1999/2000年夏季南极普里兹湾及湾口区叶绿素a和初级生产力

20 0 0年 1月 1 9日至 2 7日在 70°3 0′E- 75°3 0′E,6 2°S以南的南极普里兹湾近岸陆架区的陆隆向深海区设三条纵断面进行浮游生物现存量、真光层深度和光合作用速率的现场观测。并在冰间湖站 - 1 2进行连续昼夜观测。结果表明 ,观测海区叶绿素 a浓度高值位于近岸海湾、冰间湖和测区中部的陆坡区 ;陆坡中部站 - 6和 - 8,0 - 5 0 m的浅水层为叶绿素 a高值区 (2 .1 6- 5 .0 8μg/dm3 )。各测站平均叶绿素 a浓度 2 5 m次表层 (1 .49± 1 .6 1 μg/dm3 )高于表层 (1 .1 4±1 .1 9μg/dm3 ) ,5 0 m以下更深层的浓度随深度的增加而降低 ,2 0 0 m层叶绿素 a浓度仅 0 .0 3±0 .0 2μg/dm3 。昼夜观测结果表明表层叶绿素 a浓度在南极夏季的午后出现最大值 ,晨间出现最小值 ;2 5 m以浅水层的叶绿素 a浓度明显高于深层水 ,与封冰消融冰藻的释放有关。测区真光层潜在初级生产力为 0 .76 - 1 2 .5 9mg C/(m3· h) ,平均值为 4.0 1± 4.0 7mg C/(m3· h) ;海湾和陆架区现场生产力均超过 1 .5 g C/(m2 · d) ,陆坡、深海区约 0 .5 g C/(m2 · d)。高生产力位于高生物量的近岸海湾、陆架冰间湖区。光合作用同化数在 0 .88- 3 .1 0 mg C/(mg Chla· h)。表层叶绿素a浓度与海水中溶解氧浓度呈紧密相关 (Y=0 .0 5 9X     

南极夏季沿海P.Pouchetii繁殖期间丙烯酸和二甲基硫的自然产率

样品取自东南极距戴维斯站 1 0公里沿海海域 1 5米水层。从 1 988年 1 1月至 1 989年 2月 ,利用高压液相色谱和气相色谱等手段对海藻 Phaeocystis Pouchetii整个繁殖过程中所产生的有毒物质丙烯酸和二甲基硫的浓度进行了长期连续测定。结果表明 ,丙烯酸和二甲基硫的含量变化范围分别为 0 .0 0 1～ 0 .5 1 0 μmol/L和 0 .0 0 3～ 0 .5 88μmol/L。二者的含量变化与 P.Pouchetii细胞数量的变化完全一致 (相关系数均为 0 .998)。由此可见丙烯酸和二甲基硫产生于 P.Pouchetii是无疑的。丙烯酸和二甲基硫的最高产率分别是 9.75 8× 1 0 - 8μmol/cell和 1 3 .0 90× 1 0 - 8μmol/cell。其主要产生途径是 :P.Pouchetii摄取氨基酸 (如蛋氨酸 )后 ,经甲基化、脱胺等作用 ,在细胞分裂和代谢过程中产生二甲基硫丙酸 (DMSP) ,进而以一对一的方式分解成丙烯酸和二甲基硫。     

夏季南极普里兹湾碳的生物地球化学循环Ⅱ:POC的分布特征

在中国第 1 5次南极考察期间对普里兹湾的颗粒有机碳 (POC)进行了研究。结果表明 :夏季普里兹湾 POC表层含量在 94.2 0 - 1 1 2 4 .0 0μg/L ,平均 2 79.1 1μg/L ,POC含量由湾内向湾外递减。湾内平均含量 5 2 7.1 4μg/L,湾外平均含量 1 71 .72 μg/L,湾内 POC含量远远大于湾外。断面分布表明水体上层 POC含量高于底层含量 ,在 1 0 0 m附近含量达到最低 ,且变化显著。 POC与叶绿素 a的高度相关性 (r=0 .889,n=91 )表明普里兹湾 POC主要由 POCB组成即主要来自于浮游植物的贡献。 POC/chl a值为 1 1 0 .3 3与 Ross海相近 ,但高于太平洋等海域。 POC与DIN、PO4 3 - 之间均呈现良好的负相关 ,相关系数分别为 - 0 .6 0 7、- 0 .486 (n=86 )。     

