分的分析,结合同时期卫星反演海面风场资料,温度、盐度断面调查资料,得到以下结论:夏季该站点上层定常余流的主导动力控制因素是风应力,上层表现出明显的Ekman风海流特征,中、下层流速方向与表层流向基本成反向,体现出"上进下出"的垂向空间结构,定常流速最大位于近表层,可以达到5cm/s以上;各层的潮流类型均为正规半日潮流,主要半日潮潮流椭圆长轴的方向基本上呈东南-西北方向,其椭率在近底层达到最大值,中、上层较小;从能量角度分析该站点各海流组分,潮流与剩余流所占能量较大,平均起来看,潮流能量占测量海流能量的77%,而定常余流仅占0.6%,该点的斜压潮流较弱,平均斜压潮流能量仅占正压潮流能量的5%。
对夏季北黄海南部一定点高分辨率连续ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)海流实测资料,使用调和分析方法分解成3部分:不随时间变化的定常余流,周期性潮流和剩余流,再将潮流分解为正压潮流和斜压潮流。通过对实测海流中各组分的分析,结合同时期卫星反演海面风场资料,温度、盐度断面调查资料,得到以下结论:夏季该站点上层定常余流的主导动力控制因素是风应力,上层表现出明显的Ekman风海流特征,中、下层流速方向与表层流向基本成反向,体现出"上进下出"的垂向空间结构,定常流速最大位于近表层,可以达到5cm/s以上;各层的潮流类型均为正规半日潮流,主要半日潮潮流椭圆长轴的方向基本上呈东南-西北方向,其椭率在近底层达到最大值,中、上层较小;从能量角度分析该站点各海流组分,潮流与剩余流所占能量较大,平均起来看,潮流能量占测量海流能量的77%,而定常余流仅占0.6%,该点的斜压潮流较弱,平均斜压潮流能量仅占正压潮流能量的5%。
2008, 30(4): 21-29.
摘要:
基于普林斯顿海洋模式,通过干湿网格判别法引入潮汐潮流的漫滩过程,考虑M2,S2,K1,O1,M4和MS4六个主要分潮,建立了胶州湾潮汐潮流数值模拟和预报模型,研究了该海域潮汐潮流特征,并讨论了漫滩对潮流模拟的影响。与实测资料的对比验证表明,该模式能够对胶州湾的潮汐和潮流做出较为合理的预测。给出了胶州湾潮汐、潮流、余流等分布特征,模拟的潮流场以及余流场涡旋等现象与观测符合良好;计算了潮波能通量,从能量角度探讨了潮波的传播特性;对潮位与潮流场演变规律,以及潮能通量的分析表明,胶州湾内的潮波以驻波为主。通过数值试验发现,漫滩过程的引入对胶州湾潮流速度的模拟至关重要,不考虑漫滩过程的模式会夸大或者低估潮流流速。对于滩涂面积广阔的海域来说,潮流数值模式中考虑漫滩的影响是必要的。
基于普林斯顿海洋模式,通过干湿网格判别法引入潮汐潮流的漫滩过程,考虑M2,S2,K1,O1,M4和MS4六个主要分潮,建立了胶州湾潮汐潮流数值模拟和预报模型,研究了该海域潮汐潮流特征,并讨论了漫滩对潮流模拟的影响。与实测资料的对比验证表明,该模式能够对胶州湾的潮汐和潮流做出较为合理的预测。给出了胶州湾潮汐、潮流、余流等分布特征,模拟的潮流场以及余流场涡旋等现象与观测符合良好;计算了潮波能通量,从能量角度探讨了潮波的传播特性;对潮位与潮流场演变规律,以及潮能通量的分析表明,胶州湾内的潮波以驻波为主。通过数值试验发现,漫滩过程的引入对胶州湾潮流速度的模拟至关重要,不考虑漫滩过程的模式会夸大或者低估潮流流速。对于滩涂面积广阔的海域来说,潮流数值模式中考虑漫滩的影响是必要的。
2008, 30(4): 30-38.
摘要:
利用LINUX操作系统下的进程通讯(IPC)技术将中尺度大气模式MM5(V3)与第三代海浪模式WW3进行双向耦合,建立考虑大气-海浪相互作用的风浪耦合模式,在耦合模式中引入3种海表粗糙度参数化方案,通过对一次热带气旋过程的模拟,研究大气-海浪相互作用对热带气旋系统的影响及耦合模式对海表粗糙度参数化方案的敏感性。结果表明:LINUX系统下的进程通讯技术可以方便有效地实现大气和海浪模式的双向耦合,模式运行稳定;耦合模式能够较好的模拟热带气旋的发展和演变过程及其影响下海浪场的分布和演变,模拟结果对海表粗糙度参数化方案较敏感;海浪的反馈作用同时影响了海气间的动力和热力作用过程,不同的海表粗糙度参数化方案下,海浪对两种作用过程不同的影响程度决定了其对气旋系统强度的影响。
利用LINUX操作系统下的进程通讯(IPC)技术将中尺度大气模式MM5(V3)与第三代海浪模式WW3进行双向耦合,建立考虑大气-海浪相互作用的风浪耦合模式,在耦合模式中引入3种海表粗糙度参数化方案,通过对一次热带气旋过程的模拟,研究大气-海浪相互作用对热带气旋系统的影响及耦合模式对海表粗糙度参数化方案的敏感性。结果表明:LINUX系统下的进程通讯技术可以方便有效地实现大气和海浪模式的双向耦合,模式运行稳定;耦合模式能够较好的模拟热带气旋的发展和演变过程及其影响下海浪场的分布和演变,模拟结果对海表粗糙度参数化方案较敏感;海浪的反馈作用同时影响了海气间的动力和热力作用过程,不同的海表粗糙度参数化方案下,海浪对两种作用过程不同的影响程度决定了其对气旋系统强度的影响。
2008, 30(4): 39-47.
