中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 南半球风暴轴对冬夏季中纬度海温异常的响应特征

    徐策;张力;甘波澜;

    利用HadISST(Hadley Centre Global Sea Ice and Sea Surface Temperature)和20CRv2(Twentieth-Century Reanalysis dataset version 2)数据集,对1951—2000年南半球中纬度海表面温度(Sea Surface Temperature; SST)进行了经验正交函数分解(EOF),结合回归分析方法,分析了南半球风暴轴对冬夏季中纬度海温异常的响应特征。结果表明:南半球夏季SST第一模态表现为三极子型,南大西洋、南印度洋和南太平洋的SST暖异常能够使对流层低层涡动活动增强,体现在850 hPa涡动热量极向热通量增加,其最大值出现在南太平洋西部。南半球冬季SST第一模态表现为在南大西洋、南印度洋分布暖异常,在南太平洋中西部出现弱偶极子型SST异常,分别能够在局地增强和减弱对流层低层涡动活动,体现在增强和减弱,其大值区出现在南印度洋。进一步对大气斜压性和斜压能量转换的诊断结果表明,上述中纬度海温异常的存在能导致对流层低层出现一致性的斜压增强(减弱),进而加强(削弱)大气涡动活动。

    2020年08期 v.50;No.312 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 4535K]
    [引用频次:0 ]
  • 沙尘传输路径和沉降量对南黄海叶绿素a浓度的影响

    张莉燕;王文彩;罗诚汉;盛立芳;

    黄海是亚洲沙尘暴频繁侵袭的地区,沉降的沙尘可以为该海域的浮游植物提供营养盐,促进该海域浮游植物的生长,从而对该海域的初级生产力以及碳存储等产生影响。本文利用Himawari-8卫星遥感数据,结合WRF-Chem和HYSPLIT模式,研究了2018年3月20日~4月13日期间四次沙尘事件的传输过程及其对南黄海中心(SYC)海域叶绿素a浓度的影响。结果表明,研究期内沙尘气溶胶从蒙古戈壁经过不同的传输路径到达SYC海域,在沙尘沉降事件发生后的2~8 d,SYC海域的叶绿素a浓度出现了不同程度的增加,且其峰值均超过了藻华阈值(2.15 mg·m~(-3)),有些甚至高达11.6 mg·m~(-3)。相比传输路径,叶绿素a浓度的变化受沙尘沉降量的影响更大。多数情况下,在一次沙尘过程中,SYC海域的沙尘沉降量越多,叶绿素a浓度的增长幅度越大;单日沉降量越大,叶绿素a浓度变化的响应时间越短。

    2020年08期 v.50;No.312 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 10556K]
    [引用频次:4 ]
  • 变系数KdV方程在海洋内孤立波的应用

    陈万坤;袁春鑫;

    本文讨论了变系数KdV方程的一种求解方法及其理论应用。首先利用解析解给出初值条件,其次通过龙格库塔法结合显格式差分法对方程进行离散,并运用MATLAB软件编程求出方程的数值解。为了更好地体现孤立波的特性,本文选取了不同的初始波形,以研究孤立波的极性转换、线性化及频散产生尾波等典型情形,并将此理论用于实际海洋的孤立波分析中,以便更简洁直观地了解内孤立波的特性。

    2020年08期 v.50;No.312 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1148K]
    [引用频次:1 ]
  • 青岛沿海生物气溶胶中微生物活性的粒径分布特征

    谢佳敏;祁建华;高冬梅;

    为了解生物气溶胶中微生物活性的粒径分布特征,于2017年3月~2018年2月在青岛地区连续采集了生物气溶胶分级样品,运用荧光素二乙酸脂(FDA)水解法测定了样品中的微生物活性。结果表明,大于7μm粒子中的微生物活性有明显的季节变化(P<0.05),表现为夏季最高,春、秋季次之,冬季最低。除5月外其余月份不同粒径段粒子中的微生物活性存在显著差异(P<0.05),尤其是粗粒径段(大于2.1μm),可能与温度、湿度等影响有关。微生物活性比例呈现随粒径增加而增大的偏态分布,在大于7μm粒径范围内所占比例最高,平均为40.15%。气团来源对微生物活性的粒径分布具有影响,中部气团来源样品在3.3~4.7μm粒径范围内微生物活性所占比例较南方和北方气团来源样品明显降低。相关性分析显示,采样期间大于4.7μm粒子中的微生物活性与温度呈正相关(P<0.01),2.1~3.3μm粒子中的活性与O_3浓度呈正相关(P<0.05),微生物活性与其他气象因子和污染物因子无显著相关(P>0.05)。

