中国小型底栖生物研究的40年——进展与展望

基于2016年希腊第16届国际小型底栖生物会议资料及我国已有的信息,本文论述了国内外小型底栖生物的研究概况,着重介绍了我国该领域的主要进展,包括小型底栖生物的方法学、丰度与生物量的分布、海洋线虫和底栖桡足类的分类学、入侵植物种对线虫群落的影响、粒径谱和次级生产力、摄食生态学、实验室培养和生活史、环境检测、海洋线虫的分子生物学与系统演化、生态动力学-水层底栖耦合模型以及人才培养。依据国内外研究现状提出了今后的发展目标和应着重加强的研究方向。     

海洋次表层叶绿素最大值的分布和形成机制研究

全球海洋生物剖面存在许多显著的共性,次表层叶绿素最大值(Subsurface Chlorophyll Maximum,SCM)就是其中之一。SCM一般出现在浮游植物水华期间稳定海洋水体的近表层或真光层底部附近,此特征最早是由Yentsch[1]描述。他指出,在印度洋相对稳定的水体结构中,物理与生物的耦合作用     

海洋沉积物/颗粒物在生源要素循环中的作用及生态学功能

海洋沉积物/颗粒物是生源要素循环过程中的关键源与汇,沉积物/颗粒物一方面是海水生源要素的主要归宿,生源要素从溶解态经复杂的生物-化学过程转变为颗粒态,颗粒物质再沉降形成沉积物,另一方面,海洋沉积物/颗粒物经过微生物-浮游动物-底栖生物作用分解形成溶解态的生源要素,并释放到海水中再次被浮游植物利用,进入下一轮循环,所以,海洋沉积物/颗粒物具有异常重要的生态学功能。浮游植物是海水溶解态生源要素的利用者和海源颗粒态生源要素的初始形成者,浮游动物通过摄食浮游植物或其他有机颗粒物可释放出溶解态生源要素或形成更大的颗粒物,颗粒物沉降后形成的沉积物又通过底栖生物摄食-扰动-破碎等过程将颗粒生源要素释放进入水体参与再循环。生态系统不同类群的生物在颗粒生源要素的释放-沉降中所起的作用不同而又相互关联,其中浮游动物-底栖生物的摄食与代谢、微生物参与的分解过程起着非常重要的作用。所以,海洋沉积物/颗粒物生态学功能研究作为支撑海洋环境和资源的持续利用的科学基础,已成为海洋科学的前沿领域,必将获得跨越发展。     

冬季南海北部海域微型浮游动物及其对浮游植物摄食压力研究

2009年1月在南海北部海域的5个站位,采用稀释法和显微分析技术研究了浮游植物生长率及微型浮游动物对浮游植物的摄食压力,同时测定了微型浮游动物的丰度及类群组成.结果表明:南海北部微型浮游动物类群主要以无壳纤毛虫为主,南海北部微型浮游动物类群细胞丰度为33～529个/dm3.南海北部浮游植物生长率为0.45～1.83 d-1,微型浮游动物摄食率为0.44～1.76 d-1,摄食压力占浮游植物现存量的42.6%～82.8%,占初级生产力的97.3%～225.1%.近岸区摄食压力比陆架区高,表明冬季南海近岸区微型浮游动物摄食能够有效的控制浮游植物的生长,而陆架区浮游植物生长率大于摄食率,浮游植物存在着现存量的积累,微型浮游动物并不能完全控制浮游植物的生长.     

海洋微型底栖生物调查方法与操作规程

海洋微型底栖生物包括底栖细菌、底栖微藻及底栖原生动物等单细胞原核和真核生物,是底栖微食物网中能量传递的基础和关键环节,在海洋生物地球化学循环过程中起着重要作用.然而我国现有的<海洋调查规范>国家标准中有关底栖生物的研究仅涉及利用网筛分选的大型和小型底栖动物,缺少微型底栖生物调查的方法与规程,严重制约了对海洋整体食物网能...     

中国海洋生物地球化学过程研究的最新进展

海洋是全球生态系统的重要组成部分,在地球系统中,其与大气、陆地紧密联系在一起,在调节全球气候等方面发挥着举足轻重的作用。全球变化引起的海洋变化十分明显,现在已经能够观测到海洋的大尺度物理、化学和生物特征的变化,其中海洋食物链结构、海岸带富营养化和珊瑚礁退化最为     

