海洋浮游生态系统中小型浮游动物的生态功能

小型浮游动物在海洋生态系统中的作用,主要指有多少能量通过小型浮游动物传递到桡足类,从而比较沿浮游植物→中型浮游动物和浮游植物+细菌→小型浮游动物→中型浮游动物两条食物链到达中型浮游动物的能流大小.为达到这个目的,需要研究各个能流路径的传递效率,即能量在各个营养级(初级生产--小型浮游动物,细菌生产--小型浮游动物,小型浮游动物的生长率,小型浮游动物--中型浮游动物)的传递效率.综述了国内外对上述营养级传递效率的研究现状,以期为我国的同类研究提供参考.浮游植物初级生产力被小型浮游动物摄食的比例平均为每天60%～75%,大大高于桡足类对浮游植物初级生产力的摄食压力每天10%.海洋浮游细茵的二次生产力相当于初级生产力的30%.其中80%～180%被小型浮游动物摄食.小型浮游动物的毛生长率为30%～40%,生产力是初级生产力的21%～34%.在西班牙西北部沿海,桡足类每天摄食2%～51%小型浮游动物生产力.因此,桡足类通过微食物网摄食的能量是初级生产力的0.4%～17%,与桡足类摄食初级生产的10%处于同一量级.不考虑碎屑提供的能流,小型浮游动物对桡足类饵料的贡献为20%以上,甚至可高达50%.     

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。     

达里诺尔湖夏季水体浮游细菌群落垂向变化特征差异

浮游细菌是湖泊水生态系统关键组成部分，在元素、能量迁移转化过程中作用明显.基于16S rRNA基因高通量测序技术，以夏季内蒙古达里诺尔湖（简称“达里湖”）为研究区，对内陆封闭型湖泊水体浮游细菌群落垂向变化特征及影响因素进行了对比分析.结果显示:夏季达里湖浮游细菌群落多样性在表层水中最高，中层水最低；而丰富度则在底层水中最高，中层水最低.此外，浮游细菌群落组成也存在一定程度的垂向差异:在纲类水平上，Actinobacteria丰度优势明显，表层水为24.70%、中层水为21.06%、底层水为24.77%.冗余分析（RDA）结果表明不同深度水体中优势菌群受理化指标影响不同:表层水优势菌群结构受总溶解性固体含量、电导率等理化指标的影响最明显；不同形态营养元素则是中层水优势菌群结构的主要影响因素；在底层水中，优势菌群则受叶绿素、化学需氧量等理化指标的影响最明显.整体上，水深变化引起的湖水理化性质垂向差异成为影响达里湖夏季水体浮游细菌群落结构特征的关键因素之一.      

西藏纳木错沿岸表层水体浮游细菌群落结构及生态功能预测北大核心CSCD

浮游细菌群落对高原湖泊变化具有高度响应性,并且会影响高原湖泊生境的地球化学平衡。因此,了解高原湖泊中浮游细菌群落的分布特征,阐明其在高原湖泊生态系统中的生态功能具有重要科学意义。2021年5月对纳木错沿岸浮游细菌群落分布特征进行了调查研究,并采用16S rDNA高通量测序技术对样品进行分析,通过α-多样性指数分析浮游细菌群落的差异性,通过共现网络分析浮游细菌群落之间的相互作用,利用Pearson相关系数衡量理化因子与α-多样性指数的相关性,采用冗余分析(RDA)探讨水体理化因子对浮游细菌群落结构的影响,并基于PICRUSTt2对纳木错浮游细菌进行功能预测。结果表明:浮游细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)组成,其中变形菌门相对丰度最高,主要包括γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria)和α-变形菌纲(Alpha-proteobacteria);噬氢菌属(Hydrogenophaga)和嗜冷菌属(Algoriphagus)为相对优势菌属。α-多样性指数表明,纳木错浮游细菌群落比较丰富。共现网络节点间关系以正相关为主;总溶解固体量(TDS)和盐度(Sal)是影响纳木错浮游细菌群落结构的关键因子。功能预测结果显示,纳木错浮游细菌群落功能主要涉及代谢、遗传信息处理、环境信息处理等6类生物代谢通路,以及膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等46个子功能。综上所述,纳木错浮游细菌群落结构在各样点间存在一定差异,浮游细菌在门级水平上类群间相互作用主要为协同作用,其群落结构是多个因子共同作用的结果。研究阐明了纳木错浮游细菌群落组成和功能及其与环境因子的相互联系,可为当地生态环境保护提供科学依据。     

病毒与细菌等微生物在地球生物演化史上的作用

病毒与细菌统称为微生物。病毒与细菌之害是生物生存遭遇到的最大的灾害,不仅在人类社会历史上留下了深重灾难,而且在地球生物演化史上也是大灭绝的重要推手。虽然病毒和细菌难以形成实体化石,但却以一种特殊的分子化石成为了侦探地质时期生物大灭绝的神针。本文以地球微生物学为指导,以蓝细菌和绿硫细菌分子化石为例,综合有关研究成果,解读了微生物学、病毒和细菌以及微生物岩的有关知识,帮助人们认识地球生物演化史上二次重要的大灭绝事件。本文还从人类演化过程中的农业革命,阐明了人菌共生关系及带来的启示。     