    2020年08期 v.50;No.312 25-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1035K]
    [引用频次:4 ]
  • 小黄鱼♀与大黄鱼♂杂交子代的肌肉营养成分分析

    刘峰;高松柏;詹炜;储天琪;楼宝;

    为阐明小黄鱼♀(Larimichthys polyactis)和大黄鱼♂(Larimichthys crocea)杂交子代的肌肉营养成分特征以及与双亲的差异,采用生化分析手段对杂交子代及其亲本的肌肉营养成分进行了比较分析。分析显示,杂交子代中水分含量为72.95%,低于其亲本的水分含量(大黄鱼:73.67%,小黄鱼:74.06%),说明杂交子代具有低水分的特征。杂交子代的粗蛋白含量为16.94%,显著高于双亲(大黄鱼:15.98%,小黄鱼:16.07%)。杂交子代粗脂肪含量(4.95%)显著小于大黄鱼(5.39%),显著大于小黄鱼(4.64%)。在16种检测的氨基酸中,杂交子代的氨基酸总量(74.71%),与大黄鱼(71.44%)差异不显著,但是显著高于小黄鱼(71.11%);必需氨基酸总含量(30.76%)显著高于大黄鱼(29.24%)和小黄鱼(29.28%)。营养价值评价结果显示,3种鱼的营养价值的从高到低依次为:杂交子代>大黄鱼>小黄鱼。杂交子代的呈味氨基酸总量高达28.86%,稍高于大黄鱼(27.69%),显著高于小黄鱼(27.37%)。杂交子代的饱和脂肪酸(SFA)含量高于双亲,而单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸(PUFA)含量介于双亲之间;杂交子代的PUFA/SFA(57.46%)同样介于双亲(大黄鱼:56.54%、小黄鱼:63.52%)之间,均高于脂肪酸组成的推荐值(40%),是理想的脂肪酸。综上所述,小黄鱼和大黄鱼的杂交子代营养价值高、肉味鲜美,具有非常大的推广价值。

    2020年08期 v.50;No.312 34-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
    [引用频次:10 ]
  • 一株异养硝化-好氧反硝化地衣芽孢杆菌的脱氮特性及机制研究

    赵坤;田相利;董双林;蒋雯雯;李海东;

    分离自对虾养殖池塘的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)MP15具有高效的异养硝化-好氧反硝化性能。为了进一步研究菌株MP15的脱氮特性和脱氮机制,本研究采用氮同位素标记法,对其在氮基础降解液中的脱氮特性和机制进行了深入的研究。研究结果显示:在初始无机氮浓度为42 mg/L的氮基础降解液中,其对NH~+_4-N、NO~-_2-N和NO~-_3-N的最大去除速率分别为1.03 mg NH~+_4-N/(L·h)、1.74 mg NO~-_2-N/(L·h)和1.02 mg NO~-_3-N/(L·h)。氮代谢过程中羟胺氧化还原酶、亚硝酸盐还原酶和硝酸盐还原酶的酶比活力分别为0.540 6、0.157 8和0.160 9 U/mg。对菌株MP15脱氮过程中的~(15)N同位素示踪结果显示,以NH~+_4-N作为唯一氮源时,仅产生~(15)N_2O;当菌株MP15分别以NO~-_2-N和NO~-_3-N作为唯一氮源时,可同时检测到~(15)N_2O和~(15)N_2。综合上述结果,菌株MP15对无机氮的去除主要包括:同化作用、硝化作用和反硝化作用。其中对NH~+_4-N的硝化途径为:NH~+_4-N→NH_2OH→N_2O;对NO~-_2-N的硝化-反硝化途径为:NO~-_3-N←NO~-_2-N→N_2O/N_2;其对NO~-_3-N的反硝化途径为:NO~-_3-N→NO~-_2-N→N_2O/N_2。

    2020年08期 v.50;No.312 43-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1383K]
    [引用频次:15 ]
  • 盐度对牡蛎“华南1号”早期发育与生长的影响

    赵乃乾;肖述;刘浩翔;潘英;张跃环;喻子牛;

