南海北部夏、冬季今生颗石藻分布

本研究对2009年南海北部(17°~24°N,108°~122°E)夏季和2010年冬季的颗石藻群落结构进行了描述。颗石藻镜检工作以偏光显微镜为主,并辅助于扫描电镜进行物种的鉴定与计数,共鉴定物种11属13种。总体来说,冬季的颗石藻细胞丰度明显高于夏季,夏季细胞丰度介于0.3×103~71.8×103 cells/L之间,平均丰度6.0×103 cells/L;冬季介于0.3×103~64.4×103 cells/L之间,平均丰度6.7×103 cells/L。夏季多样性指数和均匀度指数分别介于0.30~1.98和0.30~0.99之间,冬季分别介于0.51~2.25和0.33~0.99之间。夏季颗石藻细胞表层丰度分布规律不显著,冬季颗石藻分布高值区位于珠江口的外海站位;垂直分布上,颗石藻细胞丰度高值通常出现于次表层水体。调查期间颗石藻类群出现的优势种为纤细伞球藻(Umbellosphaera tenuis(Kamptner)Paasche)、赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi(Lohmann)Hay et Mohler)以及大洋桥石藻(Gephyrocapsa oceanica Kamptner)。典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)结果表明,夏季优势种赫氏艾密里藻和大洋桥石藻与大部分环境因子呈正相关关系,冬季响应特征不同。     

琼东海域今生颗石藻群落研究

通过2012年7、8月在南海北部陆架琼东上升流区域的水文、化学和生物的现场综合采样调查,对采集过滤的今生颗石藻膜样在偏振光显微镜下鉴种并统计细胞丰度,分析了夏季该海域的颗石藻群落结构特征及分布规律。结果表明,夏季琼东上升流区共检出今生颗石藻34种,优势物种有赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi)、大洋桥石藻(Gephyrocapsa oceanica)、纤细伞球藻(Umbellosphaera tenuis)、卡特螺旋球藻(Helicosphaera carteri)、地中海花冠球藻(Coronosphaera mediterranea)等,颗石粒细胞丰度介于0~2 040.23×103粒/L,平均值8.10×103粒/L,颗石球丰度介于0~68.90×103cells/L,平均值5.01×103 cells/L。大多数颗石藻集中分布在上升流信号强的水体中。琼东中部水域的生物多样性指数H′较雷州半岛以东水域高,颗石粒群落的均匀度指数J分布与H′呈镶嵌模式。聚类Cluster和多维定标MDS结果,将颗石粒和颗石球群落各分成4个和5个组群,经相似性分析(ANOSIM)检验证明此种划分是显著的。将生物与海区环境因子进行冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明,N/P、PO3-4、NO-2和SiO2-3是影响本次调查的今生颗石藻生物群落的主控因子。     

南海西北部沉积物捕获器中颗石藻通量和属种组成变化记录

本文利用沉积物捕获器回收的连续时间序列沉降颗粒物样品,研究了南海西北部海南岸外陆坡外缘海域颗石藻的通量和属种组成变化及其环境意义。研究发现,东亚夏季风引起的海南岸外上升流以及冬季风导致的混合层深度增加都会刺激该区域颗石藻的生长,其中夏季上升流的影响尤为显著。从颗石粒属种组成来看,Florisphaera profunda是南海西北部中深层(1 000m)水体中主要的颗石粒优势种,此外Emiliania huxleyi,Gephyrocapsa oceanica和Gephyrocaps ericsonii等属种含量也颇高。然而在将颗石粒折算成颗石球数量后,Emiliania huxleyi则成为主要优势种。沉积物捕获器中F.profunda的相对百分含量与颗石粒总通量呈显著的负相关,表明F.profunda的相对含量与总的颗石藻生产力有着密切联系。本结果对于利用沉积物中的颗石藻记录,尤其是F.profunda相对含量变化,恢复和重建古海洋环境尤其是古海洋生产力的研究提供了直接的理论证据。     