70年来中国化学海洋学研究的主要进展

我国的海洋化学工作者通过70年来,特别是近30年来的化学海洋学研究,实现了我国与世界先进水平进入同步发展的快车道,其显著的特点是:(1)化学海洋学研究从元素地球化学分布系统转向了以揭示深层次海洋生物地球化学过程为核心的研究;(2)化学海洋学研究实现了多领域、多视点的综合交叉研究;(3)更加关注了人为影响与自然变化共同作用下的海洋生态环境变化研究,对近海和海岸带而言,更加注重从海陆统筹一体化角度探析化学物质的分布迁移特征。本文从生源要素的海洋生物地球化学过程、微/痕量元素与同位素的海洋化学研究、生物过程作用下的化学海洋学过程等角度,重点总结归纳和分析了30年来我国海洋化学研究的重要进展和发展状况,以期对化学海洋学的进一步研究提供借鉴和启迪。     

海洋生物技术研究与开发的新进程——“中国科学院海洋研究所海洋生物技术发展中心”成立

海洋生物技术是以海洋生命科学为基础,将海洋生物的组织、细胞和生命大分子(特别是DNA和蛋白质等)的研究与工程学原理相结合而产生的综合性学科。海洋生物技术是新兴的高新技术,它的发展将推动传统产业的技术改造、促进高新技术产业的形成、提高海洋生物资源的开发水平。在发展海洋水产养殖业、开发海洋生物代谢产物及保护海洋环境等方面具有重要意义。     

2011年春夏季黄海和东海微型浮游动物类群组成及其摄食的研究

为了解春夏季黄海和东海微型浮游动物类群及其摄食生态,于2011年春季和夏季在黄海、东海,通过稀释法测定浮游植物生长率及微型浮游动物对浮游植物的摄食率,同时应用显微分析技术研究了微型浮游动物丰度及其类群组成．结果表明：（1）春季,黄海、东海微型浮游动物丰度为1800～21833个／dm3,夏季的为67～6175个／dm3;春季,其微型浮游动物生物量为8．71-60．58ug/dm3,夏季的则为0．44～30．25ug／dm3（其生物量以c含量计）．（2）春季、夏季黄海和东海浮游植物的生长率及其标准偏差分别为0．78±0．35、1．62±0．83d-1,而春季的显著低于夏季（P〈0．05）．春季、夏季其微型浮游动物的摄食率及其标准偏差分别为0．98±0．32、0．92±0．57d-1,无显著性差异（p〉0．05）．春季,微型浮游动物摄食浮游植物现有生物量的61％±13％,占初级生产量的131％±58％;夏季,微型浮游动物摄食浮游植物现有生物量的54％±22％,占初级生产量的70％±44％．春、夏季,黄海和东海微型浮游动物对浮游植物初级生产量的摄食比例较高．     

海洋生物泵研究的若干新进展与展望

海洋生物泵是海洋生态系统储碳的重要途径之一。生物泵研究在过去30 a取得显著进展,尤其在典型开阔大洋与若干边缘海真光层生物泵研究方面。本研究从浮游生物（浮游植物、浮游动物）群落结构对生物泵影响的角度综述了最新的若干研究进展,并归纳分析了生物泵对海洋暖化和酸化等全球变化的响应。最后指出应加强对边缘海和弱光层生物泵的深入研究,以及全球变化影响下的生物泵变化趋势研究。此外,应注重新方法新技术和生态模型在生物泵研究中的应用。     

中国物理海洋学研究70年:发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的“普遍风浪谱”和“涌浪谱”,发展了第三代海浪数值模式;提出了“准调和分析方法”和“潮汐潮流永久预报”等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了“棉兰老潜流”,揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了“南海内波潜标观测网”,实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流“边缘不稳定”的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模 型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。     

关于我国海洋生物资源领域科技布局的若干思考

我国蕴藏着丰富的海洋生物资源,海洋生物资源的可持续利用是全球科技创新中最具实效性和创新性的领域之一。介绍了"十一五"期间我国在海洋生物领域的科技布局和成果产出;分析了我国海洋生物领域科技发展的制约因素:理论体系不完善、稳定经费投入不足、科研平台支撑能力薄弱、人才队伍培养力度不强、产品集成开发亟待提升;提出了海洋生物领域科技发展战略对策和建议:关注重大基础性科学问题和技术问题、加大科技投入和提高利用效率、重视科研条件平台建设、引进高水平领军人才和培养中青年科研骨干、重视新型海洋生物制品的研发和宣传。     

我国海洋渔业经济组织的演进与培育研究

我国海洋渔业从业主体类型多样,数量众多。对个体经济组织、合作经济组织、公司组织和企业战略联盟这4种海洋渔业主要经济组织进行了概述,分析了每种海洋渔业经济组织的演进,进而提出了顺应演进趋势对其进行培育的对策建议。     

