2011年 第33卷 第4期
2011, 33(4): 1-8.
摘要:
厌氧氨氧化是细菌在厌氧条件下将氨氮氧化成氮气的过程,主要应用在污水处理反应器中,最近几年发现在海洋环境中也广泛存在,并在海洋氮循环过程中发挥了重要作用,代表了海洋中一个巨大的氮汇,对碳循环和全球气候变化也有重要影响。梯烷膜脂结构独特,是厌氧氨氧化细菌的化学生物标志物,具有化学分类与古海洋学应用潜力。厌氧氨氧化作用及厌氧氨氧化细菌已成为海洋生物地球化学、微生物学、有机地球化学等研究领域的热点。
厌氧氨氧化是细菌在厌氧条件下将氨氮氧化成氮气的过程,主要应用在污水处理反应器中,最近几年发现在海洋环境中也广泛存在,并在海洋氮循环过程中发挥了重要作用,代表了海洋中一个巨大的氮汇,对碳循环和全球气候变化也有重要影响。梯烷膜脂结构独特,是厌氧氨氧化细菌的化学生物标志物,具有化学分类与古海洋学应用潜力。厌氧氨氧化作用及厌氧氨氧化细菌已成为海洋生物地球化学、微生物学、有机地球化学等研究领域的热点。
2011, 33(4): 9-18.
摘要:
利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的气候海洋模式(LICOM),考察了两种热通量边界条件(牛顿冷却型边界条件和总体公式型边界条件)对热带太平洋海温平均态和年际变率模拟效果的影响。结果显示,在两种边界条件下,模式均能较好的再现海温的年平均空间分布特征和季节循环特征。对比分析发现,在牛顿冷却条件下,模拟结果与观测更加接近,这是因为该条件会通过调整净海表热通量使模拟海温向观测的气候态海温逼近。就年际变率而言,牛顿冷却条件下模式模拟的净海表热通量负反馈作用偏强,从而使ENSO模拟偏弱,进而使中东太平洋的异常经向温度平流模拟偏弱,造成海温异常的经向尺度偏窄。负反馈的强度与耦合系数的选取有关。而总体公式条件下模式能够合理地模拟出ENSO相关的热通量负反馈过程,从而能正确的模拟出ENSO振幅以及ENSO空间型。因此,当利用海洋模式对气候平均态海温进行模拟时,两种条件均可采用,但以牛顿冷却条件为佳;而当对海温的年际变率进行模拟时,应该采用总体公式型边界条件。
利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的气候海洋模式(LICOM),考察了两种热通量边界条件(牛顿冷却型边界条件和总体公式型边界条件)对热带太平洋海温平均态和年际变率模拟效果的影响。结果显示,在两种边界条件下,模式均能较好的再现海温的年平均空间分布特征和季节循环特征。对比分析发现,在牛顿冷却条件下,模拟结果与观测更加接近,这是因为该条件会通过调整净海表热通量使模拟海温向观测的气候态海温逼近。就年际变率而言,牛顿冷却条件下模式模拟的净海表热通量负反馈作用偏强,从而使ENSO模拟偏弱,进而使中东太平洋的异常经向温度平流模拟偏弱,造成海温异常的经向尺度偏窄。负反馈的强度与耦合系数的选取有关。而总体公式条件下模式能够合理地模拟出ENSO相关的热通量负反馈过程,从而能正确的模拟出ENSO振幅以及ENSO空间型。因此,当利用海洋模式对气候平均态海温进行模拟时,两种条件均可采用,但以牛顿冷却条件为佳;而当对海温的年际变率进行模拟时,应该采用总体公式型边界条件。
2011, 33(4): 19-28.
