Silicon limitation on primary production and its destiny in Jiaozhou Bay, China——Ⅳ：Study on cross-bay transect from estuary to ocean

The authors analyzed the data collected in the Ecological Station Jiaozhou Bay from May 1991 to November 1994, including 12 seasonal investigations, to determine the characteristics, dynamic cycles and variation trends of the silicate in the bay. The results indicated that the rivers around Jiaozhou Bay provided abundant supply of silicate to the bay. The silicate concentration there depended on river flow variation. The horizontal variation of silicate concentration on the transect showed that the silicate concentration decreased with distance from shorelines. The vertical variation of it showed that silicate sank and deposited on the sea bottom by phytoplankton uptake and death, and zooplankton excretion. In this way, silicon would endlessly be transferred from terrestrial sources to the sea bottom. The silicon took up by phytoplankton and by other biogeochemical processes led to insufficient silicon supply for phytoplankton growth. In this paper, a 2D dynamic model of river flow versus silicate concentration was established by which silicate concentrations of 0.028–0.062 μmol/L in seawater was yielded by inputting certain seasonal unit river flows (m³/s), or in other words, the silicate supply rate; and when the unit river flow was set to zero, meaning no river input, the silicate concentrations were between 0.05–0.69 μmol/L in the bay. In terms of the silicate supply rate, Jiaozhou Bay was divided into three parts. The division shows a given river flow could generate several different silicon levels in corresponding regions, so as to the silicon-limitation levels to the phytoplankton in these regions. Another dynamic model of river flow versus primary production was set up by which the phytoplankton primary production of 5.21–15.55 (mgC/m²·d)/(m³/s) were obtained in our case at unit river flow values via silicate concentration or primary production conversion rate. Similarly, the values of primary production of 121.98–195.33 (mgC/m²·d) were achieved at zero unit river flow condition. A primary production conversion rate reflects the sensitivity to silicon depletion so as to different phytoplankton primary production and silicon requirements by different phytoplankton assemblages in different marine areas. In addition, the authors differentiated two equations (Eqs. 1 and 2) in the models to obtain the river flow variation that determines the silicate concentration variation, and in turn, the variation of primary production. These results proved further that nutrient silicon is a limiting factor for phytoplankton growth. This study was funded by NSFC (No. 40036010), and the Director's Fund of the Beihai Sea Monitoring Center, the State Oceanic Administration.     

Biogenic silicate accumulation in sediments, Jiaozhou Bay

1 INTRODUCTION Silicate, or silicic acid (H4SiO4), is a very im- portant nutrient in the ocean. Unlike other major nu- trients such as phosphate and nitrate or ammonium, which are needed by almost all marine plankton, silicate is an essential chemical req…     

饱和粉砂不稳定性的试验研究

通过对净砂和级配良好粉砂(含10 %粉土)进行一系列三轴固结不排水试验（CU）,研究了粉土、孔隙比和围压对饱和粉砂不稳定性的影响。试验结果表明,净砂与粉砂在不排水剪切条件下均会出现应变软化现象（即不稳定性）。同一围压下脆性指数(IB)随孔隙比增加,但不稳定线的应力比随孔隙比增加而减小。引用等效粒间孔隙比(ege)后,净砂和粉砂在ege-ln p?平面上拥有基本相同的临界状态线。在临界状态理论及等效粒间孔隙比的基础上,提出在同一修正状态参数(?ge)下净砂和级配良好粉砂有相似的不稳定性。     

地幔岩中流体包裹体研究

地幔岩石中的流体包裹体代表地幔流体的样品。地幔流体包裹体可以存在从地幔来的金刚石,地幔捕虏体和岩浆碳酸岩中。研究这些岩石和矿物中的流体包裹体可以得出其所代表的地幔流体的温度、压力、成分和同位素。我们目前见到的这三类地幔岩石的包裹体主要可在橄榄石、辉石、金刚石、方解石和磷灰石中见到。这些包裹体可以粗略地分为CO2包襄体和硅酸盐熔融体包裹体。又可细分为四类包裹体：（1）富碳酸盐的硅酸盐熔融包裹体。这种包裹体在金刚石、地幔岩捕虏体和岩浆碳酸盐岩中见到,它又可分为结晶质熔融包裹体和玻璃包裹体。（2）CO2包裹体。这种包裹体大多见于地幔捕虏体中,在金刚石和岩浆碳酸岩中也可见到。（3）含硫化物的包裹体。这种包裹体见于地幔捕虏体中,与纯CO2包裹体和含CO2的熔融包裹体共存。（4）高密度的流体包裹体。这种包裹体见于金刚石中,是一种高盐度、高密度的含K、Cl和H2O的流体包裹体,又可分为高卤水包裹体和含卤水的富硅的碳酸盐岩浆包裹体。从对金刚石、地幔捕虏体和岩浆碳酸盐岩中流体包裹体的研究表明,地幔流体存在不均匀性和不混溶性。     

