过去全球变化的南海沉积记录——研究现状与展望

南海是研究过去全球变化的有利场所，中国科学院南海海洋研究所在该领域里取得了令人瞩目的成果。本文总结过去全球变化的研究和主要成果，并指出“九五”若干研究设想。     

生物扰动实验系统(AFS)的基本结构和工作原理

依据“中－美”关于浅海生态系统动力学联合研究计划,并在国家自然科学基金项目和国家攀“Ｂ”项目的支持下,一种新型生物扰动实验系统（ＡｎｎｕｌａｒＦｌｕｘＳｙｓｔｅｍ,ＡＦＳ）于１９９８年１１月在青岛海洋大学海洋生态动力学实验室成功地运转并顺利地开展了预备实验和第一阶段实验。该系统既可在实验室内也可在现场条件下实验,是研究沉积物一海水界面物质通量的有效实验手段。本文是该实验系统系列研究结果之一,目的是对该实验系统的基本结构和工作原理作一一介绍,为沉积物一海水界面通量的研究提供有效的实验手段。１　基本…     

晚第四纪地球磁场强度变化的沉积记录及其对宇宙成因核素(~(14)C和~(10)Be)的影响

地球磁场强度变化的沉积记录是过去十几年内环境磁学的研究热点之一，本文综述了其理论基础和研究方法，归纳了适合于进行这种研究的沉积物应满足的若干条标准以及其沉积记录可靠性的检验标准，介绍了过去２００ｋａ地磁场强度相对变化的连续沉积记录，还评述了晚第四纪地球磁场强度变化对宇宙成因核素１４Ｃ和１０Ｂｅ的控制作用。     

东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和海洋原甲藻APBM(P.micans APBM)的5.8S rDNA及其转录间隔区(ITS)的克隆和序列分析

对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和海洋原甲藻APBM(P．micans APBM)的5.8SrDNA及其转录间隔区(ITS)序列进行了PCR扩增、克隆和序列测定，并分析了甲藻属9株赤潮藻(7株从GenBank获得)的系统进化关系。结果表明，海洋原甲藻APBM的ITS片段(含5.8S区)为631bp，东海原甲藻的(含5.8S区)为552bp；东海原甲藻与从GenBank中获得的微小原甲藻相似程度较高，与甲藻属其他原甲藻相似程度较低；本文研究的海洋原甲藻APBM的ITS序列与其他原甲藻相似程度都较低并且在进化树上距离也较远。用ITS1或．ITS2序列构建的系统树与用ITS 5.8SrDNA序列构建的系统树反映的结果基本一致，5.8S区因过于保守似乎不适于构建系统树反映种下的亲缘关系。     

不同生长阶段红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)循环水养殖系统的水质调控和氮磷收支研究

循环水养殖系统具有节水、省地、环保等优点,目前在国内外水产养殖中得到广泛应用,养殖过程中水质的动态变化反映鱼类养殖生长环境状况,氮磷收支规律反馈养殖系统是否具有高效性,二者可评估特定养殖生物在特定养殖条件下的养殖效果。为了了解循环水养殖系统水质变化与氮磷收支规律,通过对不同生长阶段(一龄与二龄)红鳍东方鲀循环水养殖系统的水质、鱼体及饲料中氮、磷的定期采样,计算氮、磷的输入与输出量,比较了系统水质变化与氮磷收支规律。结果显示,一龄和二龄的红鳍东方鲀养殖系统分别在投喂后2、4、10、14 h和2、4、14、18 h出现营养盐浓度高值点,建议针对处于不同生长阶段的红鳍东方鲀养殖系统需对不同时间段进行水质重点监测,主成分分析表明亚硝酸盐氮和硝酸盐氮参数可作为红鳍东方鲀循环水养殖水质的指示因子。一龄和二龄的红鳍东方鲀养殖系统中用于鱼体生长发育的氮元素分别占总输出的25.16%和28.41%,用于鱼体生长发育的磷元素分别占总输出的47.37%和51.66%,二龄的红鳍东方鲀养殖系统与一龄养殖系统的氮磷吸收率相比有显著性提高(P<0.05)。实际生产中可通过增加二龄红鳍东方鲀专用饲料蛋白质与磷...     