    为探究牡蛎"华南1号"早期发育的盐度适应性,本研究以目前北部湾海域的香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)养殖群体为对照组,在水温28~29℃、pH为8.1~8.2条件下,分析了不同盐度(3、8、13、15、18、23、28、33)对牡蛎"华南1号"的胚胎、幼虫发育和稚贝生长的影响。研究显示,不同盐度下牡蛎"华南1号"的受精率和孵化率均高于对照组,差异显著(P<0.05),且牡蛎"华南1号"的适宜受精盐度为13~23,对照组的适宜受精盐度为13~18。相同盐度条件下,牡蛎"华南1号"与对照组浮游幼虫期的壳高生长指标差异显著(P<0.05),牡蛎"华南1号"不同盐度组间差异显著(P<0.05)。不同盐度条件下,牡蛎"华南1号"在幼虫发育阶段和早期稚贝的生长速率和存活率均随着盐度的增加"先升后降",且不同盐度组间差异显著(P<0.05),高盐33和低盐3条件下幼虫生长缓慢且存活率较低,牡蛎"华南1号"幼虫的附着率和存活率在盐度13~23时较高。研究结果表明,牡蛎"华南1号"在浮游幼虫和早期稚贝阶段生长速度快于对照组群体(P<0.05),且浮游幼虫和稚贝生长的适宜盐度为8~28,最适盐度为13~23;对照组幼虫和稚贝生长的适宜盐度为8~23,最适盐度为13~18。与对照组群体相比,牡蛎"华南1号"适宜盐度较对照组由18提高到23,盐度适应范围广,且具有明显的生长优势。

    2020年08期 v.50;No.312 53-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2553K]
    [引用频次:3 ]
  • 饲喂钩虾粉对凡纳滨对虾低盐度胁迫适应性调节的影响

    耿泽星;单洪伟;马甡;左孝文;王腾;

    为探究饲喂钩虾粉对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)低盐度胁迫适应性调节的影响,配制含0%(D0组)、8.25%(D8.25组)和33%(D33组)钩虾粉的3组等氮等能饲料,饲喂初始体重为(1.80±0.72)g的凡纳滨对虾,D0组、D8.25组和D33组对虾放养密度约335尾/m~2,饲喂持续48 d,营养强化结束后进行低盐度胁迫实验,胁迫盐度为5,胁迫实验持续192 h。研究显示,低盐度胁迫结束时,D0组、D8.25组和D33组对虾死亡率分别为60%、23.33%和23.33%。D8.25组和D33组对虾血淋巴和肝胰腺中蛋白含量高于D0组,其中D33组对虾更加明显。D33组对虾血淋巴中葡萄糖含量在胁迫0~12 h低于D0组,而在胁迫24~192 h高于D0组。D33组对虾血淋巴和肝胰腺中甘油三酯和胆固醇含量低于D0组和D8.25组,在对虾肝胰腺中乳酸含量上则呈现相反趋势。D8.25组和D33组对虾肝胰腺中磷酸果糖激酶和乳酸脱氢酶活性显著高于D0组。然而,各组对虾肝胰腺中琥珀酸脱氢酶活性以及鳃中Na~+/K~+-ATP酶活性差异不显著。研究结果显示,饲喂钩虾粉能够显著提高对虾抗低盐度胁迫能力。饲喂钩虾粉影响了对虾机体代谢,具体表现为降低了脂肪代谢水平,而增强了无氧代谢水平。饲喂钩虾粉对对虾代谢的影响可能是其提高对虾抗低盐度胁迫能力的原因。

    2020年08期 v.50;No.312 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2499K]
    [引用频次:3 ]
  • 环境因素对胶州湾栽培龙须菜的影响及生长预测模型构建

    张敬宇;周伟;郭鹏;隋正红;

    龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是重要的养殖海藻,研究海区栽培状态下龙须菜生长与生态因子变化的响应规律具有重要科学意义,并可以为龙须菜栽培实践和管理提供科学依据。通过对海区实时监测,关注了龙须菜良种(981和鲁龙1号)的生长速率和海区营养盐、水温、光照等因素变化。其中温度、光照、海水溶解碳、氨态氮、磷和pH有显著的变化(p<0.05),其余因素变化比较平稳。相关性分析表明,光周期与龙须菜生长具有极显著的相关性(p<0.01),硝态氮与龙须菜生长有显著相关性(p<0.05)。通过逐步回归的方法构建回归方程:Y_(SGR)=5.794X_(光周期)-76.932(R~2=0.511),来表述龙须菜生长速率与环境因素的关系。

