海洋胶体的有机组成及其结构特征

碳及其相关生源要素的生物地球化学研究是近十几年来海洋科学的研究重点之一,也是国际上许多前沿研究计划,如全球海洋通量联合研究(JGOFS)、陆海相互作用(LOICZ)、全球海洋生态系统动力学研究(CAOBEC)、上层海洋与下层大气研究(SOLAS)等的重要研究内容。     

海洋沉积物中氮的形态及其生态学意义

海洋沉积物作为生源要素氮的重要源与汇，在其生物地球化学循环中起着至关重要的作用。该项研究旨在查清海洋沉积物中氮的存在形态及其生态学意义。氮是生物生命活动必需的营养要素，海洋中的氮往往是海洋初级生产力的限制因子，氮的吸收与再生释放在估算海洋新生产力和生源要素的生物地球化学循环率上也有重要贡献。海洋沉积物中的氮作为海水中氮的重要供给源是海洋生物赖以生存的重要物质基础，对维持海洋生态平衡、修复失衡的海洋生态环境具有重要意义。但由于不同海区海洋沉积物的来源和环境不同，氮的形态和含量亦不相同，可被生物吸收和利用的数量就不相同，因此造成了不同海区生物种群和环境不同，进而影响生态环境。因此，研究海洋沉积物中氮的形态，了解各个形态与沉积物中生物种群及与环境的关系，确定其生物和化学活性，査清氮不同形态的生态学功能，对于深入探讨海洋生物资源可持续利用的方法和策略具有重要意义。本文主要阐述海洋沉积物中氮的存在形式与分布、氮的早期成岩和去营养化作用、硝化和反硝化作用以及氮与生物特定种群的关系等，探讨了影响海洋沉积物中的氮循环的主要因素，并分析了海洋沉积物中的氮与生态系的关系，以期对研究氮的海洋生物地球化学过程有所帮助。     

天然胶体中磷的含量及分布

错流超滤(Cross-flow filtration)技术在海洋学上的应用使得海洋胶体的研究日益广泛,它使胶体能够从过去由0.45μm滤膜过滤所得的所谓“溶解”相中被提取出来,独立地进行研究.研究表明[1~5],水体中普遍存在的胶体对于海洋环境中的有机物质、痕量金属和放射性核素的生物地球化学循环具有不容忽视的影响.胶体具有粒径小、比表面积大和富含有机官能团的特性,易吸附一些放射性核素、痕量金属和有机化合物,成为决定海洋中元素的存在形式和迁移过程的重要部分.因此,胶体中无机和有机组分的含量和分布的深入研究有助于进一步了解各种元素的生物地球化学循环过程.     

海洋中锰的生物地球化学循环研究

痕量元素在海洋生物地球化学循环中起的作用已受到越来越广泛的关注,近年来形成了新的国际科学计划———痕量元素及其同位素的海洋生物地球化学研究(GEOTRACES)。锰是GEOTRACES关键参数之一,国际GEOTRACES组织推荐各国组织的GEOTRACES航次对其在全球大洋中的分布进行重点研究。本研究就痕量元素锰的海洋生物地球化学研究进行了较为详细的综述,介绍了锰在海洋中的来源及输送通量、分布、水体中的赋存形式及其迁移转化、生态学功能以及主要的分析方法等。总结了在这一研究领域所取得的成果及存在的不足,并对今后的发展方向进行展望。     

红色中缢虫的生物学特征及其爆发赤潮成因分析

海洋纤毛虫红色中缢虫(Mesodinium rubrum)是一种全世界广泛分布的赤潮生物,从热带、温带到极地水域都有分布,以河口沿岸、上升流区比较常见[1].作为一种具有部分自养性的浮游动物,虽然自身没有毒性,但引发赤潮时会大量消耗水体中的营养盐和溶解氧,使有机物积累,造成近岸甲壳类和软体类动物死亡[1,2],影响其他浮游植物的光合作用[3],引起了国际上的广泛重视.     