SO4^2-改性铁铝复合层柱粘土的制备及其催化性能研究

由共聚法制得的铁铝复合交联剂交换钠基蒙脱石层间的水合钠离子,再经SO42-改性处理制备了铁铝复合层柱粘土固体超强酸催化剂.利用xRD、FT-IR和BET法对催化剂的结构进行了表征.以乙酸正丁酯的合成反应为探针反应对催化剂的活性进行了测试.通过正交实验确定了铁铝复合交联粘土SO42-改性最佳工艺条件.研究了催化剂对探针反应的选择性及重复使用情况.结果表明:在由实验确定的最佳改性工艺条件下,乙酸的转化率达92.2%,反应中无副产物产生,催化剂具有较好的重复使用性能.     

闽南：台湾浅滩渔场变性水团的初步分析

根据聚类方法，对闽南－台湾浅滩渔场变性水团进行划分，本海区共有６个变性水团。讨论各个变性水团在不同季节消长变化规律。     

长江口渔场、舟山渔场硅酸盐浓度分布与生物量关系的研究

根据1998年和2000年东海北部的营养盐调查资料和相应的历史资料，以及同期开展的虾类资源调查资料，研究了冬、夏季长江冲淡水的流向以及它对长江口渔场、舟山渔场硅酸盐分布规律和虾类生物量分布规律的影响。结果表明，长江冲淡水转向的原因可以归纳为4类，夏季长江冲淡水的流动界限由123°E，30．3°N到127．3°E，33°N的直线和由123°E，31．8°N到127．3°E，34．5°N的直线所围的区域。长江冲淡水给长江口渔场、舟山渔场提供了大量的硅酸盐，对提高该海区的初级生产力起到了积极的作用，有利于生物的繁衍生息，提高了生物量。最后，用该海区虾类的分布密度证实了由该水团所做出的对生物量的推论。     

聚类分析法在浅海水团分析中的应用及黄、东海变性水团的分析

本文引入变性水团概念,用聚类分析确定黄、东海浅海海域变性水团的边界及其变化。根据给定的标准进行聚类,确定了水团的个数、边界及混合区。 由聚类方法所得结果看出,在该海区中有八个变性水团。根据温、盐相对指标,将这些水团分为九种不同的特征。也可以把这些水团划分为三种盐度类型。在温—盐点聚图上,不同变性水团的温盐点,分布于一条曲线附近,它体现出逐级变性的特点。各变性水团的变化范围都很大,这说明该海区中水团变性强烈。在暖季中的增温降盐和冷季中的降温增盐,可认为是整个黄海和东海水体变性的特征。所有季节性水团都经历一个形成与消亡的过程。 文中讨论了变性水团和海洋环境的相互关系。水团变性是热力因素和动力因素共同作用而产生的。通过变性水团的分析,作者认为,在该海区水团的变性中,热力因素起着主要作用。变性水团界线的舌状分布与流向之间的关系是很明显的,可作为分析环流的旁证。最后描述了变性水团和底层中心渔场之间的关系。     

1998年夏季季风爆发前后南海上层环流的诊断分析

基于1998年南海季风试验（SCSMEX，South China Sea Monsoon Experiment)期间2个强化观测航次（4－5月及6－7）所获温盐深（CTD）资料，利用一个改进逆模式研究了夏季季风爆发前后南海环流的演变特征。诊断计算表明，在此期间南海环流主要表现为两脊两槽型，即越南以东和菲律宾以西呈反气旋式环流，南海北部和南海中部呈气旋式环流。但对局部区域而言，可以发现在季风爆发前后其环流结构有明显的差异。上述计算结果亦与等压面上海水密度分布的定性分析结果及同期观测的ADCP资料进行了比较，结果表明模式计算所得到的南海上层环流主要特征与定性分析结果及实测资料大体一致，诊断结果可作为南海上层季风环流演变机制研究的依据。     

无舵翼水下机器人路径跟踪控制研究

针对无舵翼水下机器人的各种不同任务要求下的路径跟踪控制进行研究。通过模拟人的运动行为,建立了虚拟避碰声纳模型。根据地形跟踪的方法提出基于虚拟声纳的路径跟踪控制方法,并通过考虑纵向速度对于其他各个自由度运动的影响设计了运动控制器。通过海上试验验证了所提出的路径跟踪控制方法对于无舵翼水下机器人是可以满足实际需要的。