基于蛋白组学分析杜氏盐藻对不同浓度CO2的响应

用气体混合仪设置不同的CO_2浓度处理组,测定了杜氏盐藻(Dunaliella salina)细胞密度、碳酸酐酶活性、甘油含量等生理指标,结合蛋白质组学分析方法,比较了不同CO_2浓度下细胞内主要代谢路径蛋白表达的差异。结果表明:在一定范围内,随着CO_2浓度的升高,杜氏盐藻的生理活性及光合活性提高;而CO_2浓度过高对盐藻生长呈抑制作用; 3%CO_2浓度最适于本实验杜氏盐藻藻株的生长。随着CO_2浓度的升高,胞外碳酸酐酶活性下降。低浓度的CO_2有利于β-胡萝卜素的积累,且光系统Ⅱ(PSⅡ)光合活性在CO_2浓度0.03%～3%范围内上升, CO_2浓度达9%时降低,与光合作用相关蛋白的表达趋势接近。上述结果说明杜氏盐藻可能通过调节光合作用中叶绿素等捕光色素的合成及相关蛋白的表达笼统,以响应CO_2浓度的变化;而过高浓度的CO_2可对细胞产生氧化损害,引起热激蛋白和超氧化物歧化酶等蛋白含量的上调以应对氧化胁迫。     

大气CO2浓度升高对鳗草植株生长的影响

在人工模拟大气CO_2浓度升高的调节系统条件下,研究了4个不同大气CO_2浓度(380×10~(-6)(对照组,当前大气CO_2浓度)、750×10~(-6)(对应21世纪末大气CO_2浓度)、1 900×10~(-6)(对应23世纪末大气CO_2浓度)、变化组(CO_2浓度由380×10~(-6)逐步升高至1 900×10~(-6)))对鳗草(Zostera marina)存活、生长、光合色素含量、过氧化物酶(POD)活力、可溶性糖含量及叶片和茎节气道面积的影响,分析了鳗草植株应对大气CO_2浓度升高的生长响应和生理适应过程。研究显示,经过30 d培育实验,大气CO_2浓度升高对鳗草植株的存活率( 98%)、生产力和叶片光合色素含量等指标无明显影响;大气CO_2浓度升高显著提高了植株叶片延伸率和茎节直径,均在1 900×10~(-6)时达到最大值,分别是对照组的1.4和1.1倍;随大气CO_2浓度升高,鳗草植株的叶绿素a/叶绿素b、可溶性糖含量和气道面积等指标均呈现逐渐升高的趋势,在1 900×10~(-6)时达到最大值,显著高于对照组(P0.05)。研究结果表明,大气CO_2浓度升高对鳗草植株的生长、光合作用、物质代谢和气体交换等生理过程具有促进作用,且CO_2浓度越高促进作用越显著。     

基于多波长激光吸收光谱技术的气体浓度与温度二维分布遗传模拟退火重建研究

利用可调谐半导体激光吸收光谱技术实现气体浓度温度二维分布重建.设计了气体浓度温度二维分布重建测量系统,采用四路波分复用技术以减少投影光路布置数量和增加气体吸收测量信息.针对于图像重建过程中建立的非线性投影方程组,将遗传算法与模拟退火算法相结合进行求解,在实现全局最优搜索基础上提高算法搜索效率.建立燃烧环境下H₂O浓度温度二维分布模型,借助于近红外波段1.3—1.5 μm范围内4条H₂O气体吸收谱线,利用数值模拟计算方法进行了气体分布重建,重建结果与模型符合得很好     

