- 傅刚;鄢珅;倪晶;李鹏远;陈莅佳;
温带气旋是在副热带地区形成的低压天气系统，与热带气旋不同，温带气旋常伴有锋面系统，被认为是中纬度地区日常天气变化舞台上最重要的“演员”,与强风、暴雨和暴雪等极端天气关系密切。在北半球和南半球，它们分别呈逆时针和顺时针方向旋转，在秋冬季节中高纬度海域上空经常出现大量快速增强的温带气旋，被称为“爆发性气旋”。本文是在2017年《爆发性气旋研究的回顾》一文的基础上，综述了2017年以后国内外在爆发性气旋研究领域的最新进展，并对未来研究方向进行了展望。
2024年10期 v.54;No.365 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K] [引用频次：0 ] - 赵树杰;白浩哲;徐琨;杜君峰;张敏;袁文永;李华军;
漂浮式海上风机是开发和利用海上风能资源的关键技术装备，对拓展海上风电的开发空间具有重要战略意义。施工安装是漂浮式海上风机全生命周期的重要环节，也是实现海上风电经济、安全和高效开发的关键。然而随着海上风机的深远海和大型化发展，施工安装难度大幅提升，现有安装工艺及技术装备无法满足其安装作业需求。本文首先回顾了国内、外漂浮式海上风机发展历程，展望了未来漂浮式海上风机在降本增效以及解决施工安装难题中的创新设计理念；然后在此基础上，通过工程案例分析，总结梳理漂浮式海上风机运输安装工艺，分析漂浮式海上风机运输安装关键问题与技术挑战；最后针对漂浮式海上风机施工安装难题，从新工艺、新装备和新技术等方面提出发展建议，以期为漂浮式海上风电迈向深远海提供参考。
2024年10期 v.54;No.365 13-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 3059K] [引用频次：1 ] - 田永军;刘纯琳;赵玉毅;李建超;刘阳;孙鹏;叶振江;
南极和南大洋在全球生态系统中承担着渔业资源开发和生物多样性维护等重要功能，但由于其独特的地理条件，导致其相关研究数据短缺，尚未全面、准确地获取南极渔业生物对气候变化响应模式及对生态系统反馈作用的信息，不同区域生物所展现出的复杂性也增加了极地生物资源研究的难度。过去的捕捞使南极海洋哺乳类和一些重要的鱼类种群资源严重受损，在未来气候变化和人类活动多重压力胁迫下，南极生物资源的保护和合理利用变得尤为重要。本文针对南极气候和环境的变化特征以及渔业生物研究现状，汇总了近几十年南极渔业资源的开发利用状况和最新的资源变化信息，以期为南极渔业资源保护与可持续利用提供参考。
2024年10期 v.54;No.365 29-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2714K] [引用频次：1 ] - 王永红;黄伊恒;
海滩粗颗粒沉积物中的重金属污染问题常被忽视，但是日益增强的人类活动造成了海滩沉积物重金属不同程度的污染，对海滩及周边的动植物和人类产生严重的损害，并降低了海滩质量和旅游及生态价值，这一问题受到越来越多人的关注。因此要及时了解海滩重金属污染的程度、范围、生态风险及其检测方法。本文在查阅全球海滩沉积物重金属污染的大量数据基础上，总结了海滩重金属在全球范围内的污染程度及分布特征，阐明了海滩重金属的污染评估结果及生态风险，揭示了海滩重金属的来源及其在沉积物中的扩散规律，并分析了海滩重金属污染的检测方法以及存在的问题。研究结果将对有效治理海滩污染、保护生态环境及健康发展旅游经济提供重要参考。
2024年10期 v.54;No.365 51-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1916K] [引用频次：0 ] - 黄菲;丁瑞昌;张涵;赵传湖;王玉玮;石剑;杨宇星;王宏;
