- 申都涵;林霄沛;
南大西洋副热带偶极子(South Atlantic Subtropical Dipole;SASD)为南大西洋海洋与大气相互作用的主要模态。它的空间型为海表面温度异常呈现东北-西南偶极子分布。当SASD指数大于1,为SASD正事件,小于-1,为负事件。根据1960—2016年HadISST(Hadley Center Global Sea Ice and Sea Surface Temperature)数据,本文鉴别出57年中共发生6次正事件和9次负事件。SASD存在显著的5～8年周期的年际变化特征。本文进一步利用1992—2016年ECCO2(Estimating the Circulation and Climate of the Ocean,PhaseⅡ)模式数据,根据温度倾向方程分别诊断了SASD西南极和东北极的混合层温度变化。诊断结果表明,SASD的年际变化主要来自于表面热力强迫项的年际变化。考虑到表面热力强迫项主要由短波辐射项控制,SASD的年际变化最终来源于短波辐射项的年际变化。
2020年01期 v.50;No.304 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 9280K] [引用频次：4 ] - 门国蕊;马伟伟;万修全;
基于2011年春季南海北部CTD观测数据,结合高度计资料和高分辨率ROMS(Regional Ocean Modeling System, ROMS)模式对1993—2003年的模拟结果,研究了吕宋暖涡(Luzon Warm Eddy)的空间结构和生成规律。结果表明:观测中吕宋岛西北海域存在一对冷暖涡旋,其中暖涡信号是一次典型的吕宋暖涡事件,水团中携带了部分的黑潮水;该吕宋暖涡对温盐、流场结构的影响能够达到中层以下,在垂向上呈现出西北向倾斜的特征,自表层至1 000 m深度范围,倾斜距离超过70 km。受到5月来自黑潮区的高水位信号影响,吕宋暖涡生成于吕宋西北局地并逐渐发展增强,持续时间达30天以上,之后向西移动,同时其后缘常伴随生成一个冷涡。在10年的数值结果中,吕宋暖涡的生成、演变过程,及其三维结构的西北向倾斜特征均与观测较为一致,模式初步证明了吕宋暖涡的演变过程是一种季节性现象。
2020年01期 v.50;No.304 11-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 13993K] [引用频次：0 ] - 梁英;闫译允;黄徐林;田传远;胡乃霞;王帅;
本文研究了0.25～3 mmol/L浓度的NaHSO_3对紫球藻(Porphyridium violaceum)和0.06～0.96 mmol/L浓度的NaHSO_3对蓝隐藻(Chroomonas placoidea)的叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率F_v/F_m、相对电子传递速率rETR、光化学淬灭qP、非光化学淬灭NPQ)、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量的影响。研究表明,较低浓度的NaHSO_3对紫球藻和蓝隐藻的生长及活性物质积累有促进作用,2种微藻进行生长和活性物质积累的最适NaHSO_3浓度分别为0.5和0.12 mmol/L,此条件下,实验结束时,2种微藻的F_v/F_m、rETR、qP、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量均达到最大值,显著高于对照组。其中,紫球藻的最终细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量分别比对照组增加了36.0%、19.1%、71.8%和69.0%。蓝隐藻的上述参数在NaHSO_3浓度为0.12 mmol/L时则比对照组增加了60.8%、45.4%、60.0%和53.1%。另一方面,NaHSO_3浓度为2～3 mmol/L时显著抑制紫球藻生长及活性物质积累,NaHSO_3浓度为0.48～0.96 mmol/L则不利于蓝隐藻生长及活性物质积累。研究结果表明,适合紫球藻和蓝隐藻生长及胞外多糖和藻胆蛋白积累的最佳NaHSO_3浓度分别为0.5和0.12 mmol/L,该研究为2种微藻的开发利用提供了理论依据。