基于气测烃组分差异的CO2气体评价新方法——以恩平凹陷为例

针对地下CO_2气体受物理及化学性质、储层岩性、物性等因素的影响,现有的常规录、测井评价方法在定性识别与定量评价方面存在不足。利用现场气测录井资料、结合地层测试资料和电缆泵抽取样数据,在对恩平凹陷油层、CO_2气层、含CO_2油层气测烃组分响应特征分析基础上,提出了基于气测烃组分差异的CO_2定性识别与定量评价方法的解释图版。研究表明:(1)优选C_1%、(C_3+C_4+C_5)/C_1作为气测烃组分特征参数建立了CO_2气层的识别图版;(2)利用气测录井C_1%与地层测试、电缆泵抽取样的CO_2含量进行相关性建模,建立了定量评价关系。最后,应用该方法对近期完钻的2口探井中3个显示层进行验证,解释符合率达100%,很好地解决了勘探阶段CO_2定性识别与定量评价难题,为勘探作业快速决策以及后期开发方案制定提供了强有力的技术支撑。     

简论碳的全球循环及二氧化碳对气候变迁的影响

引言 一个多世纪以来,地球大气中 CO_2(二氧化碳)的浓度已从 1860年的 293 ppm增加到目前的335ppm(Lemons,1984)。造成这一增加的根本原因是由于大量的开采和使用矿物燃料(主要是煤碳、石油和天然气)。由于大量的向大气中排放工业的燃烧付产品——CO_2,引起了自然界的CO_2失去了原有的平衡。由于CO_2是一种重要的“暖房效应气体”,故这种气体在大气中的过多的积累会造成地球气侯的变迁。目前,这种现象已引起了世界范围的重视。我们应加强大气中CO_2变化的观测工作,对CO_2-气候关系应进行必要的研究,以加深在这方面的知识和对自然界的认识。只有这样,我们才能采取正确的能源政策,减小以致避开CO_2对大气的污染给人类带来的危害。     

大气CO2浓度升高对繁茂膜海绵滤食海水细菌能力的影响

通过模拟大气CO_2浓度升高,研究其对海绵滤食细菌功能的影响。在模拟大气CO_2浓度升高生态系统中,探究了大气CO_2浓度387、500、750和1 000mmol/mol环境下繁茂膜海绵(Hymeniacidon perlevis)滤食灭菌海水中大肠杆菌(Escherichia coli AS 1.1017)和灿烂弧菌(Vibrio splendidus)的能力。结果表明:在24 h实验期间,模拟大气CO_2从目前约387mmol/mol升高至500mmol/mol,繁茂膜海绵滤食大肠杆菌和灿烂弧菌效率提高了。当模拟大气CO_2 750mmol/mol时,繁茂膜海绵滤食海水中大肠杆菌和灿烂弧菌功能都下降了,说明繁茂膜海绵已经受到大气较高浓度CO_2损害。模拟大气CO_2为1 000mmol/mol时,繁茂膜海绵基本丧失了滤食海水中大肠杆菌和灿烂弧菌的功能。上述结果可为了解大气CO_2浓度对近岸海洋生态系统的影响提供科学依据。     

马克兰增生楔海陆泥火山气源成因

为了探讨马克兰增生楔海陆泥火山气源成因及其差异,对取自陆上钱达戈普(Chandargup)泥火山口的5个水样进行了气体组分及其碳、氢同位素测试。结果显示,陆上泥火山中的气体组分主要为CH_4和CO_2,其CH_4碳同位素平均值为-42‰,属热解成因气。对比分析马克兰增生楔海陆沉积地层、断裂分布、地温梯度、有机质含量等资料,认为海域与泥火山有关的生物成因气主要来自于浅表层的Hinglaj-Ormara组泥岩,而陆域热解成因气主要来自深部的Hoshab组页岩或者更深处泥页岩,推测马克兰增生楔陆域深部地层有一定的油气资源潜力。     

CO_2加富对盐生杜氏藻(Dunaliella salina)叶绿素荧光参数的影响

大气中CO_2浓度不断升高导致的海水酸化,已经引起了广泛的环境、生态和气候问题。本实验采用实验生态学的方法,以盐生杜氏藻(Dunaliella salina)为研究对象,分析其在CO_2加富的条件下叶绿素荧光参数的变化。研究表明,CO_2加富对盐生杜氏藻光系统Ⅱ最大光化学量子产额(Fv/Fm)和最大相对电子传递速率(rETRmax)无显著影响(P0.05),显著促进了光系统Ⅱ实际光合效率(P0.05)和光能利用效率(α)(P0.05),并且降低了饱和光强(Ek)(P0.05)。然而,CO_2升高增加了盐生杜氏藻的光抑制参数(β)(P0.05)和非光化学淬灭(NPQ)(P0.05),这说明在光照充足的情况下,CO_2加富会对盐生杜氏藻产生负面效应,使其更容易受到光抑制。     