    2020年08期 v.50;No.312 75-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 3579K]
    [引用频次:2 ]
  • 日本蟳精子获取和超低温冷冻保存技术研究

    刘翠玲;邹琰;吴莹莹;王英俊;刘童;宋爱环;唐学玺;刘洪军;

    本文比较了胰酶消化法、网搓法和机械研磨法3种方法对获得游离日本蟳精子的效果。对获得的精子进行超低温冷冻保存,用曙红Y进行染色,检测精子的存活率。使用7种不同稀释液、不同浓度的二甲基亚砜(DMSO)、甘油(GLY)、1,2-丙二醇(PG)为抗冻保护剂,在6种不同的降温程序下,对日本蟳精子进行超低温冷冻保存,后在不同的温度下解冻复苏精子。实验结果表明:3种精子获取方法中以搓洗法的实验效果最好,胰酶消化法的效果次之,最差的是机械研磨法。其中搓洗法中以500目的筛绢效果最好,精子密度达2.56×10~(13)个/mL。日本蟳精子冷冻保存实验结果表明,稀释液以去钙人工海水、抗冻保护剂以5%DMSO、平衡时间20 min、降温程序P-1(0℃平衡20 min;-5℃/min降至-80℃;-80℃平衡5 min;-20℃/min降至-180℃;然后置于液氮中保存),水浴解冻37.5℃的效果最好,精子存活率最高。

    2020年08期 v.50;No.312 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 769K]
    [引用频次:2 ]
  • 利用Elman神经网络预测三元水盐体系相平衡溶解度

    孟宪泽;付云朋;袁俊生;李斌;

    水盐体系相平衡的研究是高盐卤水资源化利用的理论指导。本文利用优化的Elman神经网络(ENN)对海水体系Na~+, K~+, Ca~(2+), Mg~(2+)//Cl~-, SO_4~(2-), CO_3~(2-), HCO_3~-, B_4O_7~(2-)-H_2O的15个三元子系统进行了研究。通过比较溶解度预测值与文献值,确定模型的最优拓扑结构为双隐含层,隐含层神经元拓扑结构为(2, 3),学习函数选择动量自适应学习速率梯度下降法(GDX)。由NaCl-CaCl_2-H_2O体系液相线的预测结果可知,ENN-(2,3)GDX模型的拟合精确度和运算速度均优于热力学HMW模型。对未发表的四个三元体系液相线和共饱点进行了预测,结果能够较好地符合随温度变化趋势,其中,15.0℃下NaCl-KCl-H_2O体系包含1个NaCl、KCl共饱点;87.5℃下Na_2SO_4-MgSO_4-H_2O体系包含3个共饱点,分别是:硫镁矾(M1)、钠镁钒(Low)共饱点,Low、无水钠镁钒(Van)共饱点和Van、Na_2SO_4共饱点;60.0℃下KCl-K_2-SO_4-H_2O体系包含1个KCl、K_2SO_4共饱点;60.0℃下NaCl-Na_2CO_3-H_2O体系包含1个NaCl、Na_2CO_3·H_2O共饱点。

    2020年08期 v.50;No.312 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
    [引用频次:1 ]
  • 有限水深海流感应电磁场数值模拟

    朱心宇;李予国;

    海水是一种高电导率的流体。不停运动的海水因切割地磁场而产生感应电流,从而产生感应电磁场。本文从麦克斯韦方程出发推导了地磁场三分量作用下一维海流感应磁场表达式,并分析了地磁场水平分量对海流感应电磁场的影响。计算表明地磁场水平分量的影响随纬度变化。在高纬度地区地磁场水平分量对海流感应电磁场影响很小,而在低纬度地区它会对海流感应电磁场产生明显的影响。本文还分析了变化的海水电导率对海流感应电磁场的影响。

    2020年08期 v.50;No.312 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]
    [引用频次:6 ]
  • 单自由度圆柱涡激振动特性及其影响因素分析

    袁方正;袁德奎;曾攀;刘长根;