南海颗石藻记录对大洋碳同位素低值事件的响应

发生在冰消期时的碳同位素低值事件是晚第四纪以来大洋碳同位素变化的普遍特征。通过对南海北部MD05-2904柱状样(19°27.32′N、116°15.15′E,水深2066m,岩心长度4498cm)930个沉积物样品中颗石藻属种鉴定,发现颗石藻主要属种Florisphaera profunda,Gephyrocapsa oceanica和Emiliania huxleyi相对百分含量与浮游有孔虫碳同位素变化具有相关性。MIS5期以来δ13C值逐渐变重,颗石藻G.oceanica含量增多,下透光带种F.profunda含量逐渐降低,海水初级生产力升高。对应3次δ13C低值期,颗石藻属种含量都发生明显变化,海水初级生产力出现峰值,说明碳同位素低值事件与浮游植物群落和海洋环境变化有密切关系,颗石藻记录能够为研究大洋碳储库的变化提供依据。     

大洋桥石藻Gephyrocapsa oceanica对海水酸化与营养盐胁迫的复合响应

本文选取了大洋桥石藻(Gephyrocapsa oceanica)作为实验对象,通过CO₂加富实验模拟海水酸化环境,分析了氮充足和氮相对不足条件下海洋颗石藻对海水酸化的生理响应。结果发现在两种营养盐状态下,CO₂加富均能一定程度促进大洋桥石藻种群增长与Chl a浓度的增加。对比两种营养盐状态,氮相对不足条件下的大洋桥石藻细胞密度和叶绿素含量均有最显著的提高,表明低营养盐浓度和低的氮磷比可能更有利于大洋桥石藻的生长繁殖。电镜观测结果显示酸化对大洋桥石藻的钙化作用具有显著的负影响,并且在氮相对不足条件下,大洋桥石藻的细胞个体变小及比表面积升高。研究结果表明在未来寡营养的大洋上层水体,大气CO₂浓度升高会对大洋桥石藻的生理功能产生负面影响,但可能刺激大洋桥石藻的生长。     

末次冰消期以来苏拉威西海颗石藻化石记录与古海洋变化

通过对苏拉威西海MD98-2178柱状样(3.62°N、118.70°E)颗石藻化石属种相对含量的统计,重建了2万年来海水古生产力、营养跃层的变化。其中Emiliania huxleyi、Gephyrocapsa oceanica、Florisphaera profunda占颗石藻群落的80%～90%。由于G.oceanica与F.profunda存在于两种完全不同的生态环境中,两者的变化趋势完全相反。前者代表高生产力以及高营养物质的海水,后者则代表低生产力与较深的营养跃层。推测冰消期颗石藻对环境变化具有两种响应模式:以约13.5ka的生产力峰值期为界,13.5ka之前颗石藻古生产力变化主要响应于径流对海洋营养物质的输入,而13.5ka之后则主要响应于海水-大气之间水循环的强度。全新世F.produnda含量及其所反映的营养跃层变化具有明显的百年尺度波动,与太阳活动的100～260a周期具有良好的相关性。推测全新世苏拉威西海区营养跃层变化受百年尺度的类似厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Osillation,ENSO)的变化及太阳活动的驱动。     

南海表层沉积物中钙质超微化石分布特征

为系统描述钙质超微化石在南海表层沉积中的分布特征,对遍布南海的175个样品进行了实验分析。发现不同地区钙质超微化石绝对丰度相差很大,从0—3.8×1010个.g-1不等。平面上将钙质超微化石丰度分为3个区。共鉴定出钙质超微化石21属28种,以Emiliania huxleyi、Florisphaera profunda和Gephyrocapsa oceanica为优势种,其中Florisphaera profunda占据绝对优势。南海钙质超微化石分布具有两个明显特征:一是14°N线南北两边钙质超微化石的分布存在差异;二是南海钙质超微化石丰度以南沙群岛和西沙群岛两片海域为最高,并有东北-西南走向的分布趋势。对影响钙质超微化石分布的水深、上升流与营养盐、陆源物质稀释作用、碳酸盐溶解作用等因素作了讨论,并根据钙质超微化石随水深的变化推测南海碳酸盐补偿深度应在4 000m左右。     