摘要:
利用最新的北极径流资料(R-arcticNET V3.0和Arctic RIMS),对进入北冰洋的4条主要河流的季节及年代际变化进行诊断分析。结果表明:入海径流在4-6月的大幅增加主要是由气温达到融点后积雪融化造成的,降水的作用次之。总的来说,欧亚区域在过去的70年里入海径流量是增加的,而北美区域在近30年里入海径流量是减小的,但注入北冰洋的径流总量是增大的。值得注意的是入海径流的年代际变化在不同季节增减趋势显著不同,夏季和秋季径流量减小,而其他两个季节径流量增大。进一步分析了影响入海径流变化的一些气候因子,结果表明:北大西洋涛动(北太平洋指数)与欧亚(北美)区域的冬、春季径流量存在正相关。春季气温与春季径流量呈正相关,而与夏季径流量呈负相关。降水与径流量基本上为同步正相关。春季积雪覆盖面积与春季径流量为负相关,而与夏季径流量为正相关,夏季积雪覆盖面积与夏季的径流量为正相关。
利用最新的北极径流资料(R-arcticNET V3.0和Arctic RIMS),对进入北冰洋的4条主要河流的季节及年代际变化进行诊断分析。结果表明:入海径流在4-6月的大幅增加主要是由气温达到融点后积雪融化造成的,降水的作用次之。总的来说,欧亚区域在过去的70年里入海径流量是增加的,而北美区域在近30年里入海径流量是减小的,但注入北冰洋的径流总量是增大的。值得注意的是入海径流的年代际变化在不同季节增减趋势显著不同,夏季和秋季径流量减小,而其他两个季节径流量增大。进一步分析了影响入海径流变化的一些气候因子,结果表明:北大西洋涛动(北太平洋指数)与欧亚(北美)区域的冬、春季径流量存在正相关。春季气温与春季径流量呈正相关,而与夏季径流量呈负相关。降水与径流量基本上为同步正相关。春季积雪覆盖面积与春季径流量为负相关,而与夏季径流量为正相关,夏季积雪覆盖面积与夏季的径流量为正相关。
2008, 30(4): 48-55.
摘要:
报道了南海浅海海底沉积物的声衰减性质。给出了测量和计算海底沉积物声衰减的方法。分析讨论了不同频率下的声衰减以及与若干个海底沉积物物理参数的关系,结果表明,同一类型沉积物在高频段时的声衰减要比低频段的声衰减大;同一频段下粗颗粒沉积物的声衰减要比细颗粒的声衰减大;北部湾海底浅层沉积物声衰减在低频100kHz下为80~150dB/m,在高频1MHz下为150~360dB/m;海南岛南部外海海底浅层沉积物声衰减在低频下为66~160dB/m,在高频1MHz下为190~350dB/m;高频段的数据与台湾海峡北部海底表层沉积物声衰减测量分析数据比较接近,而低频段的数据与台湾海峡北部海底表层沉积物声衰减测量分析数据有较大的差别。
报道了南海浅海海底沉积物的声衰减性质。给出了测量和计算海底沉积物声衰减的方法。分析讨论了不同频率下的声衰减以及与若干个海底沉积物物理参数的关系,结果表明,同一类型沉积物在高频段时的声衰减要比低频段的声衰减大;同一频段下粗颗粒沉积物的声衰减要比细颗粒的声衰减大;北部湾海底浅层沉积物声衰减在低频100kHz下为80~150dB/m,在高频1MHz下为150~360dB/m;海南岛南部外海海底浅层沉积物声衰减在低频下为66~160dB/m,在高频1MHz下为190~350dB/m;高频段的数据与台湾海峡北部海底表层沉积物声衰减测量分析数据比较接近,而低频段的数据与台湾海峡北部海底表层沉积物声衰减测量分析数据有较大的差别。
2008, 30(4): 56-62.
摘要:
为适应已成熟的海洋地理信息系统和海洋遥感应用模块技术及海洋信息业务化运行的需求,迫切需要开发海洋地理信息系统与海洋遥感应用模块集成来实现海洋信息一体化服务。针对当前平台技术水平和应用模块特性,设计了开放性三层集成框架,即数据层采用基于中间插件的二级三库集成机制、功能层采用基于API,DLL,EXE,COM组件的集成模式和应用层上基于Web Services的共享机制。以中国海岸带及近海卫星遥感综合应用系统平台(MaXplorer1.0)与多元生态遥感融合与同化模块和海浪遥感信息提取模块等八大海洋遥感应用模块为实例进行数据层、功能层和应用层的集成。集成结果表明,两者的集成实现了海洋信息资源与技术的整合,为海洋信息的业务化运行提供了技术支撑。
为适应已成熟的海洋地理信息系统和海洋遥感应用模块技术及海洋信息业务化运行的需求,迫切需要开发海洋地理信息系统与海洋遥感应用模块集成来实现海洋信息一体化服务。针对当前平台技术水平和应用模块特性,设计了开放性三层集成框架,即数据层采用基于中间插件的二级三库集成机制、功能层采用基于API,DLL,EXE,COM组件的集成模式和应用层上基于Web Services的共享机制。以中国海岸带及近海卫星遥感综合应用系统平台(MaXplorer1.0)与多元生态遥感融合与同化模块和海浪遥感信息提取模块等八大海洋遥感应用模块为实例进行数据层、功能层和应用层的集成。集成结果表明,两者的集成实现了海洋信息资源与技术的整合,为海洋信息的业务化运行提供了技术支撑。
2008, 30(4): 63-70.