摘要:
基于该系列文章前文研究中构建的海气耦合气候模式和所揭示的北大西洋热盐环流年代际振荡机制,针对海气要素对该振荡机制的影响问题进行了重点的探讨。为细致准确的研究北大西洋海洋要素同北大西洋热盐环流年代际振荡的关系,有针对性的定义了副极地海区表层密度指数和北大西洋暖流强度指数并对模式结果进行了全面分析。分析结果表明副极地海区表层密度变化领先大西洋径向翻转环流(MOC)变化7 a,北大西洋暖流的变化领先 MOC变化4 a,格陵兰－苏格兰海脊溢流水强度(包括丹麦海峡溢流水和法鲁海峡溢流水,是北大西洋深层水的重要来源)的变化领先 MOC的变化3 a;北大西洋大气要素变化对北大西洋热盐环流年代际振荡有非常重要的调制作用,当副极地流环和北大西洋暖流(NAC)达到最强的2 a之前,高纬度地区大气为气旋式环流异常,中纬度地区大气为反气旋式环流异常,海表热通量在大西洋副极地海区是负异常,这都有利于副极地流环和NAC的加强,更多高盐度的北大西洋水进入格陵兰-冰岛-挪威海(GIN)海域,由此可以导致GIN海域表层密度上升,使水体的层结稳定性减弱,有利于深层对流的发生,同时大气变化通过风应力旋度和海表热通量也直接影响GIN海域深层水的生成,进而导致格陵兰－苏格兰海脊溢流水的强度增加。
基于该系列文章前文研究中构建的海气耦合气候模式和所揭示的北大西洋热盐环流年代际振荡机制,针对海气要素对该振荡机制的影响问题进行了重点的探讨。为细致准确的研究北大西洋海洋要素同北大西洋热盐环流年代际振荡的关系,有针对性的定义了副极地海区表层密度指数和北大西洋暖流强度指数并对模式结果进行了全面分析。分析结果表明副极地海区表层密度变化领先大西洋径向翻转环流(MOC)变化7 a,北大西洋暖流的变化领先 MOC变化4 a,格陵兰－苏格兰海脊溢流水强度(包括丹麦海峡溢流水和法鲁海峡溢流水,是北大西洋深层水的重要来源)的变化领先 MOC的变化3 a;北大西洋大气要素变化对北大西洋热盐环流年代际振荡有非常重要的调制作用,当副极地流环和北大西洋暖流(NAC)达到最强的2 a之前,高纬度地区大气为气旋式环流异常,中纬度地区大气为反气旋式环流异常,海表热通量在大西洋副极地海区是负异常,这都有利于副极地流环和NAC的加强,更多高盐度的北大西洋水进入格陵兰-冰岛-挪威海(GIN)海域,由此可以导致GIN海域表层密度上升,使水体的层结稳定性减弱,有利于深层对流的发生,同时大气变化通过风应力旋度和海表热通量也直接影响GIN海域深层水的生成,进而导致格陵兰－苏格兰海脊溢流水的强度增加。
2011, 33(4): 29-37.
摘要:
采用受控的自回归滑动平均模型(CARMA)分别研究了珠江河口洪、枯季对外海潮波响应的固有频率。枯季采用单输入单输出模型,洪季采用双输入单输出模型,通过验证、检验表明,模型(CARMA)可用于寻求复杂网河对外海潮波响应的固有频率,方法可靠,易操作。通过频率增益响应分析,发现枯季珠江河口的固有频率以浅水分潮频段为主,对应周期介于6~10.0 h之间,枯季固有频率未出现在全日潮波对应的频段。洪季珠江河口的固有频率也以浅水分潮频段为主,珠江河口对浅水分潮的系统增益响应幅值最大。固有频率接近浅水分潮频段的站点,枯季较洪季固有频率减小,对应周期延长。
采用受控的自回归滑动平均模型(CARMA)分别研究了珠江河口洪、枯季对外海潮波响应的固有频率。枯季采用单输入单输出模型,洪季采用双输入单输出模型,通过验证、检验表明,模型(CARMA)可用于寻求复杂网河对外海潮波响应的固有频率,方法可靠,易操作。通过频率增益响应分析,发现枯季珠江河口的固有频率以浅水分潮频段为主,对应周期介于6~10.0 h之间,枯季固有频率未出现在全日潮波对应的频段。洪季珠江河口的固有频率也以浅水分潮频段为主,珠江河口对浅水分潮的系统增益响应幅值最大。固有频率接近浅水分潮频段的站点,枯季较洪季固有频率减小,对应周期延长。
2011, 33(4): 38-48.
