- 李娜;甘波澜;
在中低纬度常年层化的海区,净初级生产力(NPP)的变化与多变量ENSO指数(MEI)具有很强的一致性,与海表面温度(SST)具有很好的负相关关系。然而MEI和SST作为海洋层化强弱的间接指示量,不能直接表征海洋物理过程如何调控在海洋中具有一定垂向分布特征的浮游植物贡献的NPP。本文利用2004—2014年卫星遥感产品NPP、ARGO温盐数据计算得到的动力高度(DH)以及ECMWF再分析资料的SST月平均数据,分析了北太平洋副热带环流区DH和NPP在季节和年际尺度上的关系。结果表明,动力高度的变化与海洋净初级生产力的变化在季节和年际尺度上存在显著的负相关关系,这很可能是由动力高度变化引起的SST和温跃层变化共同作用导致。分析还表明,上层海温引起的动力高度场年际变化对NPP具有主导影响。
2020年05期 v.50;No.308 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 4154K] [引用频次：1 ] - 孙柏堂;李鹏远;傅刚;
本文利用FNL(Final Analysis)再分析资料、MODIS可见光云图和CloudSat卫星数据,对2012年1月10—13日发生于西北太平洋上的一个爆发性气旋进行了分析,并分析了1月12日02 UTC该爆发性气旋的云微物理属性的垂直结构。结果表明,该爆发性气旋中心附近的云为深厚宽广的深对流云,云系向上伸展到9km左右的高空。云中冰粒子有效半径大小随高度增加而减小,其大值集中在冰云下部。而冰粒子数浓度随高度增加而增加,其大值集中在冰云上部。云中冰水含量随高度变化不明显,其大值集中在云的中下部。冰粒子有效半径、冰粒子数浓度和冰水含量大值区在气旋中心南侧的高度比北侧更高,气温高值区和比湿大值区也集中于气旋中心南侧,这可能与冷暖空气的空间配置及气旋中心南侧有更显著的潜热释放有关。据此可以推测,云系在气旋中心南北侧有明显差异可能与云的不同发展机制有关。
2020年05期 v.50;No.308 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2459K] [引用频次：5 ] - 薛迪;陈春强;黄蕾;高会旺;刘晓环;
通过改进WRF-CMAQ大气化学传输模型的非均相反应模块,模拟了2014年春季(4月28日～5月18日)中国东部沿海和近海海域大气中含氮物质的浓度和干沉降通量,分析了含氮气体在海盐表面的非均相反应过程对含氮物质浓度、相态分配和干沉降通量的贡献。模拟结果表明,海盐表面含氮气体的非均相反应使得渤海、黄海、东海等近海海域大气中NO_2、N_2O_5、HNO_3气体向粗颗粒NO~-_3(NO~-_(3coarse))转化,模拟期间三种气体平均浓度分别降低了0.4%～5.2%、4.7%～18.2%和9.2%～15.6%,NO~-_(3coarse)平均浓度增加了25.3%～35.1%;受含氮物质相态变化的影响,总无机氮日均干沉降通量在渤黄东海大气中增加了1.5%～3.7%,其中NO~-_(3coarse)日均干沉降通量增加27.6%～52.4%,而HNO_3和N_2O_5气体日均干沉降通量分别减少9.6%～16.0%和12.3%～23.9%。污染天气条件下,总无机氮干沉降受非均相反应的影响较干洁天气更加显著,渤海、黄海、东海总无机氮日均干沉降通量可提高4.2%～17.1%,分别为干洁天气条件下的2.3、2.9和1.9倍。
2020年05期 v.50;No.308 19-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 4486K] [引用频次：1 ] - 梁英;胡乃霞;黄徐林;田传远;闫译允;王帅;
本文研究了4种不同氮源(硝酸钠、氯化铵、脲和硝酸铵)对紫球藻(Porphyridium sp.)和蓝隐藻(Chroomonas placoidea)叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率F_v/F_m、相对电子传递效率rETR、光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数NPQ)、细胞密度、干重、胞外多糖和藻胆蛋白含量的影响。研究结果表明,有利于紫球藻和蓝隐藻生长和光合作用的最佳氮源是硝酸钠,在此条件下,实验结束时,2种微藻的F_v/F_m、rETR、qP、细胞密度和干重均达到最大值,而氯化铵则对其上述参数均有抑制作用。有利于紫球藻分泌胞外多糖和合成藻胆蛋白的最佳氮源分别是氯化铵和硝酸铵,在此条件下,该藻胞外多糖和藻胆蛋白含量分别达到干重的29.0%和17.5%;有利于蓝隐藻分泌胞外多糖和合成藻胆蛋白的最佳氮源分别是脲和硝酸铵,在此条件下,该藻胞外多糖和藻胆蛋白含量分别达到干重的17.5%和18.8%。综合考虑生物量和活性物质含量,获取2种微藻胞外多糖的较理想氮源是脲,获取2种微藻藻胆蛋白的较理想氮源是硝酸钠。该结果为2种微藻的培养及开发利用提供了理论依据。
