边缘海浮游生态系统对生物泵的调控作用

海洋生物泵及其与碳循环关键生物地球化学研究是当今全球变化研究的前沿课题。边缘海是全球海洋的重要组分,在生态系统的物质循环、能量流动和气候调节中起着十分重要的调控作用,同时也是海洋生态系统和生物地球化学过程相互作用研究的热点和难点区域。针对"边缘海浮游生物群落结构如何调控生物泵效率"这一科学命题,归纳分析了浮游生态系统主要生物组分及其在碳循环和生物泵(颗粒有机碳输出)过程中的作用,总结了当前国内外相关研究进展和存在的问题。目前大多数的研究思路是将整个浮游生态系统看成黑箱模式,关注该生态系统某些方面的动态与生物泵效率的关系。最新研究表明,浮游生态系统对生物泵的调控并不是简单的线性关系,该系统内不同营养级间的碳流与颗粒有机碳输出的相关过程非常复杂。简单地利用浮游生物不同类群(含营养级)生物量和生产力等指标来阐明浮游生态系统结构和生物泵效率的耦合机制非常困难。针对当今存在的问题,提出从整个浮游生态系统入手,在研究生态系统群落组成和生物量(即各类群颗粒有机碳储库)的基础上,更加关注有机碳在不同营养级之间的转换过程及其速率,期望阐明影响生物泵效率的关键生物地球化学过程和机制,同时构建不同浮游生态系统的碳流传递过程和颗粒有机碳的输出模式,从而最终揭示浮游生物群落结构调控生物泵效率的问题。     

高寒地区湖泊浮游病毒时空分布特征

湖泊中浮游病毒的丰度在10⁵~10⁸ mL^-1,是浮游微生物中丰度较高的组分,在湖泊水生态系统中扮演着重要角色。病毒对宿主的侵染和裂解可以调节微生物群落的丰度、生产力、组成和种群多样性,同时还可以将宿主细胞的大量物质释放到湖泊中,改变碳循环和营养物质流通,进而影响生物地球化学循环。高寒地区湖泊水生态系统结构简单,主要以微生物为主,浮游病毒对微生物具有重要的调节作用,但目前研究较少。综述了近几年国内外对高寒地区湖泊病毒生态学的相关研究进展,主要包括病毒的时空分布以及与生物和非生物因子的关系、病毒与宿主的相互作用关系以及病毒对湖泊碳循环和微生物食物环的作用,发现高寒湖泊浮游病毒分布较广、多样性较高以及溶原性是病毒重要的生活策略,同时也得出由病毒裂解作用释放的有机碳对微生物活性和微生物食物环具有重要的作用。在此基础上,对今后我国青藏高原湖泊浮游病毒的研究提出了展望。     

平水期东洞庭湖主要入湖口藻类群落结构特征对环境因子的响应

为了更深入的了解流速、水深等水文条件对湖泊浮游藻类分布特征的影响,选择平水期东洞庭湖为研究对象,研究了该湖泊7个不同断面处的浮游生物群落结构特征、生物量、生物多样性等多方面的内容,并结合湖泊水体环境指标调查,深入分析了环境因子对浮游植物优势种群分布的影响规律。结果表明,就2017年平水期东洞庭湖的调查而言,湖泊水体流速的大小对优势种群的浮游藻类密度影响较大,水体流速越大,优势种的浮游植物密度越小;平水期的东洞庭湖中较小的水量和流速,加上充足的营养,容易导致湖泊水体水质变差;不同的浮游植物优势种群的分布受各种环境因子影响的程度不同。     

南海北部秋季活体浮游有孔虫的组成与分布

对2004年9月采自南海北部海区19个站位40个垂直浮游拖网样品中的活体浮游有孔虫进行了定量分析, 探讨了该区秋季现代有孔虫的组成、分布及其影响因素.研究表明, 该区秋季现代浮游有孔虫以热带暖水群落为主, 呈现出明显的区域变化.浮游有孔虫的丰度主要呈西北高、东南低的分布格局.浅层水种G. sacculifer和G. ruber的高含量主要出现在近岸带; N. dutertrei的高含量主要出现在外陆架和陆坡区域; G. menardii的高含量主要出现在深水区域; G. calida和G. aequilateralis两水种的含量分布有明显的相似性, 主要出现在深水区, 在越南岸外站位其含量远高出区域其他站位.研究认为, 南海北部秋季水体浮游有孔虫的分布主要受初级生产力和水深的共同制约, 高初级生产力水平下浮游有孔虫的丰度明显要高, 水深则对中深层水种G. menardii、G. calida和G. aequilateralis的分布有明显的制约作用.南海北部秋季温跃层的温盐结构对中层水种N. dutertrei、G. glutinata、G. calida和G. aequilateralis的分布有一定的影响.此外, 暖涡水体对浮游有孔虫的丰度和组成也有明显影响, 位于暖涡中心区的浮游有孔虫丰度明显增高, 特征属种G. sacculifer的含量明显高出周边站位.P. obliquiloculata的高含量主要出现在东北部黑潮分支影响区.      