2004年冬季南海北部浮游植物

根据2004年2月在南海北部海域陆架区的采样调查,对南海北部Uterm hl浮游植物的群落结构进行了研究.初步研究结果表明,本次调查共发现浮游植物5门106属198种(不包括20种未定种).调查期内,南海浮游植物以硅藻为主,甲藻次之,以颗石藻为主要组份的金藻和固氮蓝藻也占有相当的比例,绿藻仅在珠江口个别站位被检出.菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides Grunow)、佛氏海线藻(Thalassionema frauen feldii(Grunow) Hallegraeff)、贺胥黎艾氏颗石藻(Emiliania huxleyi(Lohmann) Hay et Mohler)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-Nitzschia delicatissma Heiden)、长海毛藻(Thalassiothrix longissima Cleve et Grunow)、海洋桥球石藻(Gephyrocapsa oceanica Kamptner)、具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum Stein)、具槽帕拉藻[Paraliasulcata(Ehrenberg) Cleve]和旋沟藻(Gyrodiniumspirale Bergh)为群落的优势种.南海北部浮游植物以广温、广布型为主,其次是暖水性种,热带、亚热带和冷水性种都较少.调查区浮游植物的细胞丰度介于3.8~2 810.3个/cm3,平均值为206.4个/cm3;浮游植物垂直分布总体特点是密集区位于水体表层,由水体表层到底层,细胞丰度逐渐减少;表层浮游植物细胞丰度的平面分布高值区位于调查区珠江口南部和南部海域.浮游植物群落的多样性分析显示调查海域中部的多样性较高,近岸和外海区则较低.应用典范对应分析(CCA)发现盐度和光照的梯度分布是影响南海北部浮游植物物种分布格局最重要的因素,磷酸盐和温度的梯度分布也起一定的作用.根据CCA的分析结果,将海区浮游植物物种划分为5个组,分别为:Ⅰ.高温度、高盐度、高光照和低营养盐组;Ⅱ.高温度和高光照组;Ⅲ.高磷酸盐和硅酸盐组;Ⅳ.低光强高盐度荫生物种组;Ⅴ.高硝酸盐组.     

春、夏季秦皇岛海域超微型浮游植物

2017年6月和8月，通过对秦皇岛海域的超微型浮游植物进行现场调查和流式细胞仪分析，发现了聚球藻(Synechococcus)和超微型真核藻类(picoeukaryotes)两大类群，其中聚球藻又分为聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ两个亚群。调研期间，正处于秦皇岛海域褐潮高发期。通过分析超微型浮游植物细胞丰度、碳生物量及分布特点，研究了秦皇岛海域在褐潮高发期超微型浮游植物分布及相关环境因子影响。结果表明，6月份超微型真核藻、聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ平均丰度分别为1.14×104 个/mL、4.02×104 个/mL和1.04×104 个/mL，碳生物量均值分别为27.22 μg/L、8.49 μg/L和2.27 μg/L；在8月份超微型真核藻、聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ平均丰度分别为3.27×103 个/mL、5.79×104 个/mL 和2.58×104个/mL，碳生物量均值分别为6.35 μg/L、13.41 μg/L和5.83 μg/L。超微型真核藻、聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ在6月份和8月份表现出不同的分布特征。超微型真核藻的细胞丰度从6月到8月明显降低一个数量级，说明8月份过高的水体温度与低浓度的营养物质等因素限制了超微型真核藻中褐潮种的生长。聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ细胞丰度在6月份呈现从河口到近岸逐渐升高的分布趋势，而超微型真核藻呈现下降的分布趋势。与6月份聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ细胞丰度分布相反，超微型真核藻和聚球藻Ⅰ细胞丰度则在8月份呈现从河口到近岸逐渐降低的分布趋势，而聚球藻Ⅱ细胞丰度的区域分布趋势不明显，主要分布在水体表层。通过对超微型真核藻、聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ与环境因子相关性分析表明，6月份硝酸盐与铵盐是聚球藻Ⅰ细胞生长的主要控制因子，而聚球藻Ⅱ与环境因子没有明显的相关性，超微型真核藻的细胞丰度与硅酸盐浓度呈正相关。在8月份，超微型真核藻细胞的生长受到多种环境因子(硝酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、磷酸盐、温度以及光照)的共同作用的影响，聚球藻Ⅰ细胞丰度与硝酸盐呈正相关，温度与光照则是影响聚球藻Ⅱ细胞分布的关键因素。     