南极菲尔德斯半岛全新世以来湖泊沉积的环境演变研究

本研究利用南极菲尔德斯半岛长城站附近的西湖沉积物 ,研究该地区的环境变化状况。对 1 993年采集的 9.2 8m长的西湖岩芯 (GA - 7)进行等间距分样 (2cm) ,进行了有机碳、δC1 3org、磁化率和粒度等环境指标分析。利用本研究区湖相沉积物的1 4C测年数据 ,发现距今 1 2 60 0年以来 ,南极菲尔德斯半岛地区至少出现过四次气温升高时期 ,即 480 0 - 4 4 0 0aB .P .、360 0 -3350aB .P .、2 1 0 0 - 1 80 0aB .P .和 90 0aB .P .-现在。研究同时发现 ,湖相沉积物的有机碳含量和δC1 3org存在显著正相关关系 ,可以作为环境温度的替代性指标     

1999/2000年夏季环南极表层海水叶绿素a和初级生产力

中国第 1 6次南极考察期间 ,作者随雪龙船于 1 999年 1 1月 2 2日至 2 0 0 0年 1月 1 8日从澳洲西南部到达东南极普里兹湾 ,后经南印度洋 -南大西洋 -德雷克海峡 -南大西洋 -南印度洋返回普里兹湾。航渡中定时采集表层海水 ,进行水温、盐度、营养盐、浮游生物现存量和光合作用速率的现场观测 ,研究环绕南极海域表层水叶绿素 a和初级生产力的分布特征。结果表明 ,南大洋表层水营养物质、浮游生物现存量和初级生产力分布具明显的区域性特征 ,南极辐合带以南的南极水营养盐浓度高于亚南极水和亚热带水。叶绿素 a浓度与营养物质的分布趋势一致 ,南极水、亚南极水和亚热带水的平均叶绿素 a浓度分别为 1 .77、1 .40和 0 .2 1 μg/dm3。在环绕南极的大洋中 ,南大西洋海域营养物质丰富 ,海水最为肥沃 ,叶绿素 a浓度和初级生产力高于南印度洋和德雷克海峡。在短期往返东南极 -西南极 -东南极的航渡观测中 ,由于南极夏季水温的升高 ,陆缘冰融化 ,冰藻释放 ,长城湾至普里兹湾的西 -东向航渡中观测的初级生产力、浮游植物细胞丰度、叶绿素 a浓度和光合作用同化数分别比普里兹湾至长城湾的东 -西向航渡中高 1 45%、1 1 3%、68%和 1 8%。与 1 0年前的观测结果比较 ,南大西洋仍为高生物量和高生产力海区 ;1 999/2 0 0 0     

南大洋环极表层水浮游植物分级生物量、初级生产力和颗粒有机碳的分布

198 9/1 990年夏季作者在中国第六次南极考察环极航行中 ,对南大洋不同海区的浮游植物细胞大小分级叶绿素 a和初级生产力、颗粒有机碳及有关环境参数进行了测定。结果表明 ,在南极水域中以南大西洋最为肥沃 ,叶绿素 a浓度平均超过 2 μg/dm3 ,POC的平均浓度也最高 (>1 0 0 μg/dm3 ) ,而德雷克海峡和南印度洋较低。叶绿素 a和 POC的空间变异具有同步的波动。分级叶绿素 a结果表明 ,在肥沃的南大西洋以细胞 >2 0 μm的绢滤浮游生物 (主要是小型浮游生物 )所占比重最高 (6 5 %) ,而在较贫瘠的南印度洋则以微微型浮游生物 (<2 μm)最高 (47%)。分级初级生产力的结果表明 ,在南大西洋和德雷克海峡对总初级生产力的贡献以微微型浮游生物为最大 ,微型浮游生物和小型浮游生物的贡献大致相当。微微型浮游生物相对高的光合作用生理活性显示了它们在南大洋海洋生态系中的重要性。与南极水域相比 ,亚南极和亚热带水域较为贫瘠。     

南极普里兹湾表层沉积物有机地球化学特征及其生态环境意义

用气相色谱和气相色谱-质谱分析法分析了南极普里兹湾5个站位表层沉积物中多种生物标志物,探讨了其生态环境指示意义。结果显示:(1)湾内中心区总类脂物含量最高(1 193μg·g-1),埃默里冰架区次之(572μg·g-1),陆坡区最低(341μg·g-1),且与沉积有机碳、总糖、生物硅、菜籽甾醇、表层海水叶绿素a等参数显著正相关(p0.1),表明底层有机质与上层水体浮游植物密切相关;(2)C27甾烷含量与C28甾烷显著负相关(p0.01),指示着晶磷虾与硅藻的食物链关系;(3)相对较高的饱和烃/芳烃比值(2.5)、较低的Pr/C17(0.5)和Pr/Ph(2)证明沉积有机质主要来源于硅藻等浮游植物,同时饱和烃双峰群(C17或C18和C29)的存在及较高含量的C29甾烷(35.79%)指示外域有机质输入,且湾中心区的(CPI=1.60,Pr/Ph=0.69)要高于陆坡区和冰架区(CPI=1.01,Pr/Ph=0.39);(4)湾内中心区和冰架区脂肪酸C18:2/C18:0平均比值(0.78)要高于陆坡区(0.23)和低纬度地区(0.1),表明南极夏季普里兹湾陆坡区的表层海水温度要高于湾中心区和冰架区。     