北冰洋浮游生物空间分布及其季节变化的模拟

低营养级浮游生物生态动力过程对环境变化的响应非常敏感。随着全球气候变化加剧,北冰洋正在经历快速的环境变化。厘清北冰洋低营养级浮游生物季节分布与变化特征是探究北冰洋生态系统对环境快速变化响应的前提,也是评估北极海区固碳能力的重要依据。基于此,本文构建了海洋–海冰–生物地球化学循环模型,并对北冰洋叶绿素浓度以及浮游生物结构的时空变化特征进行了模拟,结果表明:(1)北冰洋表层叶绿素浓度的峰值主要出现在5月,且太平洋一侧叶绿素浓度高于大西洋一侧;随着海水层化,表层受营养盐限制的海区呈现次表层叶绿素浓度最大值现象,且由陆架向海盆,次表层叶绿素浓度最大值层逐渐加深;9月,叶绿素浓度高值重回水体上层,太平洋一侧海区表层叶绿素浓度呈现较为明显的次峰值。(2)由于太平洋和大西洋入流营养盐浓度及结构的不同,北冰洋表层浮游生物群落结构存在明显空间差异。太平洋一侧,硅藻和中型浮游动物占优,硅藻在5月和9月出现生物量峰值,微型浮游植物在3月、5月和6月维持相对较高生物量;而大西洋一侧,在早春－春末夏初－夏秋经历了微型浮游植物－硅藻－微型浮游植物的演替,总体而言,微型浮游植物和微型浮游动物占优。此外,两侧海区浮游动物浓度峰值相较浮游植物滞后约半月。     

胶州湾沉积物中一氧化碳的微生物产生及消耗研究

本研究通过测定一氧化碳(CO)原位浓度和地球化学参数并结合实验室培养实验,系统地探究了胶州湾沉积物中CO的产生及消耗过程。本文首次测定胶州湾沉积物孔隙水中CO的浓度在46.8～189.9 nmol·L^-1,培养实验结果表明三甲胺及甜菜碱的添加明显促进了CO的生物产生,2-溴乙烷磺酸钠(Sodium 2-Bromoethanesulfonate, BES)及钼酸钠等抑制剂的添加对CO消耗没有明显影响,表明产甲烷过程和硫酸盐还原过程不是消耗CO的主要微生物过程。硝酸盐浓度的增加对CO消耗有明显的抑制作用。研究结果可以为深化海洋沉积物中CO生物地球化学循环及微生物介导的碳循环过程认知提供基础支撑。     

海洋亚硝酸盐氧化细菌的多样性分布及其生态功能研究进展

微生物介导的硝化过程是全球氮循环的一个重要环节, 其中催化亚硝酸盐氧化过程的功能菌亚硝酸盐氧化菌(NOB)受到越来越广泛的关注。目前已鉴定的NOB涵盖4个菌门, 分属7个菌属。其中, 亚硝化螺旋菌属(Nitrospira)由于多样性高、分布广泛成为近年来的研究热点。文章综述了NOB多样性组成、系统进化关系、生态分布特征以及亚硝酸盐氧化和自养固碳的过程机制, 阐述了其在海洋碳氮生物地球化学循环中的功能, 并展望了本领域的研究热点。     

北部湾沉积物中放射性核素的分布特征与控制因素

北部湾是我国大西南地区重要的海上通道,也是我国重要的渔场之一。本研究利用高纯锗γ谱仪系统分析北部湾表层和柱状沉积物中4种最主要的天然放射性核素(²³⁸U、²²⁶Ra、²²⁸Ra、⁴⁰K)含量和分布特征。结果显示,北部湾沉积物中放射性核素含量低于我国大部分海域的结果,高于珊瑚礁区的极低放射性水平的结果。北部湾沉积物中4种核素都存在"蝴蝶"状空间分布特征,该特征主要源于沉积物粒径的非线性调控,且与沉积物总有机碳浓度存在正相关。此外,利用Mn和²¹⁰Pb所指示的氧化还原状态和物理/生物扰动过程也可以对柱状沉积物中氧化还原敏感型核素(比如,²³⁸U)分布产生一定的影响。本文从²³²Th/²³⁸U、⁴⁰K/²³⁸U、²²⁶Ra/²³⁸U活度比值角度,发现北部湾沉积物具有典型的陆源沉积物特征,且显著不同于南海珊瑚礁区中生源沉积物特征。本研...     