我国海洋初级生产力研究二十年

回顾和论述了我国学者近 2 0年来在海洋初级生产力观测研究的进展。随着我国资源与环境问题的日益突出 ,初级生产力研究越来越受到重视 ,研究海域也越来越广阔 ,研究的方法不断改进与完善。 2 0年来我国海洋初级生产力研究取得了很大成绩 ,基本搞清了我国海域的状况 ,为生态系结构与功能研究、为渔业资源的合理开发与可持续发展、为海洋环境质量的评价和赤潮的监测与预报等提供了重要科学基础。目前该项研究正在向更广和更深的层次发展 ,并且与特定的研究目标紧密联系 ,有些研究项目已与国际接轨。加强大空间尺度和长时间序列的观测研究及其与相关学科的综合研究 ,和采用现代化的观测手段 ,必将使该领域的研究提到一个更高的水平。     

2019年中国近海海洋热浪特征研究

海洋热浪是指在一定海域内发生的海表温度异常偏高的现象,海洋热浪的发生会对海洋生态系统的功能与服务产生重大影响。近年来,中国近海海洋热浪频发,引起越来越多的关注。本文利用逐日海表温度观测资料对2019年中国近海海洋热浪特征进行研究分析,结果显示：2019年,在中国近海海南岛周边海域、长江口附近海域、渤海海域和江苏外海海域海洋热浪高发,频次为7～12次;北部湾附近海域海洋热浪发生时间最长,超过150 d。在此基础上,以北部湾海域2−4月经历的一次持续时间长达数月的海洋热浪事件为例,分析了事件期间对应的气温场、气压场以及风场的异常,并进一步分析了北部湾不同季节海洋热浪事件与各气象背景场的对应关系。总体而言,2019年北部湾海域2−4月海洋热浪期间,气温偏高,副热带高压面积偏大、位置偏西偏北,冬季风偏弱,是此海洋热浪发生与维持的重要原因。     

Sea surface temperature variations in the southwestern South China Sea over the past 160 ka

Sea surface temperatures (SSTs) in the southwestern South China Sea have been reconstructed for the past 160 ka using the Uk37 paleothermometer from the core MD01-2392. The temperature differences between glacial times (MISs 6 and 2) and interglacial times (MISs 5.5 and 1) are 2.2~2.5 ℃. Younger Dryas event during the last deglaciation was documented in both the planktonic foraminiferal δ18O and SST records. After MIS 5.5, SSTs displayed a progressive cooling from 28.6 to 24.5 ℃, culminating at the LGM. During this gradual cooling period, warm events such as MISs 5.3, 5.1 and 3 were also clearly documented. By comparison of SST between the study core and Core 17954, a pattern of low or no meridional SST gradients during the interglacial periods and high meridional SST gradients during the glacial periods was exhibited. This pattern indicates the much stronger East Asian winter monsoon at the glacial than at the interglacial periods. Spectral analysis gives two prominent cycles: 41 and 23 ka, with the former more pronounced, suggesting that SSTs in the southern SCS varied in concert with high-latitude processes through the connection of East Asian winter monsoon.     

南海北部自由生活海洋线虫的群落结构和生物多样性

A quantitative study on the community structure and biodiversity of free-living marine nematodes and their relationship with environmental factors in the northern South China Sea were carried out based...     

南海珊瑚礁区34年卫星遥感海表温度变化的时空特征分析

选取NOAA OISST数据集的1982-2015年南海月平均海洋表面温度（SST）,先对东沙、西沙和南沙礁区海域的多年SST进行时间尺度上的统计,然后对该数据集进行距平场的经验正交函数（EOF）分解,研究南海海表温度的时间和空间年际变化特征。研究显示:（1）不同的礁区海域SST升温趋势不同,东沙礁区海域SST升温趋势最明显（0.216℃/（10 a））,西沙和南沙礁区SST的升温趋势分别为0.180℃/（10 a）和0.096℃/（10 a）;（2）西沙和南沙礁区全年处于珊瑚生长的最适海温范围内,东沙一年中有4个月海温较低,SST最高的月份分别集中在7月（东沙礁区）、6月（西沙礁区）和5月（南沙礁区）;（3） EOF第一模态的空间分布显示南海SST变化是同相位的,由西北—东南振幅量值递减,在礁区振幅从大到小依次为东沙、西沙、南沙;（4） EOF第一模态时间系数显示南海SST变化与El Niño事件相关。南海海表温度异常场与Niño3.4指数的相关性分析显示两者关联度最高为0.723,平均关联度也高达0.655;南海SST的变化滞后Niño3.4区7~8个月。综上,在全球变暖背景下,南海SST的变化不仅受到El Niño事件的影响,其不断上升也在悄然威胁珊瑚的正常生长。