中国海洋大学学报(自科版)


综述

  • 海洋二甲基硫生态模型研究综述

    赵亮;沈家葳;蒋昊;

    海洋硫循环是全球硫循环重要的组成部分,而活跃于上层海洋的二甲基硫(DMS)是主要的生源硫化物,是现今国内外硫循环研究的热点之一。二甲基硫的生物、化学过程较为复杂,其在水体中的分布与浮游植物、浮游动物、细菌等生物因素以及光照、营养盐等环境因素密切相关。本文综述了与DMS循环有关的生物、化学循环过程及其参数化方案,包括细菌消耗、光化学氧化和海-气交换等。根据国内外研究进展,讨论了需要解决的问题,建立了东中国海DMS循环的概念模型。期望通过发展一个中国东部陆架海域物理-生物地球化学耦合三维生态动力学模式,获取DMS海气交换通量的时空分布,并定量评估中国东部陆架海域对全球大气温室效应的贡献。

    2018年11期 v.48;No.287 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K]
    [引用频次:6 ]
  • 微藻脂肪酸生物合成的研究进展

    米铁柱;张梅;甄毓;

    本文概述了微藻脂肪酸生物合成的研究进展,主要包括微藻脂肪酸生物合成途径的解析、影响脂肪酸积累的因素以及微藻脂肪酸生物合成基因工程的研究进展等3个方面的内容。具体阐述了化学因素和物理因素对脂肪酸积累的影响,总结了当前通过基因工程手段提高微藻脂肪酸含量的发展思路,同时结合自身的研究成果对微藻脂肪酸生物合成的研究进行了展望。

    2018年11期 v.48;No.287 60-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
    [引用频次:13 ]

研究论文

  • 东中国海1976—1996年上层海洋盐度变化趋势及机制初步探讨

    王玉琦;林霄沛;

    本文采用客观分析资料Ishii,分析东中国海1976—1996年上层海洋不同深度盐度变化的空间分布结构;并结合OAflux客观分析蒸发资料和GPCP实测降水资料以及大通站长江径流量资料,分析蒸发、降水、淡水通量(蒸发与降水之差)、长江冲淡水等表面强迫对东中国海盐度变化的影响。研究表明:东中国海盐度变化趋势有明显的区域差异性:渤海和北黄海区域表层盐度呈上升趋势,主要受黄河径流量持续减少的影响;长江口附近区域的表层盐度主要受长江径流量变化的影响,夏季盐度升高趋势明显且影响范围至对马海峡附近,冬季趋势不明显;东海黑潮区域(长江口附近区域除外)表层盐度与淡水通量(蒸发与降水之差)变化一致呈上升趋势。另外,除渤海和北黄海以外的沿岸浅水区表层盐度呈降低趋势,主要受陆地降水增加的影响。表层以下盐度的变化与表层不同,上升趋势大致与主要暖流路径一致,可能是水平平流作用占主导地位。

    2018年11期 v.48;No.287 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1573K]
    [引用频次:4 ]
  • 诺氟沙星在壳聚糖-生物炭复合材料上的解吸行为研究

    郎印海;刘犇;何淑雯;赵华轩;

    吸附材料再生可以实现吸附材料的循环使用,降低处理成本。本文研究了壳聚糖-生物炭复合材料上诺氟沙星(NOR)解吸的影响因素,考察了NOR解吸动力学过程,并通过多次再生实验探讨了其重复使用潜力。结果表明,以NaOH为解吸剂时有利于促进壳聚糖-生物炭复合材料上NOR的解吸,随NaOH浓度的提高,NOR的解吸率增大。溶液离子强度提高了NOR的解吸率,离子强度为0.1mol/L时NOR的解吸效果最好。热力学参数ΔG和ΔS表明该解吸过程是自发进行的吸热反应。NOR在壳聚糖-生物炭复合材料上的解吸主要受慢解吸和极慢解吸控制。双常数方程和Elovich方程可较好描述复合材料上NOR的解吸动力学行为。壳聚糖-生物炭复合材料重复使用6次后,NOR的解吸率为66.88%,吸附量为8.675mg/g,表明壳聚糖-生物炭复合材料具有较好的可循环利用潜能。

    2018年11期 v.48;No.287 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
    [引用频次:11 ]
  • 波流耦合作用下双层砂质海床累积液化特征数值分析

    刘小丽;周杰;崔浩男;何影;

