- 黄菲;孙治宏;王宏;
利用美国冰雪中心(NSIDC)高分辨率海冰密集度等多种数据,定义了北极高密集度冰区(High concentration ice region:HCIR)海冰变化指数,在此基础上研究了1989—2017年HCIR海冰多尺度变化特征及其极端低值事件的可能形成原因。结果表明:北极HCIR海冰密集度具有显著的单峰型季节变化特征, 4月密集度最高, 9月密集度最低,年较差达17.70%,兼有夏季融冰期短、冬季结冰期长且持续稳定的特点。HCIR海冰存在显著的年际年代际变化,在2007年发生了年代际转折以后,海冰变化指数的年际变化幅度和频次明显加强,且在2016、2012、2007、2011、2008和2010年依次出现海冰密集度极端降低事件;2016年9月初HCIR海冰密集度达到历史最低值,接近50%。对HCIR海冰密集度极端低值事件的统计研究表明,29年间共出现874天(次)极端低值事件,约占总频次的8%;空间上海冰密集度的降低主要出现在沿HCIR边界线一带,存在巴伦支海-喀拉海北缘的斯瓦尔巴群岛-北地群岛和东西伯利亚-波弗特海两个中心区域,该空间分布与气旋式大气环流引起的北冰洋Ekman漂流的辐散分布相一致。这表明HCIR海冰密集度的极端降低与极涡的动力作用有关,同时风场对海冰的动力辐散作用还会引起HCIR开阔水域的扩大,进一步加强海冰反照率的正反馈机制,使得热力和动力作用耦合起来共同影响HCIR海冰的加速融化。
2021年02期 v.51;No.318 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2182K] [引用频次：6 ] - 马芊;林霄沛;
根据黑潮源区吕宋岛附近(18°N,122.5°E)投放的ADCP测得的流速,发现次表层流动与海表黑潮(Kuroshio,KC)流动并不一致,除了流动方向不同外,次表层吕宋潜流(Luzon Undercurrent, LUC)在500～1 000 m深度存在一个低频季节内周期变化(120 d),这一变化并非由海表黑潮的季节性变化引起。针对这一现象,结合混合坐标海洋模式(Hybrid Coordinate Ocean Model,HYCOM)数据,使用涡动能(Eddy Kinetic Energy, EKE)分析并追踪100～200 d周期温盐和流速变化异常,最终得出结论:吕宋潜流季节内变化存在两个频率的周期,较高频季节内变化(80 d)是由表层黑潮区的中尺度涡传递到次表层产生的,而低频季节内变化(100 d以上)由136°E附近的中尺度涡旋经过6～7个月的运动到达吕宋岛沿岸产生的。
2021年02期 v.51;No.318 10-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 6003K] [引用频次：2 ] - 张哲;于瑞海;李海昆;马培振;李玲蔚;王永旺;
为提高单体"海大1号"长牡蛎(Crassostrea gigas)的培育效率,本研究以3种培育模式(下降流、上升流和静水)、6个水流量梯度(20、35、50、65、80和95 mL/s)和6个培育密度梯度(2.5、5、7.5、10、12.5和15个/mL)对单体"海大1号"长牡蛎苗种中间培育生长情况进行了研究。研究表明,单体"海大1号"长牡蛎苗种中间培育时,上升流和下降流均比静水培育效果好,培育前5天采用下降流、第6～29天采用上升流时,稚贝生长快、死亡率低;水流量小于65 mL/s时,随水流量的增加,稚贝生长加快,死亡率降低,水流量在65～80 mL/s时,单体牡蛎稚贝生长存活最优,第29天时最大壳高达(1 534.81±65.23)μm。单体"海大1号"长牡蛎稚贝苗种中间培育时,随着培育密度的增大,挤迫效应逐渐显现,密度为7.5个/mL时,死亡率相对较低,且稚贝生长速度快,在第29天时稚贝壳高最大可达(1 520.63±51.72)μm。基于以上研究结果,建议在规模化单体"海大1号"长牡蛎稚贝中间培育时,采用上升流和下降流相结合的流水培育方式,适当增加水流量,及时疏散密度。本研究优化了单体"海大1号"长牡蛎室内培育模式,为单体牡蛎规模化培育提供了参考方法和理论依据。