高固碳、高油脂产率微拟球藻筛选

随着全球经济快速发展,化石能源日益短缺、全球气候变暖问题日益突出,微藻生物柴油作为可再生能源逐渐取代传统化石能源,其研究已成为热点领域之一。微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)生长速度快、油脂含量高且能固定一定浓度的CO_2,已经实现了规模化养殖。本研究通过向柱状光生物反应器中通入10%CO_2,从41株微拟球藻中筛选得到4株高固碳藻株,编号分别为E-099、Z-211、Z-213和Z-214。批次培养条件下,5株藻(4株高固碳藻株和出发藻株)分别通入空气、2%和5%CO_2,随着CO_2浓度升高,5株藻的生物量和固碳速率呈下降趋势,但总脂含量和油脂产率有所提高,总蛋白含量无显著差异。空气组(Air)中,出发藻株(WT)的生物量产率、固碳速率和油脂产率显著高于其它藻株,分别为0.07 g·L~(-1)·d~(-1)、0.16 g·L~(-1)·d~(-1)和49.012 mg·L~(-1)·d~(-1);2%CO_2下,藻株Z-213和Z-214的平均生物量产率、固碳速率和油脂产率显著高于其它藻株,分别为0.06 g·L~(-1)·d~(-1)、0.14 g·L~(-1)·d~(-1)和44.124 mg·L~(-1)·d~(-1);5%CO_2下,出发藻株的生物量产率、固碳速率和油脂产率显著低于其它藻株,而总蛋白含量却高达24%。本研究对藻株的固碳能力及经济价值进行了综合评价,为实现规模化利用提供参考。     

大气降水中化学组分及其制约因素(I)

对西太平洋、中太平洋、委内瑞拉、科西嘉、青岛等5个地区降水中化学组分进行了相对分析和描述。认识到:各种化学组分因其在整个地球水循环中的行为和来源不同而影响其在降水中的浓度,其中Ca在降水中的浓度很大程度上受陆源物质影响;NaCl主要来自海洋,即其含量主要决定于降水对海盐气溶胶冲刷程度;SO_4~(2-)含量的增高是由于人为污染物质及火山喷发等的贡献;NO_3~-主要来源于天然及人为污染物中的NO_x,H_2SO_4及HNO_3的存在是产生酸雨的主要因素,而CaCO_(3-)CO_3~(2-)体系对酸雨有缓冲能力,可使pH升高,NH_3的加入有利于缓解酸雨。     

60Co-γ诱变坛紫菜的海区栽培选育及品质性状初步分析

采用不同剂量的60Co-γ辐射诱变野生坛紫菜原生质体,对获得的诱变株进行实验室品质性状初步筛选后,挑选其中的6个样品进行丝状体室内采苗、海区栽培试验、主要品质性状测定及活体吸收光谱检测.结果显示:总蛋白、藻胆蛋白、叶绿素和活体吸收光谱等在不同紫菜样品间存在显著差异.人工诱变的坛紫菜No.5蛋白质含量为(32.89±1.37)×10-2(m/m,干重),优良栽培品种GL1的蛋白质含量为(31.42±0.94)×10-2(m/m,干重);叶绿素含量最高的为No.9[(0.636±0.017)×10-2(m/m,干重)],最低的为No.2[(0.411±0.022)×10-2(m/m,干重)].藻胆蛋白含量与总蛋白含量呈正相关.     

