2023年 第45卷 第9期
2023, 45(9): 1-9.
doi: 10.12284/hyxb2023130
摘要:
为加强海表温度对热带气旋快速加强影响的认识，利用中国气象局上海台风研究所整编的热带气旋最佳路径数据集和欧洲中尺度天气预报中心提供的海温数据，选取1979−2019年期间的西北太平洋热带气旋，统计分析了海温和热带气旋强度快速变化的特征。研究结果表明：（1）约90%的热带气旋快速加强发生在夏季和秋季，分别占快速加强总次数的32.8%和56.4%，绝大部分热带气旋以跨越1个强度等级的快速加强为主，由强热带风暴快速加强到台风和由台风快速加强到强台风是出现次数较多的两种情况。（2）夏季大于28℃，秋季大于27.5℃的海表温度条件有利于热带气旋快速加强，较低强度等级的热带气旋需要更高的海表温度（> 29℃）才易出现快速加强；热带气旋快速移动有利于其中心处海温维持较高状态。（3）海温的时间变率在±0.2℃/(6 h)内，水平空间梯度低于0.4℃/(°)是热带气旋快速加强的有利条件；热带气旋强度越强，越需要平稳的海表温度环境。（4）热带气旋处于强热带风暴及以上级别时，仅利用海表温度条件对其是否发生快速加强的判断准确性较好。这一工作量化了有利于热带气旋加强的海表温度环境，为业务上基于海表温度定量预报热带气旋强度演变提供了一种技术参考。
为加强海表温度对热带气旋快速加强影响的认识，利用中国气象局上海台风研究所整编的热带气旋最佳路径数据集和欧洲中尺度天气预报中心提供的海温数据，选取1979−2019年期间的西北太平洋热带气旋，统计分析了海温和热带气旋强度快速变化的特征。研究结果表明：（1）约90%的热带气旋快速加强发生在夏季和秋季，分别占快速加强总次数的32.8%和56.4%，绝大部分热带气旋以跨越1个强度等级的快速加强为主，由强热带风暴快速加强到台风和由台风快速加强到强台风是出现次数较多的两种情况。（2）夏季大于28℃，秋季大于27.5℃的海表温度条件有利于热带气旋快速加强，较低强度等级的热带气旋需要更高的海表温度（> 29℃）才易出现快速加强；热带气旋快速移动有利于其中心处海温维持较高状态。（3）海温的时间变率在±0.2℃/(6 h)内，水平空间梯度低于0.4℃/(°)是热带气旋快速加强的有利条件；热带气旋强度越强，越需要平稳的海表温度环境。（4）热带气旋处于强热带风暴及以上级别时，仅利用海表温度条件对其是否发生快速加强的判断准确性较好。这一工作量化了有利于热带气旋加强的海表温度环境，为业务上基于海表温度定量预报热带气旋强度演变提供了一种技术参考。
2023, 45(9): 10-24.
doi: 10.12284/hyxb2023119
摘要:
海冰最早开始融化时间（EMO）是体现海冰融化的重要指标，也是影响海冰热收支的关键因素。本文使用EMO遥感数据、ERA5再分析资料和海冰密集度数据分析研究了地表气温和液态降水对EMO影响的相对贡献。研究显示，在5个研究海区中，大西洋扇区南区EMO提前最显著，1979− 2021年的变化率为−3.3 d/(10 a)。北极各海区的地表气温与EMO有着持续1～2个月的显著相关时段，其中太平洋扇区南区、大西洋扇区北区和南区的地表气温较液态降水与EMO相关的持续时间更长，相关性也更强；而对太平洋扇区北区和北极中央区，只有在EMO发生前的2～3周，液态降水对其EMO有着更高的贡献。对于太平洋扇区北区，大气环流提供的强水汽输送通道伸入该海区，使对流层低层饱和水汽增多，500 hPa位势高度的多年变化趋势具有三波绕极环流加强的结构，也有利于经向的热量交换，使比湿的垂向梯度进一步增加，为该海区EMO的提前起到一定的促进作用。对于北极中央区，在EMO提前的年份，液态降水较常年偏高33%，不仅气候态意义下的太平洋水汽通道的输送加强，欧亚大陆上空的水汽通道也与之汇合，促使北极东部形成气旋式水汽输送模态，为EMO的提前发生提供了有利条件。
海冰最早开始融化时间（EMO）是体现海冰融化的重要指标，也是影响海冰热收支的关键因素。本文使用EMO遥感数据、ERA5再分析资料和海冰密集度数据分析研究了地表气温和液态降水对EMO影响的相对贡献。研究显示，在5个研究海区中，大西洋扇区南区EMO提前最显著，1979− 2021年的变化率为−3.3 d/(10 a)。北极各海区的地表气温与EMO有着持续1～2个月的显著相关时段，其中太平洋扇区南区、大西洋扇区北区和南区的地表气温较液态降水与EMO相关的持续时间更长，相关性也更强；而对太平洋扇区北区和北极中央区，只有在EMO发生前的2～3周，液态降水对其EMO有着更高的贡献。对于太平洋扇区北区，大气环流提供的强水汽输送通道伸入该海区，使对流层低层饱和水汽增多，500 hPa位势高度的多年变化趋势具有三波绕极环流加强的结构，也有利于经向的热量交换，使比湿的垂向梯度进一步增加，为该海区EMO的提前起到一定的促进作用。对于北极中央区，在EMO提前的年份，液态降水较常年偏高33%，不仅气候态意义下的太平洋水汽通道的输送加强，欧亚大陆上空的水汽通道也与之汇合，促使北极东部形成气旋式水汽输送模态，为EMO的提前发生提供了有利条件。
2023, 45(9): 25-44.