1999/2000年夏季南极普里兹湾地区南极磷虾的分布、丰度和生长状态研究

1999 2 0 0 0年的南极夏季 ,在普里兹湾地区进行了南极磷虾 (Euphausiasuperba)的现场采样。采样站位共 1 5个 ,分布在由近岸到深海的三条经向断面上。采样中在 1 4个站位都有南极磷虾出现 ,但大多数站位磷虾的密度都很低。样品的组成主要是幼体后期的南极磷虾。整个调查海区南极磷虾的平均数值密度和重量密度分别为 1 6 .1 7尾 1 0 0 0m3 和 1 2 .0 2g 1 0 0 0m3 。在调查区域内除密度最大的站位在深海区外 ,其他密度较大的站位主要分布于陆坡区 ,而在陆架区的唯一的站位没有发现南极磷虾。测量和分析的结果表明 ,陆坡区南极磷虾的生长状态好于深海区 ,但就整个调查海区来说 ,南极磷虾处于正常生长状态。对调查期间普里兹湾的环境因素的分析结果表明 ,调查中三个磷虾密度较大的站位 (Ⅱ - 3 ,Ⅲ - 6 ,Ⅳ - 8)的分布似乎与 75m深处的冷水团及 2 5m深处的叶绿素低值中心和叶绿素高值中心的交汇区有关。     

南极洲万达盐湖水的悬浮物中的粘土矿物和痕量金属组成的研究

南极洲万达盐湖水中悬浮物的流量 :水深 1 2m ,1 1 9 673mg/cm2 ·a;3 2m ,67 93mg/cm2 ·a;45m ,1 5 82mg/cm2 ·a;48m ,9 46mg/cm2 ·a ;60m ,1 3 5 5mg/cm2 ·a ;65m ,3 0 3 3mg/cm2 ·a。湖水悬浮物中粘土矿物主要为伊利石 ,含量 64～ 67% ,次为绿泥石 ,含量 2 5～ 3 0 % ,蒙脱石仅含 5 9～6 6% ,而高岭石含量极低。湖水悬浮物中痕量金属的含量 :水深 1 2m ,Cr 5 4 3 μg/g、Cu 1 1 9 3 μg/g、Ni 5 3 4μg/g、Co 2 3 9μg/g、Cd1 43 μg/g;3 2m ,Cr 44 9μg/g、Cu 1 1 8 7μg/g、Ni 5 0 2 μg/g、Co 1 9 4μg/g、Cd 1 5 1 μg/g;45m ,Cr 5 3 μg/g、Cu1 42 8μg/g、Ni 5 9 8μg/g、Co 1 9 8μg/g、Cd 1 83 μg/g ;60m ,Cr 1 3 2 μg/g、Cu 49 6μg/g、Ni 1 3 4μg/g;Co 4 3 μg/g、Cd 0 3 7μg/g ;65m ,Cr 7 4μg/g、Cu 1 7 6μg/g、Ni6 7μg/g、Co 2 4μg/g、Cd 0 3 6μg/g。悬浮物中痕量金属含量高低顺序 :Cu>Cr>Ni>Co >Cd。在水深 60m以上 ,悬浮物中痕量金属主要被束缚在硅酸盐、锰的氧化物及铁的氢氧化物悬浮物颗粒上 ,在水深 60m以下 ,则主要被束缚在硅酸盐矿物及有机质颗粒上。     