中国海洋文化的区域特征与区域开发

海洋文化旅游正在成为一种主流.但目前我国的海洋旅游业与世界上海洋旅游业发达的国家和地区相去甚远.主要是因为我国的海洋区域旅游开发中还存在着海洋文化内涵发掘不足,资源利用水平低,缺乏区域特色.不够重视资源保护等问题.文章分析了我国泛珠三角,长三角和环渤海湾海洋文化的特色,提出了海洋旅游区域开发建议.     

我国海洋自然保护区的发展和分布特征分析

对我国海洋自然保护区发展动态和分布特征进行了分析.根据海洋自然保护区的数量和面积,将其发展过程划分为零发展、零星发展、停滞发展、恢复与快速发展和高速发展5个阶段.基于遥感信息,文章绘制了我国海洋自然保护区分布图,并深入分析了海洋自然保护区的行政分布、类型分布和地理分布的特征.文章还分析了影响海洋自然保护区发展与分布的因素.     

Sex change and morphological transitions in a marine ectoparasite

The fitness of parasitic organisms is strongly driven by their ability to infect potential hosts. Although transmission to a host organism is a key component to the parasitic lifestyle, surviving and reproducing within a host poses additional challenges. Cymothoa excisa is a parasitic isopod that infects Atlantic croaker, Micropogonias undulatus, along the Texas coast and has evolved mechanisms to successfully survive and reproduce within its host. Cymothoa excisa is known to exhibit sex‐change strategies but limited information exists on morphological changes, reproductive output and the timing at which sex change becomes optimal. This study collected Atlantic croaker during a 22‐month survey period and identified parasite prevalence and intensity in the host fish population. Infection rates were constant throughout the year at 19.88% and intensity increased through the season up to a maximum of four parasites. Following collection, isopod morphological parameters were quantified for each life stage (including female, transitional, male and juvenile), identifying shape and size transitions through ontogeny and sex change. Transitional C. excisa isopods only occurred when only one isopod was present in a fish, suggesting that isopods change sex from male to female if they are the first to recruit to an uninfected host. As isopods transition to females they have a large increase in size, legs, and pleotelson (which influence fecundity and anchoring ability), whereas the gonopod, eyes and uropod show a reduction (which are no longer needed for swimming and finding hosts). Data suggest that C. excisa sex change is related to the timing of infection and brood size increases with female size and host size. Therefore, it would be advantageous to be the first isopod to infect a host, as it could change into a female and increase reproductive potential. We discuss hypotheses that could explain the mating behavior of parasitic isopods.     

单细胞海藻有机质热演化特征与成烃性能

以单细胞海藻为材料进行热模拟生烃试验。对其不同温度级别下的元素分析。红外光谱和有机差热等测试分析，结果表明，单细胞海藻有机质演化呈现出阶段性特点，从常温到300℃为未成熟阶段。产烃性能好；300-400℃为主要产烃期，有机质已达成熟阶段；400-500℃时海藻有机质产烃性能明显减弱，为过成熟阶段，热模拟试验结果表明，单细胞海藻是良好的生烃原始母质，并清晰地显示出了单细胞海藻有机质的热演化特征和生烃历程。     

礼乐盆地碳酸盐岩时空分布特征及构造意义

对碳酸盐岩(台地与生物礁)的研究具有重要的油气地质意义和科学价值。渐新世以来, 礼乐盆地及周缘开始了大规模的碳酸盐建造, 至今还有一定规模生物礁持续发育。文章通过拖网约束、井震对比和地震相类比方法对礼乐盆地周缘碳酸盐岩的发育特征、构造背景和时空分布规律进行系统研究。结果表明, 礼乐盆地主要发育孤立、前隆、掀斜断块型台地及生物礁。碳酸盐岩时空发育特征为: 1) 渐新世—早中新世以构造前隆和掀斜断块控制的开阔台地为主, 生物礁零星发育; 2) 早中新世—中中新世表现为大量孤立台地和生物礁; 3) 中中新世之后, 发生台地和礁的淹没, 盆地内主要发育点礁。结合构造背景和重磁特征分析表明, 古隆起、掀斜断块、前隆迁移和岩浆活动为控制礼乐盆地不同时期碳酸盐岩发育的主要构造要素。现今礼乐盆地及周缘大量生长的珊瑚礁, 主要发育在上新世—更新世岩浆活动形成的海山之上。     