doi: 10.12284/hyxb2023112
摘要:
数值模拟方法在研究长时间的气候变化上扮演着重要角色。一直以来，数值模式模拟年代际气候变化如太平洋年代际震荡（PDO）的位相转换存在巨大挑战。本文利用自然资源部第一海洋研究所研发的地球系统模式（First Institute of Oceanography-Earth System Model Version 2，FIO-ESM v2.0）145年（1870–2014年）历史气候模拟试验结果，结合再分析资料和另外两个地球系统模式结果，分析评估了该模式对太平洋年代际振荡的模拟能力。研究发现，FIO-ESM v2.0能够再现历史时期PDO的空间模态分布特征，其PDO指数具有10～30年的周期变化特征，同时于1960年以后能刻画出与再分析数据结果相近的PDO位相转变特征。研究表明，FIO-ESM v2.0能够较为准确地模拟出PDO的位相转变特征。另外，本文还评估了该模式对大气环流模态的模拟能力及其与PDO之间的关系，以及该模式模拟PDO的可能机制。该模式的PDO与大气环流的阿留申低压模态相关。进一步的分析表明，平流作用和热通量是关键年代际海域海温异常振幅的主要因素，而罗斯贝波西传时间则可能是影响PDO位相转变的关键因素。
数值模拟方法在研究长时间的气候变化上扮演着重要角色。一直以来，数值模式模拟年代际气候变化如太平洋年代际震荡（PDO）的位相转换存在巨大挑战。本文利用自然资源部第一海洋研究所研发的地球系统模式（First Institute of Oceanography-Earth System Model Version 2，FIO-ESM v2.0）145年（1870–2014年）历史气候模拟试验结果，结合再分析资料和另外两个地球系统模式结果，分析评估了该模式对太平洋年代际振荡的模拟能力。研究发现，FIO-ESM v2.0能够再现历史时期PDO的空间模态分布特征，其PDO指数具有10～30年的周期变化特征，同时于1960年以后能刻画出与再分析数据结果相近的PDO位相转变特征。研究表明，FIO-ESM v2.0能够较为准确地模拟出PDO的位相转变特征。另外，本文还评估了该模式对大气环流模态的模拟能力及其与PDO之间的关系，以及该模式模拟PDO的可能机制。该模式的PDO与大气环流的阿留申低压模态相关。进一步的分析表明，平流作用和热通量是关键年代际海域海温异常振幅的主要因素，而罗斯贝波西传时间则可能是影响PDO位相转变的关键因素。
2023, 45(9): 45-57.
doi: 10.12284/hyxb2023116
摘要:
本文采用固定冰数据集和南极象海豹获取的现场观测数据集，分析了南极达恩利角固定冰附近局地高密陆架水的变化。结果表明：首先，达恩利角固定冰存在显著季节变化，对于达恩利角冰间湖及局地高密陆架水的生成都具有重要影响。其次，达恩利角固定冰在2000−2014年期间年际变化很小，无显著增减趋势。第三，达恩利角固定冰附近局地高密陆架水有两个显著来源：（1）3−4月，达恩利角固定冰快速生成时伴随着强烈的盐析作用，进而局地生成高密陆架水；（2）5月，达恩利角固定冰达到最大范围，局地盐析作用减弱至很小，而上游在冰架水抑制作用减弱后，麦肯基湾冰间湖海域的高密陆架水生成增强，能够向西北输运至达恩利角固定冰附近。本研究初步证明达恩利角固定冰除了维持达恩利角冰间湖存在的作用外，对局地高密陆架水生成也可能有重要影响，同时指出一条重要的水团输运路径，这有助于提高对达恩利角附近冰−海相互作用的理解，对该地区开展更多观测或模拟研究是必要的。
本文采用固定冰数据集和南极象海豹获取的现场观测数据集，分析了南极达恩利角固定冰附近局地高密陆架水的变化。结果表明：首先，达恩利角固定冰存在显著季节变化，对于达恩利角冰间湖及局地高密陆架水的生成都具有重要影响。其次，达恩利角固定冰在2000−2014年期间年际变化很小，无显著增减趋势。第三，达恩利角固定冰附近局地高密陆架水有两个显著来源：（1）3−4月，达恩利角固定冰快速生成时伴随着强烈的盐析作用，进而局地生成高密陆架水；（2）5月，达恩利角固定冰达到最大范围，局地盐析作用减弱至很小，而上游在冰架水抑制作用减弱后，麦肯基湾冰间湖海域的高密陆架水生成增强，能够向西北输运至达恩利角固定冰附近。本研究初步证明达恩利角固定冰除了维持达恩利角冰间湖存在的作用外，对局地高密陆架水生成也可能有重要影响，同时指出一条重要的水团输运路径，这有助于提高对达恩利角附近冰−海相互作用的理解，对该地区开展更多观测或模拟研究是必要的。
2023, 45(9): 58-71.