摘要:
随着现代海洋观测技术的发展,通过海岸海洋地貌调查获得的数据急剧增长。运用地理信息系统(GIS)将不同学科、不同来源、不同格式的数据进行集成管理、分析和表达已成为当前海岸海洋地貌研究的重点。系统介绍了GIS技术在海岸海洋地貌研究中新的方法体系,包括数据获取、数据处理、数据分析和数据表达四个部分,重点研究了GIS空间技术、海底地形建模和用三维可视化技术解译海洋地学,探索陆海交互作用中隐含信息的方法,并将其应用到沿海城市规划、海港选址、大陆架岛礁地貌环境研究的具体实例中,研究范围从陆到海涵盖整个海陆交互作用带,为海岸海洋社会发展、经济建设及外交权益提供科学基础和决策支持。通过上述方法体系与应用研究说明,以GIS为核心建立的多源地理空间信息平台使传统海岸海洋地貌研究的范围、内容及方法都发生了重大变化,但多源数据信息的精确解译和成功应用必须同时具有空间信息学和地貌学专家知识。
随着现代海洋观测技术的发展,通过海岸海洋地貌调查获得的数据急剧增长。运用地理信息系统(GIS)将不同学科、不同来源、不同格式的数据进行集成管理、分析和表达已成为当前海岸海洋地貌研究的重点。系统介绍了GIS技术在海岸海洋地貌研究中新的方法体系,包括数据获取、数据处理、数据分析和数据表达四个部分,重点研究了GIS空间技术、海底地形建模和用三维可视化技术解译海洋地学,探索陆海交互作用中隐含信息的方法,并将其应用到沿海城市规划、海港选址、大陆架岛礁地貌环境研究的具体实例中,研究范围从陆到海涵盖整个海陆交互作用带,为海岸海洋社会发展、经济建设及外交权益提供科学基础和决策支持。通过上述方法体系与应用研究说明,以GIS为核心建立的多源地理空间信息平台使传统海岸海洋地貌研究的范围、内容及方法都发生了重大变化,但多源数据信息的精确解译和成功应用必须同时具有空间信息学和地貌学专家知识。
2008, 30(4): 71-79.
摘要:
分析深圳湾表层沉积物中锌、铬、镉、镍、铅、铜等6种重金属元素的含量发现它们的浓度均值已全部超过广东省海岸带沉积物背景值。根据潜在生态危害法,在6种重金属中镉造成的污染最严重,从潜在的生态危害指数评价看镉的含量已达到很高的污染水平。从面状分布看,重金属污染危害指数值在深圳河口区最低,在蛇口段居中等水平,在深圳湾内侧的近岸水域最大。柱样沉积物的浓度变化以1950年为界划分为两部分:1950年以来的现代沉积物中有较强的人类活动干扰痕迹,表现为重金属元素的浓度增长幅度大,且浓度很高,其均值全部大于广东省海岸带的背景值;1950年以前的近代沉积物中有稍弱的人类活动干扰痕迹。研究认为沉积物粒度特征、沉积速率、人类活动与重金属在沉积物中的浓度高低有直接相关关系,并直接影响到重金属在沉积物中的污染水平。
分析深圳湾表层沉积物中锌、铬、镉、镍、铅、铜等6种重金属元素的含量发现它们的浓度均值已全部超过广东省海岸带沉积物背景值。根据潜在生态危害法,在6种重金属中镉造成的污染最严重,从潜在的生态危害指数评价看镉的含量已达到很高的污染水平。从面状分布看,重金属污染危害指数值在深圳河口区最低,在蛇口段居中等水平,在深圳湾内侧的近岸水域最大。柱样沉积物的浓度变化以1950年为界划分为两部分:1950年以来的现代沉积物中有较强的人类活动干扰痕迹,表现为重金属元素的浓度增长幅度大,且浓度很高,其均值全部大于广东省海岸带的背景值;1950年以前的近代沉积物中有稍弱的人类活动干扰痕迹。研究认为沉积物粒度特征、沉积速率、人类活动与重金属在沉积物中的浓度高低有直接相关关系,并直接影响到重金属在沉积物中的污染水平。
2008, 30(4): 80-86.