风浪对湖泊浮游生物影响的研究进展

风浪在自然水体中广泛存在,是浮游生物生存环境的本质特征。在湖泊（特别是浅水湖泊）中,风浪过程广泛影响着水体的物理、化学特性,并直接和间接对浮游生物产生重要影响。综述了风浪对湖泊浮游动物、浮游植物和浮游细菌影响的相关研究。风浪对浮游生物的时空分布及其在塑造浮游生物系统的结构和功能中发挥了至关重要的作用:风浪条件在浮游生物的行为、营养盐吸收速率和通量、捕食及其生长、竞争和演替等方面均具有广泛且重要的影响,并显著影响着水体食物网的结构和功能,最终对湖泊生态系统的结构和功能产生潜在的影响。提出了未来研究的主要方向为进一步揭示全球气候变化条件下风浪在湖泊中的生态环境效应,为富营养湖泊的治理和管理提供新的认识和决策支持。     

深海生源碳酸盐沉积物形成研究及其环境意义

生物源碳酸盐是海洋沉积物的组成部分,在深海更是如此,钙质软泥约占大洋面积的一半、全球面积的四分之一。深海造碳酸盐生物与浅海不同,主要不是底栖生物而主要是浮游生物,其中以浮游有孔虫、颗石藻、浮游软体动物翼足类、异足类等主物群最多。当生物碎     

藏南定日地区Cenomanian/Turonian界线附近的生物古海洋事件

藏南定日地区在白垩纪中期发育一套浅灰色深灰色的以钙质页岩、泥灰岩及微晶灰岩为主的浅海陆棚相沉积,岩石中除含较高的粘土矿物及陆源石英矿物颗粒以外,还含有十分丰富的有孔虫化石。依据浮游有孔虫Helvetoglobotruncana praehelvetica的首次出现将C/T界线置于样品9922及9923之间,该界线位于Whiteinella archaeocretacea化石带之中。通过定量分析,该区有孔虫的丰度、分异度以及浮游与底栖有孔虫比率、具旋脊与不具旋脊有孔虫的比率等指标在剖面纵向上表现出3个明显的演化阶段,即Rotalipora cushmani带上部、W.archaeocretacea带及H.helvetica带下部,有孔虫动物群的变化特征完整地记录了C/T界线附近古海洋事件的全过程。该次事件中,碳稳定同位素δ¹³C值存在着明显的异常变化——正向偏移,元素地球化学U、Th及K的丰度也表现出明显的异常变化,其丰度值均比标准平均值偏高。所有这些特征均是在全球洋脊迅速扩张这一背景下海平面发生剧烈变化的结果。     

南海西部浮游有孔虫含量与水深关系定量研究

南海西部4°～18°N,1085～115°E海域表层沉积物中有孔虫定量分析表明,从陆架至深海盆区,随着水深增加,底栖有孔虫丰度总体呈下降趋势;而浮游有孔虫在上陆坡区水深200～2 000 m处最丰富,向浅水和深水方向,其丰度均下降,浮游有孔虫百分含量（P）与水深（D）有明显的相关关系。但在陆架区和陆坡－深海盆区,两者关系完全不同：在陆架区随水深增加浮游有孔虫百分含量明显增大,而在陆坡－深海盆区,两者呈负相关关系。经定量拟合水深小于200 m的陆架区,浮游有孔虫含量与水深满足关系式：lnD＝0.021P＋3.208;而在水深大于200 m的陆坡－深海盆区,两者满足D＝－5263P＋52 105.2。这主要是由于陆架区随水深增加,浮游有孔虫增加,但水深大于200 m后,碳酸盐的溶解起主要作用,浮游有孔虫比底栖有孔虫更易于溶解,造成其含量随水深增加而下降。     

鄂霍次克海南部OS03-1岩心MIS6期以来的沉积记录及其古环境意义

通过对取自鄂霍次克海南部的柱状岩心OS03-1的古海洋学研究,包括浮游有孔虫壳体AMS14C测年、底栖有孔虫壳体δ18O分析、蛋白石含量测定、有机碳含量测定、浮游有孔虫组合、冰筏碎屑含量变化、沉积物粒度分析等内容,建立鄂霍次克海OS03-1岩心年代地层学框架,分析该海区古表层海水温度、古生产力变化,并研究其古环境意义。结果表明,Neogloboquadrina pachyderma(sin.)百分含量变化曲线与Globigerina bulloides百分含量变化曲线呈很好的负相关性,与氧同位素曲线对比显示,两者均可作为该海区古温度替代性指标;浮游有孔虫绝对丰度、蛋白石含量、有机碳含量变化显示,研究区古生产力水平整体表现为间冰期较高、冰期较低;冰筏碎屑和沉积物粒度特征指示,鄂霍次克海南部间冰期陆源粗颗粒百分含量较冰期高。     

