- 姜贺;郑鹏;陈学恩;
本文基于有限体积海洋模式(Finite volume coastal ocean model, FVCOM),模拟了2016年夏季渤海温度场的三维结构，准确刻画了夏季渤海底层以渤中浅滩为暖中心，四周被冷水包围的温度分布特征(渤海夏季底层冷水带),再现了渤海夏季底层“非对称双中心冷水”结构。在此基础上，通过保守物质示踪实验以及拉格朗日粒子追踪实验分析了渤海夏季底层冷水带的来源；通过地形实验分析了渤海夏季底层冷水带的形成机制，讨论了渤中浅滩对渤海夏季底层冷水带的影响。结果表明，渤海夏季底层冷水带中的低温水主要为渤海冬季残留冷水，北黄海冷水入侵也对其有一定贡献；渤中浅滩水深较浅、四周较深的地形差异是形成渤海夏季底层冷水带的主要原因。
2024年01期 v.54;No.356 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2336K] [引用频次：0 ] - 郭敬环;刁一娜;邵建红;刘逸璋;
区域性极端降水(Regional extreme precipitation, REP)破坏性强，会造成地质灾害和经济损失。本文利用逐日降水资料，研究了1961—2020年华北地区7—8月份REP频次趋势转折，并探讨其变化的可能原因。结果表明，华北地区7—8月REP天数存在1986、1995和2003年三个趋势突变点，在1961—1985年(P1)和1995—2002年(P3)时段有减少趋势，1986—1994年(P2)和2003—2020年(P4)时段呈现增多趋势。华北地区REP事件发生时有水汽通量辐合，并且中国东北部至朝鲜半岛对流层高层有异常高压(东北高压)存在。P2、P4时期较P1、P3时期东北高压位置偏南，38°N以南的华北地区水汽通量辐合增强，REP天数增多。P1、P2时期异常水汽通量来自印度洋和西北太平洋，而后两个时期只来自西北太平洋，这是东亚夏季风减弱、西太平洋副热带高压(西太副高)增强的结果。东北高压的发展在P1、P3时期与沿中纬度西风急流(急流)传输的波活动通量有关，在P2、P4时期高纬度活动中心发挥作用并且在季节背景上该高压较强，P2时期促使东北高压发展的波活动通量来自急流和高纬度活动中心两支路径，而P4时期波活动通量主要沿高纬度传播。REP天数减少在P1时期主要是东亚夏季风显著减弱不利于水汽向华北地区输送的结果，而P3时期是东亚夏季风减小和急流减弱共同作用所导致的；REP天数增多在P2时期是因为急流的显著增强，有利于东北高压的发展，而在P4时期西太副高的增强保证了东亚夏季风减弱之后向华北地区的水汽输送，并且北极海冰范围减少可能通过影响高纬度活动中心，在急流减弱之后建立了由高纬度向华北地区传输的波活动通量新路径，两者共同作用使得REP天数增多。
2024年01期 v.54;No.356 12-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2572K] [引用频次：1 ] - 唐衍力;林嘉政;王欣;于浩林;王欣欣;
阴影效应是影响人工鱼礁诱集效果的主要因素之一，为研究许氏平鲉(Sebastes schlegelii)对人工鱼礁不同阴影情况的行为响应，采用室内模拟实验方法，在实验水槽顶部固定光源，共设计3组实验：A组实验探究不同阴影面积的鱼礁模型对实验鱼的诱集效果；B组实验探究不放置鱼礁模型、悬挂不同开孔率顶板对实验鱼的诱集效果；C组实验探究阴影面积相同但开孔数量不同的鱼礁模型对实验鱼的诱集效果；对照组实验水槽中不放置鱼礁模型、不悬挂顶板。观察并记录许氏平鲉幼鱼(体长(5.06±0.09)cm,体质量(3.22±0.16)g)在水槽中的行为与分布特征。研究表明：3个实验组中许氏平鲉在鱼礁放置区域的出现率均显著高于对照组和其他区域；A组实验中，许氏平鲉在鱼礁放置区的平均出现率随着鱼礁阴影面积的增大而上升；B组实验中，许氏平鲉在顶板放置区的平均出现率显著高于对照组，但不同水平组之间差异不显著；C组实验中，开孔数为1时许氏平鲉在鱼礁放置区的平均出现率与开孔数为9时相近且高于开孔数为4和6时。研究结果表明，阴影面积越大的人工鱼礁对许氏平鲉的诱集效果越好，阴影面积相同时开孔数较多的人工鱼礁能够在提供良好庇护所的同时保证诱集效果。
2024年01期 v.54;No.356 26-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K] [引用频次：2 ] - 郑圆;温海深;李吉方;方秀;王灵钰;张冲;陶泽鑫;张永航;李昀;