2021年02期 v.51;No.318 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1929K] [引用频次：4 ] - 陶冶;朱健;李冰;侯诒然;封功成;
池塘循环水养殖与人工湿地相组合,是将养殖生产与净化养殖废水并举的新思路,研究该组合系统中氮、磷物质的源-汇作用,对系统工艺参数的设置具有指导意义。本文研究了在复合垂直潜流人工湿地-池塘循环水养殖系统中氮、磷生源要素的流向与收支,并通过氮、磷收支评价人工湿地对池塘尾水净化效果。研究表明:在5个月的试验周期内,饲料投入是该养殖系统氮、磷收入最主要的途径,分别占总收入的65.61%和81.44%,其次是水体中带入的氮、磷。在试验初期,由于养殖生物与湿地植物的生物量较小,因此其对系统的氮、磷收入部分贡献较小。沉积物蓄积是氮、磷最主要的支出途径,占总支出氮、磷的比例为28.60%和42.23%;其次为养殖生物的收获,占总支出氮、磷的26.05%和30.77%;人工湿地植物与基质蓄积的氮、磷占总支出的15.81%和16.11%;通过池塘底泥渗漏损失的氮、磷较少。人工湿地对氨氮、总氮、总磷的去除率分别为33.72%～66.32%、36.35%～72.40%、44.69%～57.32%,且氨氮与总氮的去除率受温度影响显著。研究结果表明:人工湿地对池塘尾水有显著的净化效果,可通过植物收割、基质移除等方式去除系统内未被有效利用的氮、磷,减少池塘内源性氮、磷的蓄积。人工湿地-池塘循环水养殖模式具有良好的生态效益,是一种绿色、可持续的养殖模式。
2021年02期 v.51;No.318 36-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K] [引用频次：23 ] - 孔祥福;贺艳;宋伟豪;孙敏敏;
在脊椎动物肌肉发育过程中,MyoD1基因可通过多个途径激活肌肉生长相关基因的表达,是成肌细胞增殖和分化的主要调控因子之一。目前关于经济鱼类MyoD1基因的研究主要集中在基因克隆和组织表达情况的分析,而对其功能的研究非常有限。本研究鉴定了许氏平鲉MyoD1基因两个拷贝,分别命名为MyoD1和MyoD1-like。MyoD1-like基因与MyoD1基因ORF序列存在19 bp的碱基差异,且MyoD1-like基因仅含有外显子而无内含子。qRT-PCR表达分析结果显示,MyoD1s基因在肌肉组织中的表达量显著高于其他组织,且MyoD1-like基因的表达显著高于MyoD1。原位杂交结果显示,MyoD1s基因的表达位置是肌纤维的边缘,即成肌细胞增殖、分化的位置。过表达许氏平鲉MyoD1-like基因可诱导小鼠成肌细胞发生分化,融合形成肌管。该结果为研究MyoD1基因在经济鱼类肌肉生长发育过程中的调控作用奠定了基础。
2021年02期 v.51;No.318 53-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2572K] [引用频次：5 ] - 刘彦君;王云鹏;
紫杉醇是一种具有高效抗癌特性的二萜类物质,其生物合成途径一直是科学家们研究的热点。‘金锡杉'是南方红豆杉变种,相较于原种含有更加丰富的紫杉醇,因此是一种重要的遗传资源。本研究以‘金锡杉'为材料,运用生物信息学方法分析了紫杉醇合成途径中两种关键酶基因GGPPS(geranylgeranyl diphosphate synthase mRNA)和TDC1(taxadiene synthase mRNA)的序列结构,并采用半定量RT-PCR技术分析了它们的时空表达模式。生物信息学分析结果显示,基因GGPPS全长为1 889 bp,其编码的蛋白质GGPPS是一种不稳定的亲水性胞内酶。