春季东海产卵场及其邻近海域的浮游植物群落

根据2007年5月在东海产卵场及其邻近海域(26°50′～34°07′N,120°50′～123°59′E)进行的多学科综合调查,研究了该海域浮游植物群落的结构特征.经Uterm(o)hl方法分析,共发现浮游植物4门55属144种,其主要类群为硅藻和甲藻,优势物种为柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、具齿原甲藻(Prorocendrum dentatum=东海原甲藻Prorocentrum donghaiense)和中肋骨条藻(Sletonema costatum).浮游植物的细胞丰度介于0.1×103～1158.6×103个/L,平均值为78.9×103个/L;细胞丰度在表层较高,随水深增加而降低;表层的高值主要分布在长江口至南麂列岛的成淡水交汇处以及象山外海域.调查区浮游植物群落的多样性总体水平较低,Shannon-wiener指数和Pielou指数均与细胞丰度呈镶嵌分布,细胞丰度较高的区域多样性水平较低.     

渤、黄海海冰的变化和预报结果分析

利用1951—2000年的渤、黄海的海冰资料，用小波分析和最优气候均态法对渤、黄海的海冰冰级进行分析和预测。小波分析结果较好地反映了渤、黄海海冰的变化规律，使对海冰的研究更符合实际情况。这必将有助于研究海冰变化的机理和不同尺度变化的相互作用。最优气候均态法较好地实现了对渤、黄海海冰的预测。此方法在海冰预报中不失为一种可用的方法。     

冬季黄东海溶解有机碳的分布特征

于2007-01-02对黄东海溶解有机碳(DOC)进行采样并用高温催化氧化法进行测定,分析了其质量浓度和平面分布特征。结果表明,DOC的质量浓度范围为0.440～2.491mg/L,平均质量浓度为(0.967±0.284)mg/L;DOC的平面分布呈现近岸高外海低的特征,近岸高值主要集中在长江口以南海域,主要受陆源输入的影响;外海DOC高值区主要集中在28°N以南,126°E以西的海域,来源于浮游植物的初级生产;东海东南部为DOC的低值区,主要受贫营养的黑潮水控制。垂直方向上,DOC由表到底变化较小,表层和10m层受生物活动影响质量浓度相对较高,底层高值主要来自于沉积物再悬浮的作用。     

渤、黄、东海悬浮物质量浓度冬、夏季变化的数值模拟

采用HAMSOM三维正压水动力模型结合粒子追踪的悬浮颗粒物输运模型模拟了渤、黄、东海悬浮物质量浓度冬、夏季变化。模拟结果显示,潮流和底质对悬浮物质量浓度的分布有决定性的作用,沉积物再悬浮对悬浮物质量浓度分布影响大,冬季尤为显著。莱州湾中西部和渤海湾南部悬浮物终年维持高质量浓度,古黄河口冬季再悬浮物的质量浓度高于其它季节的。长江口附近悬浮物终年维持高质量浓度,夏季长江口东北悬浮物的质量浓度高于冬季的,浙江沿岸冬季悬浮物的质量浓度高于夏季的。     