为探究在花鲈(Lateolabrax maculatus)响应环境因子胁迫中半乳糖凝集素(Galectins)发挥的作用，本研究通过全基因组水平鉴定获得了花鲈的14个Galectin基因(LGALS1、LGALS2a、LGALS2b、LGALS3a、LGALS3ba、LGALS3bb、LGALS4、LGALS8a、LGALS8b、LGALS9、LGALS17、GRPa、GRPb和GRPc)。通过系统发育、拷贝数、共线性和基因结构分析证实了基因注释的准确性和结构上的保守性。利用转录组测序数据进行Galectin基因的组织表达及在多种环境因子胁迫下的表达模式分析。研究表明，Galectin家族各基因在花鲈的7个组织(肝、鳃、脾、胃、脑、精巢和卵巢)中广泛表达，且有6个基因(LGALS3ba、LGALS4、LGALS8a、LGALS9、LGALS17和GRPa)表现出明显的组织特异性。Galectin家族的不同成员在4种环境因子胁迫下(低氧、碱度、高温及盐度适应)表现不同程度的表达响应，其中LGALS3a、LGALS3ba、LGALS4、LGALS17和GRPb在4种环境胁迫中表现出显著的差异表达，表明其广泛参与了对环境胁迫的响应与调控。
2024年01期 v.54;No.356 35-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K] [引用频次：1 ] - 王朔;于红;李琪;王庆志;
为探究三倍体长牡蛎(Crassostrea gigas)性腺发育的分子调控机制，对AMPK基因及其靶基因在长牡蛎性腺发育过程中的表达特性进行研究。长牡蛎AMPK包含AMPK α、AMPK β和AMPK γ三个亚基。荧光定量PCR结果显示，这三个亚基的mRNA表达量在二倍体长牡蛎性腺发育过程中均呈下降趋势，在三倍体长牡蛎性腺发育过程中均呈上升趋势。二倍体长牡蛎性腺中AMPK α亚基Thr172位点磷酸化(p-AMPK α)水平在增殖期高，到成熟期几乎完全消失，这说明在长牡蛎性腺发育早期AMPK基因可能起到重要调控作用；在三倍体长牡蛎中，不育型三倍体(3nβ)的p-AMPK α水平显著高于可育型三倍体(3nα),推测AMPK α亚基磷酸化增强可能与三倍体不育密切相关。AMPK α亚基活性蛋白主要定位在滤泡细胞、精原/精母细胞和卵原/卵母细胞，说明该蛋白可能参与调控长牡蛎配子发生的早期过程。对AMPK潜在靶基因(GCS、CREB、SREBP1、ACC和Raptor)进行表达量分析，结果显示长牡蛎中p-AMPK α可能参与了CREB和SREBP1基因表达的调控。推测在可育型三倍体长牡蛎性腺发育早期AMPK基因可能调控促进糖原和脂质的分解，为生殖细胞分裂和分化提供能量；而在不可育型三倍体长牡蛎中由于生殖细胞分裂不旺盛，AMPK基因表达未被抑制，AMPK发挥维持体内能量稳态的调控作用。
2024年01期 v.54;No.356 48-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1055K] [引用频次：0 ] - 吴磊;涂康;周丽青;刘志鸿;吴彪;孙秀俊;
为查明温度、盐度和密度对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)稚贝生长和存活的影响，本研究通过响应面法构建了不同环境条件下蛤仔生长存活模型并进行分析。实验设计了3因素(温度、盐度、密度)和3水平(-1、0、1),以稚贝壳长为响应值，探究温度、盐度、密度三因素及其相互作用对蛤仔稚贝生长和存活的影响。研究表明，培育73 d后，温度、盐度、密度的二次效应对蛤仔稚贝的壳长生长影响极显著(P<0.01)。随着温度、盐度、密度的升高，蛤仔壳长生长呈先上升后下降趋势，即表现出抛物线形特征，其中盐度对稚贝的壳长生长影响极显著(P<0.01)。然而，三因子间的交互作用对蛤仔壳长生长的影响均不显著(P>0.05)。壳长预测值Y对应自变量温度(T)、盐度(S)和密度(D)的二次多项回归方程：Y=-6.331 05+0.276 5T+0.573S+0.689D-0.005 66T~2-0.013 7S~2-0.115 9D~2。本研究通过二次响应面回归方程构建了不同环境下蛤仔苗种的生长模型，得出稚贝最适生长环境为温度24.32℃、盐度21.13、密度2.88×10~4粒/m~2,在此条件下蛤仔稚贝平均壳长可达到最大值(4.07 mm)。
