胶州湾的初级生产力和新生产力

海洋初级生产力是海洋食物链的基础,是进行海洋生物资源评估和合理开发利用的基本依据。70年代在国际生物圈计刘(IBP)的推动下,本领域的一些学者曾在世界各大洋的代表性海区进行过大量现场观测研究。最近,随着世界性的资源与环境问題的日趋严重,全球C循环已成为人们关注的研究课题。海洋初级生产力是了解全球C循环必不可少的指标之一,因而再度成为生物海洋学家的研究对象。新生产力是总初级生产力的一部分,亦是海洋N循环的特征参数,对于大洋水域而言,它反映了真光层生物群落的净生产力,代表了真光层向下输出的C通量,是当今有关国际研究计划,如全球海洋通量联合研究( JGOFS)的核心内容之一。初级生产力和新生产力的研究,对于海洋生物资源的持续利用和C、N生物地球化学循环具有十分重要的意义。 胶州湾作为我国温带地区的典型海湾,已成为我国生态研究系统网络(CERN)的野外观测站。代表性的地理位置和强度开发下的生态条件,使其生态学资料在环境监测和资源开发方面极具理论意义和应用价值。胶州湾的初级生产力曾用黑白瓶生氧量法测定过(郭玉洁等,1992),而新生产力的实测研究在国内尚属空白。本文运用14C,15N同位素示踪方法,在胶州湾进行了季节性的初级生产力和新生产力现场实验研究,获得了比较系统的观测资料。     

生物海洋学研究中15N技术的方法与问题

近20a,人们对海洋浮游生物N代谢、真光层N循环以及各种途径的N通量有了比较全面的了解。这在很大程度上取决于~(15)N技术在生物海洋学研究中的应用。不论是N的吸收实验与再生实验,还是营养动力学研究和不同N源相互作用研究,以及解N作用和硝化作用,从室内模拟到现场测定,从单胞藻生长观测到浮游植物-浮游动物N循环试验,无一不与~(15)N技术有关。特别是海洋学研究领域的一个全新的概念——“新生产力”——也是~(15)N技术的应用产物。这个概念的提出,又使得~(15)N技术的应用超出了海洋生态系物流研究的范围,而成为生源要素生物地化循环研究乃至海洋对大气     

全球变化研究中化学海洋学的几个新领域

本文阐述IGBP(国际地圈生物圈计划),JGOFS(全球海洋通量联合研究),WOCE(世界海洋环流实验)等计划中化学海洋学研究内容及当前的研究进展,重点讨论当今化学海洋学最新领域即海洋中溶解有机碳、新生产和化学示踪物质的研究,对化学海洋学研究现状和发展趋势进行评论。 l IGBP,JGOFS,WCOE计划中的化学海洋学     

生物要素的海洋生物地球化学过程研究进展

新学科的诞生是社会发展的需要,人类社会发展到今天,由于人类面临的资源与环境问题,使占全球面积71%的海洋成为21世纪开发的重点领域。然而,各成体系的海洋化学、海洋生物、海洋地质和海洋水文,已难以适应认识和解决当前面临的全球变化问题的需要。80年代初,随着国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球海洋生态系统动力学(GLOBEC)、全球海洋真光层研究(GOEZS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)等重大国际合作计划的兴起,处于这些学科交叉点上的海洋生物地球化学这新的分支学科应运而生,至90年代,这一边缘交又研究方向已成为海洋学研究的前沿领域。 我国的海洋生物地球化学研究虽起步较晚,但已取得飞速发展。至今,已开展实施了渤海生态系统动力学、东海海洋通量、台湾海峡生源要素生物地球化学过程、南海碳通量、南沙群岛珊瑚礁生态系物质循环等一系列重点项目的研究,强有力地推动了这一边缘交叉学科的发展。 海洋生物地球化学是利用化学、地质、生物、物理的观点综合研究海洋中物质循环的过程与规律,突出的特点是研究生物作用下的地球化学过程,研究的主要对象是生源要素(C,N,P,S,Si等)及与生物过程有关的其他元素。 本文从真光层内生源要素的循环、海水中颗粒物的生物地球化学过程、沉积物-海水界面过程中的生源要素,以及微型生物在生源要素的海洋生物地球化学循环中的作用等方面阐述了生源要素的海洋生物地球化学过程研究进展,以期推进我国该领域研究水平的提高。     