基因TDC1全长为2 700 bp,其编码的蛋白质TS是一种不稳定的脂溶性胞内酶。时间表达分析结果显示,GGPPS和TDC1在春季和夏季时期都有表达且均在春季表达量最高,该结果表明GGPPS和TDC1的表达受到季节更迭的影响。组织表达分析结果显示,GGPPS和TDC1在‘金锡杉'的树叶、树皮、树枝和果实中都有表达且两个基因在不同组织中呈现不同表达趋势。GGPPS在树叶中表达量较高,而TDC1在树皮中表达量较高,这些结果表明GGPPS和TDC1的表达同样具有组织特异性。该研究为寻找提高红豆杉中紫杉醇含量的方法提供了一定的理论基础。
2021年02期 v.51;No.318 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 634K] [引用频次：1 ] - 部雪娇;韩宗珠;翁立猛;来志庆;刘明;
华北东部青岛地区煌斑岩广泛发育,其岩石成因、构造环境等方面研究程度较低。本文通过研究其岩石学和地球化学特征,讨论岩浆的源区性质、形成的构造环境,进而推断研究区的地质演化过程。研究区内煌斑岩的SiO_2含量(W(SiO_2))为39.13%～51.26%,属于钾玄质碱性岩。样品的稀土元素整体表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特征, Ce和Eu异常(分别用δCe和δEu表示)不显著。样品微量元素总体表现出大离子亲石元素(Ba、K、Pb)和轻稀土元素富集(LREE),而高场强元素(Nb、Ta和Ti)亏损的特征,具有典型的俯冲特征。源区为三叠纪时北向俯冲的扬子板块析出的熔体,交代上覆华北板块地幔橄榄岩而形成的地幔交代岩。白垩纪时,俯冲带岩石圈大范围坍塌,软流圈上涌形成伸展环境,地幔源区发生部分熔融,岩浆上升侵位形成煌斑岩。
2021年02期 v.51;No.318 69-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 5706K] [引用频次：3 ] - 王开荣;毕乃双;杜小康;凡姚申;谢卫明;于守兵;
历史上的黄河入海流路具有"十年一改道"的演变特征,其流路稳定问题一直是黄河河口综合治理研究和实践进程中的热点、难点和焦点问题。本文基于对黄河入海流路失稳驱动因子的分析,以黄河入海流路失稳驱动力响应模型作为构建流路稳定评价指标体系的理论依据,以DSC模型(DrivingForce-State-Control,驱动力-状态-控制模型)作为描述框架模型,通过对15个要素、83个具体指标因子的筛选、调整和优化,分别构建了具有不同稳定目标特征值的基本判别指标体系和综合判别指标体系。利用两种判别指标体系对现状黄河入海流路的稳定状态进行了计算判断,结果表明:现状西河口水位(二)站在10 000 m~3/s流量时水位为10.52 m,距离12 m改道标准尚有1.48 m的上涨空间,其流路综合稳定状态评价值为0.259,流路稳定状态良好。
2021年02期 v.51;No.318 83-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K] [引用频次：1 ] - 谈慧文;杜佳媛;魏永鹏;刘霞;赵建;
水环境中抗生素污染日益严重。本研究制备了掺杂氮、硫的新型石墨烯材料(GO-NS),研究了其对磺胺类抗生素(Sulfonamides, SAs)的吸附和去除能力,并阐明吸附机制。研究发现,GO-NS对SAs的最大吸附量达100.26 mg·g~(-1),吸附能力优于多层石墨烯(Multilayer graphene, MG)和还原氧化石墨烯(Reduced graphene oxide, rGO)这两种传统石墨烯材料。疏水作用和氢键作用是GO-NS吸附SAs的主要机理。相比于MG和rGO,GO-NS适用的pH范围最广,在pH=2～10范围内均具有较强的吸附效果,并且离子强度和腐殖酸(Humicacid,HA)的加入提升了GO-NS的吸附性能。此外,GO-NS仅通过短时间超声可实现有效的剥离分散,使吸附量增加。故该新型石墨烯材料GO-NS具有优越地吸附SAs的能力和广泛的环境适应性,可作为治理水环境中SAs污染的一种有效吸附剂。