2024年01期 v.54;No.356 58-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K] [引用频次：5 ] - 于倩文;黄可佳;张全启;贺艳;
为探究Myomaker在硬骨鱼肌肉生长过程中调控作用，本研究以肌肉具有无限生长能力的许氏平鲉(Sebastes schlegelii)为研究对象，证明Myomaker在其肌肉生长过程中发挥重要作用。许氏平鲉myomaker基因全长5 386 bp,编码序列长870 bp,编码289个氨基酸。胚胎整体原位杂交实验结果表明，myomaker的表达始于体节期，信号主要集中在体节位置，而在孵化前期和仔鱼期信号主要集中在头部和躯干前部。用myomaker过表达质粒投喂仔鱼30 d后，myomaker表达量显著升高，且过表达组小面积肌纤维(500～1 000μm~2)数目显著少于对照组，而大面积肌纤维(>1 000μm~2)数目显著多于对照组。之后停止投喂myomaker过表达质粒，继续培养90 d,过表达组大面积肌纤维(>5 000μm~2)占比仍大于对照组，这说明Myomaker在促进许氏平鲉肌肉肥大生长方面发挥了重要作用。此外，体外细胞实验证明许氏平鲉Myomaker可以促进小鼠C2C12成肌细胞发生融合，这说明Myomaker促进许氏平鲉肌纤维面积增大可能是通过调控成肌细胞融合实现的。本研究结果丰富了Myomaker调控非模式动物肌肉生长发育的资料，为进一步加深对大体型硬骨鱼类肌肉无限生长调控分子机理的理解奠定了基础。
2024年01期 v.54;No.356 67-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1968K] [引用频次：0 ] - 秦彦筠;范纯新;王建;
为了确定细胞自噬与毛细胞存活的关系，通过溶酶体标记物Lyso Tracker对神经丘的细胞自噬进行活体染色发现，斑马鱼(Danio rerio)经过苯基硫脲(PTU)处理后，其神经丘毛细胞Lyso Tracker信号强度增加，并伴随毛细胞数量增多和肿瘤抑制蛋白p53基因(Tumor protein p53 gene,tp53)上调。为了阐明毛细胞的存活和保护机制，通过CRISPR/Cas9技术构建了tp53突变体斑马鱼，发现该基因突变后不会影响斑马鱼神经丘毛细胞的数量，但抑制了PTU对神经丘毛细胞自噬的促进，神经丘毛细胞不再增多。研究结果表明：PTU可以通过上调tp53基因的表达，促进斑马鱼侧线神经丘毛细胞的自噬活性，进而促进毛细胞的存活，为保护毛细胞奠定了重要基础。
2024年01期 v.54;No.356 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K] [引用频次：2 ] - 张升辉;孙婧;赵淼;胡晓珂;
甲烷(CH_4)和二甲基硫(Dimethylsulfide, DMS)是重要的挥发性生源活性气体，在调节气候变化方面具有重要意义。本文为探究筏式扇贝养殖对CH_4和DMS分布与释放通量的影响，分别于2019年5、6、7、8、9和11月对烟台近海进行现场调查。结果表明，贝类滤食可以间接将水中的有机物质输入到沉积物中，导致扇贝养殖区底层CH_4平均浓度比非养殖区高25.64%。贝类滤食也可以将浮游植物体内的二甲基巯基丙磷(Dimethylsulfo niopropionate, DMSP)转化为海水中的颗粒态DMSP,增加DMSP向DMS的转化，与非养殖区相比，养殖区表层DMS浓度增加了24.13%。另外，表层海水CH_4浓度处于过饱和状态，而DMSP可能是表层海水CH_4重要的潜在来源。整个扇贝养殖周期内，调查海域CH_4海-气通量约为9.69×10~6 g, DMS海-气通量约为3.33×10~7 g,是大气CH_4和DMS重要的源。
2024年01期 v.54;No.356 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K] [引用频次：0 ] - 王茹;姜媛媛;林川;潘琳;管守德;于广利;吕友晶;李国云;