摘要:
在简单巨羽流生成模型基础上,考虑下渗海水对循环热液的稀释作用设计建立了管状模型,旨在讨论下渗海水(在海底普遍存在)对热液循环系统的影响。在保持原模型基本结构的基础上又添加了代表下渗低温海水稀释作用的D区。模型着重对D区中的低温下渗海水(未经反应区加热)与释放区热液的混合,从而对实现热液稀释的作用进行分析。首先建立系统中两个循环体的控制方程,然后在有限条件下对模型求解,并对求解的结果进行实际意义的分析。主要结论包括下渗区D区作为释放区时,D区释放流体的物质流速已明显大于C区中流体的物质流速,下渗区成为另一个喷溢区;如果在烟囱体下部有裂缝或者其外壳的渗透率较高时,对系统所释放流体的温度、物质通量等指标的估算不能再按常规方法单纯地考虑烟囱体的喷口,因为周围的"高渗区"可能是更大的释放区;对于巨羽流系统,由于释放区C区的压力较小,所以不太可能发生上述情况;具有明显低温流的天然系统不可能位于本模型的参数空间;对热液系统发育的不同阶段应采用不同的数学模型。
在简单巨羽流生成模型基础上,考虑下渗海水对循环热液的稀释作用设计建立了管状模型,旨在讨论下渗海水(在海底普遍存在)对热液循环系统的影响。在保持原模型基本结构的基础上又添加了代表下渗低温海水稀释作用的D区。模型着重对D区中的低温下渗海水(未经反应区加热)与释放区热液的混合,从而对实现热液稀释的作用进行分析。首先建立系统中两个循环体的控制方程,然后在有限条件下对模型求解,并对求解的结果进行实际意义的分析。主要结论包括下渗区D区作为释放区时,D区释放流体的物质流速已明显大于C区中流体的物质流速,下渗区成为另一个喷溢区;如果在烟囱体下部有裂缝或者其外壳的渗透率较高时,对系统所释放流体的温度、物质通量等指标的估算不能再按常规方法单纯地考虑烟囱体的喷口,因为周围的"高渗区"可能是更大的释放区;对于巨羽流系统,由于释放区C区的压力较小,所以不太可能发生上述情况;具有明显低温流的天然系统不可能位于本模型的参数空间;对热液系统发育的不同阶段应采用不同的数学模型。
2008, 30(4): 87-94.
摘要:
对取自热带西太平洋暖池核心区的WP7岩心进行了底栖有孔虫和钙质超微化石研究。在利用氧同位素曲线对比和AMS14C测年数据进行地层划分的基础上,依据底栖有孔虫和钙质超微化石指标,分析了距今近250ka以来区域生产力和上层海水结构的演变特征,探讨了其控制因素和所指示的古海洋学意义。计算结果显示WP7岩心所在的暖池核心区约在距今250ka以来初级生产力在冰期(MIS6期、4期和2期)高,在间冰期(MIS7期、5期、3期和1期)低,表明该区古生产力在长的轨道时间尺度上受北半球高纬度冰量变动的影响。钙质超微化石下透光带属种Flori-sphaera profunda百分含量指示的温跃层深度变化表明冰期温跃层浅、间冰期温跃层加深,这说明类ENSO式变化导致的冰期—间冰期温跃层深度波动可能是MIS7期以来暖池核心区古生产力在冰期高而在间冰期显著降低的直接控制因素。
对取自热带西太平洋暖池核心区的WP7岩心进行了底栖有孔虫和钙质超微化石研究。在利用氧同位素曲线对比和AMS14C测年数据进行地层划分的基础上,依据底栖有孔虫和钙质超微化石指标,分析了距今近250ka以来区域生产力和上层海水结构的演变特征,探讨了其控制因素和所指示的古海洋学意义。计算结果显示WP7岩心所在的暖池核心区约在距今250ka以来初级生产力在冰期(MIS6期、4期和2期)高,在间冰期(MIS7期、5期、3期和1期)低,表明该区古生产力在长的轨道时间尺度上受北半球高纬度冰量变动的影响。钙质超微化石下透光带属种Flori-sphaera profunda百分含量指示的温跃层深度变化表明冰期温跃层浅、间冰期温跃层加深,这说明类ENSO式变化导致的冰期—间冰期温跃层深度波动可能是MIS7期以来暖池核心区古生产力在冰期高而在间冰期显著降低的直接控制因素。
2008, 30(4): 95-103.
摘要:
2005年8月在海南洋浦湾内湾取得1根柱状样,在铅-210定年的基础上分析沉积物粒度、总有机碳含量及其同位素值(δ13C)、总氮含量及其同位素值(δ15N)、生物硅含量、重金属(镍、镉、铬、铜、锌、铅)含量及有机氯农药(六六六、滴滴涕)含量等参数发现,111cm至表层,沉积物中有机碳、总氮、生物硅含量升高,特别是从45cm至表层,它们的含量明显增加,说明该湾内有富营养化趋势。由有机碳与总氮的原子比和有机碳同位素指示的物源信息可知,该湾内有机质来源为藻类和陆源脉管植物的混合,且以陆源输入为主。陆源有机碳含量与总有机碳含量的相关系数为0.917。自23cm至表层有机碳同位素明显偏轻,氮同位素偏重。从111cm至表层,重金属和有机氯农药含量升高。综合分析各环境指标可知,洋浦湾近百年来环境演变可分为三个时期,即20世纪70年代以前、70年代至90年代、90年代至21世纪初,洋浦湾经历了未污染期、轻度污染期、显著污染期。
2005年8月在海南洋浦湾内湾取得1根柱状样,在铅-210定年的基础上分析沉积物粒度、总有机碳含量及其同位素值(δ13C)、总氮含量及其同位素值(δ15N)、生物硅含量、重金属(镍、镉、铬、铜、锌、铅)含量及有机氯农药(六六六、滴滴涕)含量等参数发现,111cm至表层,沉积物中有机碳、总氮、生物硅含量升高,特别是从45cm至表层,它们的含量明显增加,说明该湾内有富营养化趋势。由有机碳与总氮的原子比和有机碳同位素指示的物源信息可知,该湾内有机质来源为藻类和陆源脉管植物的混合,且以陆源输入为主。陆源有机碳含量与总有机碳含量的相关系数为0.917。自23cm至表层有机碳同位素明显偏轻,氮同位素偏重。从111cm至表层,重金属和有机氯农药含量升高。综合分析各环境指标可知,洋浦湾近百年来环境演变可分为三个时期,即20世纪70年代以前、70年代至90年代、90年代至21世纪初,洋浦湾经历了未污染期、轻度污染期、显著污染期。
2008, 30(4): 104-113.