2020年05期 v.50;No.308 31-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1722K] [引用频次：11 ] - 马冬冬;李永富;
为评价酶解褐藻寡糖对海水小球藻(Chlorella sp.)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)的促生长作用。本文测定了50 mg·L~(-1)质量浓度褐藻寡糖用量对2种微藻的比生长速率、色素含量、光合放氧、呼吸耗氧速率和叶绿素荧光参数的影响。研究表明:光照下添加褐藻寡糖,2种微藻的细胞生长速率均明显提升,海水小球藻在兼养下的比生长速率分别是自养和异养下的2.4和2.6倍;而盐生杜氏藻在兼养下的比生长速率达0.259 d~(-1),是自养的1.9倍,异养的1.3倍。2种微藻均可利用寡糖进行异养生长,且在暗处利用褐藻寡糖作为有机碳源获得的生长速率与自养接近。异养下海水小球藻的呼吸耗氧速率显著高于自养和兼养,而盐生杜氏藻的呼吸耗氧速率在兼养下最高,自养下最低。兼养条件下,盐生杜氏藻的叶绿素含量、光合放氧速率、最大光化学效率F_v/F_m和光化学淬灭qP均显著高于自养条件,但海水小球藻未见显著变化。研究结果表明,褐藻寡糖促进海水小球藻生长主要通过提高其异养同化作用实现;促进盐生杜氏藻生长主要通过提高其异养同化和光合作用实现。
2020年05期 v.50;No.308 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K] [引用频次：5 ] - 姜珊珊;苗晶晶;刘力铷;潘鲁青;
为了探究菲律宾蛤仔(Ruditopes philippinarum)GnRH基因沉默对其性激素合成酶表达的调控作用,本研究首先根据菲律宾蛤仔GnRH cDNA序列,优化设计并合成了2条dsRNA,进行了作用时间、作用浓度的筛选。研究显示,30μg/50μL的GnRH-ds1干扰链注射到实验动物血腔后48 h,菲律宾蛤仔脏神经节中GnRH基因表达量较PBS组下降了73.3%,较阴性对照组下降了71.4%,达到了对菲律宾蛤仔体内GnRH基因表达的抑制作用。对性腺发育增殖期的菲律宾蛤仔进行dsRNA注射后48 h,采用荧光定量PCR测定了对照组和GnRH表达沉默组菲律宾蛤仔性腺中性激素合成相关基因CYP17、3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)和17β-HSD的mRNA表达量,发现在GnRH沉默组的菲律宾蛤仔性腺中3β-HSD的表达量与对照组相比无显著变化,而CYP17和17β-HSD的表达量与空白对照组和阴性对照组相比分别下降了86.3%和84.9%(p<0.05)。实验结果初步说明菲律宾蛤仔体内GnRH可能通过调控其性腺中CYP17、17β-HSD的基因表达而影响性激素的合成并调控生殖发育。
2020年05期 v.50;No.308 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K] [引用频次：1 ] - 许庆昌;李显森;孙珊;张孝先;
为支撑《全国海洋捕捞准用渔具目录》的实施与管理,本文利用套网法在黄海区海州湾海域开展了黄海双船变水层疏目拖网网囊选择性研究。在分析渔获的基础上,运用相对重要性指数(IRI)、Logistic模型等分析方法,获得了双船变水层疏目拖网渔获物种类组成、优势种和主要渔获物竹荚鱼(Trachurus japonicus)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和带鱼(Trichiurus lepturus)的选择性曲线。研究显示,随着网囊网目尺寸的增加,渔获物质量和逃逸率均逐渐增加;竹荚鱼、小黄鱼和带鱼的50%选择体长(L_(0.5))逐渐增大,且L_(0.5)与网囊网目尺寸呈线性关系;双船变水层疏目拖网网囊最小网目尺寸按照底拖网54 mm网目尺寸标准执行偏小。根据试验结果,结合小黄鱼、竹荚鱼和带鱼最小可捕规格,变水层疏目拖网网囊最佳网目尺寸分别为65.78、78.82和67.36 mm。在目前渔业资源状况下,为保护小黄鱼等中小型经济鱼类,建议将双船变水层疏目拖网网囊最小网目尺寸(网目内径)设定为66 mm。研究结果可为我国近海捕捞渔具管理以及渔业资源的可持续发展提供理论支撑。