2020年01期 v.50;No.304 21-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2710K] [引用频次：11 ] - 单洪伟;于鹏;刘宽;于明超;马甡;
以凡纳滨对虾(Litopnnaus vannamei)幼虾为实验动物,在其基础饲料中分别添加芽孢杆菌(Bacillus sp.)胞外蛋白粗提物(1.0%,胞外蛋白组)、胞内多糖粗提物(1.0%,胞内多糖组),以基础饲料为对照组饲料,进行为期28d的养殖实验,探讨芽孢杆菌胞外蛋白和胞内多糖粗提物对幼虾生长、能量代谢及抗病能力的影响。研究表明,芽孢杆菌2种粗提物对凡纳滨对虾的生长和成活率影响不显著(P>0.05)。饲喂2种粗提物影响了凡纳滨对虾肝胰腺和肌肉中能量代谢相关酶活力。胞外蛋白组肝胰腺中磷酸果糖激酶(PFK)、乳酸脱氢酶(LDH)活力在养殖实验前期显著高于对照组(P<0.05),而肌肉中PFK、LDH活力显著低于对照组(P<0.05);胞内多糖组肝胰腺中己糖激酶(HK)活力及肌肉中PFK、LDH活力显著低于对照组(P<0.05)。饲喂2种粗提物均显著提高了凡纳滨对虾肌肉中琥珀酸脱氢酶(SDH)活力和肝胰腺中电子传递系统(ETS)活力(P<0.05),胞外蛋白粗提物对肝胰腺中的SDH活力也有显著的提高作用(P<0.05)。饲喂2种粗提物显著降低了凡纳滨对虾肝胰腺及肌肉组织中脂肪酸合酶(FAS)含量(P<0.05)。此外,饲喂2种粗提物均会显著提高凡纳滨对虾肠道蛋白酶活力(P<0.05),而胞外蛋白粗提物使凡纳滨对虾肠道脂肪酶活力显著降低(P<0.05)。白斑综合征病毒(WSSV)感染后,与对照组相比,胞外蛋白组和胞内多糖组凡纳滨对虾半致死时间分别延长了26.19%和7.14%。根据以上结果推测,芽苞杆菌2种粗提物能够影响凡纳滨对虾能量代谢水平并提高其抗WSSV能力,且二者之间密切相关。
2020年01期 v.50;No.304 30-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2794K] [引用频次：13 ] - 张凯强;常志成;温海深;李吉方;齐鑫;张晓燕;李昀;
低氧诱导因子基因(hifs)是由α和β构成的异源二聚体转录因子,在生物低氧应答中发挥着重要作用。本实验对花鲈4个hifs基因进行了序列分析及组织表达检测,并检测了各基因在低氧诱导后的mRNA表达变化。研究表明,通过全基因组比对、进化树分析和共线性分析,共鉴定出花鲈的4个hifs基因,分别为hif1α、hif2α、hif3α、hif1β。组织表达结果显示,hifs基因具有组织特异性表达特征。低氧((1.56±0.24)mg/L)诱导下,hifs各基因的响应时间和响应程度存在一定差异。肝组织中,低氧胁迫3和6 h后,hif1α、hif2α、hif3α和hif1β表达量均出现了显著升高,表明hifα和hif1β基因可能共同起低氧调控作用;而低氧胁迫12 h后,仅hif1α表达量显著高于对照组,表明hif1α基因在肝组织低氧调控12 h内持续起作用。鳃组织中,低氧胁迫3 h后,hif1α、hif2α、hif3α基因表达量出现了显著升高,而低氧胁迫6 h后,hif3α和hif1β基因表达量显著升高,说明在鳃组织前3h的低氧胁迫中仅hifα基因起调控作用,而6 h后hif3α和hif1β基因共同调控低氧胁迫。常氧恢复阶段肝、鳃组织中各基因表达量均与对照组无显著差异。本研究结果表明,4个hifs基因的组织表达具有特异性,同时对低氧的响应时间和程度不同,研究结果弥补了花鲈hifs基因及低氧应答研究的空白。
2020年01期 v.50;No.304 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 3035K] [引用频次：12 ] - 林建城;周文虎;林娟娟;