    波流共同作用下双层砂质海床的稳定性,目前集中于对其瞬态液化特征的研究,由于海床瞬态液化深度一般较小,难以全面反映双层砂质海床的液化特征,故有必要对其累积液化特征进行分析。基于海床累积孔隙水压力发展控制方程,利用Comsol Multiphysics有限元分析平台,对波流耦合作用下双层砂质海床的累积液化特征进行了分析。结果表明,顺流会增大海床的液化深度,考虑到海床的累积液化效应,实际海况中的较大流速不容忽视;上下层海床的渗透系数及其相对厚度对双层海床的累积液化特征有重要影响。

    2018年11期 v.48;No.287 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 488K]
    [引用频次:2 ]
  • 海水驯化对虹鳟鳃、肌肉和肝脏磷脂脂肪酸组成的影响

    刘骋跃;周演根;董亢;曹逸铭;孙大江;高勤峰;董双林;

    海水养殖的虹鳟(Oncorhynchus mykiss)品质优于淡水养殖,但在海水驯化过程中会造成虹鳟死亡。为探究虹鳟在海水驯化过程的适应机制,本实验测定了海水驯化前后虹鳟鳃、肌肉和肝脏中磷脂脂肪酸的组成。研究显示,3种组织器官共检测出15~20种脂肪酸,其中饱和脂肪酸(Saturated fatty acids;SFA)中所占比例最高的是棕榈酸(Palmitic acid,16:0),单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids;MUFA)中所占比例最高的是油酸(Oleic acid,18:1n9),多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids;PUFA)中所占比例最高的是DHA(Docosahexaenoic acid,22:6n3)。海水驯化可显著影响膜磷脂的不饱和指数(Unsaturated index;UI)、不饱和率(Unsaturated to saturated fatty acids ratio;U/S)、平均脂肪酸长度(Average number of C-atoms of the unsaturated fatty acid;LENGTH),且膜磷脂脂肪酸组成的变化存在显著的组织特异性。结果显示,海水驯化后,肌肉和鳃膜磷脂中SFA的比例显著上升,这使生物膜黏稠性(刚性)和抗氧化性提高,为了维持体内渗透压平衡,排泄多余离子,鳃中磷脂需要富集更多PUFA,尤其是与Na+/K+-ATP酶活性相关的花生四烯酸(20:4n6;ARA)和DHA(22:6n3)。与肌肉和鳃不同,肝脏膜磷脂中PUFA和MUFA均显著增加,使得膜流动性提高,代谢效率提高。

    2018年11期 v.48;No.287 33-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
    [引用频次:4 ]
  • 一株麦氏交替单胞菌的异养硝化-好氧反硝化特性研究

    田长城;黄飞;苏真真;潘鲁青;李赟;

    本文研究了以硫酸铵、亚硝酸钠和硝酸钾为氮源时异养硝化-好氧反硝化菌Alteromonas macleodii 8D的脱氮特性。研究表明,当分别以硫酸铵、亚硝酸钠和硝酸钾为唯一氮源时,培养48h,菌株对氨氮(NH_4~+-N)、亚硝态氮(NO_2~--N)和硝态氮(NO_3~--N)的去除率分别为58.64%、67.41%和50.28%。NH_4~+-N去除过程中并未检测到明显的NO_2~--N和NO_3~--N的积累,然而在NO_2~--N和NO_3~--N去除过程中却明显检测到了NH_4~+-N的积累。NH_4~+-N和NO_2~--N共存时,NO_2~--N抑制了菌株对NH_4~+-N的去除,而NH_4~+-N则将NO_2~--N去除效率提高了22.95%。NH_4~+-N和NO_3~--N共存时,NO_3~--N将NH_4~+-N去除效率提高了12.46%,而NH_4~+-N对NO_3~--N去除无显著影响。NO_2~--N和NO_3~--N共存时,将NO_2~--N和NO_3~--N的去除效率提高了29.19%和15.48%。NH_4~+-N、NO_2~--N和NO_3~--N共存时,将3种无机氮的去除效率提高了38.57%、27.17%和42.56%。研究结果显示,3种无机氮共存时菌株Alteromonas macleodii 8D有最好的除氮表现,作为除氮的理想菌株,该菌株可用于实际养殖水体无机氮的去除。

    2018年11期 v.48;No.287 42-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]
    [引用频次:7 ]
  • 山东俚岛人工鱼礁区大泷六线鱼生长、死亡及资源评价

    王佳琦;刘淑德;唐衍力;杨文昭;方光杰;

