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2017年  第39卷  第2期

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2017, 39(2): .
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论文
近60年来长江河口河势变化及其对水动力和盐水入侵的影响Ⅱ.水动力
鲍道阳, 朱建荣
2017, 39(2): 1-15. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.001
摘要:
本文基于本系列论文Ⅰ中数值化的长江河口20世纪50年代、70年代海图获得的岸线和水深资料,以及2012年水深实测资料,设置不同年代模式网格,考虑径流量、潮汐和风应力作用,建立长江河口水动力和盐水入侵三维数值模式,模拟和分析不同年代潮汐潮流、单宽余通量、分汊口水通量和分流比,及其河势变化对它们的影响。最大潮差在3个年代间的变化主要在北支区域,50年代至70年代,北支潮差减小,减小区域集中在北支中段,2012年相比70年代北支潮差增大。单宽水通量在50年代北港大于南港,北支下段向上游输运、上段量值较小,在70年代南港大于北港,北支下段量值较小、上段向下游,在2012年南北港水通量较为接近,北港稍大,整个北支水通量向上游。定量给出了50、70年代和2012年南北支、南北港大潮期间和小潮期间涨潮、落潮和净水量和分流比,结合河势变化分析了不同年代间的变化原因。
基于1993-2014年高度计数据的西北太平洋中尺度涡识别和特征分析
崔伟, 王伟, 马毅, 杨俊钢
2017, 39(2): 16-28. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.002
摘要:
本文利用22年的AVISO卫星高度计融合数据,基于WA涡旋自动识别方法对西北太平洋的中尺度涡进行了识别追踪,并统计分析了研究区域中尺度涡的空间分布特征、运动属性以及季节和年际变化。研究结果表明:22年间共追踪到生命周期超过30 d的气旋涡3 841个,反气旋涡2 836个,气旋涡数量多于反气旋涡。涡旋大部分向西移动,西向传播的涡旋分布在整个研究区域,而东向传播的涡旋则集中在黑潮及其延伸区。涡旋主要存在15°~30°N的纬度带间;分别而言,气旋涡主要分布在研究区域的北部和南部,而反气旋涡主要分布在副热带逆流区。30°~35°N之间的黑潮延伸区具有明显更高的涡动能和涡振幅,与同纬度区域相比这里的涡旋半径也较高。在季节和年际变化上,春季出现的中尺度涡最多,夏季最少;对涡旋的月生成数目与ENSO指数MEI比较发现,西北太平洋涡旋活动变化并不直接与ENSO现象相关。
HY-2卫星高度计波高资料在集合最优插值同化中的应用研究——以台风“Lipee”为例
王天驹, 齐琳琳, 朱江, 王举, 宋攀, 王晓丹
2017, 39(2): 29-38. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.003
摘要:
基于海浪模式SWAN(Simulating Waves Nearshore),以台风“Lipee”为例,开展了集合最优插值(EnOI)同化HY-2卫星高度计有效波高(SWH)资料的台风浪数值预报影响研究。结果表明,利用HY-2卫星高度计波高资料结合EnOI方法进行同化,可有效改善海浪初始场质量,同化对绝对误差的改进可达15%,均方根误差改进14%。同化对预报误差、均方根误差都有一定程度的改进,其中在0~24 h预报时效内的改进最为明显,绝对误差可改进12%,均方根误差改进13%。研究结果不仅可为海洋预报、同化提供参考,而且可为进一步加强HY-2卫星高度计资料的应用提供技术支持。
夏季大亚湾悬浮颗粒有机物碳、氮同位素组成及其物源指示
牟新悦, 陈敏, 张琨, 曾健, 杨伟锋, 张润, 郑敏芳, 邱雨生
2017, 39(2): 39-52. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.004
