Simulations of Annual Cycle of Phytoplankton Production and the Utilization of Nitrogen in the Yellow Sea

A nutrient dynamic model coupled with a 3D physical model has been developed to study the annual cycle of phytoplankton production in the Yellow Sea. The biological model involves interactions between inorganic nitrogen (nitrate and ammonium), phosphate and phytoplankton biomass. The model successfully reproduces the main features of phytoplankton-nutrient variation and dynamics of production. 1. The well-mixed coastal water is characterized by high primary production, as well as high new production. 2. In summer, the convergence of tidal front is an important hydrodynamic process, which contributes to high biomass at frontal areas. 3. The evolution of phytoplankton blooms and thermocline in the central region demonstrate that mixing is a dominant factor to the production in the Yellow Sea. In this simulation, nitrate- and ammonium-based productions are estimated regionally and temporally. The northern Yellow Sea is one of the highly ranked regions in the Yellow Sea for the capability of fixing carbon and nitrogen. The annual averaged f-ratio of 0.37 indicates that regenerated production prevails over the Yellow Sea. The result also shows that phosphate is the major nutrient, limiting phytoplankton growth throughout the year and it can be an indicator to predict the bloom magnitude. Finally, the relative roles of external nutrient sources have been evaluated, and benthic fluxes might play a significant role in compensating 54.6% of new nitrogen for new production consumption.     

清水沟流路期间黄河三角洲区潮波运动的模拟和预测

为了探讨黄河三角洲附近潮波运动的变化特征，乐肯堂等(1995)用二维数值模式模拟了1855-1984年该海区的潮汐和潮流的分布变化，并着重考察了M2和S2分潮的无潮点，以及规则全日潮区的位置变化。乐肯堂等(1995)的研究表明，黄河尾闾的摆动以及由此而造成的黄河三角洲之进退，是该海区潮波特征发生变化的主要外因。自从1976年黄河尾闾改道清水沟以来，该流路已稳定运行了20多年，由此造成了河口附近沙嘴不断向莱州湾内延伸，因而对该区的潮波分布特征产生了显著影响。从黄河三角洲区的经济可持续发展和海洋生态环境的可持续发展的目的出发来规划今后黄河尾闾的走向，就必须对以下两个问题进行深入研究：(1)清水沟流路是否还能长期稳定下去；(2)如果清水沟流路长期稳定不变，并且按照清水沟流路期间黄河三角洲向莱州湾推进的方式来推演10a后黄河三角洲的形势，那么到2010年该区的潮波运动将会发生什么变化。为此，在本文中我们仍然采用乐肯堂等(1995)已经过验证的数值模式和数值预的方法对上述问题作初步探讨。     

北黄海沉积物——水界面反硝化速率及影响因素研究

探讨近海氮的循环机制,采用乙炔抑制法和现场静态箱法对北黄海夏季局部海域的反硝化速率进行了研究,该海域反硝化速率在2.5~5.8μmol/m2.h之间,平均4.85μmol/m2.h。影响其反硝化速率的主要因素为溶解氧,其次是温度。北黄海的反硝化速率低于珠江口和长江口海域。     

腾格里沙漠西北缘湖泊沉积记录的全新世中期气候环境

通过腾格里沙漠西北缘青土湖沉积物粒度、有机碳、碳酸盐、碳氮比和有机质稳定同位素等多项沉积学气候代用指标及精确定年的综合分析,建立了该区域全新世中期9.0~3.0 cal.kaBP的古气候演化序列。结果表明,9~7.8 cal.kaBP期间,区域的水分条件和温度逐渐上升,植被状况好转,此阶段属于全新世早期向全新世暖湿期转变的过程;而在7.8~7.5 cal.kaBP期间出现了显著的百年尺度的干旱事件,沉积物主要以砂质沉积为主,此时湖泊生产力显著下降;全新世期间最为暖湿的气候适宜期出现在7.5~5.0 cal.kaBP;5.0 cal.kaBP以来,该区域出现了较为明显的干旱化趋势。     

Resources calculation of cobalt-rich crusts with the grid subdivision and integral method

On the basis of three geological models and several orebody boundaries,a method of grid subdivision and integral has been proposed to calculate and evaluate the resources of cobalt-rich crusts on the seamounts in the central Pacific Ocean.The formulas of this method are deduced and the interface of program module is designed.The method is carried out in the software "Auto mapping system of submarine topography and geomorphology MBChart".This method and program will possibly become a potential tool to calculate the resources of seamounts and determine the target diggings for China's next Five-year Plan.     