近年来全球变暖加剧，北极海冰快速融化，北极近地面增温速率是全球平均的2～4倍，即北极放大效应。北极放大不仅影响北极地区的气候与生态环境，还会造成极外地区的极端天气气候事件频发。北极放大的形成需要有使北极增温的正反馈过程持续作用，目前被广泛接受的正反馈机理包括冰雪反照率反馈、温度反馈(包含普朗克反馈和温度直减率反馈)、水汽和云反馈等。但这些基于辐射平衡的热力正反馈过程仅能贡献北极放大约1.4～2.3倍的增暖速率，远远低于当前近4倍的北极放大率。在包含了上述多种正反馈机制共同作用的最新CMIP6耦合模式的模拟中，依然普遍低估了北极放大率和海冰融化速率，特别是21世纪初北极逐渐进入海冰加速减退、海冰流动性加快的“新北极”气候态，北极放大率从之前的高估转为明显低估，意味着海冰融化的动力作用在增强。基于中纬度海洋和大气向极热输送的动力作用分析，本文提出了一种有利于加速北极放大的中纬度-北极之间动力-热力耦合反馈机理的科学猜想。
2024年10期 v.54;No.365 66-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K] [引用频次：0 ] - 陈显尧;蔡娣;毕瀚文;陈玥;王英洁;王雅文;郑欢;廖秋红;王子卓;
在增加相同的温室气体辐射强迫作用下，北极区域表面温度的上升速度是全球平均表面温度上升速度的2～4倍。这种北极气候快速变化的现象被称为“北极放大”。本文简要综述了导致北极放大的驱动机制，分析指出关于影响北极快速变化机制的研究需要面对的两个挑战：一是可能仍然缺失正反馈机制，从而导致气候模式预测的北极夏季海冰融化速度始终低于实际观测；二是缺失负反馈机制，无法合理解释北极表面温度在多年代际时间尺度上出现的位相转换。改进未来北极海冰变化的预测能力需要兼顾上述两个北极快速变化的重要特征。
2024年10期 v.54;No.365 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K] [引用频次：0 ] - 江文胜;赵盖博;边昌伟;
受气候变化和人类活动的影响，21世纪以来全球海洋的悬浮物浓度发生了显著变化。悬浮物浓度的剧烈变化不可避免地对海洋生态环境、地貌演化和生物地球化学循环产生重大影响。随着气候变化对人类活动的环境影响研究的深入，以及卫星遥感数据的不断积累，悬浮物浓度的长期变化趋势及其机制已成为地球科学研究的热点。本文概括性地总结了海洋悬浮物浓度长期变化的国内外研究进展，指出了中国近海相关研究的不足之处，并对未来发展方向作出了展望。
2024年10期 v.54;No.365 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1944K] [引用频次：0 ] - 刘阳;田浩;李春霖;范佳玉;罗燕萍;尹子旭;许振琦;常棣菁;黄传扬;
全球气候和海洋环境的变化导致了海洋渔业资源的变动和海洋生物多样性减少，影响了人类食物来源的稳定和社会经济的发展。卫星遥感技术的快速发展为渔业资源的开发与利用提供了新的视角，卫星遥感技术具有实时监测、高空间分辨率和广覆盖等优势，卫星遥感与地理信息系统、导航定位、人工智能等技术的结合应用，能够为发展海洋渔业新质生产力、构建多元化食物供给体系提供有力的技术支撑。本文从近岸、远洋和极地的视角综述了卫星遥感技术在沿岸养殖、近岸渔业、远洋渔业和极地渔业中的应用方法和案例，探讨了渔业遥感在渔业资源监测与评估、养殖空间规划与选址、灾害风险预警、水生生物资源养护、远洋渔场预测、渔船监测管理、极地生态系统监测等领域的现状与前景。提出渔业遥感未来的发展方向为开发新一代微小卫星以提供高精度渔业遥感产品、结合人工智能发展智慧渔业、建立全球渔业信息与数据共享网络等。
2024年10期 v.54;No.365 90-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2864K] [引用频次：1 ] - 赵彦彦;杨磊;曹光耀;张广璐;
稀土元素对国民经济、国家安全和科技发展都具有重要的战略意义。沉积磷灰石是现代沉积物和古代磷矿床中稀土元素(尤其是重稀土元素)的重要载体。然而，由于沉积磷灰石一般颗粒小、来源复杂，严重限制了对其中稀土元素富集的理解，导致沉积磷矿床中稀土元素的地球化学行为、精细成矿作用和资源潜力等还存在很大争议，已成为制约沉积稀土矿床开发、综合利用的短板。本文主要综述了沉积磷灰石中稀土元素富集的控制因素，分析沉积磷灰石中REY的赋存状态、分布规律、迁移历史、富集机制和物质来源等关键要素，以期为磷矿床中稀土元素开采提供指导。