摘要:
2006年8-10月极星号ANT/XXⅢ-7航次,对南极威德尔海西北海域浮冰区进行海冰综合考察,采用海冰物理学、海冰化学和海冰生态学等多学科现场同步观测取样与分析研究新方法。结果显示,测区21个冰站不同冰龄和不同结构类型的海冰冰芯,叶绿素a含量总平均值为16.56μg/dm3,范围为2.10~84.40μg/dm3,叶绿素a相对总量的R值均值为0.79~0.83。冰体叶绿素a含量与分布取决于海冰冰晶物理结构及其所处冰层部位,并和海冰生成环境、冰体发育和成冰过程密切相关。研究结果证实南极冬季海冰叶绿素a含量普遍处于较高水平,海冰冰藻具有较强活性,由此表明从整体上南极冬季海冰具有较高初级生产能力。这对正确分析估算冬季南极海洋生物生产,重新评估南大洋碳通量及其在全球气候变化中的贡献,具有重要科学意义。
2006年8-10月极星号ANT/XXⅢ-7航次,对南极威德尔海西北海域浮冰区进行海冰综合考察,采用海冰物理学、海冰化学和海冰生态学等多学科现场同步观测取样与分析研究新方法。结果显示,测区21个冰站不同冰龄和不同结构类型的海冰冰芯,叶绿素a含量总平均值为16.56μg/dm3,范围为2.10~84.40μg/dm3,叶绿素a相对总量的R值均值为0.79~0.83。冰体叶绿素a含量与分布取决于海冰冰晶物理结构及其所处冰层部位,并和海冰生成环境、冰体发育和成冰过程密切相关。研究结果证实南极冬季海冰叶绿素a含量普遍处于较高水平,海冰冰藻具有较强活性,由此表明从整体上南极冬季海冰具有较高初级生产能力。这对正确分析估算冬季南极海洋生物生产,重新评估南大洋碳通量及其在全球气候变化中的贡献,具有重要科学意义。
2008, 30(4): 114-122.
摘要:
利用古菌16SrDNA特异引物对珠江口淇澳岛海岸带沉积物中古菌的多样性及垂直分布特征进行研究。结果表明珠江口淇澳岛海岸带沉积物中古菌多样性丰富,大部分为新的不可培养古菌;泉古菌在整个沉积物柱中是优势菌群,约占81%;古菌多样性随沉积物深度增加而增加,区系结构也随深度变化而呈现出明显的不同,在表层沉积物中,88%的序列属于Ⅰ型海洋泉古菌(MGⅠ),而在中层和底层检测到的古菌序列大部分与不可培养的富含甲烷的环境序列有最高的同源性,并且有15%的克隆子序列属于甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)和甲烷微菌目(Methanomicrobiales)。QC-PCR结果表明珠江口淇澳岛海岸带沉积物中古菌含量丰富[(1.93±0.60)×106~6.45±0.25×10716S rDNA拷贝/g],呈现随深度增加含量增加的趋势。
利用古菌16SrDNA特异引物对珠江口淇澳岛海岸带沉积物中古菌的多样性及垂直分布特征进行研究。结果表明珠江口淇澳岛海岸带沉积物中古菌多样性丰富,大部分为新的不可培养古菌;泉古菌在整个沉积物柱中是优势菌群,约占81%;古菌多样性随沉积物深度增加而增加,区系结构也随深度变化而呈现出明显的不同,在表层沉积物中,88%的序列属于Ⅰ型海洋泉古菌(MGⅠ),而在中层和底层检测到的古菌序列大部分与不可培养的富含甲烷的环境序列有最高的同源性,并且有15%的克隆子序列属于甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)和甲烷微菌目(Methanomicrobiales)。QC-PCR结果表明珠江口淇澳岛海岸带沉积物中古菌含量丰富[(1.93±0.60)×106~6.45±0.25×10716S rDNA拷贝/g],呈现随深度增加含量增加的趋势。
2008, 30(4): 123-130.