摘要:
分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)快速耦合气候系统模式FGOALS_gl模拟的东亚副热带西风急流,并讨论了ENSO对东亚夏季副热带西风急流位置的影响。FGOALS_gl能较好模拟东亚副热带西风急流的空间分布以及季节演变,但较之再分析资料,模式模拟的急流强度偏弱,中心偏南。这主要是由于模式模拟的对流层中上层平均温度一致偏冷,且急流轴南部的冷偏差总是强于北部,使得模拟的经向温度差偏弱造成的。FGOALS_gl能合理再现东亚夏季副热带急流位置南北移动的年际变化特征,只是模拟的急流年际变率偏强。分析表明,模式模拟的ENSO偏差是造成西风急流年际变率偏强的重要原因。观测和模拟的东亚夏季副热带西风急流位置的南移多发生在ENSO位相达到峰值之后的夏季,但由于模拟的ENSO强度偏强,峰值多出现在春、夏季,并能维持至翌年秋季,因此,ENSO在其衰减年的夏季,对热带对流层温度异常的加热作用依然很强,造成模式中热带地区的对流层温度异常强于观测,从而导致东亚副热带西风急流年际变率模拟偏强。
分析了中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)快速耦合气候系统模式FGOALS_gl模拟的东亚副热带西风急流,并讨论了ENSO对东亚夏季副热带西风急流位置的影响。FGOALS_gl能较好模拟东亚副热带西风急流的空间分布以及季节演变,但较之再分析资料,模式模拟的急流强度偏弱,中心偏南。这主要是由于模式模拟的对流层中上层平均温度一致偏冷,且急流轴南部的冷偏差总是强于北部,使得模拟的经向温度差偏弱造成的。FGOALS_gl能合理再现东亚夏季副热带急流位置南北移动的年际变化特征,只是模拟的急流年际变率偏强。分析表明,模式模拟的ENSO偏差是造成西风急流年际变率偏强的重要原因。观测和模拟的东亚夏季副热带西风急流位置的南移多发生在ENSO位相达到峰值之后的夏季,但由于模拟的ENSO强度偏强,峰值多出现在春、夏季,并能维持至翌年秋季,因此,ENSO在其衰减年的夏季,对热带对流层温度异常的加热作用依然很强,造成模式中热带地区的对流层温度异常强于观测,从而导致东亚副热带西风急流年际变率模拟偏强。
2011, 33(4): 49-61.
摘要:
利用1980年1月至2007年12月逐月的南海上层海洋热含量和逐层海温资料,分析了南海夏季风爆发早年和晚年前一年冬季和春季南海上层海洋热含量的时空分布特征及其与南海夏季风爆发的关系,并在此基础上,进一步探讨了热含量影响南海夏季风爆发早晚的可能原因。结果表明,南海上层海洋热含量的变化集中体现在中南部(8°~16°N,110°~120°E),而且热含量变化的信号在南海100~200 m之间最强。季风爆发早、晚年的冬春季,南海中南部热含量呈反位相变化。当南海夏季风早(晚)爆发,热含量为正(负)距平。南海夏季风爆发早晚与前期１~５月份南海中南部上层海洋热含量有显著负相关关系,尤其是3月份相关关系最好。当热含量为正(负)距平时,上层海洋异常得到(失去)热量,增大(减弱)了季风爆发前陆地冷海洋暖的海陆温差,有利于南海夏季风的早(晚)爆发。
利用1980年1月至2007年12月逐月的南海上层海洋热含量和逐层海温资料,分析了南海夏季风爆发早年和晚年前一年冬季和春季南海上层海洋热含量的时空分布特征及其与南海夏季风爆发的关系,并在此基础上,进一步探讨了热含量影响南海夏季风爆发早晚的可能原因。结果表明,南海上层海洋热含量的变化集中体现在中南部(8°~16°N,110°~120°E),而且热含量变化的信号在南海100~200 m之间最强。季风爆发早、晚年的冬春季,南海中南部热含量呈反位相变化。当南海夏季风早(晚)爆发,热含量为正(负)距平。南海夏季风爆发早晚与前期１~５月份南海中南部上层海洋热含量有显著负相关关系,尤其是3月份相关关系最好。当热含量为正(负)距平时,上层海洋异常得到(失去)热量,增大(减弱)了季风爆发前陆地冷海洋暖的海陆温差,有利于南海夏季风的早(晚)爆发。
2011, 33(4): 62-73.