    为研究人工鱼礁区大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)生长、死亡和资源利用,本文根据2012—2015年山东俚岛人工鱼礁区与对照区的地笼与三重刺网调查资料,运用ELEFAN I基于体长频率时间序列分析法、变换体长渔获曲线法、单位补充量等渔获量曲线法和生物学参考点等对其群体结构、生长、死亡、资源现状和资源管理进行初步研究,再运用蒙特卡洛模拟法将不确定性分析引入资源评估。研究表明鱼礁区大泷六线鱼平均体长、平均体重、渐近体长和渐进体重均大于对照区,自然死亡系数小于对照区,即鱼礁区大泷六线鱼个体较大、人工鱼礁对大泷六线鱼确有保护作用。本文首次将生物学参考点F0.1和Fmax及其不确定性分析应用于人工鱼礁区大泷六线鱼资源评估,结果表明3种不确定性水平下F0.1判断结果与无不确定性结果一致(F0.1<Fcur),而Fmax随着不确定性水平的增加,可能反转无不确定性的结果(Fmax>Fcur),即存在误判的风险,故F0.1更适合礁区大泷六线鱼资源评估。结合Gulland理论、生物学参考点和单位补充量渔获量等判断,鱼礁区大泷六线鱼资源处于过度开发状态,应适当降低捕捞强度以保证其持续发展,对照区其资源处于合理开发状态,仍可通过提高捕捞强度来实现资源更为合理地利用。

    2018年11期 v.48;No.287 51-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
    [引用频次:15 ]
  • 双酚S长期暴露对雌性斑马鱼视觉系统的影响

    刘文敏;张晓娜;魏朋浩;汝少国;

    为探究双酚S(BPS)长期暴露对雌性斑马鱼的视觉毒性效应,本研究采用半静态暴露试验方法,以1、10、100和1 000μg/L BPS暴露斑马鱼胚胎至性成熟(120d),检测了BPS对雌性斑马鱼视觉行为——眼动反应和视动反应、视网膜结构及视蛋白基因(zfrho、zfblue、zfgr、zfred和zfuv)转录水平的影响。结果表明,BPS长期暴露降低了雌性斑马鱼视觉追踪能力;1 000μg/L BPS增加了视网膜及其各层厚度;BPS显著上调了眼中视蛋白基因zfuv、zfred、zfgr和zfblue的表达,增强了斑马鱼对紫外、红、绿和蓝光的光谱敏感性。本研究从分子、组织学和个体等不同水平,首次证实了BPS长期暴露能影响雌性斑马鱼的视蛋白基因表达,损伤视网膜结构,并导致其视觉行为异常,为进一步研究BPS的视觉毒性机制提供了理论基础。

    2018年11期 v.48;No.287 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K]
    [引用频次:3 ]
  • 链状亚历山大藻铜胺氧化酶基因的克隆和表达分析

    商二磊;隋正红;刘源;米萍;刘昊昕;

    本文以链状亚历山大藻为实验材料,克隆了2个铜胺氧化酶基因,分别命名为cad-1和cad-2。对获取的基因序列进行生物信息学分析,使用实时荧光定量PCR技术分析了cad-1和cad-2在链状亚历山大藻不同生长时期的表达。结果发现,cad-1开放阅读框全长1 023bp,编码340个氨基酸;cad-2开放阅读框全长1 800bp,编码599个氨基酸,含一个内含子1 065bp。2个基因编码的蛋白与颗石藻和抑食金球藻的铜胺氧化酶有较近的亲缘关系。荧光定量PCR分析结果显示,cad-1和cad-2在对数期和衰亡期分别是下调表达和上调表达。依据铜胺氧化酶的功能和链状亚历山大藻衰亡的相关研究,推测铜胺氧化酶可能通过催化多胺产生过量过氧化氢的方式参与链状亚历山大藻赤潮衰亡的过程。

    2018年11期 v.48;No.287 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K]
    [引用频次:4 ]
  • 卷式膜组件中隔板网丝的优化

    王宗亮;贾玉香;胡仰栋;

    利用流体力学的计算方法,以反渗透膜组件中的隔板网丝为研究对象,并在计算的过程中使用了有渗透率壁边界条件的数值模型,系统地研究了d/H值(隔板丝直径d与隔室高度H的比值)的改变对膜通道中的传质以及流体动力学方面的影响。研究结果表明,d/H值的改变对膜表面溶液浓度、水通量以及系统的压力降都有十分重要的影响。随着d/H值的增加,膜表面溶液浓度整体减小,水通量增加,但是当d/H值增大到0.4左右的时候,这两个量变化不再显著。而沿着通道中的压力降随d/H的增加,其增加速度明显变快。因此能量损失在允许的范围内,适当增加网丝直径是有利于增加溶质质量传递的。