为了探讨中国鲎N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(EC3.2.1.52,NAGase)活性的必需基团,采用了化学修饰法进行研究,分别以甲醛、乙酸酐、三硝基苯磺酸、对氯汞苯甲酸、苯甲基磺酰氟、二巯基苏糖醇、乙酰丙酮、溴代乙酸、碘代乙酸、N-溴代琥珀酰亚胺等10种修饰剂,在特定环境中对中国鲎NAGase进行化学修饰。结果表明:中国鲎NAGase中赖氨酸的ε-氨基、组氨酸的咪唑基、色氨酸的吲哚基和丝氨酸的羟基经修饰后,酶活力几近丧失,这些氨基酸基团为酶活性的必需基团,且可能处于酶的活性部位;半胱氨酸的巯基经修饰后不完全失活,说明半胱氨酸的巯基是NAGase催化活性所必需的,但可能不处于酶的活性部位;酶的二硫键被修饰后,酶活力明显下降,说明二硫键在维系NAGase的三维空间构象中起重要作用;而精氨酸的胍基经修饰后酶的活性基本不变,因此,精氨酸不是NAGase的必需基团。
2020年01期 v.50;No.304 57-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K] [引用频次：4 ] - 葛汝平;傅亮;毕乃双;陈畅;刘光兴;庄昀筠;杨作升;范德江;姚鹏;陈洪举;
南海永乐龙洞位于西沙群岛永乐环礁,是迄今为止发现的最深的海洋蓝洞,水文环境及理化因素特殊,90 m以下水体为无氧环境。为研究永乐龙洞浮游植物的群落组成及其昼夜变化,于2017年3月在龙洞、潟湖及外礁坡进行浮游植物样品采集。研究结果表明:龙洞内叶绿素a浓度呈现随深度先增大后减小的趋势,日间浓度最大值层出现在40 m层(0.42μg/L),夜间则出现在20 m层(0.59μg/L)。永乐龙洞微微型浮游植物丰度介于1.1×10~3～5.1×10~4 cells/mL。聚球藻在上层水体占优势(0～20 m),40 m以下水层原绿球藻丰度对微微型浮游植物丰度贡献率最大(90%以上),微微型真核浮游植物丰度在整个水体都较低(除20 m层)。微微型浮游植物昼夜存在明显差异,夜间其丰度最大值层为20 m层,日间则上移至表层。本研究共记录微型和小型浮游植物5门41属55种(含未定种)。其中,硅藻门25属34种、甲藻门12属15种、金藻门1属1种、蓝藻3属、隐藻1属。微型和小型浮游植物丰度介于3.3×10~2～9.8×10~4 cells/L。甲藻丰度对浮游植物总丰度贡献率最大,其次是硅藻,隐藻和蓝藻丰度仅在少数水层占优势。微型和小型浮游植物昼夜变化明显,夜间丰度最大值层为20 m层,日间则出现在40 m层。微微型、微型和小型浮游植物垂直分布与叶绿素a浓度垂直分布一致性高。龙洞浮游植物的种类数和丰度高于潟湖和外礁坡。
2020年01期 v.50;No.304 65-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 3522K] [引用频次：1 ] - 李亚男;陈洪涛;谷文艳;王国善;矫恒晨;祝陈坚;
2015年12月在马里亚纳海沟"挑战者深渊"进行了定点样品采集,对温度、盐度、溶解氧、pH等环境参数进行了分析,讨论了营养盐的垂直分布特征、各形态营养盐结构特征及影响因素。研究发现,溶解氧在表层具有最大值,在1 000 m左右出现极小值,而在8 700 m深度具有较高溶解氧值(5.79 mg·L~(-1)),这可能与富氧水团的存在有关。硝酸盐表层含量较低,在1 000和5 367 m处出现双峰值。在表层水体中,溶解有机氮、磷是溶解总氮、溶解总磷的主要存在形式,表层以深,溶解无机氮、磷逐渐占据主导地位。磷酸盐表层含量最低,在1 000 m处达到最大值,之后随着深度的增加浓度逐渐降低;硅酸盐在表层含量较低,在约4 000 m处有最大值161.65μmol·L~(-1),在4 000 m以深,硅酸盐仍维持较高浓度。结果表明马里亚纳海沟"挑战者深渊"的溶解氧、pH及营养盐的垂直分布特征与大洋环流、海沟形态以及生物活动密切相关。
2020年01期 v.50;No.304 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2502K] [引用频次：3 ] - 侯志强;尹文笋;李键;孙永壮;刘云;