doi: 10.12284/hyxb2023145
摘要:
台风是当今人类社会面临的全球性重大环境灾害问题之一，但由于台风器测年限较短，限制了对台风长期演化机制的研究。沉积记录成为拓展台风记录时间跨度的重要载体，其中台风沉积的有效辨识是重要基础。尽管许多研究试图基于各种指标和方法来重建长时间尺度的台风活动，但目前仍缺少对台风沉积辨识指标与方法有效性的评估。本文以高分辨率的东海内陆架泥质区ZM02孔为载体，采用放射性同位素210Pb和137Cs定年法确定沉积物的年代序列。耦合器测记录和沉积记录，分析器测时期台风强度和频率与台风沉积敏感指标（如砂含量和D90）之间的对应关系，以期探讨台风沉积辨识指标和方法的有效性。结果显示，ZM02孔的平均沉积速率为0.97 cm/a，其上部4.5～100 cm的沉积年代为1917−2011年。砂含量和D90均可作为东海内陆架泥质区台风沉积辨识的有效指标，阈值法的识别效果最好且稳定性高。砂含量可能是反映浙江海岸台风强度变化的潜在指标，而D90则可能蕴含台风频率信息。这些认识有助于更准确地利用沉积记录去拓展台风记录的时间跨度，也有助于提高从沉积记录解译环境信息的能力。
台风是当今人类社会面临的全球性重大环境灾害问题之一，但由于台风器测年限较短，限制了对台风长期演化机制的研究。沉积记录成为拓展台风记录时间跨度的重要载体，其中台风沉积的有效辨识是重要基础。尽管许多研究试图基于各种指标和方法来重建长时间尺度的台风活动，但目前仍缺少对台风沉积辨识指标与方法有效性的评估。本文以高分辨率的东海内陆架泥质区ZM02孔为载体，采用放射性同位素210Pb和137Cs定年法确定沉积物的年代序列。耦合器测记录和沉积记录，分析器测时期台风强度和频率与台风沉积敏感指标（如砂含量和D90）之间的对应关系，以期探讨台风沉积辨识指标和方法的有效性。结果显示，ZM02孔的平均沉积速率为0.97 cm/a，其上部4.5～100 cm的沉积年代为1917−2011年。砂含量和D90均可作为东海内陆架泥质区台风沉积辨识的有效指标，阈值法的识别效果最好且稳定性高。砂含量可能是反映浙江海岸台风强度变化的潜在指标，而D90则可能蕴含台风频率信息。这些认识有助于更准确地利用沉积记录去拓展台风记录的时间跨度，也有助于提高从沉积记录解译环境信息的能力。
2023, 45(9): 72-81.