夏季黄东海颗粒有机碳的分布特征

根据2006年6～7月对黄东海大面调查的资料,分析研究了黄东海颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)的浓度和分布特征。结果表明,夏季黄东海POC的浓度范围是6.07～2 204.17μg.L-1,平均浓度为147.15μg.L-1。POC整体上呈现近岸浓度较高、远岸浓度较低,北部浓度较高,南部浓较低的分布特点;在长江口外及浙江近岸海区存在POC的高值区,特别是长江口外,表层和底层POC浓度很高,这主要是受到长江陆源输入的重要影响。在垂直分布上,南黄海区POC的浓度分布整体上呈现上层水体浓度较低,下层水体浓度较高的特点,这主要是受底质再悬浮的影响。而东海区呈现近岸POC浓度较高,离岸POC浓度较低的特点,这主要是受长江冲淡水输入的影响。     

日本海、鄂霍次克海和白令海的古海洋学研究进展

边缘海的存在使大陆和大洋之间的物质和能量交换变得相当复杂。在构造运动和海平面升降的控制下,边缘海和大洋之间时而连通时而隔绝,各种古气候变化信号都在一定程度上被放大。基于近期有关西北太平洋边缘海的古海洋学研究成果,简要概述了日本海、鄂霍次克海、白令海以及北太平洋地区自中新世以来的古气候和古海洋环境演化特征,并认为它们与全球其它地区一样也受控于因地球轨道参数变化引起的太阳辐射率的变化,大尺度的气候变化具有与地球轨道偏心率周期相对应的100ka周期,而41ka的小尺度周期则受地球自转轴斜率变化的控制。一些突发性的气候变化则是由气候不稳定性、海峡的关闭与开启和其它一些地球气候系统的非线性活动所驱动。但同时作为中高纬度边缘海,它们的古海平面、古海水温度、古洋流等古海洋环境因子的变化特征还受到冰盖扩张和退缩、构造运动、冰川性地壳均衡补偿、东亚季风等因素的影响,具有一定的区域特点。     

黄、东海温盐跃层的分布特征及其季节变化

利用“中韩水循环动力学合作研究”和“中国近海海洋环境综合调查”( 1 996年 4月 -1 999年 1月 )期间各季节 1 2 8°E以西的校正后的 CTD现场水文调查资料 ,对黄、东海温、盐跃层在 4个不同时期 (成长、强盛、消衰和无跃期 )的各特征值的分布特性及其季节变化作了探讨和分析。结果表明 :( 1 )黄海底层显著冷水团的存在 ,使黄海以温跃层占绝对主导地位 ;东海的沿岸海区因受长江径流的影响则以盐跃层为主导。 ( 2 )温跃层的强度主要取决于与其相联的上、下层水团的强弱。冷水团的存在是产生强跃层的根本原因。( 3)夏季东海区双温跃层从浙江近海到济州岛以南水域连成片 ,其分布范围恰好与冬季入侵陆架的黑潮水相一致。 ( 4 )长江冲淡水舌状盐跃层强度等值线在各季节的伸展情况反映了长江冲淡水在各季节的扩散情况 ,一年当中 ,其轴向先从南往北转 ,再从北往南转。 ( 5 )苏北浅滩以及台湾海峡北部终年为无跃区     

黄、东海区光谱漫衰减系数特性研究

利用剖面仪于2003年3-4月在黄、东海实测的水下向下辐照度剖面数据,建立了黄、东海光谱漫衰减系数模型。在400～600nm波段,漫衰减系数和波长之间存在近似的线性关系。每一个波段的漫衰减系数与490nm波段的漫衰减系数Kd(490)最小二乘法线性回归的R^2值都超过了0．99。通过对光谱散射直线的斜率与波长进行回归。可以得到光谱散射曲线的斜率与波长的关系,R^2值为0．974。利用本文建立的光谱漫衰减系数模型,可以从一个已知波段漫衰减系数反演出任何另外～个波段的漫衰减系数,从而大大地减少了在水色反演中未知因子的个数。并且．利用现场的实测数据对模型进行了检验和误差分析。各通道的反演误差随着Kd(490)的增加而总体降低。在Kd(490)较低区域,反演误差值虽然较高。但大部分集中在20％以内。各通道平均反演误差范围在9％以下。     

