渤海表层沉积物中的生物硅

采用0.1 mol/L HCl和1%Na2CO3两步连续提取法,对103个渤海表层沉积物样品的生物硅含量进行了分析,结果表明,渤海表层沉积物中生物硅含量范围为7.3~54.7 g/kg,均值31.5 g/kg,高于其他相关调查,原因可能是由于采用0.1 mol/L HCl提取过程中,破坏了生物硅表面的金属氧化膜。对沉积物生物硅含量的空间分布表征显示,莱州湾是沉积物生物硅的低值区、而渤海湾与辽东湾之间的河北沿岸海域是相对高值区,初步认为是陆源营养物质的输入与黄河泥沙长期不断输入干扰沉积环境的稳定性,造成了该海域表层沉积物生物硅分布差异。主成分分析显示,生物硅含量与沉积物黏粒含量、细粉砂、有机氮、有机碳的含量均呈极显著正相关(P0.01),进一步证实沉积物粒度特征和营养环境对生物硅积累的影响。     

渤海南部海域沉积物上覆海水与颗粒物中的磷与硅

研究了渤海南部海域沉积物上覆水、悬浮颗粒物中P、Si的变化特征。上覆水体PO4-P、SiO3-Si的平均含量均低于大洋底层水PO4-P、SiO3-Si的平均含量,二者具有相似的循环控制机制。悬浮颗粒物中无机磷、生源态磷(TIP、BP)的来源和循环控制机制不同,无机硅、生源态硅(TISi、BSi)有一定的相似性。稀释作用和表层沉积物中可交换态P、Si的循环控制上覆水体中P、Si的地球化学行为。颗粒物中TIP、TISi的行为受离子交换和化学吸附过程影响,其中化学吸附可能与Fe(Ⅲ)的氧化物有关;生物过程对颗粒物中生源P、Si的地球化学行为有重要影响。     

胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率及其影响因素探讨

采用实验室培养法在原位温度和溶氧条件下测定了胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率,并探讨了相关环境因子对界面交换速率的影响机制。结果表明,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换表现为从沉积物向水体释放,其交换速率在947~4 889 μmol/（m2·d）范围内,平均速率为1 819 μmol/（m2·d）。表层沉积物中叶绿素a（Chl a）和总有机碳（TOC）是影响胶州湾沉积物-海水界面硅交换速率的主要环境因子,同时表层沉积物的含水率（φ）、生源硅（BSi）和粘土含量以及间隙水中溶解硅酸盐（DSi）对沉积物-海水界面硅的交换也有重要影响。由此可推知,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率主要受生物活动和溶解-扩散双重过程调控,而表层沉积物粒度与底层水体中DSi对胶州湾硅的释放影响较小。     

河口重金属在沉积物-海水的界面转移

本文主要综合多年来我们在海洋重金属固-液界面过程的研究结果,从广泛的调查资料入手,结合深入的理论研究,对重金属在沉积物-海水的界面转移作一次较定量系统的介绍。     

渤海南部海域柱状沉积物中磷与硅的形态特征

磷与硅作为重要的生源要素，其生物地球化学循环直接与海洋资源的可持续利用及全球变化密切相关。大量的研究表明，隣、硅等生源要素某一项的缺乏，都可限制该海域生物的繁殖生长，而成为生物生长繁殖的限制性因素(宋金明，1997; Conley et al., 1992; Riebesell et al.，1993; Thompson et al.，1996)；而某一生源要素的大量过剩，又可引起严重的富营养化，赤潮就是其典型的结果之一(齐雨藻等，1994; Eigenher et al.，1996)。所以研究海洋环境中磷、硅等生源要素的来源、转化和循环规律具有重意义。     

南沙群岛海域沉积物-海水界面间营养物质的扩散通量

主要研究了南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水生态系中的营养 组份 ＮＯ３－Ｎ， ＮＯ２－Ｎ， ＮＨ４－Ｎ， ＰＯ４－Ｐ， ＳｉＯ３－Ｓｉ及其在沉积物一海水界面间扩散转 移通量，结果表明：（１）该海域间隙水中营养组份的浓度较高，∑Ｎ／Ｐ礁外间 隙水高于泻湖间隙水，相对而言，泻湖间隙水中缺氮，礁外间隙水中缺磷，礁外 间隙水中营养组份的垂直分布各异。（２）该海域沉积物活性明显高于东中国 海，沉积物中大量营养组份向上覆海水扩散转移，Ｈ４ＳｉＯ４是礁外界面扩散是最 大的组份，而在泻湖中ＮＯ３－或ＮＨ４＋是最大扩散量的组份，礁外界面Ｈ４ＳｉＯ４， ＮＯ３－扩散大于泻湖，这些扩散转移特征由组份本身的性质与环境特性决定； （３）该海域水温高是造成间隙水中营养组份大量产出并向上覆海水扩散转移 的主要原因，温度高，沉积物释放出营养组份的表现活化能降低，沉积物的活 性增强，从而释放扩散出大量的营养组份。     