doi: 10.12284/hyxb2023136
摘要:
最大熵模型（Maximum Entropy Model，Maxent）和栖息地指数（Habitat Suitability Index，HSI）模型均广泛应用于渔情预报研究中。为比较两模型渔情预报效果以提升日本鲭（Scomber japonicus）资源的科学管理水平，本研究利用2003−2012年东、黄海日本鲭的渔业数据以及海表温度、海面高度、海表盐度、海表温度梯度等海洋环境数据，构建最大熵模型和HSI模型，以分析、比较两模型对东、黄海日本鲭栖息地的预测效果，并利用受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线下面积（Area Under Curve，AUC）、模型预测的渔场概率与实际渔获量百分比之间的对应关系对两模型渔情预报效果进行了定量评价。结果表明：（1）最大熵模型预测的渔场发生高概率位置与捕捞位置基本重合，在无历史捕捞数据海域预测渔场发生的概率较低；HSI模型预测的高栖息地指数位置与捕捞位置部分重合，在无历史捕捞数据海域也可获得较高的栖息地指数，将非渔场预测为渔场的概率较高；（2）最大熵模型和HSI模型的月平均AUC值分别为0.95和0.66，故最大熵模型的预测结果相对较好；（3）使用HSI模型时，应在模型中加入非渔场数据，并加强对此类数据的收集，否则该类模型预报渔场时有扩大化的可能；使用最大熵模型时，必须提高渔业数据的空间覆盖率，否则无法全面反映渔场时空分布动态。本文研究结果可为提升东、黄海日本鲭渔情预报精度提供参考。
最大熵模型（Maximum Entropy Model，Maxent）和栖息地指数（Habitat Suitability Index，HSI）模型均广泛应用于渔情预报研究中。为比较两模型渔情预报效果以提升日本鲭（Scomber japonicus）资源的科学管理水平，本研究利用2003−2012年东、黄海日本鲭的渔业数据以及海表温度、海面高度、海表盐度、海表温度梯度等海洋环境数据，构建最大熵模型和HSI模型，以分析、比较两模型对东、黄海日本鲭栖息地的预测效果，并利用受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线下面积（Area Under Curve，AUC）、模型预测的渔场概率与实际渔获量百分比之间的对应关系对两模型渔情预报效果进行了定量评价。结果表明：（1）最大熵模型预测的渔场发生高概率位置与捕捞位置基本重合，在无历史捕捞数据海域预测渔场发生的概率较低；HSI模型预测的高栖息地指数位置与捕捞位置部分重合，在无历史捕捞数据海域也可获得较高的栖息地指数，将非渔场预测为渔场的概率较高；（2）最大熵模型和HSI模型的月平均AUC值分别为0.95和0.66，故最大熵模型的预测结果相对较好；（3）使用HSI模型时，应在模型中加入非渔场数据，并加强对此类数据的收集，否则该类模型预报渔场时有扩大化的可能；使用最大熵模型时，必须提高渔业数据的空间覆盖率，否则无法全面反映渔场时空分布动态。本文研究结果可为提升东、黄海日本鲭渔情预报精度提供参考。
2023, 45(9): 82-90.
doi: 10.12284/hyxb2023134
摘要:
随着生物多样性的丧失，全球许多海洋生态系统的功能发生了显著变化。为了解生物多样性和生态系统功能之间的关系，科学的海洋生态保护与管理显得尤为重要。本研究根据2013−2022年春季在海州湾及其邻近海域进行的底拖网调查数据，基于结构方程模型（SEM）探究了底栖鱼类群落中环境因素、生物多样性（物种丰富度与均匀度）和生态系统功能指标（以总生物量表示）之间的关系。结果表明：物种丰富度和生物量之间存在显著的正相关，而均匀度和生物量存在显著的负相关。环境因素中盐度对物种丰富度和生物量均有显著的影响，而对于温度来说，夏季与冬季的温度比年平均温度对生物量的影响更强烈。本研究表明，生态位互补效应和选择效应这两种机制可能同时对维持海州湾底层鱼类群落中的生物多样性−生物量关系发挥了作用，此外这种关系还依赖于它们所生存的环境和栖息条件。
随着生物多样性的丧失，全球许多海洋生态系统的功能发生了显著变化。为了解生物多样性和生态系统功能之间的关系，科学的海洋生态保护与管理显得尤为重要。本研究根据2013−2022年春季在海州湾及其邻近海域进行的底拖网调查数据，基于结构方程模型（SEM）探究了底栖鱼类群落中环境因素、生物多样性（物种丰富度与均匀度）和生态系统功能指标（以总生物量表示）之间的关系。结果表明：物种丰富度和生物量之间存在显著的正相关，而均匀度和生物量存在显著的负相关。环境因素中盐度对物种丰富度和生物量均有显著的影响，而对于温度来说，夏季与冬季的温度比年平均温度对生物量的影响更强烈。本研究表明，生态位互补效应和选择效应这两种机制可能同时对维持海州湾底层鱼类群落中的生物多样性−生物量关系发挥了作用，此外这种关系还依赖于它们所生存的环境和栖息条件。
2023, 45(9): 91-104.