摘要:
利用卫星观测OLR资料以及海气耦合数值模拟试验结果,从每年波-频分析结果提取了各种传播模态的强度指数序列,分析了热带北半球夏季季节内振荡(BSISO)各种传播模态的年际变化谱特征,探讨了热带各海区海气相互作用对其影响。主要结果如下:赤道外西传波和印度洋北传波以准2 a为显著振荡周期,赤道东传波、南海北传波和西太平洋北传波则都包含准2 a和准5 a两种周期,南海北传波是5种指数中惟一以准5 a为最主要周期振荡的模态。热带印度洋、西太平洋、东太平洋各海区海气相互作用对各指数准2 a振荡、准5 a振荡既有加强作用,也有削弱作用。各海区比较而言,对赤道东传波准2 a和准5 a振荡、南海北传波准2 a和准5 a振荡起最大加强作用的是西太平洋海区海气相互作用;对赤道外西传波准2 a振荡、西太平洋北传波准2 a和准5 a振荡起最大加强作用的是印度洋海区海气相互作用。
利用卫星观测OLR资料以及海气耦合数值模拟试验结果,从每年波-频分析结果提取了各种传播模态的强度指数序列,分析了热带北半球夏季季节内振荡(BSISO)各种传播模态的年际变化谱特征,探讨了热带各海区海气相互作用对其影响。主要结果如下:赤道外西传波和印度洋北传波以准2 a为显著振荡周期,赤道东传波、南海北传波和西太平洋北传波则都包含准2 a和准5 a两种周期,南海北传波是5种指数中惟一以准5 a为最主要周期振荡的模态。热带印度洋、西太平洋、东太平洋各海区海气相互作用对各指数准2 a振荡、准5 a振荡既有加强作用,也有削弱作用。各海区比较而言,对赤道东传波准2 a和准5 a振荡、南海北传波准2 a和准5 a振荡起最大加强作用的是西太平洋海区海气相互作用;对赤道外西传波准2 a振荡、西太平洋北传波准2 a和准5 a振荡起最大加强作用的是印度洋海区海气相互作用。
2011, 33(4): 74-78.
摘要:
利用海面微结构光学测量装置实验获取到的微尺度波图像来给出风生微尺度波的波数谱,在此基础上利用频散关系建立微尺度波波数谱和频率谱之间的关系,最终得到微尺度波频率谱。对微尺度波的频率谱随频率变化的响应进行了研究,发现频率谱与频率的α次方成正比关系,α的值随风速的增加而增加,同一风速下α几乎为定值。
利用海面微结构光学测量装置实验获取到的微尺度波图像来给出风生微尺度波的波数谱,在此基础上利用频散关系建立微尺度波波数谱和频率谱之间的关系,最终得到微尺度波频率谱。对微尺度波的频率谱随频率变化的响应进行了研究,发现频率谱与频率的α次方成正比关系,α的值随风速的增加而增加,同一风速下α几乎为定值。
2011, 33(4): 79-87.
摘要:
在渤海冰区油气开发中,海冰给平台结构、油气运输和施工作业带来很大影响。油气作业区海冰参数精确、连续、实时的现场监测对分析油气开发的可靠性、检验海冰数值模式、校正海冰卫星遥感数据具有重要意义。针对渤海油气作业区的海冰运动和分布特性,通过数字图像技术对海冰的厚度、运动速度和密集度三个参数的提取进行了算法开发和软件研制。在2009-2010年采用该海冰数字图像监测软件对渤海辽东湾JZ20-2油气作业区的海冰参数进行了全冰期的连续监测,获得了翔实可靠的海冰厚度、密集度和冰速等海冰监测资料。现场监测应用表明,该海冰数字图像监测软件具有操作性强、精确度高、可靠性好的优点。该监测技术进一步完善后可广泛应用于渤海油气作业区的海冰现场监测,成为海冰业务化现场监测的重要组成部分。
在渤海冰区油气开发中,海冰给平台结构、油气运输和施工作业带来很大影响。油气作业区海冰参数精确、连续、实时的现场监测对分析油气开发的可靠性、检验海冰数值模式、校正海冰卫星遥感数据具有重要意义。针对渤海油气作业区的海冰运动和分布特性,通过数字图像技术对海冰的厚度、运动速度和密集度三个参数的提取进行了算法开发和软件研制。在2009-2010年采用该海冰数字图像监测软件对渤海辽东湾JZ20-2油气作业区的海冰参数进行了全冰期的连续监测,获得了翔实可靠的海冰厚度、密集度和冰速等海冰监测资料。现场监测应用表明,该海冰数字图像监测软件具有操作性强、精确度高、可靠性好的优点。该监测技术进一步完善后可广泛应用于渤海油气作业区的海冰现场监测,成为海冰业务化现场监测的重要组成部分。
2011, 33(4): 88-94.