近40年来对南海化学海洋学研究的新认知

作为西太平洋最大的边缘海, 南海在全球海洋和海洋学研究中占有重要地位。近40年来, 南海的化学海洋学研究取得了大量系统的新发现、新认识, 提出了不少新的理论观点, 对全球海洋学的发展进步做出了重要贡献。研究发现了南海次表层存在以海水亚硝酸盐为代表的生态环境参数极值现象, 不同参数水层深度范围不同, 由此形成的跃层生态系统有着与其他生态系统显著不同的特点。从系统研究获知, 南海碳循环过程十分复杂, 生物作用下的生物泵过程以及碳源汇区域和季节变化巨大, 南海碳源汇在不同的区域不同的时间的性质和强度迥异, 全年尺度上总体表现为大气二氧化碳的弱源。南海北部的珠江口邻近海域和深海盆的生态环境特征与化学物质循环和陆架边缘海、珊瑚礁等密切相关, 但又与陆架边缘海、珊瑚礁等显著不同, 表现为珠江口底层存在缺氧现象, 珠江口海域是一个以缺氧为特征的生态脆弱区。在系统认识南沙珊瑚礁生态系统物质循环快速、生物过程控制着化学物质的垂直转移的基础上, 提出了维持珊瑚礁生态系统高生产力的新机制——“拟流网理论”。对南海沉积物化学的系统研究认识到, 沉积物-水体化学物质循环有密切的耦合关系, 南海珊瑚礁或沉积岩心化学物质分布变化可反演其历史变化, 如南海冰期表层海水古生产力为间冰期的1.6倍; 晚中新世南海南部发生了一次“生物勃发事件”, 其生产力主要受季风和陆源营养物质输入量影响; 东北季风与西南季风在不同区域其影响程度不同等。40年来南海化学海洋学研究的这些新发现和新认识对系统揭示南海的海洋学过程奠定了强有力的基础, 未来南海化学海洋学研究也必将为南海资源环境的可持续利用提供科学支撑。     

基于O2/Ar比值估算海洋混合层群落净生产力的研究进展

群落净生产力(NCP)是海洋混合层中光合作用和群落呼吸作用的差值,代表了从表层海水向深层海洋输送的最大有机质量,是衡量生物活动对上层海洋碳循环影响的有效指标。海洋混合层的溶解氧浓度主要受物理过程和生物过程控制,而惰性气体氩(Ar)的分布主要受物理过程以及温度和盐度对溶解度的影响,由于O2和Ar具有相似的物理特性,因此氧氩比值(O2/Ar)消除了物理过程对海水中溶解氧的影响,其偏离平衡值的量(ΔO 2/Ar)可表征生物过饱和氧,并可据此估算群落净生产力。随着质谱技术的发展,连续走航测定O2/Ar比值技术得到广泛应用并可以获得高时空分辨率NCP分布,因此成为估算海洋混合层NCP的重要方法。本文介绍了基于O2/Ar比值法估算群落净生产力的原理,综述了用O2/Ar比值法估算海洋混合层中群落净生产力的研究进展,探讨了估算模型中存在的不足及解决办法,并对其未来发展方向做了展望。     

对生物海洋学内涵的理解

中国科学院海洋研究所是从一个海洋生物实验室发展起来的综合性海洋研究机构,生物海洋学的理念、科学内涵、科学视野、生物海洋学对海洋科学发展的推动作用等在海洋研究所的发展历程中得到完美体现,生物海洋学也一直伴随整个研究所的壮大而不断发展。在中国科学院海洋研究所成立70周年之际,从生物海洋学角度回顾研究所发展历程,将会加深我们对海洋科学不同学科间的相互关系、相互配合、学科交叉、融合发展的意义的理解,对海洋科学未来发展起到积极推动作用。     