doi: 10.12284/hyxb2023128
摘要:
本研究利用碳、氮稳定同位素（δ13C、δ15N）技术，估算了秋季涠洲岛珊瑚礁主要鱼类的营养级（TL）和主要碳源，结合6个群落营养结构量化指标，初步分析秋季涠洲岛珊瑚礁主要鱼类的营养关系。结果表明，不同鱼类之间的δ13C和δ15N值差异显著（p < 0.01），其中，δ13C值介于−18.3‰～−15.4‰，δ15N值介于12.9‰～16.3‰。鱼类TL介于2.5～3.4，平均TL为3.0 ± 0.8，显示涠洲岛的鱼类以肉食性为主。涠洲岛鱼类的有机碳源比较复杂，但大型海藻和底栖微藻是驱动鱼类食物网的关键碳源。鱼类群落的食源多样性水平和营养级长度（CR和NR）分别为2.35和3.09。凸多边形总面积（TA）、平均离心距离（CD）、平均最近相邻距离（MNND）和最近相邻距离的标准差（SDNND）分别为4.48、0.89、0.40和0.29，表明涠洲岛珊瑚礁鱼类群落的营养结构具有营养冗余程度较高，但食物链较短和营养多样性低等特征。以上结果表明，涠洲岛珊瑚礁生态系统食物网结构不完整，未来有必要开展适当的管控和修复措施恢复涠洲岛珊瑚礁生态系统的结构和功能。
本研究利用碳、氮稳定同位素（δ13C、δ15N）技术，估算了秋季涠洲岛珊瑚礁主要鱼类的营养级（TL）和主要碳源，结合6个群落营养结构量化指标，初步分析秋季涠洲岛珊瑚礁主要鱼类的营养关系。结果表明，不同鱼类之间的δ13C和δ15N值差异显著（p < 0.01），其中，δ13C值介于−18.3‰～−15.4‰，δ15N值介于12.9‰～16.3‰。鱼类TL介于2.5～3.4，平均TL为3.0 ± 0.8，显示涠洲岛的鱼类以肉食性为主。涠洲岛鱼类的有机碳源比较复杂，但大型海藻和底栖微藻是驱动鱼类食物网的关键碳源。鱼类群落的食源多样性水平和营养级长度（CR和NR）分别为2.35和3.09。凸多边形总面积（TA）、平均离心距离（CD）、平均最近相邻距离（MNND）和最近相邻距离的标准差（SDNND）分别为4.48、0.89、0.40和0.29，表明涠洲岛珊瑚礁鱼类群落的营养结构具有营养冗余程度较高，但食物链较短和营养多样性低等特征。以上结果表明，涠洲岛珊瑚礁生态系统食物网结构不完整，未来有必要开展适当的管控和修复措施恢复涠洲岛珊瑚礁生态系统的结构和功能。
2023, 45(9): 105-118.
doi: 10.12284/hyxb2023120
摘要:
食物网结构特征和能量流动的研究，对于维持海洋生态系统结构和功能的稳定具有重要意义，有助于深入理解海洋生态系统的复杂过程。本研究基于2019−2021年在江苏近海北部海域开展的季节性渔业资源底拖网调查数据，通过构建基于蒙特卡罗马尔科夫链算法的逆线性模型（Linear Inverse Models using a Monte Carlo Method Coupled with Markov Chain, LIM-MCMC），结合生态网络分析（Ecological Network Analysis，ENA）的方法，分析了该海域生态系统状态和食物网能量流动特征，旨在为江苏近海北部海域食物网营养动力学研究提供参考依据。结果表明，该海域生态系统共包含299条能量流动路径，能量流动分布整体呈典型的金字塔结构，各功能群呼吸消耗和流入有机碎屑的能量保持同步性。通过与其他海域比较发现，江苏近海北部海域生态系统的连接指数（Connectance，C）和系统杂食指数（System Omnivory Index，SOI）分别为0.40和0.22，处于较高水平，表明该生态系统不同营养级间的营养联系较为紧密，食物网结构相对复杂，能够在较大程度上抵御外界扰动。总初级生产力/总呼吸（Total Primary Production/Total Respiration，TPP/TR）和Finn’s循环指数（Finn’s Cycling Index，FCI）分别为1.05和5.76%，表明该生态系统对能量利用效率较高。此外，约束效率（Constraint Efficiency，CE）、发展程度（Extent of Development，AC）、协同效应指数（Synergism Index，b/c）和主导间接效应（Dominance Indirect Effects，i/d）也表明该生态系统具有较高的系统发展程度、再生潜力和系统发展空间。本研究将有助于为江苏近海北部海域生态系统的修复和渔业资源的可持续利用提供理论基础，为实施基于生态系统的渔业管理提供科学依据。
食物网结构特征和能量流动的研究，对于维持海洋生态系统结构和功能的稳定具有重要意义，有助于深入理解海洋生态系统的复杂过程。本研究基于2019−2021年在江苏近海北部海域开展的季节性渔业资源底拖网调查数据，通过构建基于蒙特卡罗马尔科夫链算法的逆线性模型（Linear Inverse Models using a Monte Carlo Method Coupled with Markov Chain, LIM-MCMC），结合生态网络分析（Ecological Network Analysis，ENA）的方法，分析了该海域生态系统状态和食物网能量流动特征，旨在为江苏近海北部海域食物网营养动力学研究提供参考依据。结果表明，该海域生态系统共包含299条能量流动路径，能量流动分布整体呈典型的金字塔结构，各功能群呼吸消耗和流入有机碎屑的能量保持同步性。通过与其他海域比较发现，江苏近海北部海域生态系统的连接指数（Connectance，C）和系统杂食指数（System Omnivory Index，SOI）分别为0.40和0.22，处于较高水平，表明该生态系统不同营养级间的营养联系较为紧密，食物网结构相对复杂，能够在较大程度上抵御外界扰动。总初级生产力/总呼吸（Total Primary Production/Total Respiration，TPP/TR）和Finn’s循环指数（Finn’s Cycling Index，FCI）分别为1.05和5.76%，表明该生态系统对能量利用效率较高。此外，约束效率（Constraint Efficiency，CE）、发展程度（Extent of Development，AC）、协同效应指数（Synergism Index，b/c）和主导间接效应（Dominance Indirect Effects，i/d）也表明该生态系统具有较高的系统发展程度、再生潜力和系统发展空间。本研究将有助于为江苏近海北部海域生态系统的修复和渔业资源的可持续利用提供理论基础，为实施基于生态系统的渔业管理提供科学依据。
2023, 45(9): 119-127.