摘要:
为了寻求一种简单、快速、连续测定悬浮泥沙含量的方法,以高含沙量海区黄河口泥沙为研究对象,利用电导率仪测定了不同悬浮泥沙含量水体的电导率。前期实验结果已经证明悬浮泥沙含量与电导率之间有很好的线性关系。在此基础上扩大研究范围,并对影响悬浮泥沙含量与电导率关系的因素进行定量分析,结果表明,盐度、温度、颗粒粒径对电导率具有一定的影响,其中盐度的影响最大,颗粒粒径的影响最小,几乎可以忽略。在此基础上通过大量的实验数据初步建立起在盐度、温度较大变化范围内电导率与泥沙含量的一般函数关系,为实现海水悬浮泥沙含量的现场电导率原位监测系统提供可靠的数据支持。
为了寻求一种简单、快速、连续测定悬浮泥沙含量的方法,以高含沙量海区黄河口泥沙为研究对象,利用电导率仪测定了不同悬浮泥沙含量水体的电导率。前期实验结果已经证明悬浮泥沙含量与电导率之间有很好的线性关系。在此基础上扩大研究范围,并对影响悬浮泥沙含量与电导率关系的因素进行定量分析,结果表明,盐度、温度、颗粒粒径对电导率具有一定的影响,其中盐度的影响最大,颗粒粒径的影响最小,几乎可以忽略。在此基础上通过大量的实验数据初步建立起在盐度、温度较大变化范围内电导率与泥沙含量的一般函数关系,为实现海水悬浮泥沙含量的现场电导率原位监测系统提供可靠的数据支持。
2011, 33(4): 95-103.
摘要:
在采用遥感和地理信息系统技术对1985年和2005年广东省海岛海岸带土地利用数据处理的基础上,对海岛海岸带土地利用变化及其驱动因子进行分析。分析表明:(1)各土地利用类型中,农用地面积变化最大,减少了2 048 km2,占研究区内1985年农用地总面积的31.4%;(2)研究区内共围填海370 km2,其中粤东、粤西和珠江口分别占12.6%,31.2%和56.2%;(3)珠海、广州、东莞、深圳、汕头和大亚湾等地城区面积扩张均在10 倍以上,形成了环珠江口城市带;(4)近20 a来,研究区内整体土地利用综合变化率达24.2%,其中粤东、粤西和珠江口分别为15.6%,22.8%和28.2%。研究揭示了20 a间研究区内土地利用类型变化模式及其驱动力,为该区域土地资源规划、近岸海洋环境保护和深入研究奠定了基础,对其他海岸带及近海资源可持续利用具有借鉴意义。
在采用遥感和地理信息系统技术对1985年和2005年广东省海岛海岸带土地利用数据处理的基础上,对海岛海岸带土地利用变化及其驱动因子进行分析。分析表明:(1)各土地利用类型中,农用地面积变化最大,减少了2 048 km2,占研究区内1985年农用地总面积的31.4%;(2)研究区内共围填海370 km2,其中粤东、粤西和珠江口分别占12.6%,31.2%和56.2%;(3)珠海、广州、东莞、深圳、汕头和大亚湾等地城区面积扩张均在10 倍以上,形成了环珠江口城市带;(4)近20 a来,研究区内整体土地利用综合变化率达24.2%,其中粤东、粤西和珠江口分别为15.6%,22.8%和28.2%。研究揭示了20 a间研究区内土地利用类型变化模式及其驱动力,为该区域土地资源规划、近岸海洋环境保护和深入研究奠定了基础,对其他海岸带及近海资源可持续利用具有借鉴意义。
2011, 33(4): 104-110.