南黄海海相地层速度的提取及其特征

南黄海盆地特殊的地震地质条件导致准确获得海相地层速度存在困难。基于本区的多道地震资料,联合使用多数据质控速度分析、初至波层析反演及层控网格层析反演3种方法,提取出了较为可靠的海相中-古生界速度信息。结合提取的地震速度及下扬子区已有钻井信息,总结了南黄海主要海相地层的速度分布。本区海相地层速度整体呈高低相间分布结构,存在速度的突变和倒转。海相下构造层速度高,不同地层间速度差异较小。由于海相下构造层无钻井资料约束,获得的速度信息仍存在不确定性。     

青岛八仙墩碎屑岩微量元素地球化学特征及沉积环境意义

以青岛八仙墩碎屑岩样品中微量元素测试结果为基础,结合碎屑岩沉积构造等方面的证据,选用对沉积环境反映比较敏感的Sr、Ba、Th、U、V、Ni等微量元素指标,分析地层中微量元素含量及微量元素之间比值与沉积环境之间的对应关系,探讨了八仙墩碎屑岩的沉积环境。水平层理、冲洗交错层理、丘状交错层理和洼状交错层理等沉积构造以及浊积岩的鲍马序列都指示八仙墩碎屑岩为海相成因。八仙墩碎屑岩中的Sr/Ba(0.42~4.16,平均值为0.78),Th/U(3.82~6.78,平均值为4.88),V/(V+Ni)(0.75~0.95,平均值为0.82)和弱的Ce负异常表明八仙墩碎屑岩是在还原环境条件下形成的海相碎屑岩。被崂山花岗岩侵入,以及本套地层底部、来自苏鲁高压-超高压变质带的花岗片麻岩砾石,说明八仙墩碎屑岩形成于中生代,是一套中生代的海相地层。本套碎屑岩指示南黄海盆地深部应有相应的海相浊积岩地层,是良好的油气储层,对南黄海海相地层油气勘探具有重要的指示意义。     

The atmospheric distribution of lead over a number of marine regions

A data base of 111 filter-collected marine atmospheric particulates is used to describe the distribution of lead over the North and South Atlantic, the Mediterranean Sea, the Red Sea, the Gulf of Aden and the northern and central Arabian Sea. The distribution of atmospheric Pb is assessed in terms of enrichment factor diagrams, and it is shown that over the marine regions studied in both the Northern and Southern Hemispheres the distribution of Pb in the atmosphere is controlled by the mixing of a background component, or components, with crustal material within certain concentration limits. For the Northern Hemisphere samples used in the investigation there is a reasonably well-defined Pb concentration minimum of ～ 0.6 ng m^?3 of air; however, this will be severely decreased in more remote Northern Hemisphere marine regions. Geometric average Pb atmospheric concentrations vary from one marine region to another, ranging from ～ 0.98 ng m^?3 of air for the South Atlantic westerlies to ～ 15 ng m^?3 of air in the North Atlantic westerlies; although the latter reduces to ～ 7 ng m^?3 of air when ‘polluted’ samples are excluded. Lead sea-surface deposition fluxes are calculated on the basis of two deposition velocities (0.25 and 1 cm s^?1), the largest flux (220 ng Pb cm^?2 yr^?1) being found for the westerlies over the eastern margins of the North Atlantic. The distribution of lead over the North Atlantic is assessed in terms of the global lead budget and it is estimated that a maximum of ～ 24% of the total ‘natural’ lead injected annually into the World atmosphere, and ～ 3.5% of the anthropogenic lead injected annually into the Northern Hemisphere atmosphere, are deposited over the North Atlantic sea surface.