分离自中国胶州湾的褐色马格里夫藻(Margalefidinium fulvescens)的形态学和系统进化特征

The dinoflagellate genus Margalefidinium has been split from Cochlodinium as a new genus recently and Margalefidinium fulvescens is one of the five Margalefidinium species. Margalefidinium fulvescens is toxic and has been reported from the coastal waters of USA, Canada, Mexico, China, Japan, Indonesia, Korea, Pakistan and Spain. Here we provide the morphological and phylogenetic characterization for an isolate of it from the Jiaozhou Bay, Qingdao, China. Our results showed that the vegetative cells were subspherical to ellipsoidal, 34–60 μm in length, and 19–41 μm in width. Both single cell forms and colonies in chains of 2, 4, or 8 cells were observed in cultures, but chain forms with 2 or 4 cells were observed more often in the field samples. The cingulum was rather deep, encircling the cell approximately twice, but the sulcus was rather narrow, surrounding the cell about one turn. The nucleus was spherical and located at the central epicone. The chloroplasts were granular, brownish, and scattered peripherally. An orange pigmented body also appeared in the epicone. The apical groove appeared vase-like as previously described. Under epi-fluorescence microscopy, a pumpkin-like structure was clearly observed, in which cells were embedded. Cells were observed to exit from the structure, which led us to a hypothesis that the structure may provide cells a shelter to avoid predation or to respond to other stresses. The phylogenetic analyses based on partial LSU rDNA sequences indicated that M. fulvescens from the Jiaozhou Bay was grouped with M. fulvescens populations from other origins and closely related to the clade of M. polykrikoides.Our morphological observations and phylogenetic analyses together confirmed the presence of M. fulvescens in China and our monitoring has also observed the species dominant in the dinoflagellate community of the Jiaozhou Bay in the early autumn of 2015, which alerted us to continually monitor this bloom-forming species in the region.     

处理走航式海洋多参数剖面测量系统(MVP)温度和电导率滞后效应的方法

走航式海洋多参数剖面测量系统(moving vessel profiler,MVP)是一种集成程度和自动化程度都较高的海洋调查设备,能对海洋多要素进行同时观测,获得水平方向的高分辨率数据资料。由于温度和电导率传感器响应时间的不匹配,MVP下放速度过快(峰值速度4 m/s)而造成非常明显的盐度尖峰现象。本研究结合Fofonoff(F)法、时间常数指数递归数字滤波(Giles and McDougall,GM)法和Grose提出的盐度尖峰订正方案,提出了一种新的方法,即MCT(match conductivity and temperature response time)法,通过对压力、温度和电导率传感器进行响应时间的匹配来减弱盐度尖峰。将SBE-9型CTD资料作为标准,发现订正后的资料与CTD盐度曲线的互相关系数为0.917,误差比订正前减小80%。对比35°N断面修正前后的盐度资料,订正后温盐跃层处出现的低盐区域消失。MVP的应用比常规海洋调查仪器CTD对于海洋现象的观测更有优势。     

条斑紫菜(Porphyra Yezoensis Ueda)和孔石莼(Ulve Pertusa Kjellm)对酸耐受力的研究——Ⅰ.pH对条斑紫菜和孔石莼呼吸强度和致死酸度试验

不同pH海水和不同时间处理紫菜、石莼对呼吸强度和致死酸度试验结果表明,紫菜比石莼耐酸力强。在海水温度为18℃条件下,分别用pH_2、pH_3、pH_4、pH_5、pH_6、pH_7、pH_8处理,处理时间20分钟,紫菜除pH_2处理对呼吸强度有抑制作用和培养5天后有20％死亡外,pH_3、pH_4、pH_5、pH_6、pH_7、pH_8各组处理对呼吸强度都有促进作用,培养5天后没有死亡现象,而石莼经pH_2、pH_3处理,对呼吸强度都有抑制作用,培养5天后,pH_2处理组全部死亡,pH_3处理有50％死亡。pH_3和pH_4在海水温度为18℃条件下,处理时间为40分钟时,对紫菜呼吸强度有促进作用,培养5天报,pH_3处理组仅有20％死亡。而pH_3对石莼呼吸强度有抑制作用,培养5天后,全部灭亡。在生产上是否可以考虑用pH_3的海水处理紫菜网帘以达到消除石莼(杂藻)的目的,将是一项具有生产意义的待试验课题。     

眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)发育中体色花纹时序发生的色素细胞变化和控制基因表达的分析I.胚胎时期

眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)属于鲈形目、雀鲷科、双锯鱼属, 是热带珊瑚礁观赏鱼类的首选品种。不同体色和花纹与色素细胞相关基因的表达直接相关, 在其胚胎发育的过程中, 色素细胞的形态和数量一直在变化, 但不同发育时期各种色素细胞的动态变化及其控制基因表达情况等仍需明确研究。记录了眼斑双锯鱼胚胎时期色素细胞变化较为明显的6个发育时期, 观察了不同时期的体色及色素细胞的变化特点, 并利用荧光定量PCR检测了各发育时期的10个体色控制基因的表达情况。结果显示: 在胚胎发育阶段, 整个胚胎的颜色从橙黄逐渐转变为暗红、黑红、黑色到最终透明, 观察到卵黄囊表面幼体黑色素细胞到成体黑色素细胞的转变过程, 鱼体表面在翻转期出现成体黑色素细胞、在器官形成期出现红色素细胞, 眼睛及腹部在孵化期出现虹彩色素细胞。结合荧光定量PCR结果分析发现: 卵黄囊表面幼体黑色素细胞推测是外胚层中的神经嵴细胞直接发育而成, 不需要迁移过程; Ednrb、TYR、Tbx2b基因对幼体黑色素细胞的形成和发育有重要作用, Pax3、Dct、Aim1基因与成体黑色素细胞的分化、迁移、形成过程密切相关; 其中TYR基因的相对表达量在体节期出现显著增加, 说明TYR基因在胚胎发育初期就参与黑色素细胞的形成; Tbx2b基因不仅对黑色素细胞形成有影响, 对眼斑双锯鱼心脏的形成也有一定作用; Fms基因对红色素细胞形成有重要作用; Ltk基因的表达要早于虹彩色素细胞的出现; 相关性分析发现各基因之间存在相互作用。     

基于数字化海岸分析系统(DSAS)的海岸线变迁速率研究:以黄河三角洲和莱州湾海岸线为例

海岸线变化对海岸带生态环境改变、滨海土地侵蚀有着极其重要的影响,海岸线的提取和监测对海岸带生态系统的保护和管理具有重要意义。本研究基于数字化海岸线分析系统(DSAS,Digital Shoreline Analysis System),研究了黄河三角洲和莱州湾的海岸线时空变化规律。研究结果表明:通过提取1985-2015年6期的Landsat影像,发现近30年来黄河三角洲和莱州湾地区海岸线均呈现显著的向海方向扩张的趋势,且增长速率逐渐加快。黄河三角洲的终点变化速率(EPR,End Point Rate)约为73.0 m/a、线性回归速率(LRR,Linear Regression Rate)约为75.5 m/a,黄河港-大咀沟增长速度最快(129.2 m/a),受黄河泥沙输送的影响,黄河口和老黄河口岸线的几何形态呈现平滑的变化趋势;莱州湾岸线的EPR和LRR约为139.5 m/a和144.3 m/a,淄脉河河口-白浪河河口段增长速度最快(197.6 m/a),岸线变化较为显著的区域主要集中在港口、圈海堤坝、海水养殖等的地方。DSAS模型在海岸线定量化分析中具有显著优势,利用EPR和LRR指标能够科学有效地模拟岸线在时间和空间上的变化速率。     

养殖密度对陆基工厂化循环水养殖系统中大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼生长和胁迫反应的影响研究