2024年10期 v.54;No.365 104-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K] [引用频次：0 ] - 梁兴国;刘梦琴;安然;张亚萍;
近年来，具有左旋双螺旋结构的Z型核酸(包括Z-DNA和Z-RNA)的重要生物学功能不断被发现，但Z型核酸(ZNA)在体内的形成及发挥功能的机制仍然不清楚。一般Z型核酸本身并不能稳定存在，易转化为右旋双螺旋结构，需要通过与其特异性结合蛋白(如人体中的ZBP1和ADAR1)结合而稳定下来并发挥其功能。其具体功能包括，参与基因调控以维持机体健康(如抑制癌细胞转移、抑制氧化性组织损伤等),上调Z型核酸结合蛋白的表达以引起细胞坏死或炎症(如病毒感染、诱发自身免疫疾病等)。同时，由于Z型核酸难以研究，虽早在1979年得到确认，但到2015年前后一直发展缓慢；可喜的是，随着各种新的研究手段的出现，近年其研究发展迅速。本文主要综述了2017年以来的Z型核酸的生物学功能、形成机制、制备方法和检测方法等相关研究，具体内容包括Z型核酸介导的免疫反应、体内Z型核酸形成机制、利用拓扑限制形成稳定Z型核酸、体内外检测Z型核酸的方法等。显然，Z型核酸的形成及特性研究将拓展生物医药及纳米材料等领域的研究，Z型核酸将得到越来越多的应用。
2024年10期 v.54;No.365 113-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2472K] [引用频次：0 ] - 董波;刘迪;
人类活动和气候变化加剧了非本地物种在全球范围内的跨区域传播，导致外来生物入侵事件日益严重，已成为全球化的生态、经济和国家安全领域的重大问题。其中，水生入侵生物因其形态多样、隐蔽性高和入侵途径多样等特点，较陆生生物更加难以监测预警和防控。近年来，随着全球化的步伐加快，中国水生生物入侵日益严重，但相应的入侵机制研究相对薄弱，防控技术研发亦显不足。因此，本文综合梳理了中国水生生物入侵现状，并深入分析其带来的经济、生态和安全影响。在借鉴中国陆地生物入侵领域的研究成果和防控有效措施的基础上，分析了中国水生生物入侵防控面临的关键问题，并在入侵机制研究、关键技术研发和法规政策等方面对中国水生生物入侵防控提出了具体建议。本文系统分析并展望了中国入侵水生生物的现状和未来研究重点，旨在为国家生物安全规划以及任务决策部署提供参考依据。
2024年10期 v.54;No.365 134-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K] [引用频次：0 ]
- 艾庆辉;王云涛;张健敏;刘家辉;麦康森;
为了评估在人工微颗粒饲料中添加扇贝肽(Scallop peptide)对大黄鱼(Larimichthys crocea)稚鱼的生长性能、摄食相关基因表达、消化酶活性、抗氧化力和炎症基因表达的影响。本实验以初始体质量(8.16±0.84) mg的大黄鱼稚鱼为研究对象，在饲料中分别添加0%、0.05%、0.1%和0.2%的扇贝肽，共配制4种等氮(粗蛋白54.15%)等脂(粗脂肪16.52%)的人工微颗粒饲料，进行为期30 d的摄食生长实验。研究表明，饲喂0.1%扇贝肽饲料稚鱼的FBL(终末体长)、FBW(终末体质量)和SGR(特定生长率)显著高于对照组(P<0.05)。在摄食相关基因表达方面，与对照组的相比，人工微颗粒饲料中添加0.1%扇贝肽可显著提高大黄鱼稚鱼的npy(神经肽Y)和ghrelin(饥饿素)的mRNA表达量，相应地，当稚鱼被饲喂含有0.1%扇贝肽的饲料时，稚鱼的trh(促甲状腺激素释放激素)和leptin(瘦素)的mRNA表达量显著降低(P<0.05)。在消化酶活性方面，饲喂0.1%扇贝肽饲料稚鱼的胰腺段和肠段的胰蛋白酶活性显著高于对照组，同时饲喂0.05%扇贝肽饲料的稚鱼胰腺段的胰蛋白活性也显著高于对照组(P<0.05)。