摘要:
2015年夏季开展了大亚湾悬浮颗粒有机物碳(POC)、氮含量(PN)及其同位素组成的研究,结果表明,δ13CPOC和δ15NPN的变化范围分别为-25.7‰~-17.4‰和-6.3‰~10.4‰,平均值分别为-20.2‰和8.2‰。大亚湾悬浮颗粒有机物含量及其碳氮同位素组成的空间变化反映了不同有机质来源的影响:喜洲岛附近海域表现出高POC、PN、δ13CPOC和δ15NPN的特征,指征着浮游植物水华的主导贡献;东北部范和港附近海域具有高POC、PN、低δ13CPOC和高δ15NPN的特征,反映了河流/河口水生有机物的影响;湾顶白寿湾附近海域的δ13CPOC和δ15NPN出现低值,体现了陆源有机质和人类污水排放的影响。借助δ13CPOC和δ15NPN的三端元混合模型,定量出海洋自生有机质、陆源有机质、河流/河口水生有机质等3个来源的贡献平均分别为70%、13%和17%,其中海洋自生有机质是夏季大亚湾悬浮颗粒有机物的最主要来源。从这3种来源颗粒有机物含量的空间变化看,海洋自生有机质含量由湾内向湾外减少,与初级生产力的空间变化相对应;河流/河口水生有机质含量在大亚湾东北部出现高值;陆源有机质含量在表、底层出现不同态势,表层陆源有机物含量在湾中部海域最低,而底层则呈现出自湾内向湾口增加的趋势,主要受控于离岸距离和珠江冲淡水、粤东沿岸上升流输送的影响。
黄、渤海沉积物中陆源脂类有机质的组成分布与转化特征
高寒凌, 邹立, 王凯, 叶曦雯
2017, 39(2): 53-61. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.005
摘要:
本文对黄、渤海表层沉积物中脂类化合物的组成进行了分析研究。结果表明,黄、渤海表层沉积物有机碳的含量为0.03%~1.02%,以黄河口含量最低,黄河口外和双台子河口外,以及北黄海和南黄海中部含量较高。有机质碳稳定同位素δ13C的分布为-21.55‰~-24.28‰,表征其陆海双重来源特征,并且海源特征由河口向海、由近岸向离岸逐渐增强。陆源脂类化合物以河口处略高,河道处略低,由河口向渤海中部和靠近渤海海峡方向迅速降低,表现出显著的河流输入特征;其形态组成由河道的游离态接近100%的绝对优势,迅速转变为渤海中部的以皂化结合态为主(大于50%),仅在渤海中部和渤海海峡附近存在小于5%的矿物结合态,转化程度较低。北黄海中部和南黄海中部泥质区的有机碳和陆源脂类化合物显著富集,但其对总有机碳的相对贡献较小;其中皂化结合态超过50%,矿物结合态小于10%,说明其具有中等偏高的转化程度。
基于综合环境因子的协同克里金法分析茎柔鱼资源丰度空间分布
方学燕, 陈新军, 冯永玖, 陈芃
2017, 39(2): 62-71. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.006
摘要:
茎柔鱼是我国重要的远洋捕捞对象之一,研究其资源丰度空间分布问题,有助于更好地理解茎柔鱼的生态习性,并提高我国鱿钓渔船的生产效率。本文利用上海海洋大学鱿钓技术组提供的2003-2012年6-9月秘鲁外海茎柔鱼捕捞数据,结合海表面温度(SST),海表面高度(SSH),海表面盐度(SSS)和叶绿素浓度(Chl a)进行协同克里金插值预测其资源丰度的空间分布。为了解决协同克里金插值中4个环境因子的权重问题,本文将4个环境因子进行归一化处理,利用主成分分析方法将其整合为单一综合环境因子,以此作为协变量。将综合环境因子与单位捕捞努力量渔获量(CPUE)进行相关性检验后进行协同克里金插值,根据平均误差(ME),均方根误差(RMSE)和标准化均方根(RMSSE)对插值结果评价,探讨此种方法的可行性。研究结果认为:(1)主成分分析方法获得的6-9月份的综合环境因子均与CPUE具有显著相关性;(2)6-7月份ME分别为0.002 6和0.002 5,预测准确性很高,平均预测结果稍高于实际观测值;而8-9月份的ME分别为-0.007 8和-0.000 2,预测准确性较高,平均预测结果稍低于实际观测值。6月份的RMSE估值精度最高,8月份的估值精度最低。6-7月份的RMSSE值小于1,说明都高估了预测的不确定性,8-9月份的RMSSE值大于1,说明都低估了预测的不确定性,则在6-9月份中的预测精度和准确性上会有一定程度的偏差。从ME、RMSE和RMSSE三者综合来看,6-9月的预测值具有一定的可靠性。