2020年05期 v.50;No.308 53-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K] [引用频次：7 ] - 姜敏杰;毕桂萁;王津果;张敬宇;胡依依;李晓东;刘娟;隋正红;
龙须菜是一种重要的产琼胶海藻,对其繁殖发育的研究将有助于了解龙须菜的生长,有助于育种。本研究对龙须菜不同育性品系(981和鲁龙1号)在不同发育阶段的表达谱数据,采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法构建基因共表达网络,共获得32个模块。其中,模块最大基因数量为2 577个,最小基因数为66个。经过筛选发现与品系相关的模块(以0.7为阈值)共5个,涉及基因共2 301个,对模块基因进行GO功能富集分析,结果表明主要富集以下功能上:信号转导、转运、细胞分化、翻译、细胞稳态、生物合成过程等。981品系与鲁龙1号品系的富集结果对比表明981品系在孢子放散过程中生物活性不高,生物合成水平较低,内环境稳态较差。经过KEGG富集,筛选到21个与981品系II期四分孢子形成相关的备选基因,主要富集到DNA复制和染色体形态变化等与细胞周期相关的功能上,表明981品系在孢子形成时期的细胞分裂可能出现异常。本文结果为进一步深入揭示龙须菜四分孢子体发育分子调控机制提供思路和导向。
2020年05期 v.50;No.308 61-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 5355K] [引用频次：3 ] - 冯佶;李渊;林龙山;王良明;张然;张静;
根据2012—2013年秋、春两个航次在南沙群岛西南部海域探捕调查数据,系统整理了调查海域鱼类物种组成并分析其季节更替,通过计算调查海域鱼类相对重要性指数(IRI)、分类阶元包含指数(TINCLi)以及分类学多样性指数(Δ~+和∧~+),初步探讨了该海域鱼类分类多样性现状。结果显示,调查海域鱼类共有27目104科206属340种,其中鲈形目种类数目占绝对优势。当采用IRI≥500标准定义优势种时,秋季优势种有2种,春季有4种,不同季节鱼类优势种存在差异,并且主要鱼种的季节更替现象明显。分类阶元包含指数分析结果显示,鱼类物种组成中,目、科、属各分类阶元包含各低级分类阶元的平均数目分别为(3.85、7.63、12.59),(1.98、3.27)和(1.65)。调查海域Δ~+值和∧~+值分别为66.3和100.2,其中Δ~+值高于大亚湾(62.2)和北部湾(63.5),最接近于东海陆架区(65.7)。研究结果显示南沙群岛西南部海域鱼类分类多样性目前并未发生显著变化,但仍应关注人类活动对该海域鱼类多样性的影响。
2020年05期 v.50;No.308 76-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 549K] [引用频次：5 ] - 张栋华;马浩阳;李瑾;高会旺;唐洪杰;李正炎;
基于美国第Ⅱ代河口富营养化综合评价方法,根据大辽河口生态系统压力和响应实际状况,在修订评价指标、评价阈值和指标权重基础上,比较分析了2010年8月和2017年8月大辽河口富营养化状况。结果表明,2010年8月和2017年8月大辽河口水体均呈现富营养化状态,且富营养化程度从淡水端到海水端呈现降低趋势;相比于2010年8月,由于陆源污染物总量减排等措施实施,2017年8月大辽河口营养物质压力项赋值显著减小,但浮游植物密度等初级症状项指标尚未得到改善。为进一步降低大辽河口富营养和赤潮发生风险,仍需加大实施陆源污染物减排和滨海湿地修复等增容措施。
2020年05期 v.50;No.308 85-93+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K] [引用频次：6 ] - 贺云凤;逄凯;李克强;梁生康;王修林;