莺歌海盆地DF1-1-11井有孔虫生物地层与沉积环境研究

结合ODP184航次及2008年"国际地层表"等研究成果,对莺歌海盆地基准井DF1-1-11井岩屑地层(630～3508 m)的有孔虫定量分析资料进行研究,建立可靠的生物地层及年代地层格架,并通过对钻井中有孔虫丰度、分异度、浮游比例、组合特征及古水深估算分析,讨论了DF1-1一11井中中新世以来的沉积环境演化.研究结果...     

海洋浮游生物原位观测技术研究进展

原位观测技术在生物海洋学过程研究中的应用,从海洋生物多样性、海洋生物的生理生态响应和宏观的生态过程及其变动机制等方向的研究中得到迅速的发展,极大提高了对海洋生物学、生态学以及不同时空尺度生物地球化学过程的认识.包括原位光学检测技术、水下显微摄像与自动化鉴定技术、水下流式细胞技术、分子生物传感器等新型原位观测技术,拓宽了各类型观测平台的研究对象范围.重点阐述生物海洋学原位观测技术的发展现状、应用实例及其在立体海洋观测系统中的应用前景.     

成像光谱技术在典型蚀变矿物识别和填图中的应用

成像光谱矿物识别和填图技术是中国国土资源调查和监测重点发展的高新技术之一。笔者以国土资源调查应用为主要目标,研究了成像光谱矿物识别和矿物填图技术实用化中的一些关键技术问题。分析了白云母和绿泥石两种重要蚀变矿物的光谱特征及光谱变异特征;以新疆东天山黄山地区的HyMap数据为例,对目前已较为系统化的成像光谱识别技术(如MNF变换、像元纯度指数PPI和N维可视化端元识别NDVI)在典型蚀变矿物识别和填图中的应用进行介绍。     

海底大地电磁信号采集的技术难点

海底大地电磁探测要解决的首要问题是海底信号采集。对于陆上已广泛使用且采集技术已较为成熟的大地电磁测深法来说 ,该方法在海洋中的应用并不是一个简单的方法移植问题。由于海洋环境的严酷、海上作业的风险和海底信号微弱 ,要实现海底大地电磁信号采集面临着重重困难。为实现预期的探测目标 ,需采用一系列高新技术 ,包括微弱信号检测技术、海底多台观测系统的高精度同步技术、智能化控制技术、水下密封承压技术以及硬件系统集成技术等等。对海底大地电磁探测所遇到的难点技术问题作了初步的探讨     

Impact of Farakka barrage on the hydrology and fishery of Hoogly estuary

Construction of the Farakka barrage on the Ganga River in April 1975 to augment water supply to the Calcutta port has brought about a significant increase in freshwater discharge in its distributary, the Hoogly estuary. This has naturally resulted in major changes in the ecology of this estuary, causing modifications in the structure of its fishery resources, fishing pattern, and fish production. This paper presents observations on salinity, plankton, bottom biota, fishery resource, and fish production of different zones of the Hooghly estuary during the period 1982–1992. Comparison with similar studies made before and immediately after commissioning of the Farakka barrage (1975–1977) has revealed that the increased freshwater discharge has resulted in considerable decrease in salinity throughout the estuary. The freshwater zone now extends toward the mouth of the estuary. The true estuarine zone has moved seaward and the marine zone has been restricted to the area near the mouth of the estuary. This has effected major changes in plankton dynamics, sharp decline in the fishery of marine and neritic species in the upper estuary, caused a significant increase in catch ofTenualosa ilisha and an over twofold increase in the average annual fish landings from the estuary as a whole. New zonations have been proposed based on the presently, observed salinity values, which are the most significant factor in determining the fishery of any estuary. An interdisciplinary study of the ecology of the new zones is needed to establish their correct biological characteristics.     