2021年02期 v.51;No.318 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K] [引用频次：9 ] - 宋维星;周衍平;陈旭;李恩;季军远;
以新型间歇增氧垂直流人工湿地系统为研究对象,采用中心复合设计响应曲面法优化垂直流人工湿地脱氮处理过程中曝气工艺参数并预测其脱氮效能。以曝气量、曝停比、曝停周期为间歇曝气影响因素,分别以人工湿地氨氮去除率和总氮去除率为响应值建立垂直流人工湿地氨氮去除率和总氮去除率的二次回归模型,通过假设检验(F-test),模型均非常显著且具有较好的相关性。间歇增氧垂直流人工湿地脱氮处理中曝气量、曝停比为对氨氮去除影响极显著的曝气参数,通过影响因子主次分析,曝气量、曝停比、曝停周期对氨氮去除率的影响顺序是:曝停比>曝气量>曝停周期;曝停周期为对总氮去除具有极显著影响的曝气参数,通过影响因子主次分析,曝气量、曝停比、曝停周期对TN去除率的影响顺序是:曝停周期>曝气量>曝停比。模型预测氨氮与总氮去除率的最佳曝气参数分别为:曝气量2 m~3/h、曝停比0.25、曝停周期12 h、曝气量2 m~3/h、曝停比0.25、曝停周期6 h;氨氮、总氮去除率预测值分别为98.4%、83.2%,预测值与实测值吻合。响应曲面法用于优化曝气参数对人工湿地脱氮效能影响具有可行性,可实现间歇增氧人工湿地脱氮效能的准确预测。
2021年02期 v.51;No.318 102-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 3554K] [引用频次：17 ] - 梁家铭;庞亮;董胜;
设计了一种新型网箱浮架系统,利用SESAM对其进行了频域水动力分析以及考虑不规则波浪、风、流载荷和系泊共同作用的时域耦合分析,并与传统双浮管网箱浮架系统进行了分析对比,得到方形网箱与圆形网箱的水动力特性的差异以及各自的优缺点,对实际中网箱的开发设计有一定的借鉴意义;通过计算,证明新型网箱浮架系统在工作海况能正常工作,在极端海况下也能满足安全性的要求;最后对4种常见系泊方式进行了时域耦合分析,得到了四种系泊方式的系泊特性,对实际工程中系泊方式的选择有一定的参考意义。
2021年02期 v.51;No.318 119-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2004K] [引用频次：9 ] - 张旭;陈阳;严霞;史晓凤;马君;
果蔬表皮农药残留关乎食品安全问题。本文以苹果为研究对象,应用表面增强拉曼光谱(SERS)技术,结合高灵敏度、便携的纳米检测棒,检测果蔬中常用农药倍硫磷和多菌灵,研究农药残留衰减规律,并对比研究不同方法对农药残留的去除效果。研究表明,基于GMA-EDMA多孔材料和金纳米颗粒制备的纳米检测棒,对苹果表皮残留的倍硫磷和多菌灵的最低检测浓度分别达0.10和0.05 mg/L,在低浓度范围内特征峰强度与浓度成良好的线性关系。苹果表皮两种农药残留量随时间成e指数衰减,衰减为e~(-1)的时间常数分别约为1～2 d和4～5 d。不同清洗剂(清水、盐水、小苏打水、果蔬洗涤剂)对农药残留的清洗效果不同,淡盐水可提高农药残留清洗效率,清水清洗需要延长清洗时间才能达到相同效果。研究结果表明,纳米检测棒能有效提高果蔬农药残留的检测灵敏度和检测效率,结合便携式拉曼系统,可实现果蔬农药与淡盐水残留的快速、现场检测。
2021年02期 v.51;No.318 127-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1786K] [引用频次：19 ]