在肠道发育方面，与对照组相比，在人工微颗粒饲料中添加0.1%扇贝肽可以显著提高稚鱼肠道刷状缘的LAP(亮氨酸氨基肽酶)和AKP(碱性磷酸酶活性)活性(P<0.05)。在抗氧化力方面，与对照组相比，人工微颗粒饲料中添加0.1%扇贝肽可显著提高稚鱼内脏团SOD(超氧化物歧化酶)活性，且降低稚鱼内脏团丙二醛(MDA)的含量(P<0.05)。饲喂0.1%扇贝肽饲料稚鱼的内脏团总一氧化氮合酶(T-NOS)活性和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性显著高于对照组(P<0.05)。在炎症基因表达方面，与对照组相比，添加0.1%和0.2%扇贝肽饲料可显著降低稚鱼的il-1β(白介素-1β)、il-6(白介素-6)和il-8(白介素-8)的mRNA表达量(P<0.05)。综上所述，在人工微颗粒饲料中添加0.1%扇贝肽可以增强促食因子的mRNA表达量、抑制厌食因子的mRNA表达量、增强消化酶活性、提高抗氧化力及缓解炎症反应，最终提高大黄鱼稚鱼的生长性能。
2024年10期 v.54;No.365 145-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] [引用频次：0 ] - 毛相朝;赵红军;苏海鹏;吕晓晓;孙建安;
为实现裂解性多糖单加氧酶(Lytic polysaccharide monooxygenase, LPMO)高效驱动甲壳素的降解，本文分析了来源于Oceanobacillus sp. J11TS1的LPMO(OsLPMO10A)与甲壳素酶协同作用于不同晶型和不同致密性甲壳素的活性差异。研究表明，OsLPMO10A对β-甲壳素的结合活性和裂解作用比对α-甲壳素更强。采用一锅法反应，OsLPMO10A与甲壳素酶协同作用于β-甲壳素的协同度(2.41)和甲壳二糖产量((2.46±0.17) mg/mL)均高于协同作用于α-甲壳素的协同度(1.94)和甲壳二糖产量((0.68±0.04) mg/mL)。此外，虽然OsLPMO10A对致密性降低的α-甲壳素仍具有结合和氧化活性，但OsLPMO10A与甲壳素酶的协同度随着α-甲壳素致密性的降低而趋向于1。上述结果表明，甲壳素结构对LPMO驱动的甲壳素生物转化有重要影响。
2024年10期 v.54;No.365 157-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1987K] [引用频次：0 ] - 赵进平;陈萍;刘一林;陈显尧;门雅彬;徐俊臣;衣立;李涛;王晓宇;栾亮;高琳;
精准观测大气能见度是研究雾的重要基础，我们将雾引起的大气能见度变化简称为雾能见度。现有的大气能见度仪较重，无法由探空气球携带升空；由于观测手段的限制，迄今对雾的垂向结构研究很少，本文提出利用自然光探测雾能见度的方案。为获取大气的垂向衰减系数，研制了一种体积小、重量轻、传输距离远的投弃式微型辐照度计，由探空气球携带升空，实现雾能见度的垂向剖面探测，我们将该仪器系统命名为“投弃式雾能见度剖面仪”。投弃式雾能见度剖面仪既能实现对大气辐照度的精确测量，又具有重量轻、造价低的特点，成为探测雾能见度垂向特征的一种新手段。本文还提出精确测量大气辐照度所涉及的两个创新性算法——谱辐照度的反演算法和仪器摆动的校正算法。在此基础上利用获取的太阳辐射在垂向的漫衰减系数，成功反演出雾能见度的垂向分布。实际观测结果表明，雾在垂直方向上有丰富的信息，也有空间上的明显差异，需要深入研究。雾能见度剖面仪可为深入研究雾的垂向结构提供宝贵数据，有重要的应用价值。
2024年10期 v.54;No.365 167-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1821K] [引用频次：0 ] - 田相利;刘云慧;刘怡君;汪仕爽;罗凯;刘杨;秦光彩;范瑞用;