机载InSAR数据自动生成DEM技术及其在内蒙古丰镇地区的应用

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术是传统的合成孔径雷达技术和射电天文学中的干涉测量技术相结合而发展起来的一项新的遥感技术,这一新技术以其在大范围地表高程测量和地表变形测量方面所具有的独特优势和巨大潜力,而成为对地测量和地学科学研究的一个重要的工具。同星载InSAR相比,机载InSAR在高分辨率区域测图方面具有较大的优势,而且数据采集的时间安排及飞行方位选取方面相对较灵活。而且SAR是一种主动微波遥感技术,具有全天时全天候的工作特征,这一技术也正在成为中国西部困难地区测图的一个非常有效的工具。在详细分析应用机载InSAR数据测量地表高程的基本原理的基础上,提出了机载InSAR自动生成DEM的技术流程,并以内蒙古丰镇地区的机载InSAR数据为基础进行了试验研究,取得了较好的效果,为这一新技术的进一步实际应用奠定了基础。     

Observations of Thin Layers in Coastal Hawaiian Waters

Thin layers of plankton have been documented in a wide variety of environments. The growing body of observations indicates that these features are a critical component of marine ecosystem dynamics and functioning. In the past two decades, much of the research on thin layers was undertaken in temperate coastal waters. Here, we report the first known observations of thin layers of phytoplankton in tropical Hawaiian waters. We conducted an overnight shipboard study during which time we made high-resolution observations of physical and optical structure in the water column. During the overnight cruise, we observed the greatest number of thin layers in the early evening hours when thermal stratification was strongest and most persistent due to a combination of warm air and surface water, as well as light winds. A comparison of these observations with those from temperate regions leads us to hypothesize that the nature and persistence of the physical structure is very important in determining the persistence of thin layered structures. Because plankton biomass is generally lower in tropical regions, the heterogeneous aggregation of food in thin subsurface layers may be more critical to the marine ecosystem than it is in temperate regions where plankton are generally more abundant.     

海相生烃碎屑岩的沉积环境及有机质的分布

湖相与海相生烃岩的沉积环境不完全相同。文章根据国内外有关海相生烃岩沉积环境的资料，探讨了富含有机质泥岩的沉积模式。古海洋学、地层层系及浮游有孔虫的研究成果表明环北大平洋地区生烃岩出现的层位及沉积时的古气候有相似性。笔者还应用层序地层学及有机地化资料，讨论了有机质的分布及其控制因素。     

海洋沉积物中现存微生物化学标志物完整极性膜脂研究进展

完整极性膜脂作为活的微生物细胞的化学标志物,能够反映海洋沉积物中现存微生物群落结构和生物量等信息.与生物学方法相比,完整极性膜脂分析技术具有无需培养、快速和普适性等特点.综述了海洋沉积物中细菌和古菌的细胞膜完整极性膜脂的组成特点及其在生物地球化学和微生物生态学等研究中的应用,重点评述了在生物地球化学循环中有特殊作用的微生物,如厌氧氨氧化细菌、甲烷氧化古菌、氨氧化古菌、具有四醚膜脂结构的海洋泉古菌等,或者是一些特殊生态系统,如冷泉、海底深部生物圈等研究中完整极性膜脂应用的进展.还简要介绍了完整极性膜脂的分析方法,并对其应用前景进行了展望.     

生态交错带理论及其在海洋生态学中的应用

在介绍生态交错带理论的基础上,提出开展海洋生态交错带研究。海洋生态交错带定义为相邻海洋生态系统之间的过渡区。海洋生态交错带主要研究内容包括：①建立海洋生态交错带的划分标准;②生态交错带的三维结构;③生态交错带的生态功能;④海洋生态交错带对全球变化的敏感成分和响应机制;⑤海洋生态交错带的生物多样性维持机制;⑥海洋生态交错带与渔场形成的关系。讨论了海洋生态交错带与陆地生态交错带和海洋锋面的不同之处,指出海洋生态交错带研究极有希望成为海洋生态学新的生长点。     

海底浅表层信息声探测技术研究现状及发展

回顾了我国海洋仪器研发的历史,综述并对比了多波束测深、侧扫声呐和浅层剖面仪等海底浅表层信息声呐探测技术的国内外研究现状:经过数十年的海洋技术研发,国内在设备研发、数据资料处理方法研究和探测数据资料应用研究等方面已取得了较丰硕的研究成果,但同时也发现在当前国内海洋技术研发中仍存在一些潜在的问题,与国外相关海洋技术尚存在一定差距。以维护海洋权益为目标的系列重大海洋基础勘测项目的启动和深海资源勘查及研究的纵深发展是近年海洋技术得以快速发展的源动力。声学底质分类、声学海底原位测试、动力地貌和构造地貌等是目前海底浅表层声探测信息资料应用于海底科学研究的热点。对海洋技术的可持续发展提出了几点建议：①提高理论研究水平;②加快仪器设备研制的国产化进程;③加强自主知识产权数据处理软件的研发;④进行探测数据资料的深层次利用研究。