^234Th作为海洋学中示踪剂的研究进展

^234Th是海洋中日、周、月时间尺度上和颗粒物运动有关的过程的良好示踪剂,常用于海洋碳循环最为重要的区域——真光层中颗粒物的循环,以及和生物中介有关的及一些相对较快发生的海洋过程的研究。^234Th对我们研究由CO2循环导致的全球变暖问题,了解各种元素和化合物在海洋中的分布行为和最终归宿,促进全球质量平衡归宿模型的构建,研究某海域的生物泵与初级和新生产力,促进我们对海洋的进一步了解并引导它健康可持续地为人类所利用等方面有着重要的意义。简要论述了。^234Th作为海洋学中示踪剂的原理和发展过程,比较了目前所使用的各种采样和测量方法,详细介绍了它在垂直通量、颗粒物循环、水平传输和沉积物动力学等方面的应用,并针对目前存在的问题和不足简要归纳了未来研究的方向。到目前为止,^234Th仍然是最快的自然颗粒物活性计时器,而样品处理、分辨率和处理量等方面的进步则推动了。^234Th在海洋学研究中更广泛的应用。开阔大洋中很多^234Th工作都是在JGOFS计划的支持下进行的,因此,^234Th应用的潜在前景可针对JGOFS计划未完成的问题而进行深入研究。     

利用14C标记技术测定海洋初级生产力的绉议

<正>海洋初级生产力是指海洋中初级生产者(主要是浮游植物)通过光合作用或化学合成生产有机物的能力或速率[1-2],它是海洋生态系统中其他异养生物的生存基础,并从根本上影响着全球生物地球化学循环[3]与气候变化[4]。研究表明,海洋浮游植物通过光合作用不仅贡献了生物圈内的一半净初级生产力(以碳计约为5×1013 kg/a)[4],提供了生态系统中其他有机体生长与新陈代谢所需要的初级有机物能源,限制     

大洋真光层中的新生产力和N的来源

新生产力是理解海洋生物生产和碳循环的重要概念。20世纪80年代初,用地球化学方法得出的大洋的新生产力大大高于用生物方法估计的数值,这一结果在海洋学界引起不小的轰动,并成为海洋学研究的主线之一。在随后的时间里,许多海洋学家致力于解释这一差异形成的原因,直到今天,这一努力还在继续。作者对该研究的发展历程和研究现状做一综述。     

~(234)Th/~(238)U不平衡法及其在海洋颗粒物循环研究中的应用

一直以来,对于测定从海洋表层到深层整个全水柱的颗粒物输出通量都是一个很大的挑战。放射性元素~(234)Th因其合适的半衰期(t_(1/2)=24.1d)和超强的颗粒物活性而被广泛应用于示踪颗粒物的循环以及和生物有关的海洋过程,并且~(234)Th/~(238)U不平衡法因其采样简单且能得到高分辨率的垂向和水平向数据而具有更远的发展前景。主要介绍了~(234)Th/~(238)U不平衡法的原理、发展历史、采样和分析方法及其在海洋颗粒物循环过程和其他海洋学研究中的应用、存在的问题和发展前景,并重点探究其对于研究颗粒物有机物再矿化过程和受控机制以及深海碳循环的可能。     

近代物理海洋学(包括海——气相互作用等)研究的进展

物理海洋学,亦称动力海洋学,目前已成为研究、发展海洋学及海洋事业的前导学科,近年来进展的颇为迅速。本文将把近代物理海洋学(包括海——气相互作用等)研究中的,有关海洋热盐结构、海洋环流、潮汐、海浪、风暴潮及海洋——大气相互作用等方面的进展,作一概括综述。在本文撰写过程中,多承山东海洋学院文圣常、陈宗镛苏育嵩、沈积钧、陈成琳、秦曾灏、孙士才等同志提供素材,在此表示衷心感谢。现分别简述如下:     