地下介质往往表现为粘弹特性,研究基于粘弹假设的数值模拟方法对于正确认识地震波的传播规律和提高地震勘探精度具有重要意义。波动方程正演过程中纵横波的保幅解耦是研究准确的粘弹介质中地震波传播机理的前提,基于散度和旋度算子的纵横波解耦方法会使波场的相位和振幅产生畸变,且解耦后的波场在极性反转位置上无法与分离前混合波场各分量对应。在散度和旋度算子上再做一次梯度和旋度运算的波场分离方法虽然能够克服上述缺陷,但存在保幅性差等问题。本文从粘弹介质中的一阶速度-应力方程出发,推导了矢量纵横波分离的波数域表达式,结合有限差分思路给出了其在空间域的求解方法。本文方法利用纵横波的传播速度对现有的矢量波场分离方法进行振幅校正,并将校正结果分别作为纵波与横波对时间的二阶偏导,实现了粘弹介质中的纵横波分离。模型试算结果表明,本文方法能够克服现有方法的缺陷,获得更具保幅性的波场分离结果。
2020年01期 v.50;No.304 82-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 7316K] [引用频次：0 ] - 董猛荣;杨俊杰;王曼;刘强;
将水泥土和周围土体作为研究对象,利用室内化学分析试验得到了离子浓度的时空分布规律,并从腐蚀离子干预水化反应进程和分解水化产物两个过程揭示了海相软土场地水泥土劣化机理。Ca~(2+)由水泥土向土体中扩散,Mg~(2+)、SO_4~(2-)及Cl~-从土体向水泥土扩散;随着水化反应的进行,Ca~(2+)不断生成,水泥土中足够多的Ca~(2+)是保证水化反应进行并维持水化产物稳定的必要条件,Ca~(2+)不断向土体扩散是水泥土劣化的原因之一;水泥土内部的SO_4~(2-)及Cl~-在浓度较低(分别低于9和15 g/L)时有利于水泥土强度的提高,浓度较高时则导致水泥土发生胀裂;水泥土中Mg~(2+)的存在会阻碍水化产物的生成并分解水化产物,但浓度较低(低于3 g/L)时,影响不明显;土体中Mg~(2+)、SO_4~(2-)及Cl~-浓度高于水泥土中的浓度,在水泥土表层与水化产物反应生成胶结性差及膨胀性高的物质,促使水泥土劣化。
2020年01期 v.50;No.304 93-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 4928K] [引用频次：13 ] - 孙鹏飞;白洁;李岿然;白晓岩;田延昭;赵阳国;
多环芳烃(PAHs)与纳米材料污染已对沉积物生态系统和人类生存环境构成严重威胁,其复合污染的毒性效应环境危害可能更大。为了深入探讨PAHs与纳米材料对近岸表层沉积物反硝化作用的复合毒性效应,本文选取位于胶州湾(JZB)的大沽河河口区(DRE)E站和湾内S站,分别以菲和纳米银代表PAHs和纳米材料,通过测定不同剂量单一及复合污染下沉积物反硝化潜势(PDA)的变化,结合浓度相加模型(CA)、独立作用模型(IA)和中效/联合指数等效图法(CI)三种复合毒性评价方法,评价菲和纳米银对沉积物反硝化潜势的复合毒性效应,并对评价方法进行了优选。结果表明,两种污染物浓度越高,对研究区域反硝化潜势的抑制作用越大。菲、纳米银单一及复合作用下对河口区沉积物反硝化潜势的EC_(50)值分别为44.62、112.49和64.86 mg·kg~(-1),对湾内分别为61.79、147.05和96.18 mg·kg~(-1)。菲单一作用对反硝化潜势的抑制效应强于纳米银,但复合污染的抑制效应更强。两种污染物对河口区的沉积物反硝化潜势抑制效应强于湾内,可能与河口区具有较高Eh和沉积物颗粒度及较低的pH、盐度和有机质含量有关。三种毒性效应评价方法的结果表明,菲和纳米银的复合污染对2个站位反硝化潜势的毒性效应均为协同作用,且对大沽河河口区的协同作用更强。此外,CI法对复合效应的预测结果比CA和IA法更为接近实际观测值,且CI不需要考虑污染物作用模式的限制,因此认为CI法更适用于评价混合污染对沉积物反硝化作用复合影响的效果。本研究结果表明,菲和纳米银会增强彼此对反硝化菌及反硝化功能的毒性效应,由此推断,PAHs和纳米材料在环境中同时存在时比其单独存在对沉积环境的危害更大。
2020年01期 v.50;No.304 104-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K] [引用频次：0 ] - 郭伟;史洁;朱君莹;赵亮;