本文以南海海域鹅颈藤壶(Lepas anatifera)为原料，提取鹅颈藤壶背甲与肌肉质柄中的多糖，基于其基本理化性质的分析，比较不同生长时期鹅颈藤壶N-糖链表达谱的差异性。经过脱脂、碱水解/蛋白酶解、乙醇沉淀方法提取得到粗多糖；利用高效液相色谱法、高效凝胶渗透色谱法、苯酚-硫酸法、考马斯亮蓝法对其单糖组成、分子量分布、总糖含量及蛋白质含量进行分析；采用液质分析(PGC-ESI-MS/MS)方法对鹅颈藤壶成体(A-GB)与幼体(L-GB)肌肉质柄中N-糖链进行分析并比较。表明肌肉质柄中多糖分子量为18.40 kDa;总糖含量为11.99%,蛋白质含量60.14%,富含甘露糖、葡萄糖、氨基半乳糖，其中甘露糖的含量高达80%以上。在鹅颈藤壶成体与幼体中均鉴定得到26条N-糖链，成体中高甘露糖型N-糖链占总糖链的20.81%,且相对丰度较高的糖型组成为F_1H_3N_2(39.06%)、F_1H_3N_3(24.44%)、H_3N_3(9.35%);幼体中高甘露糖型N-糖链占总糖链的52.17%,相对丰度较高的糖型组成为F_1H_3N_2(21.65%)、H_6N_2(15.93%)、H_5N_2(14.75%)。鹅颈藤壶多糖是一类N-糖基化的蛋白复合物，推测N-糖链在鹅颈藤壶长发育过程中发挥着至关重要的作用，可能高甘露糖型N-糖链与其附着黏附能力密切相关。
2024年01期 v.54;No.356 95-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1091K] [引用频次：0 ] - 姜美成;纪永刚;程啸宇;任继红;梁旭;孙伟峰;
本文提出了适用于船载地波雷达展宽一阶谱识别的差值信噪比方法。通过结合仿真分析和实测试验数据，开展了船载地波雷达展宽一阶谱的频移和展宽特性分析，确定了一阶谱的最大展宽范围与平台运动速度之间的定量关系。通过分析一维多普勒频点间的差值数量关系，确定了边界预筛选准则。利用展宽一阶谱的区域连续特性，实现展宽一阶谱边界最终识别。采用船载地波雷达仿真和实测数据对所提方法的有效性进行了验证，所提方法相对于传统方法取得了较好的识别效果。
2024年01期 v.54;No.356 104-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K] [引用频次：0 ] - 潘志伟;张潮;高会旺;
本研究于2020年夏、秋两季，在黄海的三个站位开展了船基受控培养实验，研究了灰霾颗粒添加和光照变化(相较于海面约40%、68%和82%的光衰减)对微微型浮游植物生长、群落演替及碳生物量和叶绿素a(Chl a)比值的影响。结果表明，微微型浮游植物均表现出对总Chl a相当甚至主导的贡献能力，且所有培养站位初始海水中微微型浮游植物优势类群均为微微型真核浮游植物和聚球藻。在黄海中部和北部的贫营养海域，灰霾颗粒添加提供的氮能够促进微微型浮游植物的Chl a(Chl a_(pico))浓度、微微型真核浮游植物和聚球藻细胞丰度的增加，但光照变化的影响不显著。然而，微微型浮游植物碳生物量(C_(pico))和Chl a_(pico)比值(C_(pico)/Chl a_(pico))随着灰霾颗粒的添加和光照强度的衰减呈降低趋势，这与浮游植物的光合色素合成水平密切相关。在近岸富营养海域，培养实验期间海面的光照强度较低，且由于海域水体浑浊，光照强度是影响微微型浮游植物生长和C_(pico)/Chl a_(pico)比值的主要因素。Chl a_(pico)、细胞丰度和C_(pico)/Chl a_(pico)比值均随着光照强度的衰减逐渐降低。本研究初步揭示了大气沉降和光照双因子调控下微微型浮游植物Chl a_(pico)和碳生物量的变化特征。
2024年01期 v.54;No.356 113-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] [引用频次：2 ] - 刘昆池;苗洪利;杨忠昊;张佳辉;
本文开展了星载干涉合成孔径雷达(Interferometric synthetic aperture radar, InSAR)顺轨有效基线计算方法的改进研究。首先利用多项式拟合卫星轨道方程，使用相干系数法计算待配准图像对的像元偏移量，通过建立顺轨有效基线与方位向行号的函数关系式获得逐行有效基线，解决了在整幅图像使用固定有效基线带来的误差问题。通过TanDEM-X/TerraSAR-X实测干涉数据对本文的改进方法进行了应用和检验，同时针对所使用干涉图像对的特殊线性关系建立了快捷实用的线性方程。通过在整幅图像上精细化使用顺轨有效基线会对诸如海流反演方面有效提高反演精度。