南大洋普里兹湾基于234Th/238U不平衡法的POC输出通量研究

中国第22次南极科学考察(2005年11月至2006年3月)期间,测定了南极普里兹湾海域5个站位的从表层至150 m水深的不同层位水样中溶解态和颗粒态234Th,238U的放射性比活度以及颗粒有机碳.利用234Th/238U在上层水体中的不平衡,计算了南极普里兹湾上层水体中234Th的平均停留时间和输出通量.结果显示,随着纬度的增加,上层水体中颗粒态和溶解态234Th的平均停留时间总体趋向减小,并在中纬度站位出现了最低值,分别为1~8和29~48 d,而颗粒态和溶解态234Th的输出通量则在中纬度站位出现了最大值,分别为21~38和26~39 dpm/(m3·d).运用箱型清除模式,利用两种不同的方法估算了各水柱中从真光层底部输出的POC通量,平均值分别达到104.7 mmol/(m2·d)(E法)和120.6 mmol/(m2·d)(B法),表明南极普里兹湾夏季存在很高的新生产力,它将会对该海域碳的生物泵过程产生重要作用.     

胶州湾夏季异养浮游细菌的时空变化规律及影响因素

2001年夏季对胶州湾异养浮游细菌在一个潮周期内的变化规律及影响因素进行了研究。结果表明,胶州湾异养浮游细菌数量的垂直分布特征是表层大于底层,表层平均8.99×109个/L,底层平均5.23×109个/L。胶州湾水体异养浮游细菌日变化幅度在表层水体较为明显,底层相对较小,但其变化规律均为最高值在小潮期而最低值出现在大潮期。浮游动物摄食、浮游植物光合作用产生的溶解有机物及水温和日光中的紫外辐射是影响胶州湾异养浮游细菌昼夜变化的主要因素,水交换是影响其日变化的主要因素。     

孪井灌区主要作物节水灌溉模式的研究

根据内蒙古孪井滩灌区的自然地理、地质和水文地质条件,在室内外模拟试验的基础上,利用VS2DT模型对灌溉入渗水的运移进行了模拟,计算了现有灌溉量下的渗漏量,提出了灌区春小麦和夏玉米的节水灌溉模式。春小麦第一次灌溉的节水灌溉量为150 mm,第二次灌水的节水灌溉量为97.5 mm,以后4次灌水的灌溉量在60~75 mm之间。夏玉米第一次灌水的灌溉量也以150 mm为宜,以后5次灌溉量分别以127.5 mm,90.0 mm,97.5 mm,82.5 mm及67.5 mm为宜。此灌溉模式不仅能够节约水资源,而且能够防止土壤次生盐渍化的发展。     

气候变化中海洋和冰冻圈的变化、影响及风险

本文系统梳理了IPCC 《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC)的主要结论,并对主要观点进行了解读。报告主要关注全球变暖背景下高山、极地、海洋和沿海地区现在和未来的变化及其对人类和生态系统的影响,以及实现气候适应发展路径的方案。在全球变暖背景下,冰冻圈大面积萎缩,冰川冰盖质量损失,积雪减少,北极海冰范围和厚度减小,多年冻土升温,全球海洋持续增温,1993年以来,海洋变暖和吸热速度增加了一倍以上。同时,海洋表面酸化加剧,海洋含氧量减少。全球平均海平面呈加速上升趋势,2006—2015年全球海平面上升速率为3.6 mm/yr,是1901—1990年的2.5倍,但存在区域差异。高山、极地和海洋的生态系统的物种组成、分布和服务功能均发生变化,并对人类社会产生了显著负面影响。极端海洋气候事件发生频率增多,强度加大。1982年以来,全球范围内海洋热浪的发生频率增加了一倍,且范围更广,持续时间更长。海平面持续上升加剧了洪涝、海水入侵、海岸侵蚀等海岸带灾害,并影响沿海生态系统。海洋及冰冻圈的变化及其影响在未来一定时期仍将持续,应对这些影响而面临的挑战,应加强基于生态系统的适应和可再生能源管理,强化海岸带地区的海平面上升综合应对,打造积极有效、可持续和具有韧性的气候变化应对方案。     

基于网络药理学探究补阳还五汤治疗颈椎病的作用机制

目的：基于网络药理学与分子对接技术分析补阳还五汤治疗颈椎病的作用机制。方法：使用TCMSP、化学专业数据库获取补阳还五汤的活性成分,并对潜在靶点进行预测及规范。分别从PharmGKB、DisGeNET、OMIM、GeneCards数据库中得到颈椎病疾病靶点,利用韦恩图获取补阳还五汤与颈椎病的交集靶点。通过CytoScape软件构建中药-活性成分-疾病靶点和蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,获得核心有效成分与关键靶点,利用David数据库对潜在靶点进行富集分析。最后运用AutoDock Vina软件对补阳还五汤核心有效成分与关键靶点进行分子对接验证。结果：共获得补阳还五汤治疗颈椎病的有效活性成分97个,包括槲皮素、山柰酚、黄芩素、木犀草素等;交集靶点64个,关键靶点有白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子（TNF）、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1（AKT1）、白细胞介素-1B（IL-1B）等;主要涉及肿瘤坏死因子（TNF）、白细胞介素-17（IL-17）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）等信号通路,分子对接结果显示核心有效成分与关键靶点之间结合紧密,为补阳还五汤治疗颈椎病提供相应条件。结论：该研究在总体上预测了补阳还五汤治疗颈椎病的活性成分、靶点和信号通路,作用途径广泛,为下一步的临床应用提供参考及思路。