摘要:
光透射-光反射测量方法(T-R方法)是测量悬浮颗粒物吸收系数的主要方法之一,其中GF/F滤纸水合程度以及光程放大校正因子模型是其关键问题。GF/F滤纸水合程度对光学性质的影响实验分析结果表明,浸泡60~80 min的滤纸,其透射比、反射比和反射率误差最小,其值分别为3.0%,0.5%和0.5%。在此基础上,以小球藻为研究对象,对T-R方法的光程放大校正因子模型进行了研究,结果表明多项式回归模型优于线性和乘幂回归模型;选择二次多项式模型作为T-R方法的光程放大校正因子模型,其回归区间为 ,平均相对误差为9.19%。
光透射-光反射测量方法(T-R方法)是测量悬浮颗粒物吸收系数的主要方法之一,其中GF/F滤纸水合程度以及光程放大校正因子模型是其关键问题。GF/F滤纸水合程度对光学性质的影响实验分析结果表明,浸泡60~80 min的滤纸,其透射比、反射比和反射率误差最小,其值分别为3.0%,0.5%和0.5%。在此基础上,以小球藻为研究对象,对T-R方法的光程放大校正因子模型进行了研究,结果表明多项式回归模型优于线性和乘幂回归模型;选择二次多项式模型作为T-R方法的光程放大校正因子模型,其回归区间为 ,平均相对误差为9.19%。
2011, 33(4): 111-120.
摘要:
海底多金属硫化物矿体内热场和流场分布控制着多金属硫化物矿体的形成过程和成矿机制。在大洋钻探计划(ODP)和已有模拟实验研究的基础上,构建了一个具有三层结构的非均质海底多金属硫化物矿体模型,并利用地下热水系统体系模拟软件(Hydrothermal)模拟了不同渗透率情况下多金属硫化物矿体内部热场和流场的形态特征。模拟结果表明:(1)在均质海底硫化物矿体内随着瑞利数的增加,流体对流加强,运移速度加快,矿体温度降低;(2)多金属硫化物矿体的分层和介质的不均一性是控制矿体内的温度场结构、流体运移模式的重要因素,在很大程度上影响着矿体内部海水与热液流体的混合、矿物的沉淀/溶解等;(3)在大型多金属硫化物矿体区,热液流体的集中喷溢("黑烟囱")主要分布在矿体内部热源位置的上方,介质渗透率分布特征是影响烟囱区位置的重要因素。
海底多金属硫化物矿体内热场和流场分布控制着多金属硫化物矿体的形成过程和成矿机制。在大洋钻探计划(ODP)和已有模拟实验研究的基础上,构建了一个具有三层结构的非均质海底多金属硫化物矿体模型,并利用地下热水系统体系模拟软件(Hydrothermal)模拟了不同渗透率情况下多金属硫化物矿体内部热场和流场的形态特征。模拟结果表明:(1)在均质海底硫化物矿体内随着瑞利数的增加,流体对流加强,运移速度加快,矿体温度降低;(2)多金属硫化物矿体的分层和介质的不均一性是控制矿体内的温度场结构、流体运移模式的重要因素,在很大程度上影响着矿体内部海水与热液流体的混合、矿物的沉淀/溶解等;(3)在大型多金属硫化物矿体区,热液流体的集中喷溢("黑烟囱")主要分布在矿体内部热源位置的上方,介质渗透率分布特征是影响烟囱区位置的重要因素。
2011, 33(4): 121-128.