碳源汇对渔业生态系统的影响（英文）

目前,由于化石燃料的燃烧,与土地利用方式的改变,人们向空气中排放了大量的CO_2,使空气中的CO_2量极具增加。据研究:CO_2是温室气体的主要组成部分,地造成温室效应的主要元凶。海洋是碳的一个巨大储存库,海水能够溶解大量的CO_2,海洋中大量的植物和浮游藻类吸收CO_2产生O_2,是CO_2非常大的聚集地(汇)。与此同时CO_2在海洋中的汇聚使海水酸度增大对渔业资源造成影响,本文主要对CO_2的源汇进行分析讨论。     

海水二氧化碳分压（Pco2）的取样手段和分析计算方法

前言 由于大气二氧化碳（CO_2）逐年增加,已影响到近年来全世界的气候变化,从而越来越受到世界科学界和各国政府的重视。CO_2的增加是由全球工业迅速发展,CO_2气体不断大量排放到地球大气中所致。从工业化前的大约280（ppm）,增长到1988年的350（ppm）这是指大洋上CO_2的变化。陆地和城市大气CO_2的浓度最高可达380（ppm）左右。预计2050年CO_2浓度将是工业化前的2倍多,因此将大大改变地球的气候。 海洋是一个大的CO_2贮存库,对于调节大的时间尺度（一年至许多年）大气CO_2的浓     

基于IPCC-CMIP5 预估21世纪中国近海海表温度变化

观测事实表明,近百年来全球气候经历了显著的变暖过程,并且在人类活动排放的CO_2等温室气体不断增加的前提下,未来变暖将会持续下去.利用IPCC第五次评估报告中34个CMIP5模式对于未来不同CO_2排放情景下的输出结果,评估了未来百年中国近海海表温度(SST)的变化趋势.结果表明,基于当前人类的CO_2典型排放速度(RCP4.5),中国近海的大部分海区在2030年以后普遍升温并将接近或超过1℃(相对于1970~2005年的历史海温).其中,中高纬度海区的升温速率最为明显,黄海、渤海和东海的增温幅度明显高于南海,在2030~2039、2060~2069年和2090~2099年间的升温将会分别超过1、2℃和3℃左右.在CO_2加倍排放的情景下(RCP8.5),渤海在21世纪末最大升温可能接近5℃,从而成为全球升温幅度最大的区域之一.由此可见,未来气候变暖背景下中国近海的环境生态将面临严重挑战,这也使得控制减少温室气体的排放、降低气候变化的风险成为当前的紧迫议题.     

^14C测定年代报告（HD）I

地矿部海洋地质所~(14)C实验室筹建于1982年8月,次年10月建成化学制样玻璃真空系统,1984年10月正式发表数据.本报告公布的130个年代数据系1984—1987年测试样品的一部分,测试样品多为碳酸盐和粘土,采用液体闪烁技术测量,本室代号为HD.样品的予处理和化学制备基本与文献一致.有机样品通氧燃烧,无机样品用6N盐酸酸解,制取CO_2;CO_2气体在玻璃真空系统中用干冰—丙酮,液氮冷阱和真空泵抽气纯化;纯化后的CO_2和不锈钢反应器内加热至700℃的金属理反应生成碳化锂将合成的碳化锂进行水解,水解生成的乙炔经数次冷冻抽气纯化,于120℃时在经过再生的含铬硅铝球催化剂上聚合成苯.合成的苯经气相色谱分析,纯度可达到市售优级纯苯的标准.     

几种典型藻种吸收光谱特性的比较

以小球藻、扁藻、裸甲藻和它们的混合物为研究对象,通过实验室培养连续观测其吸收光谱,对不同生长期藻类的吸收光谱进行了比较,分析了不同藻类675 nm处吸收系数与Chla浓度的关系,并分析了不同藻类的比吸收光谱。由于色素组成及其比例的不同、色素的包囊效应以及附属色素对吸收的贡献,不同藻种的比吸收光谱有所差异。研究表明,在Chla浓度范围为(27.69～2 856.47)mg.m-3时,比吸收系数在特征波段下的吸收值在440nm为(0.016 9～0.087 9)m2·mg-1,在675 nm为(0.011 2～0.054 9)m2·mg-1。     