doi: 10.12284/hyxb2023132
摘要:
眶灯鱼属（Diaphus）是灯笼鱼科中物种丰度最高，种群数量最丰富的属之一，也是大洋中深层鱼类中的优势类群，但由于外部形态的高度相似，目前对眶灯鱼属的种类鉴定存在较多困难。为探究耳石地标点形态分析法（简称地标点法）在识别耳石形态相似、分布海域有较大重叠的眶灯鱼种间矢耳石差异的可行性，本文采集了分布于印度洋的西氏眶灯鱼（Diaphus thiollierei）和分布于南海的喀什眶灯鱼（D. garmani）和马来眶灯鱼（D. malayanus）的耳石应用地标点法进行形态分析。分析结果显示，3种眶灯鱼的矢耳石形态差异主要集中于内部听沟，内部标点贡献率达62%。网格差异可视化表明，西氏眶灯鱼矢耳石翼叶长度长于其他两种，而宽度则略窄。利用贝叶斯函数进行分类判别，结果表明西氏眶灯鱼判别成功率达到100%，而其余两种眶灯鱼则存在少量误判。此外，本研究结合样本栖息环境差异及相互间的亲缘关系，发现造成3种眶灯鱼矢耳石听沟形态差异的主要原因可能来源于所栖息海域的巨大盐度差异，但盐度影响矢耳石听沟形态的内在生理机制还需进一步研究。
眶灯鱼属（Diaphus）是灯笼鱼科中物种丰度最高，种群数量最丰富的属之一，也是大洋中深层鱼类中的优势类群，但由于外部形态的高度相似，目前对眶灯鱼属的种类鉴定存在较多困难。为探究耳石地标点形态分析法（简称地标点法）在识别耳石形态相似、分布海域有较大重叠的眶灯鱼种间矢耳石差异的可行性，本文采集了分布于印度洋的西氏眶灯鱼（Diaphus thiollierei）和分布于南海的喀什眶灯鱼（D. garmani）和马来眶灯鱼（D. malayanus）的耳石应用地标点法进行形态分析。分析结果显示，3种眶灯鱼的矢耳石形态差异主要集中于内部听沟，内部标点贡献率达62%。网格差异可视化表明，西氏眶灯鱼矢耳石翼叶长度长于其他两种，而宽度则略窄。利用贝叶斯函数进行分类判别，结果表明西氏眶灯鱼判别成功率达到100%，而其余两种眶灯鱼则存在少量误判。此外，本研究结合样本栖息环境差异及相互间的亲缘关系，发现造成3种眶灯鱼矢耳石听沟形态差异的主要原因可能来源于所栖息海域的巨大盐度差异，但盐度影响矢耳石听沟形态的内在生理机制还需进一步研究。
2023, 45(9): 128-140.
doi: 10.12284/hyxb2023126
摘要:
近年来，东海频现对大黄鱼（Larimichthys crocea）大网捕获（吨级规模以上），引起了对衰退中的野生大黄鱼资源保护的担忧。为查明东海野生大黄鱼洄游规律，本文根据2020−2022年在浙江近海产卵场和外海越冬场采集的不同批次野生大黄鱼样本，利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）测定耳石微化学元素，结合聚类分析和主成分分析（PCA），对不同大黄鱼群体进行了划分，结合耳石的年轮特征，研究大黄鱼群体的栖息生境，推测大黄鱼洄游路线。结果表明，Ba/Ca\begin{document}$\leqslant$\end{document} ![]()
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近年来，东海频现对大黄鱼（Larimichthys crocea）大网捕获（吨级规模以上），引起了对衰退中的野生大黄鱼资源保护的担忧。为查明东海野生大黄鱼洄游规律，本文根据2020−2022年在浙江近海产卵场和外海越冬场采集的不同批次野生大黄鱼样本，利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）测定耳石微化学元素，结合聚类分析和主成分分析（PCA），对不同大黄鱼群体进行了划分，结合耳石的年轮特征，研究大黄鱼群体的栖息生境，推测大黄鱼洄游路线。结果表明，Ba/Ca
2023, 45(9): 141-151.