近30年长江口北支演变及其对物种多样性的影响
吴逢润, 童春富
2017, 39(2): 72-85. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.007
摘要:
分汊河口演变特征及其生态效应是当前河口海岸研究的重要热点问题。长江口北支是长江口第一级分汊的重要水道,其演变会对区域生态与环境条件产生深远的影响。本文在已有研究结果基础上,结合遥感影像分析与水域生态现状调研,阐述了近30年来长江口北支河道的演变特征和生态现状,并对河道演变对物种多样性的影响进行了深入的探讨。结果表明,近30年来北支演变的突出特点在于北支中上段束窄明显,而下段河道虽然有一定程度的束窄,但口门仍呈喇叭口形态;大量的圈围工程是导致北支中上段河道束窄的最重要因素;随着河势变化,北支分流比下降,分沙比上升,河道水深、河槽容积的下降,使北支盐水入侵加剧,水、沙、盐倒灌南支的风险增加。北支演变导致水体盐度条件的改变,使得区域生物类群以适应高盐、咸淡水环境的种类为主;而河道水深、水动力条件、水体含沙量等的变化均会对生物类群的组成产生影响。北支目前仍然是大型底栖动物、鱼类等生物类群的重要栖息地和育幼场,且具有较高的生物多样性。因此,北支治理仍需考虑维持北支水域生态系统的结构与功能不被破坏,确保区域的可持续发展。未来北支的演变趋势及其生态效应,需要在有效监测的基础上进行综合分析。
基于线粒体CO Ⅰ基因序列对中国海蛾螺科的分子系统学分析
张树乾, 张素萍
2017, 39(2): 86-95. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.008
摘要:
本研究利用18种蛾螺总科(Buccinoidea)动物的CO Ⅰ基因序列对中国海蛾螺科进行了科上和科内水平的分子系统学分析。在建立的系统发育树中,蛾螺科种类聚成了4个明显的分枝:第一枝包括侧平肩螺(Japelion latus)、朝鲜蛾螺(Buccinum koreana)、黄海蛾螺(Buccinum yokomaruae)、皮氏蛾螺(Voluthapa perryi)、香螺(Neptunea cumingi)、小鼠脊蛾螺(Lirabuccinum musculus)以及褐线蛾螺(Japeuthria cingulata);第二枝包括莫氏角亮螺(Antillophos monsecourorum)和尖鱼篮螺(Nassaria acuminata);第三枝包括黑口甲虫螺(Cantharus melanostoma)和矛唇齿螺属(Engina lanceolata);第四枝包括褐管蛾螺(Siphonalia spadicea)和长吻真螺(Euthria lubrica)。该结果与先前基于形态分析进行的亚科划分基本一致。蛾螺科的单系性没有得到支持,织纹螺科种类(Nassarius thachiN.sinarusN.euglyptus)插到蛾螺科系统树中并与角亮螺属(Antillophos)及鱼篮螺属(Nassaria)聚成一枝;东风螺科种类(Babylonia areolataB.spirata)和榧螺科种类(Oliva mustelina)与褐线蛾螺(Japeuthria cingulata)聚成一枝。东风螺属起初隶属于蛾螺科,现已被移出并作为单独的一科——东风螺科Babyloniidae,本研究确认了这一结论。鱼篮螺属(Nassaria)和角亮螺属(Antillophos)与织纹螺属(Nassarius)种类聚在一起,这与最近的分子研究得到的结果一致。
文蛤亮氨酸氨肽酶LAP3的基因克隆及其在幼体不同发育时期、成体不同组织的表达分析
阮文斌, 董迎辉, 高晓艳, 刘晨珊, 林德海, 林志华
2017, 39(2): 96-104. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.009
摘要:
为探索贝类LAP3基因的结构和功能特征以及在生长发育过程中的作用,利用cDNA末端快速扩增(RACE)法获得文蛤LAP3Mm-LAP3)基因的cDNA全长序列,并对其生物信息学、组织及发育时期表达特征进行了分析。结果显示,Mm-LAP3基因cDNA全长2 037 bp,ORF区1 254 bp,编码417个氨基酸;Mm-LAP3蛋白由Peptidase_M17超家族序列的N-端结构域和Peptidase_M17催化结构域组成。荧光实时定量PCR结果表明,Mm-LAP3基因在文蛤成体6个组织和幼体10个发育时期中均有表达,其中在斧足中的表达量显著高于其他组织(P<0.05),这与斧足蛋白含量丰富、代谢旺盛相关;在幼体10个发育时期中的表达量呈现逐渐升高的趋势,在D形幼虫时期达到最高,随后又有所降低,推测Mm-LAP3基因在早期发育时期参与了某些组织器官的形成。
浅水极限波浪几何特征的实验研究
陈洪洲, 马玉祥, 马小舟, 董国海
2017, 39(2): 105-111. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.010
摘要:
该文通过物理模型实验,对浅水区域内的波浪在破碎前极限状态下的几何特征进行了研究。实验基于JONSWAP谱对不规则波浪进行模拟,通过对波群中出现的单体极限波浪进行捕捉并对波形进行测量而得到研究样本。为了考察底坡因素对极限波浪几何特征的影响,实验共考虑了3组大小分别为β=1/15、1/30以及1/45的地形坡度。统计结果表明,在实验所采用的坡度范围内,当地波高与水深对近岸极限波浪的影响最为显著,随着水深与波高因素变化,极限波浪的几何特征也出现明显的改变。坡度因素对极限波陡和偏度的影响很小,可以被忽略,但是对不对称度参数的影响相对比较明显,坡度越陡,不对称程度越剧烈。最后,通过参数化,本文给出了极限波浪几何特征变化的经验公式。
研究报道
水杨酸浓硫酸比色法测定浒苔中硝酸盐含量
赵倩, 石晓勇, 陈月红, 王丽莎, 唐洪杰
2017, 39(2): 112-119. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.011
摘要:
浒苔是我国绿潮的主要肇事物种,测定其体内硝酸盐含量对研究浒苔对硝酸盐的同化和吸收有着重要意义。本文采用水杨酸浓硫酸比色法对浒苔体内硝酸盐含量进行了测定,并对该方法中样品预处理、显色剂使用量及工作曲线选择等步骤进行了相应的探讨及优化,使其更适用于测定浒苔体内的硝酸盐含量,同时确定了该方法的检出限、精确度和准确度。研究结果表明本文所确定的方法适用于浒苔样品中硝酸盐含量的快速测定。
中西太平洋金枪鱼围网高产渔区年间变化及其原因分析
戴澍蔚, 陈新军, 张衡, 周为峰, 徐良琦, 肖卫平
2017, 39(2): 120-128. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2017.02.012
摘要:
金枪鱼类是中西太平洋海域重要的经济鱼种,其中鲣产量约占到总产量的50%。本研究利用1995-2010年16年的中西太平洋(20°S~20°N,120°E~155°W)鲣围网生产统计数据和Niño3.4海区(5°S~5°N,120°~170°W)海表温度异常数据,对这16年鲣产量最高的十大渔区(5°×5°)进行时空格局分析,讨论渔场分布差异及CPUE与ENSO指数的关系。结果表明:16年间十大作业渔区主要分布在5°S~5°N、130°~175°E区域,这十大渔区产量占总产量的比重达47.5%,其中5°S~0°、155°~160°E,0°~5°N、130°~135°E,0°~5°N、135°~140°E及5°S~0°、160°~165°E等4个渔区产量占高产渔区产量的比重均超过10%,是中西太平洋重要的鲣产区。高产渔区的分布受海表温度影响较大,在厄尔尼诺时期,高产渔区分布明显偏东,主要分布在155°~180°E海域;在拉尼娜时期,高产渔区分布明显偏西,主要分布在130°~160°E海域。
新闻与观点
天宫二号三维成像微波高度计对海洋的首次定量遥感
杨劲松, 任林, 郑罡
2017, 39(2): 129-130.
摘要: