中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 西南黄海环流及其对浒苔分布的影响

    陈雪;万修全;马伟伟;

    本文基于高分辨率ROMS(Regional Ocean Modeling System)模式在中国海区域1980—2019年共40 a的模拟结果,研究了西南黄海环流的存在性及成因、季节变化特征等,并初步探究了西南黄海环流与黄海浒苔灾害年际差异之间的关系。结果表明:顺时针方向的西南黄海环流终年存在于山东半岛南部35.0°N—36.5°N、120°E—122°E海域,其强度在6和10月最强,1和8月最弱,具有显著的双峰型季节变化特征,环流中心位置随季节东西移动。以6月为典型月份,本文利用一层简单模型及矢量场的经验正交函数分解方法,进一步分析发现,风应力旋度是影响西南黄海环流年际变化的主要因素,风应力负旋度越强,西南黄海环流越强。最后,本文初步建立了西南黄海环流与黄海浒苔分布年际变化之间的关系,由于西南黄海环流特殊的地理位置,在其中心位置偏西的年份,环流在一定程度上会限制浒苔的北向输运,造成堆积,给沿岸城市带来更严重的负面影响。

    2022年04期 v.52;No.333 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 3309K]
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  • 东中国海水动力短期预报系统的构建及适用性研究

    庹文豪;荣增瑞;于晓林;

    本文基于中国近海高分辨率ROMS(Regional Ocean Modeling System)海洋模式和“两洋一海”海洋-大气耦合预报系统,构建了由区域到近海的降尺度预报框架,建立了东中国海水动力短期预报系统。预报系统采用后报-预报循环计算方式运行,可以合理避免误差累积。结合多源观测海表面温度和海表面高度资料,评估了系统的模拟技巧,并进一步讨论了东中国海动力环境对海洋和大气强迫变化的敏感性。结果表明:不同模式对中尺度涡的模拟差异会影响黑潮流量变化,并进一步影响东中国海水动力环境的模拟和预报,台湾以东的反气旋式涡旋会增强黑潮东侧的水位,增大黑潮流量,黑潮次表层水跨陆坡向岸入侵的范围和存留时间都会减小。“两洋一海”海洋-大气耦合预报系统模拟的台风强度与全球预报系统GFS(Global Forecasting System)相比偏弱,对应的海洋响应也偏弱,简单增大风场强度而不改变海气界面其它状态变量会高估海洋对台风的响应,是需要关注的模拟误差。

    2022年04期 v.52;No.333 12-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 3617K]
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  • 正弦洋流感应电场数值模拟及分析

    吉芙蓉;李予国;段双敏;

    海流运动因切割地磁场会生成微弱的电流,从而在海洋及其周围空间中激发感生电场。本文基于海流感应电磁场微分方程及其边界条件,推导了水平地层正弦洋流感应电场表达式。建立海水层、海底沉积层以及地壳绝缘层构成的地电模型,模拟计算正弦洋流感应电场及感应电流密度,分析海水层和海底沉积层中感应电流分布特征,并讨论了影响洋流感应电场的因素。模拟结果表明,对于宽海流,基于地磁场垂直分量的洋流感应水平,电场在垂直剖面上近似均匀分布。由于海底导电沉积层的存在会发生电流“泄漏”,电流穿过海底界面与海水中的电流形成闭合回路。洋流感应电流在海底沉积层中的流通能力取决于其纵向电导。

    2022年04期 v.52;No.333 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1351K]
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  • 急性高温低氧胁迫下刺参体腔液细胞miRNA表达谱的构建和靶标基因的功能分析

    尹英超;刘富祥;张玉钦;陈慕雁;

    为了探究刺参应对极端高温、低氧环境的内在分子调控机制,促进刺参养殖产业的可持续发展。本研究以刺参体腔液细胞作为研究对象,分别构建了高温、低氧下miRNA的差异表达谱并分析了差异表达miRNAs的靶基因功能。研究表明:高温组中共发掘了20个差异表达miRNA,其中11个上调,9个下调;低氧组中共发掘了10个差异表达miRNA,其中6个上调,4个下调。高温和低氧胁迫下共同显著差异表达的miRNA为:novel-23、novel-43、novel-45、novel-49、miR-200-3p、miR-71。以三代全长转录组为参考文库,利用miRanda软件对差异表达miRNA的靶基因进行预测,靶标基因KEGG富集分析显示,高温组中共显著富集到36条通路,低氧组中共显著富集到37条通路。其中磷脂酰肌醇激酶-丝氨酸/苏氨酸激酶信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、癌症通路(Pathways in cancer)、黏着斑(Focal adhesion)、丝裂原活化蛋白激酶信号通路(MAPK signaling pathway-fly)等在高温组和低氧组中均有显著富集。研究结果表明,miRNA在刺参响应高温、低氧胁迫中参与了一系列关键的免疫相关过程的调控。

    2022年04期 v.52;No.333 30-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K]
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  • 山东半岛不同种群鳗草种子形态学特征及萌发特性研究

    谢坤秀;牛淑娜;迟会凯;张沛东;

    为探明不同种群鳗草(Zostera marina)种子的形态学特征及萌发特性,于2019年7月,采集山东半岛天鹅湖、俚岛湾和汇泉湾种群的鳗草种子,开展了不同种群种子形态学特征、营养贮存物质、萌发特性与实生苗存活、生长和光合生理的对比分析。研究显示:(1)汇泉湾种群的鳗草种子规格最大,平均长径达3.69 mm,平均百粒质量达0.98 g;(2)各种群鳗草种子的营养贮存物质均以总糖为主(>46%),其中天鹅湖种群种子的总糖含量最高,达62%,显著高于俚岛湾和汇泉湾种群种子的总糖含量(p<0.05);(3)经人工促萌,天鹅湖种群的种子萌发率和实生苗存活率显著高于汇泉湾种群,分别是其1.6和3.0倍(p<0.05);(4)不同种群种子形态学特征和营养贮存物质的聚类分析显示,不同种群间种子存在明显差异,其中天鹅湖和俚岛湾种群的种子聚为一类,而汇泉湾种群的种子单独聚为一类;(5)主成分分析(PCA)和曲线拟合显示,种子萌发率及实生苗存活率与种子总糖含量呈显著的线性正相关关系,与种子质量呈显著的线性负相关关系(p<0.05);(6)天鹅湖种群的实生苗规格、光合色素含量和光合速率均为最高值,显著高于俚岛湾种群(p<0.05)。综合分析认为,山东半岛不同种群的鳗草种子在形态学特征和萌发特性上存在显著差异,其中种子的萌发特性主要取决于种子的总糖含量。

    2022年04期 v.52;No.333 43-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
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  • 山东近海四种头足类的拖网选择性研究

    商洋克;孙润隆;刘淑德;李建超;俞杰;王欣欣;

    为了获得山东近海四种头足类的选择性曲线,同时评估头足类种群胴长的相对密度分布。本研究根据2016年10月山东近海底拖网调查数据,基于Logistic选择性曲线和最大体周估算选择率方法,得出渔获物中日本枪乌贼(Loligo japonica)、金乌贼(Sepia esculenta)、长蛸(Octopus variabilis)和短蛸(Amphioctopus fangsiao)的选择性曲线,依据选择性曲线的特点,估算被开发海区头足类种群胴长的相对密度分布。研究表明,日本枪乌贼、金乌贼、长蛸和短蛸的50%选择胴长(L_(0.5))为26.63、12.58、24.08和14.99 mm,L_(0.5)处的曲线斜率σ分别为1.62、53.75、36.65和37.78。胴长相对密度的分布结果如下:日本枪乌贼的相对密度最高,胴长相对密度随胴长增加而降低,优势胴长为10~20 mm;金乌贼、长蛸、短蛸的相对密度较低,胴长相对密度随胴长增加呈先上升后降低趋势,优势胴长分别为40~80 mm、45~85 mm和35~65 mm。本研究利用网具选择性曲线特点,评估被开发种群胴长的相对密度分布,研究结果可用于头足类资源的开发和合理保护。

    2022年04期 v.52;No.333 53-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1392K]
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  • Tc1/Mariner转座子超家族在褶皱臂尾轮虫中的进化和表达分析

    范正杰;王玉珏;张全启;

    为了探究Tc1/Mariner转座子超家族对褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)基因组结构和基因表达调控的影响,本研究基于褶皱臂尾轮虫的基因组和转录组数据,对褶皱臂尾轮虫的重复序列进行了注释,并对褶皱臂尾轮虫的转座子的表达和其临近基因的表达进行了统计和富集,在基因上下游及内部区域富集到了10个转座子家族(其中3个家族属于Tc1/Mariner超家族)。在针对褶皱臂尾轮虫的Tc1/Mariner超家族分析中,共发现其7个亚家族:Tc1(DD34E)、Tc2(DD35D)、Mariner(DD34D)、Pogo(DDxD)、Sagan(DD30D)、Tigger(DD32/36D)和Fot1(DD30D),并主要分布在基因间区,对转座酶催化区域的结构和系统发育分析显示拥有完整转座酶的3个亚家族(Tc1、Tc2和Pogo)保守性强且聚类情况良好。基于转录组数据发现各个家族的表达模式较为相似,在雄性阶段表达较高。Tc1/Mariner超家族临近基因的功能大量涉及到环境信息处理和生物发育调节,反映了褶皱臂尾轮虫基因组对环境的适应。本研究通过对褶皱臂尾轮虫Tc1/Mariner转座子超家族在基因组中的进化和表达进行系统分析,为从功能角度认知Tc1/Mariner转座子并理解Tc1/Mariner对基因组进化的作用提供了新的线索。

    2022年04期 v.52;No.333 62-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 5286K]
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  • 鳗草WRKY基因家族的筛选与生物信息学分析

    薛颂;尚帅;臧宇;陈军;王鸿睿;唐学玺;

    为全面了解鳗草基因组中WRKY基因家族信息,本文采用生物信息学手段,鉴定出44个ZmWRKYs基因,基因数目低于大多数陆生高等植物。系统发育分析表明,ZmWRKYs分为Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组3个类群,Ⅱ组可进一步划分为5个亚组(Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe)。顺式作用元件分析表明,ZmWRKYs基因很可能受到激素、生物和非生物因素的调节。此外,转录组数据表明ZmWRKYs基因在不同器官中均有表达,且存在器官差异性表达,ZmWRKYs在根和营养枝中的表达量较高,在雌花和雄花中的表达量较低。因此,鳗草WRKY基因家族成员可能参与调节鳗草生长发育和激素诱导,并参与应答生物胁迫和非生物胁迫。

    2022年04期 v.52;No.333 75-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2360K]
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  • 不同氮磷比对球形棕囊藻释放含硫化合物及DMSP降解途径的影响

    涂俊杰;高配配;刘春颖;李培峰;杨桂朋;

    本文探讨了球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)在不同氮磷比条件下各生长时期内释放到培养液中二甲巯基丙酸内盐(DMSP)、二甲基硫(DMS)和丙烯酸(AA)等含硫化合物浓度及DMSP降解途径的影响,所设置氮磷比为4∶1、16∶1、40∶1和80∶1。结果表明,球形棕囊藻的DIC吸收速率在80∶1组出现最大值(147μmol·kg~(-1)·d~(-1)),pH提升量在4∶1组出现最大值(0.13 d~(-1)),而最大藻细胞密度在16∶1和40∶1组出现较高值(285×10~4和264×10~(4 )cells·mL~(-1))。单位细胞颗粒态DMSP和AA浓度在16∶1组出现最大值(2.741和2.949 fmol·cell~(-1)),而溶解态DMSP在40∶1组出现最大值(0.543 fmol·cell~(-1)),DMS在16∶1和40∶1组均出现最大值(0.038 fmol·cell~(-1))。当氮磷比为4∶1时,DMS/AA出现最大值26.53%,表明DMSP酶裂解途径占比最大;当氮磷比为80∶1时,DMS/(DMSP+AA)出现最大值11.89%,表明DMS生产百分比最大;当氮磷比为40∶1时,AA/(DMSP+AA)出现最大值69.34%,表明总DMSP降解率最大。总而言之,当氮磷比为16∶1时最有利于球形棕囊藻含硫化合物的产生,不同氮磷比会对DMSP的降解途径产生影响。

    2022年04期 v.52;No.333 87-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
    [引用频次:5 ]
  • 青岛城市规划区岩芯~(222)Rn含量及其影响因素

    张晓洁;窦衍光;肖柳;赵世彬;张涵;所芳屹;

    本研究采用实验室模拟的研究方法,对青岛城市规划区岩芯样品进行了~(222)Rn释放量测试,根据岩芯中~(222)Rn的深度分布特征,进一步测定了岩芯的~(226)Ra含量。结果表明岩芯中~(222)Rn活度范围为0.1~16.8 kBq·m~(-3),平均值为(1.9±2.6) kBq·m~(-3)(n=180),不同类型样品的~(222)Rn释放能力表现为闪长岩>粉质黏土>砂质泥岩>中粗砂>花岗岩。岩芯中~(226)Ra含量范围为6.0~44.0 Bq·kg~(-1),平均值为(12.1±11.3) Bq·kg~(-1)(n=40),其中~(226)Ra在砂质泥岩和中粗砂中含量最低,在闪长岩中含量最高。对于成岩样品,~(226)Ra含量和孔隙率可能是影响其~(222)Rn释放量及深度分布的重要因素。

    2022年04期 v.52;No.333 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1158K]
    [引用频次:0 ]
  • 有限高度海底流滑体冲击桩基的数值模拟

    李阳;王栋;董友扣;

    海底滑坡长距离流滑过程中,对桩基础的冲击会威胁上部结构的安全。用幂律流体表征流滑体的特性,在雷诺数为0.1~120范围内,采用有限体积法,在三维数值模型中模拟流滑体对桩基础的冲击。考虑流滑体自由表面和自重,推导了新的包含拖曳力项、承载力项和自重项的冲击力表达式,并分析了三项在对冲击力的影响,结果表明:流滑体高度与桩体直径的比值是影响自重项的主要因素,当桩径为0.5 m时,在比值大于20的范围内,流滑体自重对冲击力的影响可以忽略,可通过拖曳力与承载力项之和估算冲击力;在比值小于15的范围内,需考虑自重对冲击力的影响,当比值为4或5时,自重项的贡献最大,并给出了自重系数表达式。

    2022年04期 v.52;No.333 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1583K]
    [引用频次:1 ]
  • 截渗墙作用下滨海地下水渗流与排泄特征

    高明鹏;郑西来;郑天元;常钦鹏;方运海;张博;

    截渗墙的修建是防治滨海含水层中海水入侵的有效手段,然而它对地下水渗流和排泄的影响是被忽略的。本文通过建立场地尺度的数值模型,模拟了海水入侵的动力学过程,以地下水流速和流量为指标定量评价了截渗墙结构对地下水渗流和排泄的影响。研究结果表明,截渗墙条件下的地下水排泄量呈现先上升后下降的趋势,并在墙体下方形成高流速区域,但地下水平均流速有所降低;随着墙体深度增加,与海洋边界距离减小,地下水排泄量和平均流速减小,特别是当墙体深较大时,地下水排泄量和平均流速对深度变化更加敏感。

    2022年04期 v.52;No.333 111-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2312K]
    [引用频次:5 ]
  • 基于多准则决策方法的海岛风浪互补电站选址决策研究

    邵萌;张淑蕾;孙金伟;韩志欣;赵远续;张梦溪;

    针对影响海岛风浪互补电站产业化进程的选址决策问题,本文构建选址决策模型并提出求解算法,从而建立海岛风浪互补电站选址决策方法。本文构建海岛风浪互补电站选址决策模型并提出求解算法,从而建立海岛风浪互补电站选址决策方法。在权重求解算法中结合集体决策理论提出基于熵值法和特征向量法的组合权重法,有效降低传统主观赋权法的主观偏差。方案排序算法应用接近理想点法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)得出优先开发序列,确定最优场址。最后,以青岛市海岛风浪互补电站选址为例通过敏感性分析论证方法的鲁棒性、实用性与科学性。海岛风浪互补电站选址决策方法可以为中国海洋能电站微观选址提供理论支撑,推进中国海洋能的产业化进程。

    2022年04期 v.52;No.333 120-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 733K]
    [引用频次:5 ]
  • 基于ABAQUS多体分析的准零刚度隔振器性能研究

    许益华;王树青;张媛;郑泽鹏;

    针对准零刚度隔振器因结构复杂而难以在有限元模拟过程中实现较好收敛的问题,本文利用ABAQUS软件的多体分析功能,解决了准零刚度隔振器建模分析过程中的简化模拟与收敛性问题,形成了针对准零刚度隔振器性能研究的有限元模拟方法,将模拟结果与实验结果进行了比较,同时分析了参数模拟值与理论值之间的误差,验证了该方法的准确性。针对影响隔振器工作性能的激振频率、幅值因素进行了研究,揭示了激振频率、幅值对隔振器隔振性能的影响规律,为隔振器的优化设计提供了科学依据。

    2022年04期 v.52;No.333 130-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 2478K]
    [引用频次:3 ]
  • 具有对数非线性项和分数阶p拉普拉斯算子的抛物方程解的爆破性质

    时蒙蒙;王建;

    本文研究带有分数阶p拉普拉斯算子和对数非线性项的一类抛物方程齐次Dirichlet初边值问题解的爆破性质。利用位势阱理论和凹凸性方法,讨论了负初始能量、次临界初始能量和任意正初始能量下解的有限爆破。此外,本文还得到了适当假设条件下爆破时间的上下界。

    2022年04期 v.52;No.333 138-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 519K]
    [引用频次:0 ]
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