doi: 10.12284/hyxb2023114
摘要:
核因子κB（Nuclear Factor kappa-B，NF-κB）具有免疫、炎症、凋亡、细胞增殖和发育的调节作用，目前NF-κB在脊椎动物和果蝇中的研究较为丰富，在贝类中的报道较少。为进一步探究NF-κB在厚壳贻贝（Mytilus coruscus）免疫和发育中的作用，本研究克隆了厚壳贻贝McNF-κB基因的序列全长，其全长为4 087 bp，开放阅读框为2 613 bp，编码871个氨基酸，具有典型的锚蛋白重复序列（ankyrinrepeat, ANK）结构域和死亡结构域。氨基酸序列分析结果发现，该基因与欧洲贻贝（Mytilus edulis）和地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）分别具有72.76%和66.58%同源性，且在系统进化树中与欧洲贻贝和地中海贻贝聚为一支。经实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检验表明，McNF-κB基因于厚壳贻贝各组织均有分布，在鳃中表达最高；McNF-κB基因在厚壳贻贝眼点幼虫阶段和稚贝阶段均有表达，且在稚贝阶段表达量显著高于眼点幼虫阶段。利用RNA干扰技术沉默眼点幼虫McNF-κB基因后幼虫变态率显著下降，推测McNF-κB基因调控厚壳贻贝幼虫变态过程。本研究为探究McNF-κB基因如何调控厚壳贻贝发育奠定了基础。
核因子κB（Nuclear Factor kappa-B，NF-κB）具有免疫、炎症、凋亡、细胞增殖和发育的调节作用，目前NF-κB在脊椎动物和果蝇中的研究较为丰富，在贝类中的报道较少。为进一步探究NF-κB在厚壳贻贝（Mytilus coruscus）免疫和发育中的作用，本研究克隆了厚壳贻贝McNF-κB基因的序列全长，其全长为4 087 bp，开放阅读框为2 613 bp，编码871个氨基酸，具有典型的锚蛋白重复序列（ankyrinrepeat, ANK）结构域和死亡结构域。氨基酸序列分析结果发现，该基因与欧洲贻贝（Mytilus edulis）和地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）分别具有72.76%和66.58%同源性，且在系统进化树中与欧洲贻贝和地中海贻贝聚为一支。经实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检验表明，McNF-κB基因于厚壳贻贝各组织均有分布，在鳃中表达最高；McNF-κB基因在厚壳贻贝眼点幼虫阶段和稚贝阶段均有表达，且在稚贝阶段表达量显著高于眼点幼虫阶段。利用RNA干扰技术沉默眼点幼虫McNF-κB基因后幼虫变态率显著下降，推测McNF-κB基因调控厚壳贻贝幼虫变态过程。本研究为探究McNF-κB基因如何调控厚壳贻贝发育奠定了基础。
2023, 45(9): 152-167.
doi: 10.12284/hyxb2023118
摘要:
基于非静压单相流模型（NHWAVE），对随机波浪在透水珊瑚岸礁上传播过程进行了数值模拟，综合考虑入射波高、礁坪水深、谱峰周期、透水层厚度、透水层孔隙率以及颗粒的中值粒径等因素对岸礁波浪水动力特性的影响，重点分析了短波波高、低频长波波高、平均水位的沿礁变化，并与无透水层的岸礁情况进行了对比。研究表明：透水层的存在减弱了波浪在礁前斜坡的浅水变形和在礁缘附近的波浪破碎，显著降低了岸线附近的短波波高、低频长波波高以及波浪增水值，除此之外，透水层的存在会降低波浪在岸滩的最大爬高；透水层的孔隙率和颗粒的中值粒径对波浪传播变形特征的影响可忽略不计；入射波高和谱峰周期越大，岸礁透水层对短波、长波及波浪增水的影响越显著；当增大礁坪水深时，透水层对波浪的消减作用减弱；随着透水层厚度的增大，岸线附近的短波波高、长波波高和波浪增水值随之减小。
基于非静压单相流模型（NHWAVE），对随机波浪在透水珊瑚岸礁上传播过程进行了数值模拟，综合考虑入射波高、礁坪水深、谱峰周期、透水层厚度、透水层孔隙率以及颗粒的中值粒径等因素对岸礁波浪水动力特性的影响，重点分析了短波波高、低频长波波高、平均水位的沿礁变化，并与无透水层的岸礁情况进行了对比。研究表明：透水层的存在减弱了波浪在礁前斜坡的浅水变形和在礁缘附近的波浪破碎，显著降低了岸线附近的短波波高、低频长波波高以及波浪增水值，除此之外，透水层的存在会降低波浪在岸滩的最大爬高；透水层的孔隙率和颗粒的中值粒径对波浪传播变形特征的影响可忽略不计；入射波高和谱峰周期越大，岸礁透水层对短波、长波及波浪增水的影响越显著；当增大礁坪水深时，透水层对波浪的消减作用减弱；随着透水层厚度的增大，岸线附近的短波波高、长波波高和波浪增水值随之减小。
2023, 45(9): 168-176.