本文选取东海原甲藻和米氏凯伦藻,以氨氮(NH_4-N)为氮源,通过增加pCO_2(800和1 500μatm)改变海水的酸化程度,研究海洋酸化对东海原甲藻和米氏凯伦藻生长以及抗氧化生物酶活性的影响。研究结果表明,海洋酸化对东海原甲藻和米氏凯伦藻的生长均有抑制作用,两种藻的生长速率在酸化条件下均低于正常海水条件。东海原甲藻和米氏凯伦藻的最大氮吸收速率及其与半饱和常数的比值(V_(max)/K_s比率)均随着酸化程度的加深而降低,表明酸化抑制了浮游植物对NH_4-N的吸收。东海原甲藻在三个实验条件下的V_(max)/K_s比率均高于米氏凯伦藻,表明东海原甲藻比米氏凯伦藻有更强的环境适应性。海洋酸化诱导了东海原甲藻和米氏凯伦藻的活性氧(ROS)升高,随着酸化程度加深,抗氧化生物酶—超氧化歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高,这说明,海洋酸化对两种甲藻生长的抑制,通过抗氧化酶的活性变化在生理层面对外界环境作出响应,与生长和营养盐吸收过程相对应。
2020年05期 v.50;No.308 94-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K] [引用频次：5 ] - 李颖;邵主峰;陈路锋;韩秀荣;李雁宾;
于2017年10月～2018年9月,在青岛胶州湾沿岸城区连续采集了10个月的降水样品,测定了其不同形态汞的浓度,并计算其湿沉降量。结果表明,降水中总汞(THg)、溶解态总汞(DTHg)、颗粒态总汞(PTHg)、总甲基汞(TMeHg)、溶解态甲基汞(DMeHg)和颗粒态甲基汞(PMeHg)的年体积加权平均浓度(VWM)分别为5.7、3.6、2.1、0.22、0.16和0.06 ng·L~(-1);年沉降量分别为3 145.4、1 975.9、1169.5、118.91、86.63和32.28 ng·m~(-2)。THg浓度与降水量之间呈显著负相关,不同形态汞的湿沉降量与降雨量之间呈显著正相关,说明降水量是影响THg浓度及不同形态汞湿沉降的重要因素。此外,降水中THg浓度还受大气中的PM_(2.5)、PM_(10)、 NO_2浓度和降水pH等反映人为活动的因子的影响,表明人类活动也显著干扰青岛胶州湾沿岸地区降水中汞的浓度。HYSPLIT模型后向轨迹分析结果表明冬季降水中高浓度的汞主要来自于北方和青岛当地的燃煤取暖,而夏季降水中高浓度的甲基汞以及较高的TMeHg/THg比例主要是因为来源于海洋的气团携带了较高浓度的甲基汞,说明海源可能也是青岛胶州湾沿岸城区降水中甲基汞的一个重要来源。
2020年05期 v.50;No.308 104-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2304K] [引用频次：4 ] - 王凡;王国荣;张亦弛;李清平;钟林;贺湘伟;
在海洋天然气水合物的机械采掘过程中,单齿破碎参数是影响整个绞吸头采掘效率的重要因素,掌握单齿破碎参数对切削力的影响规律对于整个水合物开采系统具有重要的意义。本文基于水合物破碎替代试样开展绞吸单齿切削实验,研究在不同几何参数与不同切削深度下单齿破碎切削载荷变化规律;基于D-P岩石破坏准则建立三维正交切削单齿切向力和法向力的解析式;并建立ABAQUS有限元分析模型,以实验数据进行验证,开展正交模拟实验,优选单齿几何参数与切削深度。结果表明:切削深度和刀齿宽度与切削载荷呈正相关,两者分别在>15 mm和>3 mm时,增大了对切削载荷的影响;前角与切削载荷呈负相关,且随自身的增大,对载荷的影响减小;仿真与实验结果拟合良好,前角对切削比能有着显著的影响,刀齿宽度和切削深度对切削比能基本无影响;最优组合为α=60°、d=9 mm、W=25 mm。该研究为水合物绞吸头单齿的设计和绞吸开采参数的制定提供了理论支撑。
2020年05期 v.50;No.308 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K] [引用频次：0 ] - 王欣;姚小红;
