海洋浮游纤毛虫摄食研究综述

海洋浮游纤毛虫是海洋微食物环的重要组成部分,同时也是连接海洋微食物环和经典食物链的重要环节。研究海洋浮游纤毛虫的摄食情况对了解海洋浮游纤毛虫在海洋浮游生态系统物质循环和能量流动中的作用有重要意义。主要研究内容包括纤毛虫的食性、纤毛虫对不同饵料的摄食强度(摄食率、清滤率)和选择性、影响摄食的因素及摄食后的同化和排遗。海洋浮游纤毛虫食性的研究方法主要有两种,分别为体内饵料颗粒法和维持生长法。实验室内估算纤毛虫摄食率和清滤率主要有两种方法,分别为饵料浓度差减法和体内饵料颗粒增多法。可以用特定体积清滤率和特定生物量摄食率来比较不同种纤毛虫的清滤率和摄食率。已有研究结果表明,纤毛虫的饵料包括较小的纤毛虫、硅藻、甲藻、鞭毛虫、聚球藻、原绿球藻和细菌等。纤毛虫的摄食率范围为0.1—920 cells/(ciliate h),清滤率范围为0—110μL/(ciliate h)。纤毛虫对饵料的粒径和化学性质均有选择性。饵料浓度、温度、光线、扰动以及纤毛虫所处的生长阶段都会对纤毛虫的摄食率产生影响。不同种类纤毛虫对不同种类饵料的同化率(67%—79%)和消化时间(13.7 min—24 h)不同。     

2010年秋季南海北部浮游植物群落结构研究

2010年10月26日-11月24日在南海北部进行了浮游植物群落结构的调查,共鉴定浮游植物4门70属204种(包括未定种12种),浮游植物以硅藻为主,其物种数为146种,其细胞丰度占总浮游植物细胞丰度的93.17%;甲藻次之,其物种数为51种,占总浮游植物细胞丰度的0.63%;金藻门3属4种及蓝藻门2属3种;蓝藻门中以红海束毛藻(Trichodesmium erythraeum)为主。调查区浮游植物的细胞丰度介于0.06×103~107.50×103 cells/L之间,平均值为5.00×103 cells/L。海南岛东北部和粤东近岸表层浮游植物丰度较高。垂直分布上,表层和25 m层的浮游植物细胞丰度较高。浮游植物主要优势种类有菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、舟形藻(Navicula spp.)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、斯氏几内亚藻(Guinardia stolterforthii)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)等。调查区表层和5 m层Shannon-Wiener多样性指数平均值分别为3.14和2.83,Pielou均匀度指数平均值分别为0.73和0.77;两种指数在表层和5 m层均表现出较高的一致性。环境分析表明除硅酸盐外,浮游植物细胞丰度与其他环境因子均呈极显著性的相关性,主要受到氮元素及磷酸盐的共同限制作用。     

2014年夏季南海北部浮游植物群落结构

2014年8月20日-9月6日对南海北部(18°~22°N,114°~116°E)的11个站位进行了浮游植物群落结构的调查,其中2个站位为时间连续站。共鉴定出浮游植物4门68属229种(包括变种、变型及未定种),其中硅藻门43属147种,甲藻门20属75种。浮游植物平均细胞丰度为16.318×103 cells/L,硅藻的平均细胞丰度为14.653×103 cells/L,占总丰度的89.80%,硅藻的分布决定了浮游植物的分布。近岸冲淡水含有丰富的营养盐,因此近岸海域的细胞丰度高于大洋海域,垂直分布表现出先增加后降低的趋势。本次调查的优势种为铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、拟脆杆藻(Fragilariopsis sp.)、短孢角毛藻(Chaetoceros brevis)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、扁面角毛藻(Chaetoceros compressus)、洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)以及海洋角毛藻(Chaetoceros pelagicus),各优势种的分布趋势相似,呈现出近岸高于外海的趋势。Shannon-Weiner多样性指数与Pielou均匀度指数的平均值分别为2.37和0.56。浮游植物昼夜垂直变化明显。典范对应分析结果显示浮游植物空间分布主要受总氮盐、硅酸盐、微型浮游动物与盐度的影响。根据细胞丰度进行的站位的聚类分析显示浮游植物群落明显可划分为近岸群聚与大洋群聚。     