摘要:
通过沉积物柱孔隙水中甲烷,SO42-,Cl－,δc(34S-SO42-)、δc(13C-CH4)的垂直分布特征,研究了硫酸盐还原和甲烷厌氧氧化(anaerobic oxidation of methane,简称AOM)过程在九龙江河口沉积物中的分布规律。测定结果显示两个站位(J-A和J-E)间隙水中SO42-浓度随深度增加快速减小,分别在55和130 cm深度附近消耗殆尽,而惰性的Cl－浓度随深度没有减小的趋势;孔隙水中硫酸盐的硫同位素组成随着深度增加明显偏重。这些结果表明两个站位沉积物上部(55和130 cm)存在明显的硫酸盐还原作用。孔隙水中甲烷浓度在硫酸盐-甲烷过渡带(sulfate-methane transition,简称SMT)随着深度减小急剧增大,与此同时甲烷碳同位素组成也相应偏重,表明两个站位沉积物下部产生的大量甲烷在SMT附近被AOM消耗。沉积物中SMT分布深度与上覆水盐度存在明显的正相关,反映了研究区上覆水盐度变化所导致的硫酸盐浓度改变是控制九龙江河口沉积物中SMT深度的关键因素。
通过沉积物柱孔隙水中甲烷,SO42-,Cl－,δc(34S-SO42-)、δc(13C-CH4)的垂直分布特征,研究了硫酸盐还原和甲烷厌氧氧化(anaerobic oxidation of methane,简称AOM)过程在九龙江河口沉积物中的分布规律。测定结果显示两个站位(J-A和J-E)间隙水中SO42-浓度随深度增加快速减小,分别在55和130 cm深度附近消耗殆尽,而惰性的Cl－浓度随深度没有减小的趋势;孔隙水中硫酸盐的硫同位素组成随着深度增加明显偏重。这些结果表明两个站位沉积物上部(55和130 cm)存在明显的硫酸盐还原作用。孔隙水中甲烷浓度在硫酸盐-甲烷过渡带(sulfate-methane transition,简称SMT)随着深度减小急剧增大,与此同时甲烷碳同位素组成也相应偏重,表明两个站位沉积物下部产生的大量甲烷在SMT附近被AOM消耗。沉积物中SMT分布深度与上覆水盐度存在明显的正相关,反映了研究区上覆水盐度变化所导致的硫酸盐浓度改变是控制九龙江河口沉积物中SMT深度的关键因素。
2011, 33(4): 129-139.
摘要:
用生物地层学方法对位于中太平洋同一座海山上的2块铁锰结壳样品进行了生物地层学详细研究,发现2块样品的生长层位对应,生物组合也相同。经鉴定,2块结壳的主要生长期都是晚古新世、中始新世至晚始新世、中中新世至上新世、上新世至更新世,2个主要的结壳生长间断分别在渐新世和早始新世。
用生物地层学方法对位于中太平洋同一座海山上的2块铁锰结壳样品进行了生物地层学详细研究,发现2块样品的生长层位对应,生物组合也相同。经鉴定,2块结壳的主要生长期都是晚古新世、中始新世至晚始新世、中中新世至上新世、上新世至更新世,2个主要的结壳生长间断分别在渐新世和早始新世。
2011, 33(4): 140-146.
摘要:
2005—2009年对西沙生态监控区5个站位(永兴岛、石岛、西沙洲、赵述岛和北岛)造礁石珊瑚种类、覆盖度、补充量及其主要环境因子进行了调查。研究结果表明,西沙生态监控区造礁石珊瑚呈现逐年退化趋势,活造礁石珊瑚覆盖率从2005年的65%下降到2009年的7.93%,而死珊瑚覆盖率变化则相反,从2005年的4.70%增加到2009年的72.90%。新生珊瑚的补充量也越来越小,2005年为1.21个/m3,而2009年仅为0.07 个/m3。进一步分析表明,引起西沙生态监控区造礁石珊瑚退化的原因很多,如生物侵蚀、水温升高、海水酸化和过度捕捞等,而长棘海星大面积暴发是导致西沙生态监控区造礁石珊瑚退化的主要原因。
2005—2009年对西沙生态监控区5个站位(永兴岛、石岛、西沙洲、赵述岛和北岛)造礁石珊瑚种类、覆盖度、补充量及其主要环境因子进行了调查。研究结果表明,西沙生态监控区造礁石珊瑚呈现逐年退化趋势,活造礁石珊瑚覆盖率从2005年的65%下降到2009年的7.93%,而死珊瑚覆盖率变化则相反,从2005年的4.70%增加到2009年的72.90%。新生珊瑚的补充量也越来越小,2005年为1.21个/m3,而2009年仅为0.07 个/m3。进一步分析表明,引起西沙生态监控区造礁石珊瑚退化的原因很多,如生物侵蚀、水温升高、海水酸化和过度捕捞等,而长棘海星大面积暴发是导致西沙生态监控区造礁石珊瑚退化的主要原因。
2011, 33(4): 147-154.