摘要:
根据2000年春(4月)、夏(6月)、秋(9月)、冬(12月)四季东海、黄海底拖网鱼类资源调查资料,使用因子分析的方法分析了该海域鱼类数量分布的季节变化特征。R型分析发现,春季关系最密切的鱼种有4种:斑鳐、凤鲚、海鳗和黑鳃梅童鱼;夏季有5种:鳀、小黄鱼、黄鮟鱇、绿鳍鱼和长蛇鲻;秋季也有5种:带鱼、灰鲳、虻鲉、日本鲭和小黄鱼;冬季有3种:带鱼、鳄齿鱼和发光鲷。历史资源调查证实,夏季的这5个鱼种之间以摄食与被摄食关系为主。进一步分析发现,各季节关系密切的鱼种所聚集分布的水域,正是这些鱼种各季对应的生理周期洄游分布的主要水域。根据Q型分析可以得到各季的综合优势鱼种及其优势分布水域,发现带鱼和小黄鱼是东海、黄海渔业资源的绝对优势鱼种,除了带鱼、小黄鱼以外,其他的综合优势鱼种都是一些价值较低的、生长速度较快的小型鱼类。
根据2000年春(4月)、夏(6月)、秋(9月)、冬(12月)四季东海、黄海底拖网鱼类资源调查资料,使用因子分析的方法分析了该海域鱼类数量分布的季节变化特征。R型分析发现,春季关系最密切的鱼种有4种:斑鳐、凤鲚、海鳗和黑鳃梅童鱼;夏季有5种:鳀、小黄鱼、黄鮟鱇、绿鳍鱼和长蛇鲻;秋季也有5种:带鱼、灰鲳、虻鲉、日本鲭和小黄鱼;冬季有3种:带鱼、鳄齿鱼和发光鲷。历史资源调查证实,夏季的这5个鱼种之间以摄食与被摄食关系为主。进一步分析发现,各季节关系密切的鱼种所聚集分布的水域,正是这些鱼种各季对应的生理周期洄游分布的主要水域。根据Q型分析可以得到各季的综合优势鱼种及其优势分布水域,发现带鱼和小黄鱼是东海、黄海渔业资源的绝对优势鱼种,除了带鱼、小黄鱼以外,其他的综合优势鱼种都是一些价值较低的、生长速度较快的小型鱼类。
2008, 30(4): 131-138.
摘要:
CYP4F7是细胞色素P450超基因家族中CYP4F亚家族中的同工酶之一,而细胞色素P450在通过电子传递参与生物体代谢和转化内源和外源化合物方面起着重要的作用。以本实验室构建的大黄鱼消减杂交cDNA文库中623bp的CYP4F7片段设计引物,以大黄鱼的总RNA为模板,利用RACE-PCR的方法,克隆鉴定出了大黄鱼细胞色素P450 CYP4F7基因。结果表明:基因全长1934bp,5'端非编码区59bp,3'端非编码区264bp,开放阅读框1611bp,编码536个氨基酸。序列分析表明大黄鱼的CYP4F7氨基酸序列与舌齿鲈的相似性为91%。利用RT-PCR方法研究CYP4F7在大黄鱼各组织中的表达特征,结果表明CYP4F7在肝脏、脾脏中表达量最高,在心脏、肾脏、头肾、鳃丝中表达量次之。另外,CYP4F7在注射了细菌脂多糖的大黄鱼各组织中的表达量均低于正常的大黄鱼,认为细菌脂多糖可能是CYP4F7表达的抑制剂,说明CYP4F7可能与鱼类免疫反应有一定相关性。
CYP4F7是细胞色素P450超基因家族中CYP4F亚家族中的同工酶之一,而细胞色素P450在通过电子传递参与生物体代谢和转化内源和外源化合物方面起着重要的作用。以本实验室构建的大黄鱼消减杂交cDNA文库中623bp的CYP4F7片段设计引物,以大黄鱼的总RNA为模板,利用RACE-PCR的方法,克隆鉴定出了大黄鱼细胞色素P450 CYP4F7基因。结果表明:基因全长1934bp,5'端非编码区59bp,3'端非编码区264bp,开放阅读框1611bp,编码536个氨基酸。序列分析表明大黄鱼的CYP4F7氨基酸序列与舌齿鲈的相似性为91%。利用RT-PCR方法研究CYP4F7在大黄鱼各组织中的表达特征,结果表明CYP4F7在肝脏、脾脏中表达量最高,在心脏、肾脏、头肾、鳃丝中表达量次之。另外,CYP4F7在注射了细菌脂多糖的大黄鱼各组织中的表达量均低于正常的大黄鱼,认为细菌脂多糖可能是CYP4F7表达的抑制剂,说明CYP4F7可能与鱼类免疫反应有一定相关性。
2008, 30(4): 139-146.
摘要:
报道了中国台湾海峡多管水母属一新种——台湾多管水母(Aequorea taiwanensis n.sp.),详细描述其形态特征,并基于线粒体COI基因片段序列,比较、分析了该新种和乳突多管水母、锥状多管水母的序列差异及遗传距离。形态学和分子学数据都支持台湾多管水母为多管水母属有效种。3种多管水母mtCOI基因片断序列在种间存在明显的多态性,3种多管水母的种间序列差异为9.10%~11.9%,种间遗传距离为0.097~0.130,说明该基因片段适用于多管水母属种、种以下阶元及地理种群甄别和种间系统进化学分析。结合其他学者研究结果,认为mtCOI序列差异10%~20%可以作为多管水母属及其他水螅水母纲动物同属种间差异的标准。
报道了中国台湾海峡多管水母属一新种——台湾多管水母(Aequorea taiwanensis n.sp.),详细描述其形态特征,并基于线粒体COI基因片段序列,比较、分析了该新种和乳突多管水母、锥状多管水母的序列差异及遗传距离。形态学和分子学数据都支持台湾多管水母为多管水母属有效种。3种多管水母mtCOI基因片断序列在种间存在明显的多态性,3种多管水母的种间序列差异为9.10%~11.9%,种间遗传距离为0.097~0.130,说明该基因片段适用于多管水母属种、种以下阶元及地理种群甄别和种间系统进化学分析。结合其他学者研究结果,认为mtCOI序列差异10%~20%可以作为多管水母属及其他水螅水母纲动物同属种间差异的标准。
2008, 30(4): 147-153.