黄河口及邻近水域小型鳀鲱鱼类数量分布及其与环境因子的关系

小型鳀鲱鱼类多为浮游生物食性种类;又是多种高营养层次鱼类的饵料生物;作为生态系统中的重要类群;其数量分布对多种生物均具有重要影响。本文根据2013年6月、8月、10月和2014年2月、4月、5月在黄河口及邻近水域进行的渔业资源和环境调查数据;分析了该海域小型鳀鲱鱼类资源数量分布特征;并用广义可加模型研究了其数量分布与时空和环境因子等之间的关系。黄河口及邻近水域小型鳀鲱鱼类相对资源量呈现明显的季节变化;夏、秋季相对资源量明显高于冬、春季。小型鳀鲱鱼类相对资源量具有明显的空间变化;且在不同月份呈现不同的空间分布格局;在4月、5月、6月小型鳀鲱鱼类主要分布于近岸水域;在8月、10月小型鳀鲱鱼类分布外移且范围扩大。GAM分析表明;影响黄河口及邻近水域小型鳀鲱鱼类相对资源量时空分布的主要环境因子包括表层盐度、表层水温、水深和浮游植物丰度等。小型鳀鲱鱼类相对资源量随表层盐度的升高呈现升高的趋势;在盐度达到30时;小型鳀鲱鱼类相对资源量处于最高水平。随表层水温的升高相对资源量有升高趋势;当表层水温达到15℃后;小型鳀鲱鱼类相对资源量增加趋势减缓且丰度较大。小型鳀鲱鱼类相对资源量随浮游植物丰度的增大总体呈现上升趋势;而随水深的变化呈现先降低后升高的趋势。黄河口及邻近水域小型鳀鲱鱼类相对资源量的时空变化与鳀鲱鱼类产卵、索饵和越冬洄游有关;受到季节变化、黄河径流变化以及黄河调水调沙等引起的海洋环境因子变动的影响。     

Characterization and in-vivo evaluation of potential probiotics of the bacterial flora within the water column of a healthy shrimp larviculture system

A thorough understanding of the normal bacterial flora associated with shrimp larviculture systems contributes to probiotic screening and disease control.The bacterial community of the water column over a commercial Litopenaeus vannamei larval rearing run was characterized with both culture-dependent and culture-independent methods.A total of 27 phylotypes at the species level were isolated and identified based on 16 S rDNA sequence analysis.Denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE) analysis of the V3–V5 region of 16 S rRNA genes showed a dynamic bacterial community with major changes occurred from stages zoea to mysis during the rearing run.The sequences retrieved were affiliated to four phyla,Proteobacteria,Actinobacteria,Bacteroidetes,and Firmicutes,with the family Rhodobacteraceae being the most frequently recovered one.Subsequently,13 representative strains conferred higher larval survival than the control when evaluated in the in-vivo experiments;in particular,three candidates,assigned to Phaeobacter sp.,Arthrobacter sp.,and Microbacterium sp.,significantly improved larval survival( P 0.05).Therefore,the healthy shrimp larviculture system harbored a diverse and favorable bacterial flora,which contribute to larval development and are of great importance in exploiting novel probiotics.     

海域集约利用概念及其评价方法探讨

海洋资源的不合理开发常导致临海经济布局不合理、海域使用效益地区差异明显、海洋生态系统遭受巨大破坏等问题,因此探讨如何实现海域利用结构合理化、提高单位海域面积经济效益、实现海域面积集约利用具有重要的现实意义。文章在梳理土地集约利用的内涵和相关理论的基础上,提出海域集约利用的概念,并对海域集约利用的内涵进行探讨;总结国内外土地集约利用的相关评价指标体系和土地集约利用评价的相关方法模型,包括统计分析与计量分析方法、模型分析方法、GIS空间分析方法等;构建海域集约利用评价的指标体系。以期为优化海域空间利用结构、促进海洋资源合理利用的后续研究提供参考。     