摘要:
从国家海洋局第三海洋研究所海水养殖池中分离得到一株细菌AC-11,16SrDNA序列分析表明其与肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种(Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae)具有最高的序列同源性达99.78%。以此菌株为宿主菌,于2008年11月采用双层平板法分离得到3株裂解性噬菌体KP1,KP2和KP3,其中KP2分离自同一海水养殖池,另外2株则来源于厦门筼筜湖海水样品。分别对宿主菌及噬菌体进行了电镜形态观察,并对噬菌体进行了BglⅡ和EcoRⅤ两种酶的限制性酶切分析,发现它们均属于长尾噬菌体科(Siphoviridae),但具有不同的酶切图谱;同时测定了3株噬菌体的最佳感染复数、一步生长曲线及对温度、pH、紫外线、乙醚和氯仿等理化因素的敏感性等生理特性。实验结果表明3株噬菌体具有不同的生物学特性,为不同株型。本研究丰富了对噬菌体多样性的认识,并为进一步应用噬菌体诊断和治疗潜在的由肺炎克雷伯氏菌引发的疾病及细菌分型等研究提供了理论基础。
从国家海洋局第三海洋研究所海水养殖池中分离得到一株细菌AC-11,16SrDNA序列分析表明其与肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种(Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae)具有最高的序列同源性达99.78%。以此菌株为宿主菌,于2008年11月采用双层平板法分离得到3株裂解性噬菌体KP1,KP2和KP3,其中KP2分离自同一海水养殖池,另外2株则来源于厦门筼筜湖海水样品。分别对宿主菌及噬菌体进行了电镜形态观察,并对噬菌体进行了BglⅡ和EcoRⅤ两种酶的限制性酶切分析,发现它们均属于长尾噬菌体科(Siphoviridae),但具有不同的酶切图谱;同时测定了3株噬菌体的最佳感染复数、一步生长曲线及对温度、pH、紫外线、乙醚和氯仿等理化因素的敏感性等生理特性。实验结果表明3株噬菌体具有不同的生物学特性,为不同株型。本研究丰富了对噬菌体多样性的认识,并为进一步应用噬菌体诊断和治疗潜在的由肺炎克雷伯氏菌引发的疾病及细菌分型等研究提供了理论基础。
2011, 33(4): 155-162.
摘要:
在含有和滤除紫外(UV)辐射(UVR,280~400 nm)的阳光条件下,向静止、恒温的培养体系中分别充含390×10-6和800×10-6体积CO2的空气,以期探讨CO2浓度升高与阳光UV辐射对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)的生理生态学影响。结果显示,该藻对CO2加富和UVR的响应与细胞密度密切相关。在细胞密度较低时,CO2加富导致生长和有效光化学效率分别下降了11.0%和10.7%,UVR对两者的抑制率分别达19.2%和41.7%。在细胞密度较高时,CO2加富和UVR的影响明显减小,UVR的存在甚至导致生长速率的增加。UVR降低了该藻的最大电子传递速率及光能利用效率,在周围空气下分别达14.1%和21.0%,CO2加富使其进一步下降,分别达8.2%和17.6%。细胞Chl a和Chl c及类胡萝卜素含量在高CO2条件下显著增加(达4.6%,5.9%和5.2%);UVR导致类胡萝素含量升高(达4.3%)。结果表明,在阳光辐射下,CO2加富导致球形棕囊藻抵御强光及UVR胁迫能力下降,其对此的生化响应是增加具有保护作用的类胡萝卜素的含量。
在含有和滤除紫外(UV)辐射(UVR,280~400 nm)的阳光条件下,向静止、恒温的培养体系中分别充含390×10-6和800×10-6体积CO2的空气,以期探讨CO2浓度升高与阳光UV辐射对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)的生理生态学影响。结果显示,该藻对CO2加富和UVR的响应与细胞密度密切相关。在细胞密度较低时,CO2加富导致生长和有效光化学效率分别下降了11.0%和10.7%,UVR对两者的抑制率分别达19.2%和41.7%。在细胞密度较高时,CO2加富和UVR的影响明显减小,UVR的存在甚至导致生长速率的增加。UVR降低了该藻的最大电子传递速率及光能利用效率,在周围空气下分别达14.1%和21.0%,CO2加富使其进一步下降,分别达8.2%和17.6%。细胞Chl a和Chl c及类胡萝卜素含量在高CO2条件下显著增加(达4.6%,5.9%和5.2%);UVR导致类胡萝素含量升高(达4.3%)。结果表明,在阳光辐射下,CO2加富导致球形棕囊藻抵御强光及UVR胁迫能力下降,其对此的生化响应是增加具有保护作用的类胡萝卜素的含量。
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