2024年01期 v.54;No.356 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K] [引用频次：0 ] - 王绚;马纯永;梁达;赵朝方;陈戈;
单颗星下点高度计卫星可进行一维海面高度测量，但时空分辨率较低，对涡旋的探测能力不足。梳状高度计卫星编队可提升海面高度时空分辨率，增强对涡旋的识别探测能力。为定量分析高度计编队下的涡旋探测能力，本文在黑潮延伸体海域开展观测仿真实验，对海平面高度进行沿轨采样，经优化插值算法处理后得到逐天海面高度异常数据场并进行涡旋识别与统计分析。此外，本文还同步开展了单颗星下点高度计和成像高度计卫星涡旋探测仿真实验及对比分析。结果表明，梳状高度计卫星编队在涡旋数量、极性、半径及振幅等方面识别效果较好，与成像高度计探测结果相近。
2024年01期 v.54;No.356 128-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 2088K] [引用频次：1 ] - 时津津;宋宁;田浩;聂婕;魏志强;
本文提出了一种基于图卷积神经网络的偏微分方程空间离散化数值求解加速方法，并将该方法应用于求解一维平流方程的研究中，实现了一维平流方程的加速求解。并设计了基于图卷积的一维平流方程空间离散化神经网络模型(GCPNN),其在物理先验知识指导下基于图模型利用空间图结构特征进行一维平流方程空间离散化求解加速方案建模，在构建图结构关系过程中，基于物理先验知识建立邻接矩阵，利用邻接矩阵融合了全局信息，从而实现了一维平流方程的加速求解。并且通过设计对比实验和消融实验验证了基于GCPNN的求解器相较于基线求解器和CNN求解器在求解精度和计算成本方面的优势，且验证了加入物理先验知识指导及全局信息融合的有效性。
2024年01期 v.54;No.356 138-143+164页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K] [引用频次：0 ] - 袁超文;张彦敏;姜文正;王运华;
本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征，基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法，进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系，基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中，首先仿真分析了不同海况下准线性近似法的海浪反演能力，结果表明：风浪引起的方位向截断效应会显著影响反演精度，因此该方法在低风速时的涌浪反演精度更高。通过将基于Sentinel-1卫星2020年的波模式SAR数据的反演结果与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)提供的再分析数据进行对比，发现高海况海浪有效波高反演结果明显偏低，而且该反演误差与风速、方位向截断波长之间存在显著相关性。为了提高有效波高的反演精度，本文进一步给出了海浪有效波高反演误差与风速、方位向截断波长之间的经验校正函数模型，结果显示，通过该模型修正后的海浪有效波高反演结果与ECMWF数据和浮标测量数据具有良好一致性。
2024年01期 v.54;No.356 144-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 2541K] [引用频次：0 ] - 栗春晓;李芙蓉;
地理加权回归(GWR)以及GWR改进模型无法处理空间点上多个观测样本的情况，本文对GWR进行了拓展，构建了一种可以处理多观测样本的地理加权回归模型(MRGWR)。MRGWR在估计回归系数时，充分利用了回归关系在邻近点上具有相似性的特点，对邻近空间点的观测样本施加不同权重。通过数值实验评估了MRGWR的估计性能，并与普通最小二乘回归和GWR模型进行了比较。采用MRGWR模型探究了物理海洋学中海洋中尺度涡旋热反馈问题，揭示了北太平洋中尺度海面净热通量异常对中尺度海面温度(SST)异常的响应关系。研究结果表明，中尺度海面净热通量异常对中尺度SST异常的响应关系存在显著的季节和空间变化。
2024年01期 v.54;No.356 156-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K] [引用频次：1 ] 下载本期数据