    对二维刚性圆柱涡激振动进行了系统理论和数值模拟研究,对比了不同因素下圆柱振幅、锁定区间、升阻力系数等关键参数和特征,探究了影响圆柱涡激振动特性的因素。通过线性化分析推导出了锁定区间柱体响应的频率比、振幅与流体荷载和系统物性参数之间的定性关系。为检验理论分析结果,对相关经典实验的结果进行了整理,并用RANS模型开展了相应的数值模拟。理论分析、实验和数值模拟三者的结论相符,可以确认以下结论:当圆柱处在锁定状态时,其振幅大小由组合因子决定。组合因子越小,圆柱的振幅越大,反之则越小,但是组合因子对振幅的影响幅度有限;柱体锁定区间范围的大小由质量比决定,质量比越小,锁定范围越大,反之则越小,质量比对锁定区间范围的大小有显著影响,影响的主要范围是在约化速度较大一端。

    2020年08期 v.50;No.312 115-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2768K]
    [引用频次:16 ]
  • 基于眼动追踪技术的海洋平台居住空间关键形态设计要素提取

    石林;王志创;严心怡;王邵馨;

    海洋平台居住空间是平台作业人员的居住、休闲场所,其设施的形态设计对调节作业人员在海上居住时的身心舒适性具有重要的作用。目前对居住空间的标准化设计是海洋平台设计的重要趋势,然而,居住空间的视觉环境复杂,形态设计要素众多,不利于把握设计重点。研究基于海洋平台设计标准,将其内装设计解构为形体、色彩、质感、光影、空间五个基本要素,并利用虚拟现实技术搭建出四人间、六人间的虚拟场景。采用眼动追踪技术进行眼动实验,眼动热图及方差分析结果验证了解构形态设计要素的合理性并析出关键形态设计要素,结合专家评估法对实验结果进行了补充和完善,为内装环境的标准化、人性化设计提供了基础资料。

    2020年08期 v.50;No.312 123-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 2597K]
    [引用频次:7 ]
  • 基于复相关相位斜率的海面弱小目标检测方法

    程孝龙;姬光荣;

    针对海杂波严重制约雷达目标探测性能的问题,本文提出了一种基于复相关相位斜率特征的海面弱小目标检测方法。本文通过研究海杂波复数域下的时间自相关特性,发现复相关系数相位信息呈线性分布,由此提出了一种新颖的统计特征:复相关相位斜率。研究表明,复相关相位斜率特征可显著提高雷达数据的信杂比。经过不同极化方式下的海杂波数据验证表明,本文提出的目标检测方法性能优于传统基于分形特征的Hurst指数检测器,使用本文的方法可以有效识别海面弱小目标。

    2020年08期 v.50;No.312 131-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K]
    [引用频次:0 ]
  • 可调谐半导体激光吸收光谱技术对CO_2浓度的测量研究

    信丰鑫;郭金家;李杰;赵朝方;刘智深;

    CO_2作为地球大气中第三大含量的痕量气体,也是含量最大的温室气体,会导致气候变暖和生态系统的破坏等一系列环境问题,因此CO_2浓度的准确测量具有重要意义。可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术利用气体的特征吸收光谱,可以对气体进行无需预处理的高灵敏度测量。基于TDLAS技术,搭建了采用直接吸收光谱的实验系统,根据与水分子的对比分析,选择CO_2在2 004 nm附近的强吸收线,在27 m的光程下达到的检测限为2.97×10~(-6)。采用LGR气体分析仪作为对比,测量了室内空气的CO_2浓度,无人和有人时二者的相关系数分别为0.996 5和0.987 5,在CO_2浓度变化趋势上表现出了良好的一致性。

    2020年08期 v.50;No.312 137-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K]
    [引用频次:15 ]

综述

  • 典型生态系统氮氧化物释放通量研究进展

    刘春颖;贡江琛;田野;王可可;李培峰;杨桂朋;

    氮氧化物(NOx)是全球氮循环的重要形式,也是影响全球气候和环境的重要污染气体。近年来随着人为源NOx排放量的逐渐下降,自然源NOx的释放通量及机制越来越受到人们的关注。本文综述了NOx的来源、气候和环境效应、释放通量估算方法和典型生态系统中自然源NOx释放通量特征及影响因素。然而,目前对不同生态系统NOx的研究还不够系统和深入,建立NOx标准测定方法和通量估算方法,对不同生态系统特别是海洋及湿地NOx的源汇格局,微生物的作用机制、人为氮输入的影响等开展系统地研究,才能准确评价不同生态系统对大气NOx的贡献及变化趋势,完善全球氮的收支平衡研究。

    2020年08期 v.50;No.312 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]
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