Evaluation of WRF-based convection-permitting multi-physics ensemble forecasts over China for an extreme rainfall event on 21 July 2012 in Beijing

On 21 July 2012, an extreme rainfall event that recorded a maximum rainfall amount over 24 hours of 460 mm, occurred in Beijing, China. Most operational models failed to predict such an extreme amount. In this study, a convective-permitting ensemble forecast system (CEFS), at 4-km grid spacing, covering the entire mainland of China, is applied to this extreme rainfall case. CEFS consists of 22 members and uses multiple physics parameterizations. For the event, the predicted maximum is 415 mm d^-1 in the probability-matched ensemble mean. The predicted high-probability heavy rain region is located in southwest Beijing, as was observed. Ensemble-based verification scores are then investigated. For a small verification domain covering Beijing and its surrounding areas, the precipitation rank histogram of CEFS is much flatter than that of a reference global ensemble. CEFS has a lower (higher) Brier score and a higher resolution than the global ensemble for precipitation, indicating more reliable probabilistic forecasting by CEFS. Additionally, forecasts of different ensemble members are compared and discussed. Most of the extreme rainfall comes from convection in the warm sector east of an approaching cold front. A few members of CEFS successfully reproduce such precipitation, and orographic lift of highly moist low-level flows with a significantly southeasterly component is suggested to have played important roles in producing the initial convection. Comparisons between good and bad forecast members indicate a strong sensitivity of the extreme rainfall to the mesoscale environmental conditions, and, to less of an extent, the model physics.     

内蒙古科尔沁沙地临界起沙阈值的范围确定

临界起沙阈值可表征地表土壤的可蚀性,是风蚀起沙研究中非常重要的物理量之一。基于微气象学方法,将沙尘浓度和垂直沙尘通量均开始增加且至少持续0.5 h所对应的摩擦速度(或风速)确定为临界起沙摩擦速度u_*t(或临界起沙风速U_t)。利用内蒙古科尔沁沙地地区2010-2013年春季大气环境综合观测资料,分析了不同沙尘天气过程(扬沙、沙尘暴和强沙尘暴)起沙阶段沙尘浓度和垂直沙尘通量随摩擦速度的演变特征,精细确定了该地区临界起沙摩擦速度(u_*t)和临界起沙风速(U_t)的范围分别为0.45±0.20和6.5±3.0 m/s,同时讨论了不同起沙判据对确定临界起沙阈值产生的影响。相比而言,采用的起沙判据尽可能地排除了沙尘输送和沉降过程的影响,适用于不同的沙尘天气类型,使沙尘粒子进入大气的起沙结果更趋于合理,其结果可为建立统一、合理的起沙判据提供参考。     

GRAPES全球三维变分同化系统的检验与诊断

中国气象局数值预报中心新近升级的GRAPES全球三维变分同化系统的大气基本状态变量在物理属性与定义的网格和坐标上与预报模式保持一致,是一个完全针对GRAPES预报模式的同化系统。该系统不仅有利于减小分析误差,也是构建GRAPES四维变分同化系统的基本环节之一。该文通过与观测资料的对比、与国际其他业务中心分析场的对比,以及中期数值预报的检验,对新的GRAPES全球三维变分同化系统性能进行较全面讨论,并通过对这一系统的检验,探索资料同化系统性能的检验方法,尤其是观测资料同化效果的定量评价方法。诊断结果表明:在宏观特征上,GRAPES变分同化系统的分析场与欧洲中期数值预报中心和美国国家环境预测中心的分析场十分相似, 但细节上仍有差别。这些差别主要源自GRAPES同化系统中探空、地面报、掩星以及飞机报观测的贡献偏大,而卫星垂直探测仪观测资料的作用尚未充分发挥。从探测单要素来讲,风及湿度观测的作用发挥不够。此外,青藏高原周围地区、模式高层及赤道地区分析场偏差较大,它们与模式地形及高层的处理等有关系,这些问题有待进一步改进。