摘要:
2004年冬季在集美凤林类似底质类型、盐度和潮位的海湾地段4个断面,就不同红树植物林中的小型底栖动物数量和自由生活海洋线虫群落进行了研究。结果表明:海洋线虫是凤林红树林中小型底栖动物中的绝对优势类群,占到小型底栖动物的76.1%~96.3%;从丰度来看,旧区白骨壤(Avicennia marina)林中小型底栖动物的数量较少,有污水流过的光滩数量较大;4个断面共鉴定出海洋线虫37种(分类实体单元),其中新区秋茄(Kandelia candel)林中的生物多样性指数较低,旧区白骨壤林中群落具有较高的物种多样性;从出现的物种来看,新区秋茄林、旧区白骨壤林和光滩上出现的优势种和摄食功能群的类型各不相同。从4个断面13个站位进行的聚类分析和MDS标序分析结果推断自由生活海洋线虫的群落结构与不同的红树植物形成的沉积物有关。
2004年冬季在集美凤林类似底质类型、盐度和潮位的海湾地段4个断面,就不同红树植物林中的小型底栖动物数量和自由生活海洋线虫群落进行了研究。结果表明:海洋线虫是凤林红树林中小型底栖动物中的绝对优势类群,占到小型底栖动物的76.1%~96.3%;从丰度来看,旧区白骨壤(Avicennia marina)林中小型底栖动物的数量较少,有污水流过的光滩数量较大;4个断面共鉴定出海洋线虫37种(分类实体单元),其中新区秋茄(Kandelia candel)林中的生物多样性指数较低,旧区白骨壤林中群落具有较高的物种多样性;从出现的物种来看,新区秋茄林、旧区白骨壤林和光滩上出现的优势种和摄食功能群的类型各不相同。从4个断面13个站位进行的聚类分析和MDS标序分析结果推断自由生活海洋线虫的群落结构与不同的红树植物形成的沉积物有关。
2008, 30(4): 154-160.
摘要:
为了解河流弧菌对牙鲆表皮黏液的黏附特性,采用3H-TdR同位素示踪方法研究了细菌浓度、孵育时间、孵育温度、pH值、阳离子、碳水化合物等因子对河流弧菌黏附作用的影响。试验结果表明:河流弧菌能很好地黏附于牙鲆表皮黏液,黏附量随菌浓度升高而增大并符合饱和黏附动力学:y=417.89ln(x)+691.57(R2=0.986);在30℃下黏附量随着孵育时间的延长而增加,180min趋于饱和;孵育温度在4~30℃范围内黏附量随温度升高而增多,30℃时黏附量最大;pH值酸性较碱性黏附作用明显,pH为5时最强;NaCl浓度在0.5%~4.5%范围内,细菌黏附作用随着浓度升高而增强,较纯水存在显著性差异(P<0.05);Ca2+,Mg2+能显著加强河流弧菌的黏附作用,但Ca2+作用明显超过Mg2+;葡萄糖等8种碳水化合物能显著促进河流弧菌的黏附作用(P<0.05)。以上结果说明:河流弧菌对牙鲆表皮黏液的黏附量较大,这有利于进一步感染、致病;河流弧菌的黏附作用受温度、pH值、阳离子、碳水化合物等多种环境因子的影响,较高的水温有利于河流弧菌的黏附,有利于疾病的发生。
为了解河流弧菌对牙鲆表皮黏液的黏附特性,采用3H-TdR同位素示踪方法研究了细菌浓度、孵育时间、孵育温度、pH值、阳离子、碳水化合物等因子对河流弧菌黏附作用的影响。试验结果表明:河流弧菌能很好地黏附于牙鲆表皮黏液,黏附量随菌浓度升高而增大并符合饱和黏附动力学:y=417.89ln(x)+691.57(R2=0.986);在30℃下黏附量随着孵育时间的延长而增加,180min趋于饱和;孵育温度在4~30℃范围内黏附量随温度升高而增多,30℃时黏附量最大;pH值酸性较碱性黏附作用明显,pH为5时最强;NaCl浓度在0.5%~4.5%范围内,细菌黏附作用随着浓度升高而增强,较纯水存在显著性差异(P<0.05);Ca2+,Mg2+能显著加强河流弧菌的黏附作用,但Ca2+作用明显超过Mg2+;葡萄糖等8种碳水化合物能显著促进河流弧菌的黏附作用(P<0.05)。以上结果说明:河流弧菌对牙鲆表皮黏液的黏附量较大,这有利于进一步感染、致病;河流弧菌的黏附作用受温度、pH值、阳离子、碳水化合物等多种环境因子的影响,较高的水温有利于河流弧菌的黏附,有利于疾病的发生。
2008, 30(4): 161-168.