    2018年11期 v.48;No.287 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K]
    [引用频次:4 ]
  • 苏北浅滩绿潮爆发早期营养盐的水平分布

    董明帆;杨福霞;简慧敏;姚庆祯;

    依据2016年5月、6月苏北浅滩海域两次调查资料分析了调查海域溶解态营养盐的结构与分布特征。结果表明:DIN(dissolved inorganic nitrogen,溶解无机氮)的主要存在形态是NO_3~-—N(nitrate,硝酸盐),NO_2~-—N(nitrite,亚硝酸盐)占DIN比重最少,DON(dissolved organic nitrogen,溶解有机氮)为TDN(total dissolved nitrogen,溶解态总氮)的主要存在形态,DOP(dissolved organic phosphorus,溶解有机磷)未检出。从N、P、Si的比值来看,调查海域属于磷限制。NO_3~-—N、PO_4~(3-)—P(phosphate,磷酸盐)、SiO_3~(2-)—Si(silicate,硅酸盐)浓度水平分布呈近岸高、远岸低的趋势;而NO_2~-—N、NH_4~+—N、DON的分布无明显规律。与5月相比,6月除NO-2—N浓度升高外,其他各项溶解态营养盐浓度均明显降低;NO_3~-—N、PO_4~(3-)—P、SiO_3~(2-)—Si的高值区向近岸方向收缩。NO_3~-—N、PO_4~(3-)—P、SiO_3~(2-)—Si与盐度有显著或高度负相关关系,说明NO_3~-—N、PO_4~(3-)—P、SiO_3~(2-)—Si主要来自近岸淡水的输送。

    2018年11期 v.48;No.287 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
    [引用频次:9 ]
  • 末次冰消期临沂石笋微量元素记录及其气候意义

    李倩;李广雪;张强;张洋;王丽艳;

    结合山东临沂LY石笋(发育年代17~11.4ka BP)δ18 O记录,分析了LY石笋微量元素变化特征、影响因素及其指代的气候环境变化信息。LY石笋Sr/Ca、238 U和(234 U/238 U)0变化与石笋δ18 O记录、65°N夏季太阳辐射曲线在千年尺度上变化趋势一致,较好地保存了末次冰消期早期气候环境由冷干向暖湿过渡的信息。Heinrich Event 1时期(17~14.7ka BP),石笋Sr/Ca比值和238 U含量表现为相对高值,(234 U/238 U)0表现为相对低值;Blling-Allerd时期(14.7~12.7ka BP),石笋Sr/Ca比值和238 U含量迅速减少至低值,(234 U/238 U)0呈逐渐增加的趋势;Younger Dryas时期(12.7~11.4ka BP),石笋微量元素无明显波动,Sr/Ca比值和238 U含量表现为相对低值,(234 U/238 U)0表现为相对高值。研究认为LY石笋Sr/Ca比值主要受与降雨量相关的渗流水滞留时间、水-岩相互作用和先期碳酸盐沉淀的影响,可以指示外界降雨量的变化。LY石笋238 U和(234 U/238 U)0则主要受与有效降水量有关的洞穴上覆土壤湿度和氧化还原条件的影响,大气粉尘活动可能是导致石笋238 U、(234 U/238 U)0变化与δ18 O曲线不完全协同的原因。此外,LY石笋Sr/Ca和(234 U/238 U)0变化可能还受石笋生长速率的影响,具体影响机制还有待进一步研究。

    2018年11期 v.48;No.287 100-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 606K]
    [引用频次:8 ]
  • 黄海全新世泥质体表层沉积物重矿物特征及其指示意义

    张尧;韩宗珠;艾丽娜;刘金庆;宁泽;