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。     

大海洋生态系

什么是大海洋生态系?1984年美国生物海洋学家谢尔曼(Sherman)和海洋地理学家亚历山大(Alexander)博士正式提出大海洋生态系(large marine ecosystem,LME)的概念。最初的大海洋生态系概念包含以下几点:①世界海洋中的一个较大的区域,一般20万平方干米以上;②具有独特的海底深度、海洋学和生产力特征。     

基于VGPM的中国近海净初级生产力的时空变化研究

海洋初级生产力对影响全球碳循环有显著作用,在一定程度上控制着海–气界面CO2的交换,是全球气候变化中的重要课题。随着科学技术的发展,卫星遥感资料已经被广泛地应用于海洋初级生产力研究,文章利用中等分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星遥感传感器资料(2003—2014年)分析我国近海海域海洋净初级生产力在近十几年的月度、季度、年度变化趋势,以期对相关研究提供参考。     

对海洋生态学和生物海洋学的浅析

海洋生态学和生物海洋学的研究内容大多交叉、重叠。为利于学科发展,文章在简述学科的产生与定义的基础上,强调学科之间要加强合作,适当分工。建议:海洋生态学侧重研究生物之间的相互关系和对环境的适应性、生存策略,并积极与经济、社会和文化相关学科交叉、融合;生物海洋学侧重于研究生物在海洋环境中的作用和功能,把推进对海洋的认识放在首位,加强与物理海洋学、化学海洋学的耦合,为海洋在地球四大圈层的相互关系中展现活力。据此,以渔业海洋学、海洋生态灾害和生物对地质的作用为例,阐述海洋生态学和生物海洋学的理解及其相互之间关系。     

~(14)C法测定海洋初级生产力

一、引言早在五十年代Steemann-Nielsen就提出用~(14)C法测定海洋浮游生物初级生产力.后来此法为更多海洋工作者采用并相继发表了有关文章如Doty和Oguri 1959;Strickland和Parsons 1968等.特别是液闪技术问世以来,~(14)C法在海洋学上应用更为广泛.应用液闪技术测量~(14)C放射性强度的优点是:含~(14)C放射性样品能与闪烁液充分接触;测量的几何条件接近4π;射线在样品中自吸收少;对弱β射线的~(14)C测量效率     

韩国的海洋政策(续)

世界对海洋的科学研究已从原来的观察和描绘转移至对其变化过程的研究,从科目内在的研究向科目间的研究发展。科目间的研究计划正在研究物理海洋学对海上浮游生物及鱼类动物的影响(GLOBEC)、大气和海洋的相互作用(TOGA和WOCE)、化学和生物的相互影响(JGOFS),以及地理和海洋间的相互作用     

东海、黄海浮游植物生物量的粒级结构及时空分布

浮游植物是海洋初级生产力的主要贡献者,初级生产过程是碳的生物地球化学循环的基础,它启动了海洋生态系统的能量流和物质流,支持着大量的渔业生产量.不仅如此,通过复杂的反馈机制,这一过程还对全球气候变化系统产生深远影响.沿岸海域只占全球海洋面积的8%,但却提供了26%的全球生物生产量和2/3到3/4的世界渔业产量.因此,许多重大的国际研究计划,如海岸带陆海相互作用(LOICZ)、全球海洋生态系统动力学研究(GLO-BEC)等,都将近海浮游植物研究作为非常重要的课题.     

全球海洋学科布局及发展趋势研究——基于学术文献计量分析

海洋学的发展对我国成为海洋强国具有战略意义,但是作为是一门综合性的交叉学科,海洋学科有其复杂的特点。以海洋研究的学术文献为对象,以Web of Science核心合集数据库为主要数据来源,通过对近5~10年的研究文献的统计、分析和对比,从文献计量的角度分析全球海洋研究的现状、学科布局和学科发展趋势以及对我国海洋学科的发展的启示。