doi: 10.12284/hyxb2023122
摘要:
海水介质的不均匀性导致声波传播过程会产生折射效应，采用平面声基阵的超短基线系统在测量过程中会受到该现象的影响，从而使测量结果产生较大的误差，通常采用声线跟踪的方法利用实测声速剖面进行声线修正。准确的波束入射角是确保声线跟踪精度的前提，超短基线系统是利用声学相位差推算得到近似波束入射角，而利用近似波束入射角进行声线跟踪会造成一定的精度损失。针对上述问题，本文提出了一种超短基线水声定位的波束入射角迭代修正方法，基于常梯度声线跟踪构建起了波束入射角与传播时间的迭代计算关系，采用埃特金加速法实现了波束入射角的非线性方程快速解算。通过仿真实验证明本文提出方法能够实现波束入射角与目标位置的准确计算，有效消除了折射效应对超短基线水下定位的影响。
海水介质的不均匀性导致声波传播过程会产生折射效应，采用平面声基阵的超短基线系统在测量过程中会受到该现象的影响，从而使测量结果产生较大的误差，通常采用声线跟踪的方法利用实测声速剖面进行声线修正。准确的波束入射角是确保声线跟踪精度的前提，超短基线系统是利用声学相位差推算得到近似波束入射角，而利用近似波束入射角进行声线跟踪会造成一定的精度损失。针对上述问题，本文提出了一种超短基线水声定位的波束入射角迭代修正方法，基于常梯度声线跟踪构建起了波束入射角与传播时间的迭代计算关系，采用埃特金加速法实现了波束入射角的非线性方程快速解算。通过仿真实验证明本文提出方法能够实现波束入射角与目标位置的准确计算，有效消除了折射效应对超短基线水下定位的影响。
2023, 45(9): 177-188.
doi: 10.12284/hyxb2023110
摘要:
基于辽东湾入海河流120个监测断面（含16个入海断面）的水质数据，采用主成分分析−多元线性回归模型等方法，研究其有机物、营养盐和重金属等的污染特征和入海通量，并分析其可能来源。结果表明，水质超标指标主要是高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（AN）浓度、总磷（TP）浓度和总氮（TN）浓度，其他指标符合I类地表水水质标准。TN/TP比值较高，严重偏离Redfield比值，陆源高含量氮和低含量磷的输入是造成渤海海水TN/TP升高的主要因素。非汛期的溶解氧（DO）浓度、电导率（EC）、AN浓度和TN浓度显著高于汛期，而非汛期的pH、浊度、CODMn和TP浓度显著低于汛期。2021年河口有机物和营养盐浓度受河流穿行农业区等因素的影响，重金属浓度则与域内工业企业分布有关。TN、TP、化学需氧量（COD）、AN和石油类年入海通量分别为3.63 × 104 t、1 608.5 t、14.8 ×104 t、3 086.6 t和221.9 t，Hg、Cd、Pb、As和Cr6+分别为0.264 t、0.253 t、1.978 t、20.434 t和31.651 t。研究区主要的污染源按照其贡献大小依次为生活污水和工业废水、水动力条件等水文因素所致的污染源、水−气界面物质交换及二次转化源和农田地表径流与交通运输产生的非点源。
基于辽东湾入海河流120个监测断面（含16个入海断面）的水质数据，采用主成分分析−多元线性回归模型等方法，研究其有机物、营养盐和重金属等的污染特征和入海通量，并分析其可能来源。结果表明，水质超标指标主要是高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（AN）浓度、总磷（TP）浓度和总氮（TN）浓度，其他指标符合I类地表水水质标准。TN/TP比值较高，严重偏离Redfield比值，陆源高含量氮和低含量磷的输入是造成渤海海水TN/TP升高的主要因素。非汛期的溶解氧（DO）浓度、电导率（EC）、AN浓度和TN浓度显著高于汛期，而非汛期的pH、浊度、CODMn和TP浓度显著低于汛期。2021年河口有机物和营养盐浓度受河流穿行农业区等因素的影响，重金属浓度则与域内工业企业分布有关。TN、TP、化学需氧量（COD）、AN和石油类年入海通量分别为3.63 × 104 t、1 608.5 t、14.8 ×104 t、3 086.6 t和221.9 t，Hg、Cd、Pb、As和Cr6+分别为0.264 t、0.253 t、1.978 t、20.434 t和31.651 t。研究区主要的污染源按照其贡献大小依次为生活污水和工业废水、水动力条件等水文因素所致的污染源、水−气界面物质交换及二次转化源和农田地表径流与交通运输产生的非点源。
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