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。     

秦皇岛电厂温排水对浮游植物群落的影响研究

电厂温排水排放入海会抑制部分浮游植物的生长甚至导致其死亡,加剧一些浮游植物的爆发,提高其爆发的频度和广度,导致生物多样性降低。本研究通过对秦皇岛电厂温排水的水温、盐度、电导率、叶绿素a以及营养盐等要素的季节性监测,采用冗余分析方法探讨环境因子对海洋浮游植物群落的季节性影响。结果显示：5月份浮游植物群落主要受到硅酸盐和铵盐影响,8月份浮游植物群落主要受到硅酸盐和亚硝酸盐影响,11月份主要受到硝酸盐和亚硝酸盐影响。针孢藻门的赤潮异弯藻受硅酸盐影响较大,六种硅藻受硝酸盐和亚硝酸盐影响较大,甲藻门的叉状角藻和两种硅藻受温度和电导率影响较大。该研究为近海电厂温排水对海洋生态环境影响研究提供有效实例。     

浮游有孔虫壳体Mg/Ca值--SST的替代性指标

通过对东北印度洋区MD77181和MD81349两支岩心中Globigerinoides sacculifer壳体极为精细的清洗和溶样后,由ICP—MS测试获得了近260ka以来Mg／Ca值．结果表明Mg／Ca值与δ^18O值变化趋势较为吻合,随温度的增加而升高,浮游有孔虫G．sacculifer壳体Mg／Ca值是海洋表层水温(SST)良好的替代性指标．运用函数式Mg／Ca=0．4717exp(0．0825*SST)计算表明,包括印度洋在内的中、低纬地区,LGM时期的SST与全新世的温差大于最初CLIMAP推测的2℃,很可能达到4℃．     

浮游有孔虫标准化壳体重量测试方法及在西太平洋的应用

使用标准化壳体重量法和传统壳体重量法分别对中国南海(South China Sea,简称SCS)站表层沉积物和MD06-3052岩心沉积物样品进行了测试,获得了浮游有孔虫种属Globigerinoides ruber(G. ruber)的标准化壳体重量和传统壳体重量.通过对SCS站表层沉积物中G. ruber标准化壳体重量与传统壳体重量的比较,认为在该海域使用标准化壳体重量替代性指标能够更好的排除壳体粒径的干扰.通过对MD06-3052岩心中G. ruber标准化壳体重量与南极Vostok冰心的CO₂浓度(pCO₂)曲线进行对比,认为标准化壳体重量方法能够较好的反映出表层海水[CO₃2-]的变化.标准化壳体重量方法快速简便,指示性好,在探讨晚更新世以来表层海水在全球碳循环的重要作用中,是一个很有潜力的指标.      

硅酸盐细菌煤炭脱硫实验研究

煤炭生物脱硫技术是目前和将来的重要研究内容之一.采用生长在含高硫煤培养基中的硅酸盐细菌来去除煤炭中的硫.研究结果表明,硅酸盐细菌对所用高硫煤样有脱硫效果,全硫含量从原煤样的5.45%降至处理后的3.45%,全硫脱除率达36.70%,其中细菌有效脱除率达9.91%.摇床培养的硅酸盐细菌比静止培养的硅酸盐细菌对煤炭脱硫效果更好.含氮培养基培养的硅酸盐细菌比无氮培养基培养的硅酸盐细菌脱硫效果要好.初步研究结果显示,硅酸盐细菌不仅对煤中硫化铁硫存在氧化作用,同时也对煤中有机硫和无机硫存在吸收与代谢转化作用.认为硅酸盐细菌对煤炭的脱硫作用存在两种机理:①硅酸盐细菌及其代谢产物对煤中硫产生氧化作用;②硅酸盐细菌对煤中硫进行了吸收与代谢转化.两种机理同时存在,且作用对象包括煤中所有形态的硫.该实验结果显示硅酸盐细菌在脱硫研究中有潜在应用前景.     