本研究利用三维物理-生物耦合模型模拟了大气氮沉降对南黄海主要初级生产过程的影响,并通过数值实验区分了不同季节大气氮沉降的贡献。模拟结果显示,大气氮沉降明显增大了南黄海表层溶解无机氮的浓度,近岸海域增加量较大,可以达到3.0 mmol/m~3,且由近岸海域到黄海中部海域有明显的递减趋势,这主要是由于近岸海域无机氮来源众多,导致浓度较高,大气沉降的氮不会被浮游植物生长吸收,出现氮累积。大气氮沉降明显促进了黄海中部春季表层水华和夏季次表层叶绿素最大值两个重要初级生产过程,春季表层叶绿素增加量最大,可达0.20 mg/m~3,夏季次表层叶绿素浓度增加最显著,可达0.10 mg/m~3,分别约为峰值浓度的10%和6%。不同季节大气氮沉降对初级生产过程的贡献不同,冬季氮沉降可以存留下来影响春季水华过程,但作用小于春季氮沉降;夏季,由于水体层化较强,本季的氮沉降对次表层叶绿素最大值的促进作用并不明显,反而冬季氮沉降的影响大于春季和夏季的氮沉降。同时,大气氮沉降也促进了氮循环的各个过程,包括浮游植物生长吸收、呼吸释放和矿化过程。
2020年01期 v.50;No.304 115-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 5002K] [引用频次：7 ] - 董杰;李欣;方运海;郑西来;
地下水水质评价是进行地下水资源开发、管理的基础,地下水水质预测是对未来的地下水水质变化趋势进行预报,可为地下水污染防治提供科学的依据。在模糊综合评价中,分别采用聚类权法、加权平均算子和级别特征值法,对传统方法的权重确定、算子选择和结果向量分析等关键环节进行改进;在指数平滑预测中,根据拟合结果确定指数平滑的类型,采用试算法选取权系数,并应用于大沽河地下水源地水质评价和预测。评价结果表明,改进的模糊综合评价可解决传统方法的不适性问题,可根据级别特征值比较评价等级相等的水质,更具实用性和合理性;预测结果表明,李戈庄采区和仁兆-朴木采区未来十年水质将持续恶化,且通过卡方检验分析2016—2017年预测的误差,验证了预测方法的有效性。
2020年01期 v.50;No.304 126-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 4979K] [引用频次：47 ] - 代云云;周晶;李志刚;
触地段(Touchdown zone, TDZ)是在役钢悬链线立管(Steel catenary riser, SCR)的关键部位,在复杂载荷作用下,极易形成损伤缺陷,其载荷寿命的评估是深海结构工程中的一个关键问题。本文以大型有限元软件ABAQUS为平台,运用损伤管道实体单元与土弹簧阻尼单元相互作用的模型模拟触地段损伤海底管道在复杂载荷作用下的动力响应,数值计算考虑了管-土相互作用过程中的材料非线性、几何非线性以及接触非线性。讨论了单一环向体积损伤位于触地段管道的不同位置时,触地段损伤管道在不同载荷作用下的动力特性及特征点的动力响应。结果表明,管道所受内外压力以及管道提升端的竖向位移载荷会影响结构的自振频率;体积损伤部位的动力响应较完好部位更剧烈;体积损伤的位置和动力载荷频率对管道动力放大系数的影响很大;当动力载荷的激励频率越接近结构基频时,损伤管道的动力响应及动力放大系数越大。
2020年01期 v.50;No.304 145-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 3619K] [引用频次：4 ] - 朱建广;张文;刘超;翟世奎;
根据现代物联网对地理空间信息资源的大吞吐量需求,本文运用云计算技术、主从拓扑结构和多副本技术,设计了针对地理空间信息云平台的负载均衡调度算法,该算法通过统一的主服务器进行调度,并运用哈希函数使访问请求趋于均衡化。同时,我们将该算法运行在实际GIS系统中,模拟不同频度的用户访问请求,进行仿真。按照访问请求特征,将请求分为可预测高峰请求、随机高峰请求和系统响应请求三类,并分别统计请求的平均响应时间。结果显示,该算法有效可行,可在访问高峰期大幅减少用户平均响应时间。
2020年01期 v.50;No.304 165-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K] [引用频次：1 ]