1998/1999年南极夏季普里兹湾及北部海区叶绿素a和初级生产力的分布特征

1998 /1 999年南极夏季 ,作者随“雪龙船”在南极普里兹湾及其北部海区 (63° - 69°1 2′S ,70°30′- 75°30′E) 3条断面 2 4个测站进行浮游生物现存量和初级生产力的现场观测 ,研究叶绿素a浓度和初级生产力的分布特征。测区表层叶绿素a浓度为 0 .1 6 - 3 .99μg/dm3,普里兹湾内和湾西部四女士浅滩海域浓度在 3 .5μg/dm3以上 ;平面分布趋势从湾内向西北方向递减 ,深海区浓度在 0 .5μg/dm3以下。从垂向看叶绿素a浓度的最大值大多出现于 2 5m或 50m层 ,50m以下更深层的浓度随深度的增加而降低 ,2 0 0m层叶绿素a浓度分布范围为 0 .0 1 - 0 .95μg/dm3。粒径分级叶绿素a浓度以微小型浮游生物的贡献占优势 (56 % ) ,微型浮游生物的贡献占2 4 % ,微微型浮游生物的贡献占 2 0 %。测区潜在初级生产力为 0 .1 1～ 1 1 .67mgC/(m3·h) ,平均值为 2 .0 0± 2 .80mgC/(m3·h)。高生产力区位于普里兹湾 ,平均现场生产力达到 0 .86gC/(m2 ·d) ;依次为陆架区、陆坡区 ,深海区生产力较低 ,平均现场生产力为 0 .1 7gC/(m2 ·d)。光合作用同化数较低 (1 .53± 1 .1 1mgC/(mgChla·h) )。粒径分级初级生产力以微小型浮游生物的贡献占优势 (58% ) ,微型浮游生物的贡献占 2 6 % ,微微型浮游生物的贡献占 1 6 %。浮游植     

我国低硒地带人群全血硒含量及其与大骨节病关系的研究

本文指出我国低硒环境中人群硒的营养状态受环境控制。全血硒均值与动物硒反应症临界值(0.02微克/毫升)相同,其时空和在人群中的变化规律与大骨节病流行病学规律相一致。人体硒营养水平与发病率呈非常显著之负相关,提示大骨节病可能是典型的人体硒反应症。     

西南极海沉积体系中的氟异常

测区沉积物和间隙水小的氟含量(分别为200～395μg/g和1.18～1.92μg/ml)均远低于所报道的大洋区域平均值(分别约为540μg/g和2.7μg/ml)。研究结果表明,测区沉积物中氟含量分布主要受周围岛屿风化基岩的化学成分制约;沉积物中主要含氟矿物:萤石/磷灰石、黄玉、黑云母等含量极低,氟在沉积物中赋存的矿物相主要与角闪石[AX_2Y_5Z_8O_(22)(OH·F)_2]有关。氟含量与碎屑矿物中角闪石的体积比间的关系式可大致表示为:氟含量=217+361nV_H;间隙水中的低氟主要由测区化学风化不发育及氟的钙盐沉积所致。此外,沉积物中强阴离子(HCO_3~-)可交换态含量仅约为太平洋(亦道附近)的1/10、中国南海的1/4和浙江东部沿海的1/2,也反映了测区沉积物中易参与固-液相交换的氟离子含量较低,由此也必将导致间隙水中的低氟。沉积有机质的分解对间隙水的氟含量有一定的贡献,但这种氟易于为沉积物固相所捕获。测区沉积体系中氟的固-液相转换与分配机制可初步描述为: 有机质(氟)垆苎些苎苎苎蟹间隙,k苎苎苎些苎竺些鱼坚固相 (氧化物) 还原 一”—— ,一”     

ANOMEALY OF FLUORINE IN A SEDIMENTARY SYSTEM, WESTERN ANTARCTIC OCEAN

Fluorine content in bulk sediment and its pore water in Western Antarctic Ocean is 200～395μg/g and 1.18～1.92ug/ml respectively, far below the average reported previously in the world oceans (540 ug/g and 2.7t~g/ml, respectively). This study also shows that the distribution of fluorine in the sediments of the area is mainly controlled by the chemical composition of the material from the surrounding islands, and the element seems to be mostly incorporated in the hornblende, thus the correlation between the element and the hornblende amount in the sediments can be expressed statistically as following: F=217+ln Vh. The low concentration of fluorine in the pore water is largely due to the weak weathering process on the islands and the precipitation of the element with calcium. It can be indicated well by the lower value of anion-exchangeable (HCO_3~-) F- in the studied area, which is only about one tenth of that in Pacific Ocean and a quarter in South China sea and a half in the sea east of Zhejiang. In a     

NATURAL PRODUCTIVITY OF ACRYLIC ACID AND DIMETHYL SULPHIDE DURING A SUMMER BLOOM OF PHAEOCYSTIS POUCHETII IN ANTARCTIC COASTAL WATER