海洋生态系统动力学研究与海洋生物资源可持续利用

围绕国家重点基础研究发展规划（973）项目“东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用”，介绍了海洋生态系统动力学研究对我国社会与科技发展的意义、研究现状和发展趋势、拟解决的关键科学问题以及实施计划。该项研究的最终目标是弄清我国近海海洋生态系统的结构、功能及其服务与产出，量化其动态变化及生态容纳量，预测生物资源的补充量，寻求可持续开发利用海洋生态系统的途径。使集中多种机制于一体并具陆架特色的我国近海生态系统力学理论体系和研究队伍进行国际先进行列。     

富营养化对海洋生态系统的影响及其围隔实验研究

陆源的营养盐输入引起海洋中的富营养化,提高了水体中营养盐含量,改变了水体中营养盐比例,引起浮游植物水华甚至赤潮。水华发生时由于沿传统食物链的能流在浮游植物环节阻塞,能量过多地分配到微生物环,细菌大量繁殖分解有机物,导致水体缺氧,造成鱼虾贝类窒息死亡。围隔系统是物质相对守恒的系统,围隔与自然海水没有水交换,利用现场围隔实验可以定量地、系统地研究海洋生态系统对富营养化的响应。围隔实验现已成为全球海洋生态系统动力学研究的重要手段。     

近代海积软土结构性及弹-塑性模型研究

土的结构性数学模型是 2 1世纪土力学的核心问题。本文分析了近代海积软土的结构性以及其塑性体应变硬化和塑性偏应变硬化的机制 ,建立了弹塑性本构模型 ,模型采用了具有双硬化参数的屈服轨迹及含结构性参数 m的塑性应变方程。     

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。     

海洋资源开发与海洋工程地质——第二届国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2019)总结

2019年10月18~20日,第二届国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2019)在中国大连成功召开。本次研讨会是在国际工程地质与环境协会(IAEG)架构下由海洋工程地质委员会(C34)主办,海岸与近海工程国家重点实验室(大连理工大学)承办的全球性海洋工程地质学术研讨会。研讨会以"海洋资源开发与海洋工程地质"为主题,针对海洋土工程性质、海洋地质灾害与工程防护、海洋工程地质原位勘测、监测与试验模拟、海洋资源开发水动力环境与作用、海床沉积物和天然气水合物开采、海洋工程结构基础、海流-结构-海床相互作用等7个专题设置了10个特邀报告、21个主题报告及71个学术报告。作为国内外海洋工程地质研究者交流、分享、合作、创新的平台,国际海洋工程地质学术研讨会二度在我国召开,是对我国海洋工程地质学科快速发展的肯定,同时也对我国海洋工程地质研究取得高水平成果和成果转化提出了更高要求。     

海洋生态系统动力学模型及其研究进展

海洋生态系统动力学研究是当前多学科交叉研究的热门领域，依据国内外研究进展，分别就人们在模型研究中所采用的过程模型、个体模型、种群模型、种间模型及生态系统模型进行了介绍，并概述了当前国际上的研究热点全球变化与海洋生态系统动力学研究，总结了我国的海洋生态系统动力学研究现状以及进一步研究中存在的问题和发展趋势。     

应用碱性水泥外掺剂固化天津海积软土的试验研究

天津海积软土具有高含水量、低强度、高压缩性、低pH值等特征,不能直接满足工程建设需要,必须进行人工处理。在水泥土搅拌法中使用适量碱性外掺剂NaOH或Na2CO3,可以提高桩身水泥土强度和复合地基承载力,同时能节省大量水泥,降低工程费用。现场试验中将海积软土与分别掺入0.5%NaOH和0.5%Na2CO3的10%水泥就地搅拌,形成两种新型水泥土,在与原状土及20%纯水泥土进行比较后,发现碱性外掺剂可以促使生成大量针状、棒状或纤维状水化硅酸钙晶体,抑制了能产生膨胀作用的钙矾石的生成,同时,有Ca(OH)2晶体析出,它们共同构成土颗粒间和土颗粒表面的充填物和包裹物,使水泥固化土的孔隙明显减小,密度和强度得到极大提高。检测结果显示水泥土强度提高了20%以上,复合地基承载力不小于120kPa。     

当前欧美海洋科学研究动态评析

重点介绍了当前欧美资助海洋科学研究的基本情况、优先资助领域和重要研究计划等,对欧美当前海洋科学研究的基本特点做了简要分析;并提出了我国下世纪初的海洋科学研究优先发展领域。     

中国近海生态系统动力学研究进展

全球海洋生态系统动力学是全球变化和海洋可持续科学研究领域的重要内容,当今海洋科学最为活跃的国际前沿研究领域之一。以国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用(1999—2004)”的研究成果为主,介绍中国近海生态系统动力学研究进展及其发展趋势。     

东天山海相火山岩型铁矿区域成矿规律研究

选择东天山阿齐山-雅满苏-沙泉子一带海相火山岩型铁矿区作为研究区,从区域成矿地质背景入手,首先分析古火山机体成矿构造聚敛场、海盆成矿构造聚敛场对海相火山岩型铁矿的控制作用,依次总结了沉积岩相建造、火山岩建造、侵入岩、变质作用对铁矿的控制作用,最后全面系统的总结出东天山地区海相火山岩型铁矿在时间和空间上成矿规律和演化过程,指明该类型铁矿在宏观场和微观场中的识别标志,对该区域海相火山岩型铁矿勘查工作提供一定技术指导.