    基于对黄海56个表层沉积物样品的碎屑重矿物和粒度分析,研究了黄海全新世泥质体底质表层沉积物的重矿物特征及其指示的物源和环境信息。结果表明:泥质体重矿物含量低且组成变化大,矿物组合主要为普通角闪石-不透明矿物-片状矿物-绿帘石-自生黄铁矿,泥质体可分为三个矿物区:泥质体北部矿物区(Ⅰ区)、山东半岛沿岸矿物区(Ⅱ区)和泥质体南部矿物区(Ⅲ区),泥质体之外西南侧分布着南黄海西部矿物区(Ⅳ区)和南黄海南部矿物区(Ⅴ区)。Ⅰ区和Ⅱ区明显受黄河物质控制,Ⅲ区物源较为复杂,除黄河物质外,东海北部陆架和长江物质也对其产生一定影响。自生黄铁矿的富集指示了冷水团的存在和弱还原的沉积环境;多种矿物的含量分布指示了切变锋的存在,其"水障"作用对泥质体的空间分布和矿物组成造成了很大影响,对沉积物的运移趋势也具有显著限制作用。

    2018年11期 v.48;No.287 108-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K]
    [引用频次:15 ]
  • 基于连杆机构综合的水下仿生推进装置设计

    常宗瑜;王吉亮;杨晓光;方亚明;

    海洋动物在长期的进化过程中形成了高超的游泳能力,科学家和工程师希望通过对海洋动物的运动机理分析研发新型的高性能仿生推进装置。本文利用海龟扑翼运动的机理,设计一种基于四杆机构的仿海龟推进装置,并进行了运动分析。通过对海龟的扑翼运动进行分析,获取了海龟水翼在游动过程中的运动规律;运用机构综合的轨迹创成和刚体导引方法,设计了四连杆机构,使固连在连杆上的翼片能够近似实现海龟水翼的运动轨迹和姿态。文中计算了该机构的运动轨迹、姿态和角速度等运动参数,进行了机构的运动学仿真,该研究对于仿海龟推进装置设计和分析有借鉴意义。

    2018年11期 v.48;No.287 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
    [引用频次:4 ]
  • 基于Grey-GMDH的模块化实时潮汐预报

    张泽国;尹建川;柳成;

    为了提高潮汐水位的实时预测精度,本文提出了一种基于灰色的数据处理群模块化(Grey-GMDH)潮汐水位实时预测模型。模块化将潮汐分解为两部分:由天体引潮力形成的天文潮部分和由各种天气以及环境因素引起非天文潮部分。使用Grey-GMDH模型和调和分析模型分别对潮汐的非天文潮和天文潮部分进行仿真预测,然后将两部分的预测结果综合形成最终的潮汐预测值。并选用San Diego港口的实测潮汐值数据进行实时预报的仿真实验,实验结果验证了该方法的可行性与有效性并取得了良好的仿真结果,验证了模型有着较高的预报精度。

    2018年11期 v.48;No.287 140-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
    [引用频次:7 ]

研究简报

  • 基于遗传算法的潮流能水轮机叶片翼型优化设计研究

    袁鹏;王旭超;王树杰;谭俊哲;司先才;边冰冰;

    为了得到高性能的潮流能水轮机叶片翼型,本文在分析潮流能水轮机叶片翼型设计方法和设计要求的基础上,以NACA4418翼型为初始翼型,采用儒可夫斯基保角变换的方法对翼型进行参数化建模,以最大升阻比为目标函数,通过设定设计变量、施加约束条件等对初始翼型进行优化设计,采用MATLAB软件编程遗传算法进行全局寻优求解,寻找到最优解后,采用CFD(Computational Fluid Dynamic)软件Fluent对NACA4418翼型和优化翼型进行翼型绕流数值计算,比较数值计算结果表明,优化翼型相比于初始翼型升力系数和升阻比都有所提高。

    2018年11期 v.48;No.287 125-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K]
    [引用频次:16 ]
  • 考虑风向分布的芝罘岛极值风速季节变化研究

    林逸凡;董胜;

    基于角度-线性模型,提出利用风玫瑰图数据直接建立风速与风向联合分布的方法,对烟台芝罘岛地区四季度风玫瑰图建立联合分布模型,采用决定系数评价模型与原始玫瑰图一致性,结果表明统计模型可靠性高,与原始风向风速分布相关性极强;利用联合分布模型,结合根据条件概率推导得到的二维风向风速伪随机数生成算法,对芝罘岛地区100年的风况进行了蒙特卡洛模拟,从中筛选各季节、方位年极值风速数据,结合收集到的该地区1981—1992年极值风速观测数据进行比较,结果显示模拟数据可较好的反映各方位极值风速的变化;进一步利用模拟的年极值数据,对芝罘岛地区各季节,不同方位的10、20及50年风速重现值进行了预测。

    2018年11期 v.48;No.287 132-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K]
    [引用频次:2 ]
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