南沙海域沉积物／海水界面分配与转移

根据１９９３年１１￣１２月航次调查结果,研究南沙海域铁和锰在沉积物／间隙水／海水的界面分配和转移。结果表明,沉积物中Ｆｅ含量与其他海域差不多,Ｍｎ具有明显特色：不但含量很高,在不同站位差异悬殊,且Ｆｅ、Ｍｎ之间存在分离现象。沉积物中Ｆｅ、Ｍｎ呈与水深呈正相关。估计本海区有锰的微结核存在。在间隙不中Ｆｅ、Ｍｎ均产生明显富集,比海水含量高３０多倍。Ｆｅ、Ｍｎ的界面分配和转移与水深密切相关,与沉积物的氧     

渤海沉积物氮的生物地球化学功能

20世纪90年代,科学家们对海洋沉积物中氮的行为等进行了较深入的研究(宋金明,1997; Hammond et al.,1996;Jordan et al.,1998)。如氮的早期成岩过程、氮的去营养化作用、氮在沉积物-海水界面的转移过程及交换通量。近年来实施的全球性重大合作计划,如 JGOFS、GLOBEC、SOLAS等进一步加强了对海洋中的氮循环的研究(Collier,1991;Smith et al.,1996)。随着研究的深入,沉积物中氮循环的控制机制、氮循环与其他生源要素循环的关系及其生物地球化学功能等方面的研究已经成为目前研究的焦点。以往的研究工作大多集中于从沉积物间隙水这一角度研究沉积物中的氮循环,而对沉积物本身研究较少,主要是由于研究手段、方法的缺乏(甄别沉积物中氮的各种赋存形态极为困难)。而通过对沉积物初步的研究已证明(马红波等,2001),沉积物固体颗粒本身的特征,如颗粒大小及氮在其中的赋存形态对较长时间尺度上的氮循环过程具有重要影响。本文作者在研究沉积物氮形态基础上,对渤海沉积物氮的生物地球化学功能进行了探讨,以期对深入研究生源要素的循环过程提供基础依据。     

黄海、渤海沉积物中生物硅的测定及存在问题的讨论

硅是水生态系统中构成生物群落的重要元素[1].海洋中硅主要来源于河流输入(4.2±0.8)×1014g/a和热液喷发(1.9
.77;10)×1014g/a[2].另外冰川风化、低温海底玄武岩风化、沉积物的成岩作用和大气沉降亦是其来源之一[3].沉积物中的生物硅又称生物蛋白石(简称蛋白石),指化学方法测定的无定形硅的含量,主要由硅藻、放射虫、硅鞭毛虫和海绵骨针组成.沉积物中蛋白石的积累反映了生产力在时间和空间尺度的变化[4,5].对于生物硅的测定,至今已提出了许多种方法.其中最灵敏、应用最广泛的是化学提取法[6,7].     

胶州湾海底沉积物-海水界面磷酸盐交换速率和通量研究

根据交换速率连续函数计算法,应用实验室培养法测定了PO_4-P在胶州湾16个站位沉积物-海水界面上的交换速率。结果表明,PO_4-P的交换主要表现为由沉积物向水体的释放,其交换速率一般在 0.1～90 μmol·m~(-2)·d~(-1)范围内。根据 PO_4-P在不同类型沉积物-海水界面上的交换速率,估算出其在胶州湾海底沉积物-海水界面上的交换通量为 9.76×10~6mmol·d~(-1),仅占河流输入量的 24％,可提供浮游植物生长所需磷的 9％±3％。     

渤海现代沉积作用与模式的研究

１９８７－１９９２年，中国科学院海洋研究所与渤海石油公司合作，开展了“渤海石油开发区区域性工程地质调查与评价”的研究。研究区域为水深大于１０ｍ的浅海海域。本文以调查资料为基础，对渤海现代沉积作用与模式进行了全面、深入地探讨，并予以综述。     

黄、渤海海岸风沙地貌类型及其分布规律和发育模式

于１９９０－１９９４年，对黄，渤海海岸风沙地貌，风沙沉积，风沙灾害和土地沙漠化现象进行详细的外业调查，测量和填图，在此基础上，利用ＧＩＳ技术原理，对海岸岗沙地貌进行系统的分类研究，对海岸风沙地貌分布规律和发育模式进行较深入的探讨，结果表明，研究区风沙地貌，风沙灾害和土地沙漠化现象主要分布在冬，春季气候干旱，风力强而持久，砂源丰富的渤海海岸和山东半岛半岸的砂质海岸地区，海岸沙丘和风成砂地总面积达７０     