基于CMIP5预估21世纪中国近海海洋环境变化

过去百年来人类活动排放的温室气体已经改变了全球海洋的物理和化学属性,并且,这种变化在未来很可能持续下去.基于IPCC第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中IPSL-CM5A-MR地球系统模式的模拟结果,评估了未来百年(~2100年)中国近海区域的海洋环境要素(温度、盐度、溶解氧、pH值和叶绿素a浓度)的变化趋势及空间分布特征.结果表明,未来不同的温室气体排放情景下中国近海区域海温升高、溶解氧(DO)含量减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少,并且温室气体排放越多上述变化越显著.东中国海区(包括渤海、黄海和东海)盐度可能会增加,而南海盐度会降低.在相同的温室气体排放情景下,东中国海区海温增加、溶解氧减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少的幅度均显著高于南海区域.在中等浓度和高浓度排放情景(RCP4.5和RCP8.5)情景下,到21世纪末期(2090~2100年间)东中国海相对于历史时期(1980~2005年)的升温幅度可能将分别会超过2、4℃,海水pH值降低幅度将可能分别超过0.15和0.30,并且海洋变暖和酸化还将很可能引起DO含量和叶绿素a浓度的进一步降低,最终影响整个海区的环境与生态.因此,未来东中国海生态系统和生物多样性将面临严重风险,这也使得应对气候变化的适应性措施成为当前的紧迫议题.     

晚中新世C4植被扩张与大气二氧化碳分压的关系

大量陆地与海洋的地质记录证实了晚中新世C_4植被发生全球异步扩张,最早在10 Ma左右开始于非洲东部与西北部,随后8～6 Ma左右大范围传播至南亚、南非、北美等地区,最终C_4植被于上新世发生再次扩张,基本形成现今的生态格局。对于晚中新世C_4植被扩张的解释至今仍存在疑惑,主要围绕气候变化与CO_2展开争论。最新的大气二氧化碳分压(pCO_2)重建记录显示,大气CO_2浓度在晚中新世时期处于下降的趋势。综合考虑晚中新世C_4植被的扩张区域,地质记录重建的大气CO_2浓度与数值模拟实验中形成C_4植被扩张所需的大气CO_2浓度在数值上相吻合,突出了大气CO_2浓度变化对晚中新世C_4植被扩张的作用。由于现有的大气CO_2浓度重建记录的分辨率较低,不管是在趋势上还是数值上,其可靠性都有待商榷,未来应该专注于晚中新世可靠的高分辨率大气CO_2浓度记录的重建,这是解开晚中新世大气CO_2与C_4植被扩张关系的关键,对研究未来气候变化具有指导意义。     

海水COD流动注射测量技术研究

利用流动注射分析技术(FIA)快速、连续测定海水化学耗氧量(COD)。高锰酸钾作为氧化剂,NaOH溶液和硫酸溶液作为载流分别进入流路,“葡萄糖 谷氨酸”作为标准物质。采用人工海水与标准物质配制系列COD浓度的测量水样以及海水加标测量,得到的分析结果具有很好的重现性和分辨率。     

氮浓度对四株海洋绿藻总脂含量和脂肪酸组成的影响

本文用NaNO3作为氮源,分别作了氮浓度的五个水平对2属(小球藻属、裂丝藻属)的四株绿藻的生长率、总脂含量及主要脂肪酸组成的影响。C19、C97和C102的脂肪含量随N浓度的改变而有较大变化,其中C102在1.6m mol/L时脂肪含量达到最大值(24.8%)。C95的脂肪含量随氮浓度变化不大。同时,由氮浓度引起的平均生长率μ与总脂含量之间无明显相关关系。四株绿藻的EPA(20∶5n-3)和PUFAs(polyunsaturated fatty acids)含量随培养基中氮浓度的改变有较大变化但因种而异。C95和C97均在中等氮浓度时EPA含量达到最大值,分别为23.8%和27.4%。C19和C102在高氮浓度(40mmol/L)获得EPA的最大值,分别为25.7%和26.6%。