东、黄海沉积物中叶绿素的分析

研究了 2 0 0 0年 1 0月和 2 0 0 1年 5月东、黄海航次所采集的沉积物中叶绿素 a及其降解产物脱镁叶绿酸的含量与分布 ,比较了沉积物样品在不同氧化还原条件下培养后的叶绿素 a含量的变化。结果表明 ,整个东、黄海表层沉积物中叶绿素 a的含量是以长江口附近的 E4站含量最高 ,1 0月份为 2 .4 8μg/ g,5月份为 3.0 1μg/ g;对各站位 ,随深度增加叶绿素 a和脱镁叶绿酸的含量呈递减趋势 ,到一定深度含量不再变化 ;个别站位叶绿素 a和脱镁叶绿酸的含量在随深度增加而降低的过程中产生了小的突跃 ,可能是由于生物扰动和环境变化引起的 ;脱镁叶绿酸作为叶绿素 a的主要降解产物随深度增加成为叶绿素存在的主要形式 ;充空气和氮气培养均能增加表层沉积物中叶绿素 a的含量 ;比较了 2 0 0 0年 1 0月份沉积物中叶绿素 a与上层水柱中叶绿素 a的相对含量 ,就 5个站位的平均值而言 ,沉积物中的叶绿素占上层水柱中叶绿素的 36 .9% ,而长江口附近的 E4站沉积物中叶绿素的相对含量为 1 1 1 .1 % ,说明这部分含量是不容忽略的     

渤海、黄海、东海M2潮汐潮流的三维数值模拟

利用建立的一种新的半隐半显三维数值格式,将渤海、黄海、东海作为一个整体,采用球面坐标系下的三维潮波方程组,考虑了引潮力的作用,数值模拟了渤海、黄海、东海的M₂分潮的潮汐与潮流,结果较好地体现了渤海、黄海、东海M₂分潮的特征.通过比较65个验潮站的实测值与计算值,所得计算结果的振幅差平均为6.4cm,相角差为6.1°,计算与实测符合良好.本文给出的问潮图与Fang于1986年给出的实测占数值综合结果基本一致.对选取的47个测流站,比较了各层潮流调和常数Ucosζ、Usinζ、Vcosη、Vsinη的计算值与实测值的偏差,偏差绝对值的平均在2.6～4.9cm/s之间.并比较分析了潮流的垂直结构,所得结果与实测符合较好.首次揭示出回流点的水平位置不随深度变化这一特性.最后给出了M₂分潮的潮能消耗.     

The circulation in the southern Huanghai Sea and northern East China Sea in June 1999

On the basis of hydrographic data and current measurement (the mooring system, vessel-mounted ADCP and toward ADCP) data obtained in June 1999, the circulations in the southern Huang-hai Sea (HS) and northern East China Sea (ECS) are computed by using the modified inverse method. The Kuroshio flows northeastward through eastern part of the investigated region and has the main core at Section PN, a northward flow at the easternmost part of Section PN, a weaker anti-cyclonic eddy between these two northward flows, and a weak cyclonic eddy at the western part of Section PN. The above current structure is one type of the current structures at Section PN in ECS. The net northward volume transport (VT) of the Kuroshio and the offshore branch of Taiwan Warm Current (TWCOB) through Section PN is about 26.2×106m3/s in June 1999. The VT of the inshore branch of Taiwan Warm Current (TWCIB) through the investigated region is about 0.4×106m3/s. The Taiwan Warm Current (TWC) has much effect on the currents over the