摘要:
为研究藻际微生物多样性与紫菜健康养殖的关系,从江苏南通(养殖)、山东青岛(野生)、浙江温州(养殖)三地的条斑紫菜叶状体和江苏东台条斑紫菜贝壳丝状体及其周围的海水样品中分离了条斑紫菜外生细菌。根据菌落特征和菌体形态将获得的63株细菌分为21种表型。16SrDNA-V3片段DGGE分析结合序列测序比对结果表明:这些菌株与假交替单孢菌(Pseudoalteromonas)、嗜冷单胞菌(Psychrobacter)和芽孢杆菌(Bacillus)等10属相应菌株具有较高的同源性。通过对条斑紫菜外生细菌区系多样性分析得出:条斑紫菜藻体外生细菌组成与生活环境相关,但不同于周围海水细菌群落;不同来源(地点)、不同生理状况(健康与病烂)和不同生长阶段(叶状体和丝状体)的条斑紫菜外生菌种群组成差异较大。许多外生细菌对常见测试菌、海水养殖动物致病菌和人致病菌具有抑菌活性,其抑菌特点与紫菜生理性状相关。从健康条斑紫菜样品分离的外生菌中假交替单孢菌占优势,病烂紫菜未分离到假交替单孢菌,提示假交替单孢菌可能与紫菜健康生长有密切关系。
为研究藻际微生物多样性与紫菜健康养殖的关系,从江苏南通(养殖)、山东青岛(野生)、浙江温州(养殖)三地的条斑紫菜叶状体和江苏东台条斑紫菜贝壳丝状体及其周围的海水样品中分离了条斑紫菜外生细菌。根据菌落特征和菌体形态将获得的63株细菌分为21种表型。16SrDNA-V3片段DGGE分析结合序列测序比对结果表明:这些菌株与假交替单孢菌(Pseudoalteromonas)、嗜冷单胞菌(Psychrobacter)和芽孢杆菌(Bacillus)等10属相应菌株具有较高的同源性。通过对条斑紫菜外生细菌区系多样性分析得出:条斑紫菜藻体外生细菌组成与生活环境相关,但不同于周围海水细菌群落;不同来源(地点)、不同生理状况(健康与病烂)和不同生长阶段(叶状体和丝状体)的条斑紫菜外生菌种群组成差异较大。许多外生细菌对常见测试菌、海水养殖动物致病菌和人致病菌具有抑菌活性,其抑菌特点与紫菜生理性状相关。从健康条斑紫菜样品分离的外生菌中假交替单孢菌占优势,病烂紫菜未分离到假交替单孢菌,提示假交替单孢菌可能与紫菜健康生长有密切关系。
2008, 30(4): 169-175.
摘要:
浙江萧山跨湖桥遗址的年代学证据表明[1-6],新石器时期宁绍平原西部距今8000a前后已有人类活动,较华东其他沿海平原区新石器时期人类活动的上限提早了近1000a。由于该区恰处于全新世最大海侵的敏感部位,遗址地层有可能反映最大海侵前后的海面变化状况;另一方面,继跨湖桥和下孙遗址遭受海侵[4-7]之后,时代较晚的河姆渡遗址出现在宁绍平原中部,这可能暗示此时本区已进入了一次海退阶段或相对低海面期。
浙江萧山跨湖桥遗址的年代学证据表明[1-6],新石器时期宁绍平原西部距今8000a前后已有人类活动,较华东其他沿海平原区新石器时期人类活动的上限提早了近1000a。由于该区恰处于全新世最大海侵的敏感部位,遗址地层有可能反映最大海侵前后的海面变化状况;另一方面,继跨湖桥和下孙遗址遭受海侵[4-7]之后,时代较晚的河姆渡遗址出现在宁绍平原中部,这可能暗示此时本区已进入了一次海退阶段或相对低海面期。
2008, 30(4): 176-180.
摘要:
由于底床的摩擦作用,河口海岸近底层的水体流动与远离海底上层的水体流动产生很大的差别,形成重要的底边界层。在近底层由于水层与床面有频繁的物质交换,所以研究河口海岸边界层对水流、泥沙、温度、盐度垂向混合、底沙运动等物质过程有着重要的作用。底床粗糙度是研究河口海岸沉积物运移和水流结构的重要因素,它由颗粒粗糙度、底形粗糙度和推移质输沙粗糙度组成。目前还没有一个经验公式来计算底床粗糙度,但是在无波浪的情况下粗糙度可以通过拟合流速的对数分布(卡门-普朗特公式)来求得。利用对数拟合方法必须满足两个条件:一是必须测量近海底三个层面以上的流速,二是测得的流速剖面必须满足对数分布。
由于底床的摩擦作用,河口海岸近底层的水体流动与远离海底上层的水体流动产生很大的差别,形成重要的底边界层。在近底层由于水层与床面有频繁的物质交换,所以研究河口海岸边界层对水流、泥沙、温度、盐度垂向混合、底沙运动等物质过程有着重要的作用。底床粗糙度是研究河口海岸沉积物运移和水流结构的重要因素,它由颗粒粗糙度、底形粗糙度和推移质输沙粗糙度组成。目前还没有一个经验公式来计算底床粗糙度,但是在无波浪的情况下粗糙度可以通过拟合流速的对数分布(卡门-普朗特公式)来求得。利用对数拟合方法必须满足两个条件:一是必须测量近海底三个层面以上的流速,二是测得的流速剖面必须满足对数分布。
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