为了研究饲料中添加不同形式的屎肠球菌(Enterococcus faecium)LYB对凡纳对虾(Penaeus vannamei)生长、免疫及抗病力的影响。本研究设置了5种不同添加形式，分别为屎肠球菌发酵液(FJ)、活菌体(HJ)、发酵上清液(FQ)、超声波破碎菌体(CS)和热灭活菌体(RM),以商品饲料作为对照(Con),实验周期为42 d。研究表明，各处理组对虾成活率在84.0%～96.0%之间，Con组成活率最高且与CS组差异不显著(P>0.05)。从对虾生长情况来看，HJ和CS组对虾末体质量和特定生长率显著高于FQ、RM和Con组(P<0.05),与FJ组差异不显著(P>0.05)。各处理组对虾血清中的超氧化物歧化酶(SOD)、酚氧化酶(PO)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)活性以及总抗氧化能力(T-AOC)均显著高于Con组(P<0.05),其中CS组的ACP活性最高，HJ、CS、FJ和RM组的AKP活性显著高于FQ组(P<0.05),CS和FJ组的POD活性显著高于HJ和RM组。HJ、CS、FJ和RM组对虾肝胰腺SOD、LZM、proPO、LGBP和HSP70基因表达水平显著高于FQ和Con组，其中CS组的HSP70、LZM和proPO基因表达水平最高，各处理组对虾肝胰腺中Imd、Toll和Relish基因相对表达量显著高于Con组(P<0.05),HJ和CS组的Imd表达量显著高于FQ和FJ组(P<0.05),CS组的Toll和Relish基因相对表达量最高(P>0.05)。在mTOR信号通路中，FJ、CS和RM组对虾肝胰脏TOR和4E-BP基因表达水平显著高于FQ和Con组(P<0.05),HJ、FJ和RM组对虾肝胰脏elF4E1Α和elF4E2基因表达水平显著高于CS、FQ和Con组(P<0.05)。副溶血弧菌(Vibrio Parahaemolyticus)攻毒结果表明，CS组对虾累计死亡率显著低于对照组(P<0.05)。综合各项指标，在凡纳对虾饲料中添加屎肠球菌LYB活菌菌液和超声波破碎菌体可显著提升其生长性能和免疫能力，其中超声波破碎菌体可作为潜在后生元，用于提高凡纳对虾的生长、免疫和抗病力。
2024年10期 v.54;No.365 179-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K] [引用频次：0 ] - 李昀;陈志辉;王灵钰;齐鑫;李金库;陈通;温海深;
盐度是影响鱼类生理活动的重要环境因子。硬骨鱼类的鳃组织在应对环境盐度改变时会发生适应性变化，这种变化可能涉及细胞极性的改变。E-钙黏蛋白(E-cadherin, Cdh1)属于钙黏蛋白家族中的一员，在维持上皮细胞极性和细胞间连接方面起着关键作用。本研究通过组织学观察发现，花鲈(Lateolabrax maculatus)鳃组织在盐度驯化过程中发生了明显的形态重塑，且这种形态学变化是可逆的。为探究Cdh1在花鲈鳃形态重塑中的潜在作用，本研究对花鲈cdh1基因进行了克隆及序列分析，并对其在海淡水适应过程中的表达变化及分布特征进行了检测。实时荧光定量PCR结果表明，海水驯化过程中cdh1基因在鳃中的表达量呈逐渐下调的趋势，而在淡水驯化过程中cdh1基因的表达量呈逐渐上调的趋势，淡水环境下花鲈鳃组织中cdh1基因的表达量约为海水环境的2.88倍。原位杂交结果表明，在海水环境下，cdh1基因主要分布于鳃小片底部及相邻鳃小片之间的鳃丝上皮；在淡水环境下，cdh1基因均匀分布于整个鳃小片及相邻鳃小片之间的鳃丝上皮。免疫荧光结果表明，在海水驯化过程中，Cdh1蛋白在鳃小片上的分布逐渐减少直至信号集中在相邻鳃小片之间的鳃丝上皮，且Cdh1蛋白与钠钾ATP酶(Na, K-ATPase, NKA)不存在明显的共定位现象。研究结果表明，Cdh1介导的鳃上皮细胞极性改变与花鲈盐度驯化过程中鳃形态重塑密切相关，但与NKA无直接调控关系。本研究为揭示花鲈及其他广盐性鱼类在盐度驯化中的生理适应机制提供了重要依据。
2024年10期 v.54;No.365 190-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 5800K] [引用频次：0 ] 下载本期数据