渤、黄海假潮的气象学成因

对渤、黄海14个主要海湾的原始验潮记录进行了分析，从中筛选出水位变化幅度大于或等于50cm的54个假潮个例，着重分析了伴随假潮过程的天气形势，把可能引发假潮的天气形势归纳为4种基本类型。分析结果显示：绝大多数（92％）引发假潮的天气个例都与锋面活动有关；所有个例中低层大气基本上都是弱静力稳定，且都具有较强的垂直风速切变。根据观测事实和稳定度理论分析认为，低层大气的弱静力稳定层结构以及由垂直风速切变引起的剪切不稳定性，是假潮气象学成因的一种必要条件和物理机制。     

渤海梭鱼的年龄与生长

梭鱼Liza haematocheila(T.et.S)分布于我国、日本、朝鲜、苏联远东沿岸,是沿岸的经济鱼类,也是半咸淡水、海水鱼类的主要增养殖对象,该鱼肉味鲜美,是良好的养殖对象.关于梭鱼轮相的特征,辽宁水产研究所(1959)、李明德(1978)曾作过系统的报道,但迄今对该鱼的生长尚未作深入的研究.本文对渤海及某些地区梭鱼的年龄与生长作一系统的报道. 鳞片取材于河北省黄骅、天津市北塘及塘沽附近渤海海区,分别于1960—1961、1962—1963、1978—1979年共测定梭鱼1,399尾.     

渤海的海冰

本文根据渤海海冰研究和来自卫星遥感、飞机和船舶航测、岸站观测、野外现场实验以及历史记载等,概述渤海冰形成、类型、物理力学性质和冰情、漂移等。     

南黄海沉积物中氮、磷的生物地球化学行为

于2004年10月采集南黄海4个站位的柱状沉积物和29个站位的表层沉积物,用氧化浸取分光光度法研究了自然粒度下沉积物中的氮、磷分布特征以及控制其分布的生物地球化学机制。结果表明,多数站位随着沉积深度的增加,沉积物中氮、磷浓度趋于稳定。4个站稳定时氮浓度平均约为289μg/g,磷约为329μg/g,平均稳定浓度出现的沉积层次分别为氮>30cm,磷>22cm。氮、磷垂直分布形状的规则性与沉积速率密切相关,沉积速率越小的站位,其氮、磷垂直分布愈规则;海洋沉积物中的氮主要来源自海洋生物的代谢,而磷与陆源碎屑输入密切相关。氮与沉积物粘土含量、浮游动物生物量干重有明显的正相关关系。海水中浮游动物干重每增加1mg/m3,则沉积物中氮浓度增加5.64μmol/g,磷不存在这样的关系。沉积物中氮的早期成岩速率远高于磷,在沉积物海水界面附近氮约为磷的7.4倍。海水浮游生物生物量与沉积物中氮的早期成岩类型密切相关,在所研究的2004年秋季海水中,浮游动物生物量干重19mg/m3是沉积物中氮早期成岩类型转变的界限值,小于这一界限值,水体中的氮趋向于向沉积物中凝聚;大于19mg/m3,则沉积物中的氮趋向于向水体释放。     

黄、渤海海冰长期变化特征分析

选取渤海、黄海北部冰情等级、冰面积资料和大气环流逐月资料,采用小波分析和交叉小波分析方法,研究海冰长期变化特征及其气候成因。结果发现黄、渤海海冰具有多尺度变化特征,存在低频变化、高频变化和无明显周期的演变过程。西太平洋副高、亚洲极涡以及纬向环流是影响海冰生成与变化的直接因素。黄、渤海海冰还与印度洋副高、北美副高,以及大西洋副高存在显著年代际相关关系。     

渤、黄、东海透明度的分布与变化

本文根据1972～1987年间中国和南朝鲜的海洋调查资料,分析研究了渤、黄、东海海水透明度的分布特征和季节变化,并对其影响因子作了较为详细的讨论。渤、黄、东海海水透明度具有明显的地区差异和季节变化。其基本特征为:近岸和河口区透明度低;远岸和受外海水系影响区高。冬季低;夏季高。控制透明度分布和变化的主要影响因子有:风和潮流的搅拌作用、大陆径流、沿岸和外海流系、沉积物分布和海洋层化等。     

渤海海区无机硒的形态及其分布

1998年9月利用氢化物发生原子荧光光谱测试方法对渤海中央海区共8个断面30个站位的无机硒进行了测定。结果表明,渤海无机硒总量、Se4^ 含量的变化范围分别为0.73-2.57nmol／L、0.18-0.72nmol／L,平均含量分别为1.31nmol／L和0.47nmol／L;Se^4 ／Se^6 比值的平均值为0.68。渤海无机硒的含量与大洋水相当,无机硒主要以Se^6 为主。黄河对渤海的贡献非常明显,为渤海无机硒的主要来源之一。渤海无机硒的平面分布存在明显的梯度,沿岸向中央海区递减,垂直分布较均匀,表、底层差别不大。渤海无机硒的分布明显受两个水团的影响：一个是来自黄河的冲淡水,另一个是从渤海海峡北部进入的黄海水团。