Stocking density is widely recognized as a critical factor in aquaculture and a potential source of long-term stress.The influence of stocking density on growth and stress response of juvenile turbot(Scophthalmus maximus, ~3–75g, initial to final weight) was examined in fish held under low(LD, ~0.21–5.31 kg/m~2, initial to final density),medium(MD, ~0.42–10.81 kg/m~2) and high stocking density(HD, ~0.63–14.27 kg/m~2) for 120 days in a recirculating aquaculture system(RAS). In this trial, the growth curve for weight of juvenile turbot in RAS, all fitted by the Schnute model. No significant difference was found in growth performance among the three densities until at the final sampling(Day 120). The final weight and body weight increase(BWI) in the HD group were significantly lower than in other groups(P0.05, weight:(75.83±2.49) g,(75.39±2.08) g,(65.72±2.86) g and BWI:(2 436.12±28.10)%,(2 421.29±4.64)%,(2 097.88±20.99)% in LD, MD and HD groups, respectively). Similarly, the specific growth rate(SGR), feed conversion ratio(FCR) and coefficient of variation for weight(CV_w) were adversely affected by high stocking density(P0.05). However, there was no difference in survival and Fulton's condition factor(K) of turbot among the different groups. Physiological analyses demonstrated a clear increase in the plasma cortisol level and an obvious decrease in growth hormone(GH) concentration in the HD group on Day120(P0.05). There was no significant effect of stocking density on plasma glucose, Cl– and protein levels. All these findings would provide a reference for selecting the optimal stocking density of juvenile turbot in RAS.     

海水中混合交换剂对Zn(Ⅱ)交换加和性研究——Ⅰ.混合交换剂交换加和性的判断

本文主要通过对海水中无定型氧化铁、γ-AlOOH、δ-MnO₂、蒙脱石、高岭石、伊利石组成的两元混合变换剂对Zn(Ⅱ)的交换百分率-pH关系和Zn(Ⅱ)在混合交换剂体系液-固分配系数与交换剂混合比关系实验,对这些混合物的交换加和性进行了研究.提出了在加和情况下混合交换剂的交换率与氢离子浓度关系式。结果证明无定形氧化铁/蒙脱石、蒙脱石/高岭石、γ-AlOOH/蒙脱石、无定形氧化铁/伊利石混合物对Zn(Ⅱ)的交换作用成加和性.而δ-MnO₂/蒙脱石混合物的交换作用明显地低于加和性交换情况.结果还表明,在加和性交换情况下.混合交换剂的交换参数K_mix{→SOH}_Tmix等于各交换剂的交换参数按重量分数的线性加和.     

海水中混合交换剂对Zn(Ⅱ)交换加和性研究——Ⅱ.δ-MnO2/蒙脱石混合物对Zn(Ⅱ)的分步交换

本文探讨了δ-MnO₂/蒙脱石混合物对Zn(Ⅱ)的交换过程及交换作用非加和性的原因.实验证明,在pH由低到高变化时,混合物中的δ-MnO₂和蒙脱石对Zn(Ⅱ)的交换是分步进行的.在低pH时Zn(Ⅱ)首先在δ-MnO₂上发生交换作用;在高pH时Zn(Ⅱ)在蒙脱石上的交换作用占主要地位.分析认为,分步交换作用的产生是造成δ-MnO₂/蒙脱石混合物交换作用低于加和情况的必要条件,δ-MnO₂表面交换点交换活性的不同是造成这种非加和性交换的根本原因.实验还证明,沉积物中δ-MnO₂含量达到5%时,它对Zn(Ⅱ)的交换规律主要由δ-MnO₂决定.     

三种海螺解壁酶组分的比较研究——Ⅰ.纤维素酶(Cx, C1)和果胶酶

在青岛近海潮间带,有三种常见的海螺(朝鲜花冠小月螺、单齿螺和疣荔枝螺).从这三种海螺的消化道和内脏中,提得粗酶液,对三种海藻¹⁾(袋礁膜、条斑紫菜和裙带菜,分属于绿、红和褐藻)都有明显的分解胞壁作用^[1],故称解壁酶.其中朝鲜花冠小月螺酶的解壁效果最好,疣荔枝螺酶最差,解壁酶的发现,为海藻细胞生物学研究、单细胞或原生质体育苗、通过细胞融合培养新的杂交藻种、研究和提取亚细胞成分等提供了一种有用的工具.