中国海洋大学学报(自科版)


综述

  • 海洋支撑碳中和技术体系框架构建的思考与建议

    王文涛;刘纪化;揭晓蒙;李黎;何方;

    海洋在全球气候变化及应对方面发挥了重要作用,国际上正在从增汇和减排两个技术体系层面探索实践海洋对碳中和的支撑作用。本文立足中国海洋碳汇资源扩增和海洋可再生能源开发,从滨海湿地、渔业碳汇、微生物碳汇、海底碳封存、海洋可再生能源、耦合优化及前瞻性技术方面,构建了海洋支撑碳中和的技术体系,并对未来技术发展进行展望。建议加强海洋支撑碳中和工作的顶层设计,系统谋划涵盖基础研究、应用示范、产业推广的技术体系和科研平台;加强基于自然解决方案的中国实践,综合评价滨海湿地固碳增汇与关键生态服务功能的协同效应;加快海洋碳汇核算和交易机制研究,适时推出中国主导的海洋碳汇核算标准规范和方法学;深化国际合作,积极发起中国牵头的海洋碳中和国际大科学计划。

    2022年03期 v.52;No.332 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 997K]
    [引用频次:8 ]

研究论文

  • 2003年3月北大西洋上两个爆发性气旋的“吞并”过程及发展机制分析

    傅刚;张雪贝;孙柏堂;鄢珅;陈莅佳;

    本文利用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)提供的0.125(°)×0.125(°)的ERA-Interim再分析资料、美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)提供的MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)可见光云图、气象卫星合作研究所(Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies, CIMSS)提供的GOES-EAST红外卫星云图等资料以及WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式的模拟结果,对2003年3月北大西洋上一个爆发性气旋B"吞并"另一个气旋A后快速发展机制进行了分析。气旋A和B均生成于美国东部,气旋A于2003年3月5日06 UTC生成,气旋B于6日00 UTC生成,且比气旋A向东北方向移动得更快,7日18 UTC达到最大加深率3.27 hPa·h~(-1)。在北大西洋中部地区,从8日00 UTC开始,气旋B吞并气旋A后形成气旋C,8日12 UTC气旋C中心气压达到最低值938.3 hPa。高空急流、低空水汽输送和潜热释放为气旋A和气旋B的快速发展提供了有利的环流背景场。气旋B吞并气旋A的过程经历三个阶段:前期阶段、吞并阶段、完成阶段。利用WRF模式模拟结果的分析表明,气旋A和B之间建立水汽输运通道,水汽从气旋A向气旋B输送。气旋B吞并气旋A后形成气旋C快速发展的主要原因是暖平流的作用。

    2022年03期 v.52;No.332 8-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 13614K]
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  • “纳沙”台风引起北部湾沿岸风暴射流及其机制

    韦聪;鲍献文;丁扬;陈波;

    基于FVCOM模式建立一个三维数值模型,对2011年"纳沙"台风登陆北部湾前后水位与流场变化进行了分析,并探究了风暴射流的生成机制。结果表明,广西近岸风暴射流的产生是对台风到来造成的水位起伏变化的一种正压响应;台风进入到北部湾期间,造成北部湾近岸水位先降低后升高,所导致的水位梯度差产生了驱动力,促使海水向西运动增强,从而导致在广西近海风暴射流的产生;台风登陆期间琼州海峡西向流流量增大到0.4 Sv以上,最大可达0.7 Sv;台风进入到北部湾后,促使琼州海峡西向流更多进入到北部湾,造成湾内正位涡输入增大,产生了气旋式环流来维持位涡平衡,同时气旋式环流也有利于向西运动的风暴射流增强;流经广西沿岸的风暴射流引起向西的水体输运可达0.2 Sv,对北部湾内营养盐以及污染物运移将产生重要影响。

    2022年03期 v.52;No.332 28-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 4050K]
    [引用频次:5 ]
  • 不同含量水解鱼蛋白添加对大菱鲆幼鱼生长、血浆和肌肉游离氨基酸含量及后肠组织形态的影响

    蒋昊;王旋;刘成栋;周慧慧;麦康森;何艮;

    为研究水解鱼蛋白(FPH)对大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)幼鱼生长的影响,本实验以60%的鱼粉(FM)组为正对照组,以复合植物蛋白源替代40%的FM作为负对照组(含36%的FM),在负对照组的基础上添加3个梯度水平(3%、6%、9%)的FPH作为实验组,分别喂养大菱鲆幼鱼74 d。研究表明,与负对照组相比,添加6%和9%的FPH可显著提高大菱鲆幼鱼的生长性能,并达到与正对照组相似的效果。添加不同含量的FPH会改善大菱鲆幼鱼的后肠形态,且改善状况随添加量的增加而愈加明显,当FPH添加水平达到9%时,可显著增加大菱鲆幼鱼后肠的肠绒毛直径比、肠上皮细胞高度和微绒毛高度。与负对照组相比,9%FPH组显著提高了血浆和肌肉中必需氨基酸、非必需氨基酸和总氨基酸浓度。此外,饲料中添加6%和9%的FPH显著促进了PepT1的基因表达量。研究结果表明,水解鱼蛋白是一种潜在的替代鱼粉的有效蛋白源,可起到改善大菱鲆幼鱼生长指标、提高机体游离氨基酸含量和促进肠道吸收能力的作用。

    2022年03期 v.52;No.332 40-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K]
    [引用频次:3 ]
  • 大西洋鲑幼鱼适宜投喂频率和胃排空研究

    邓乾龙;王文;董双林;高勤峰;

    为探究大西洋鲑(Salmo salar)幼鱼的适宜投喂频率和胃排空规律,进行了养殖实验和胃排空实验。养殖实验设置了1次/天(F1组)、2次/天(F2组)、3次/天(F3组)、4次/天(F4组)和连续投喂(CF组)共5种投喂频率。胃排空实验采用连续测定胃含物的方法,用数学模型对胃含物数据进行拟合。研究表明:F1组日摄食率显著低于其余处理组(P<0.05),CF组日摄食率显著低于F3和F4组(P<0.05)。投喂频率从1次/天增加至3次/天,大西洋鲑幼鱼每日单次摄食率显著降低(P<0.05)。CF组饲料系数和死亡率显著高于其余处理组(P<0.05)。F2、F3和F4组末体质量、增重率、特定生长率和肥满度显著高于F1组和CF组(P<0.05),F1组末体长显著低于其余处理组(P<0.05)。CF组体质量变异系数显著高于F2、F3和F4组(P<0.05)。大西洋鲑幼鱼摄食后24 h胃排空,平方根模型对胃含物干质量的拟合度最高,通过该模型计算出大西洋鲑幼鱼饱食后4、6、12和24 h的胃排空分别为23%、33%、59%和92%,与大西洋鲑幼鱼在相同时间间隔下的摄食率一致。研究结果表明,投喂频率为2~4次/天时,大西洋鲑幼鱼具有稳定的摄食节律,其生长率和饲料转化率较高,生长差异小。低强度连续投喂方式不利于大西洋鲑幼鱼的生长和饲料转化。

    2022年03期 v.52;No.332 52-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 997K]
    [引用频次:6 ]
  • 西北太平洋海域太平洋褶柔鱼秋生群产卵场指数动态评估

    夏欣梅;田永军;刘阳;刘世刚;李建超;马舒扬;

    为探究太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)秋生群资源丰度波动的原因,本研究利用适宜产卵的海表温度(SST)和水深数据,构建了太平洋褶柔鱼秋生群1979—2018年40年潜在产卵场模型,在此基础上开发了适宜海表温度均值(MVSS)、适宜性海表温度加权面积(SSWA)和等温线经向位置(MP)3种产卵场指数,分析了产卵场环境变化对太平洋褶柔鱼秋生群资源丰度的影响。研究结果表明,单位捕捞努力量渔获量(CPUE)比渔获量更加适宜作为资源丰度指数,且与产卵场指数的跃变规律相似。研究发现24℃MP 1年滞后指标(MP24_Lag1)对秋生群资源丰度变动的影响最大,研究结果可为预测太平洋褶柔鱼秋生群资源补充量提供重要依据和参考。

    2022年03期 v.52;No.332 61-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2667K]
    [引用频次:0 ]
  • miR-430对斑马鱼原始生殖细胞迁移和性腺发育影响的初步研究

    林小涵;金超凡;高晨;汪波;贺艳;齐洁;张全启;

    为了探究microRNAs(miRNAs)在斑马鱼生殖细胞发育过程中所起的作用,本研究在斑马鱼胚胎期过表达miR-430,结果发现原始生殖细胞(Primordial germ cells, PGCs)迁移出现紊乱,并且通过qRT-PCR发现nanos3、piwil2及tdrd7等生殖质基因的表达水平显著下调。此外,在斑马鱼性腺发育过程中,通过组织学观察发现过表达miR-430会导致雌性斑马鱼卵母细胞发育异常、卵巢发育迟缓,但是对雄性生殖细胞及性腺的发育没有造成明显的影响,并且进一步统计分析表明,miR-430不影响斑马鱼的性别分化。综上所述,本研究初步明确了过表达miR-430对斑马鱼PGCs迁移、性腺发育以及性别分化的影响,并为进一步探究miR-430在斑马鱼生殖细胞发育过程中的功能及分子机制奠定了理论基础。

    2022年03期 v.52;No.332 72-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1935K]
    [引用频次:3 ]
  • 菲对日本虎斑猛水蚤摄食、生长发育和繁殖的影响

    李连旭;王军;李旋;王东;汝少国;

    为探究多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染对海洋桡足类的毒性效应,本研究以日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)为受试生物,选取菲(Phenanthrene, Phe)作为PAHs的代表开展暴露试验。急性毒性试验测得Phe对日本虎斑猛水蚤的96 h半数致死浓度为3.675 mg/L。慢性试验显示,5、50和500μg/L Phe暴露降低了日本虎斑猛水蚤的比生长速率、延长了从无节幼体发育到成体的时间,并且显著降低了挂卵率;50μg/L Phe暴露降低了总产幼数量、延长了卵囊发育时间,而在500μg/L Phe暴露组则未出现挂卵现象,导致生殖失败。将5和50μg/L Phe暴露后雌蚤产出的F1子代在清水中培养,它们的发育时间也出现显著延迟。此外,50和500μg/L Phe显著降低了日本虎斑猛水蚤的摄食率和滤水率,而呼吸率在各暴露组均出现显著下降。可见,Phe会对日本虎斑猛水蚤的摄食、生长、繁殖,以及子代发育造成明显的毒性效应。本研究可为评价PAHs对海洋浮游动物的生态风险提供数据支持。

    2022年03期 v.52;No.332 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
    [引用频次:2 ]
  • 黄河下游营养盐浓度月际变化及其对水库泄洪事件的响应

    王允;张红梅;吴念;张桂玲;刘素美;

    根据2017年12月—2019年12月和2018年小浪底水库泄洪期间对黄河下游营养盐的月观测和日观测,系统的分析了黄河下游溶解态营养盐浓度、组成和通量变化。结果表明,除DON(溶解有机氮)、DSi(溶解态硅)和DIP(溶解无机磷)外,其他各溶解态营养盐浓度均呈丰水期低、枯水期高的特点。在观测期间,DSi/DIN(溶解态硅/溶解无机氮)比值月变化呈升高趋势,而DIN/DIP和DSi/DIP比值呈降低的趋势,可能与近年来黄河流域生态环境变化有关。水库泄洪期间DIN和DSi浓度升高,主要与水库下泄高浓度营养盐水体和大径流冲刷沿岸土壤导致营养盐释放进黄河水体有关;DIP和DOP(溶解有机磷)浓度降低,主要受到大径流稀释和悬浮颗粒物吸附作用的影响。水库泄洪期间DSi/DIP与DSi/DIN比值增加,而根据水体富营养化潜力指标(ICEP)显示,水库泄洪的年份P-ICEP和N-ICEP均高于非水库泄洪的年份数倍,进一步证明水库泄洪事件会加剧营养盐失衡,潜在影响黄河口及其邻近海域浮游植物群落结构。2018年水库水沙调控期间输送了全年各项营养盐入海通量的13%~25%,在全年营养盐输送通量中扮演重要的角色。

    2022年03期 v.52;No.332 88-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2560K]
    [引用频次:4 ]
  • 郑州市河道沉积物中微塑料的污染特征

    宋丹丹;王秀莉;尚玉俊;庞海岩;宋晓宇;庄玉伟;郭辉;张倩;张金玉;

    本文以郑州市主要河道沉积物为研究对象,利用密度浮选法分离提取沉积物中的微塑料,采用显微镜及傅里叶变换显微红外光谱仪(μ-FTIR)分析微塑料的丰度、组成、形状、尺寸分布特征。结果表明:郑州市7条主要河道沉积物中微塑料丰度为(以干重计):(2 412±188)~(7 638±1 312)个·kg~(-1),平均丰度为(以干重计):(4 388±713)个·kg~(-1);微塑料形状主要为碎片状、纤维状、薄膜状和球状;微塑料组成类型为:聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯聚丙烯共聚物、聚苯乙烯、聚酯树脂、聚氯乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物;多数河道沉积物中的小尺寸微塑料(粒径<1 mm)占比在80%以上。相对于国内外其他城市河道,郑州市河道沉积物中微塑料污染为中高污染水平。

    2022年03期 v.52;No.332 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K]
    [引用频次:6 ]
  • 盐胁迫对间歇增氧垂直流人工湿地脱氮性能及微生物群落影响

    宋利国;宋维星;王宜东;周衍平;洪波;季军远;

    利用新型间歇增氧垂直流人工湿地,揭示了不同进水NH~+_4-N浓度下盐度提升对湿地脱氮性能及微生物群落的影响。试验结果表明:间歇增氧垂直流人工湿地在盐胁迫下的脱氮性能明显优于传统垂直流人工湿地,高盐(2.0%盐度)对TN去除性能影响较大,对COD去除性能影响相对较小。进水NH~+_4-N浓度为40 mg/L时,当盐度由0%提升至2.0%,出水NH~+_4-N浓度由3.88 mg/L增至12.44 mg/L,NH~+_4-N去除率由90.3%降至68.9%;出水NO~-_2-N浓度在1.09~1.21 mg/L,波动较小,出水NO~-_3-N浓度由5.19 mg/L降至3.81 mg/L;TN浓度由10.28 mg/L增至17.40 mg/L,TN去除率由74.3%降至56.5%;出水COD浓度由19.8 mg/L增至37.0 mg/L,COD去除率由89.5%降至81.5%。0.5%盐度下湿地微生物丰富度最高,且各盐度条件下曝气底部填料区微生物丰富度均高于湿地植物沙土区。随着湿地微生物对盐胁迫的逐步适应,微生物多样性初步恢复至无盐工况水平。盐度对人工湿地系统微生物菌群分布及其多样性产生显著影响,随着盐度从0.0%提升至2.0%,具有亚硝化功能的Nitrosomonas和具有硝化功能的Nitrospiraceae的丰度分别由2.5%、1.7%降至0.5%、0.3%,而具有反硝化功能的Thiobacillus和Denitratisoma平均丰度较高(分别为11.6%、5.4%)且保持相对稳定,表明其对盐胁迫具有较好的耐受性。此研究结果可为揭示盐度对人工湿地脱氮影响及推进间歇增氧垂直流人工湿地应用提供参考。

    2022年03期 v.52;No.332 106-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1879K]
    [引用频次:7 ]
  • 青岛市雾天细菌气溶胶群落结构特征及健康风险

    张婷;王太恒;祁建华;李先国;张大海;

    本文于2020年7—9月采集雾天和晴天生物气溶胶样品,利用高通量测序和BugBase基因功能预测,评估了雾天细菌气溶胶群落特征及潜在健康风险。结果表明,雾天可操作分类单元(OTUs)、物种多样性及丰富度均低于晴天,组内亲缘复杂度高于晴天。罗尔斯通氏菌、短杆菌、丙酸菌和短波单胞菌是雾天优势细菌属,雾天微生物几乎来源于本土,与晴天的细菌在属水平上差异性较小,只是相对丰度有所不同。革兰氏阴性菌(85%)与革兰氏阳性菌(13%)在两组样品中差别不大,但雾天潜在致病性细菌相对丰度(73.42%)高于晴天(59.95%)。两种天气均检测出棒状杆菌、沙雷氏菌、葡萄球菌、奈瑟菌、不动杆菌和摩根氏菌6种人间传染微生物,雾天总相对丰度为6.51%,晴天为4.42%,其中棒状杆菌、沙雷氏菌和葡萄球菌在两种天气下相对丰度相差不大。奈瑟菌在晴天相对丰度较高,不动杆菌以及摩根氏菌在雾天相对丰度较高。结合基因预测结果和潜在病原体分析,雾天致病性以及传染性菌种更为丰富,健康风险更高。

    2022年03期 v.52;No.332 117-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]
    [引用频次:3 ]
  • 含水合物粉细砂的三轴试验及模拟

    赵志超;朱志鹏;王栋;周鸣亮;

    利用水饱和法制备含天然气水合物试样,进行等向压缩试验和不排水三轴试验。采用天然气水合物临界状态(MHCS)模型同时预测排水条件和不排水条件下的三轴试验,并进行变动参数分析。不排水条件下,密实纯砂发生应变硬化,而相近密实度的含水合物试样出现应变软化,峰值偏应力随水合物饱和度和围压增大。通过与排水和不排水三轴试验结果的对比,验证了MHCS模型对含水合物粉细砂的适用性与局限。变动参数分析表明:两个关键参数的取值显著影响峰后偏应力的软化过程,但二者的作用均存在相当程度的不确定性。

    2022年03期 v.52;No.332 124-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
    [引用频次:3 ]
  • 水流作用下斜桩局部冲刷及流场变化试验研究

    王晓光;程永舟;罗巍;黄筱云;吕行;

    为研究水流作用下斜桩周围局部冲刷特性及流场变化并掌握斜桩同垂直桩的差异,本研究在不同流速条件下开展了包含反斜桩、垂直桩、正斜桩等多种工况的水槽试验,测量分析了斜桩的冲刷历时曲线、床面形态、沿程流速分布、最大冲刷深度等数据。结果表明:清水条件下斜桩周围局部冲刷坑及桩后沙丘尺度明显减小;斜桩桩前最大冲刷深度随倾角的增加而逐渐减小,且正斜桩减小速率更快;当倾斜角度达到临界角时回流区范围最大;斜桩桩前相对冲刷深度与倾角之间存在较好的线性关系。

    2022年03期 v.52;No.332 131-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K]
    [引用频次:2 ]
  • 随机波作用下伞式吸力锚基础局部冲刷演变分析

    赵真;胡瑞庚;刘红军;冷浩;

    为了验证新型伞式吸力锚基础的防冲刷效果,本文利用Flow-3D软件建立三维海床-吸力锚-波浪相互作用模型,基于JONSWAP随机波浪谱,结合某海域风区资料模拟随机波,对随机波浪作用下伞式吸力锚基础(USAF)局部冲刷演变进行分析,试验土体为非黏性土。首先探讨了随机波浪作用下基础周围流场变化规律和冲刷演变模式,其次分析了有效波高、水深两个因素对基础局部冲刷演变的影响规律,对锚枝的防冲刷效果进行对比分析。结果表明:基础的设置加剧了主筒前0~3 m、筒后6~12 m范围内的湍流强度,水流紊动增强了对土颗粒的搬运能力,导致基础周围泥沙起动产生冲刷,锚枝的存在能够减少土体的运移,提高周围土体稳定性。有效波高的增加导致筒前45°锚枝之间的冲刷程度加剧,淤积范围后移。水深变化对旋涡脱落影响明显,随水深的增加主筒后旋涡脱落加剧,导致土体运移强度增大。

    2022年03期 v.52;No.332 139-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 3346K]
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  • Ricci孤立子的势函数

    李金楠;高翔;

    Bakry-Emery Ricci张量定义为Ric_f=Ric+Hessf。特殊地,当光滑实值函数f为常数时,Bakry-Emery Ricci张量为Ricci张量,方程Ric_f=ρg(ρ为常数)实际为梯度Ricci孤立子方程。本文应用Bakry-Emery Ricci张量与Riccati不等式来研究梯度Ricci孤立子的势函数,分别给出扩张、稳定及收缩梯度Ricci孤立子势函数的下界估计。

    2022年03期 v.52;No.332 148-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
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