Water samples were collected over P. pouchelii bloom period beginning in November 1988, in 15m water column, from 10km offshore of Davis Station, Vestfold Hill, Antarctica. The concentrations of acrylic acid and dimethyl sulphide (DMS), which are toxic compounds in the water samples, were determined by HPLC and GC. The result shows that the concentration of acrylic acid varies in 0.001-0.510vmol·L~(-1) and the concentration of DMS in 0.003-0.588 ~mol·L~(-1) during P. pouchetii bloom. Both the increased since late December 1988 and reached the highest concentration in early January 1989, then they decreased rapidly and returned to lower level from middle January to February in agreement with variation in cell number of the unicell alga P. pouchetii. The correlation coefficients between acrylic acid and P. pouchetii and between DMS and P. pouchetii are all 0.998. It is undoubted that P. pouchetii produced acrylic acid and DMS. The highest productivity of acrylic acid and DMS were 9.76×10~(-8) vmol·cel     

东南极格罗夫山变基性岩初步研究

东南极格罗夫山存在一套经历了峰期麻粒岩相变质作用的镁铁质麻粒岩和斜长角闪岩。对含石榴石的镁铁质麻粒岩的详细研究则显示了近等温降压 (ITD)的顺时针PT演化轨迹 ,与拉斯曼丘陵有相似的演化历史。岩石的主量元素组成和玄武岩一致 ,并且具有拉斑玄武岩演化趋势。进一步的地球化学研究表明 ,这套玄武岩为洋岛型玄武岩 (OIB)和洋中脊型玄武岩(MORB)的组合。OIB型具有大体类似的地球化学性质 ,它们均富集Ti(TiO2 =2 .68% )、REE( =2 0 2 μg/g)、LREE[(La/Yb) N=4.8]、Ti/Y( =343)、Zr/Y( =3.1 ) ,具洋岛玄武岩的特征 ,推测岩浆来源于富集地幔源区 (EM)。而MORB型以低Ti (TiO2 =1 .1 %— 1 .31 % ) ,明显低于OIB的P的含量 (P2 O5=0 .1 %— 0 .2 % ) ,低REE ( 4 7— 93μg/g)、LREE/HREE( 2 .2 7— 2 .5 4 )、(La/Yb) N( =1 .30— 1 .62 )为特征 ,具洋中脊玄武岩的特征。MORB和OIB组合的出现说明在泛非期该区可能存在过洋盆。     

小麦、苜蓿根际土中极性、弱极性馏分特征

为深入了解农作物根系分泌物与其根际土中可溶有机物的关系,用柱色层族组成分离方法, 对小麦和苜蓿根际土中的有机物采用了气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析测定.对分离出的极性和弱极性馏分分析结果表明:种植不同农作物的土壤中生物标志化合物分布特征差异很大.小麦根际土壤中主要分布的是C₁₀-C₃₂脂肪酸;苜蓿根际土壤中主要分布的是C₁₀-C₃₀脂肪酸;小麦根际土壤中活性物质十六烯酸、亚油酸和顺反油酸等不饱和脂肪酸在苜蓿上未检出;小麦根际土壤中有机质演化程度及降解程度均大于苜蓿根际土壤.在低演化状况下,根际土中生物标志化合物的分布特征能够很好地反映根系分泌物的特点.芳烃的甲基菲指数MPI值是判识土壤有机质演化和降解程度的良好参数.     

CONCENTRATIONS AND DISTRIBUTIONS OF FREE AMINO ACIDS IN SEA AND LAKE ICE CORE OF ANTARCTICA

The sea ice core (1.6m) and lake ice core (1.5m) were taken respectively from sea sampling site and Ace Lake near Davis Station, Vestfold Hills, Antarctica in November and October, 1988. The concentrations of amino acids in each 10cm of ice cores were determined by High Pressure Liquid Chromatography (HPLC). The results showed that the concentrations of amino acids revealed seasonal variation during the year. The highest concentration of amino acids, which was 30. 92μmol/ml, were found in the bottom of sea ice core, and it was approximately 45 μmol/ml in the lake ice core. The lowest concentration was approximately 8.0μmol/ml which is presented in surface of the sea ice core, but it was 14.0μmol/ml which was found in 60cm section of lake ice core. The seasonal variation process of concentration of amino acids were much similar to that of phytoplankton cells number in sea ice core, and the distribution and seasonal variation rate of individual amino acids were also much similar in each ice core secti     

南大洋氟的生物地球化学研究——Ⅰ.南极磷虾富氟异常的研究

本文通过对南极磷虾不同部位中氟含量的测定,结合氟在测区环境中的分布特征及南极磷虾体中其它元素的分析资料,讨论了氟在磷虾体内的分布和赋存形式,并对其可能的富集机理及与环境的关系作了初步的探讨。