于2013和2016年的采暖期间对青岛郊区的大气颗粒物数浓度(N_(CN))、粒径分布和云凝结核数浓度(N_(CCN))进行观测。对比发现:N_(CN)在2016年比2013年下降了48%,这可能与污染物减排措施的加强相关。在过饱和度(SS)为0.4%和0.6%时,2016年的N_(CCN)比2013年下降了25%和36%。然而,在SS为0.2%时,2016年的N_(CCN)比2013年增加了6%。在大于100 nm颗粒物数浓度下降的条件下,低饱和度N_(CCN)反而增加,表明大粒径颗粒物活化能力的增强抵消了其浓度减少对云凝结核数浓度的影响。对于不同过饱和度下云凝结核活化率,2016年比2013年上升了91%(0.2%SS)、29%(0.4%SS)和13%(0.6%SS)。两年观测期间,新粒子生成(NPF)事件的发生频率相近。新粒子生成速率(FR)在2016年((4.0±2.0) cm~(-3)·s~(-1))高于2013年((2.2±0.8) cm~(-3)·s~(-1)),可能是2016年的颗粒物凝结汇的降低导致的。新粒子对N_(CCN)的贡献和新粒子增长为云凝结核后的活化效率在2016年均低于2013年,说明减排措施的加强会降低新粒子对CCN的贡献。
2020年05期 v.50;No.308 123-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K] [引用频次：0 ] - 胡庆松;包宁;陈雷雷;李俊;曹佳瑞;郑波;
针对试验场专用浮标海上现场投放船体空间小这一问题,提出了单耳吊装工作方式,合理的浮标体结构设计及单耳吊装下强度校核是基础条件。以EVA材料为主体进行了三段式海洋仪器试验场专用浮标设计,并对吊装环节进行了数学建模受力分析,形成了以拉、压受力过渡点位置为驱动的计算模型,获得了最大拉伸强度值,并利用薄膜压力传感器进行了过渡点位置校核;对EVA系列材料进行了强度实验,根据计算拉伸强度极值和实验结果进行了EVA材料选择和浮标体加工。在长江口海洋仪器试验场四个站点多批次吊装和现场应用表明,模型计算结果准确程度高,可以为EVA浮标体的结构设计和强度校核提供方法指导。
2020年05期 v.50;No.308 138-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2568K] [引用频次：2 ] - 刘颖洁;田丰林;陈戈;
中尺度涡旋在海洋中无处不在,研究中尺度涡旋的海表温度(SST)对于研究中尺度涡旋上的海气相互作用具有重要意义。本文使用南海2000—2015年的SST和海面高度异常(SSHA)卫星观测数据,分析了南海不同振幅范围中尺度涡内SST的特征。研究表明,不是所有的反气旋涡(气旋涡)内的SST异常(SSTA)都是正(负)的,大约35%(29%)的反气旋涡(气旋涡)与SSTA呈正相关,且在不同振幅范围下表现出不同的空间和季节变化。中尺度涡旋内合成SSTA与SSHA表现出位相不一致,反气旋涡(气旋涡)内的SSTA的最大值(最小值)相对于涡心偏向于赤道(两极)方向。涡旋内SSTA与SSHA呈线性相关,反气旋涡(气旋涡)振幅每增加1 cm,涡旋内平均SSTA则增加(降低)0.02(0.01)℃。
2020年05期 v.50;No.308 146-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 5946K] [引用频次：6 ] - 张凯临;杨铭伦;曲利芹;管磊;
海表温度是重要的环境特征指标。为了实时高精度测量海表皮温,中国海洋大学研制了一台海表测温辐射测量系统(The First Infrared Radiometer for measurements of Skin SST made by Ocean University of China, OUCFIRST,简称FIRST系统)。FIRST系统使用热释电辐射传感器,测量海表、天空和内部标准黑体的辐射量,对测量的海表辐射进行实时校正,得到精确的海表辐射值,通过反演计算,得到高精度海表皮温。FIRST系统内部使用了可溯源的测温仪,可测量标准黑体温度,该系统采用了自容式设计,测温精度高且部署容易。FIRST系统参加了2016年在英国国家物理实验室(National Physical Laboratory)NPL进行的联合观测实验,在实验室测量了标准黑体,在室外湖面进行了实测,测量结果优于33mK,测量准确度位列各参测仪器的第二名。实验结果表明,FIRST系统具有较好的测量精度,可用于海表皮温的高精度测量。
2020年05期 v.50;No.308 157-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1852K] [引用频次：6 ]