发展生物海洋学研究

我国的海洋生物学研究是相当有基础的。许多老一辈的科学家都是国内外知名的海洋生物学家。今天的中国科学院海洋研究所也正是从建国初期的海洋生物研究室发展起来的。40年来,在海洋动植物分类区系研究,潮间带、沿岸带和近海的生态学考察,西沙和南沙考察,南极考察,重要经济种类的资源考察和生物学研究,环境的生物监测研究,海洋动植物的生理学研究,养殖种类的基础生物学与养殖原理研究     

生物海洋学的研究状况

本文阐述了生物海洋学的内容及其研究状况。根据我国沿海特点,建议我国今后对生物海洋学研究的重点是:1.对不同水域初级生产力的研究。2.对沿海小型底栖生物在海洋生态系统能流和物质循环中的作用研究。3.河口,有代表性海域可溶性有机物(DOM)、颗粒有机物(POM)的来源、数量分布、化学组成,以及在海洋食物链的作用和鱼虾产卵场变动关系的研究。4.沿海养殖环境生原要素循环、环境容量及病害发生的环境研究。5.海洋生物对重要有机污染物和海藻毒素的吸收、富集、代谢、在食物链传递,以及生态影响和生态监测研究。6.沿海植物性碎屑向近海输运,及其在食物链中的作用研究。7.浮游生物的群集、支配群集因素,以及和渔业关系的研究。8.选择代表性海域开展物质通量的研究。     

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。     

东北太平洋海盆铁锰结核分布规律

地我国东北太平洋海盆铁锰结核开辟区（ＤＹ８５－１、ＤＹ８５－３航次调查区）的系统取样和对铁锰结核富集的沉积环境条件的分析研究结果表明，研究区的呼种沉积环境中的铁锰结核分布是不均匀的，具有较高经济价值的铁锰结核分布在水深５０００－５２００ｍ、硅质粘土分布的海底丘陵地区。     

2009年夏季九龙江口表层水主要化学要素的含量分布和来源分析

2009年夏季,九龙江口表层水COD、DO、PO4-P、DIN、TN、TP含量的变化范围分别为0.81～4.37、3.74～5.76、0.025～0.046、0.53～1.89、0.68～2.65、0.046～0.253 mg/dm3,平均值分别为2.38、5.09、0.04、1.30、1.70、0.10 mg/dm3;而Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As、Oil含量的变化范围分别为0.92～2.09、0.005～1.431、0.77～4.05、0.006 4～0.054 2、0.073～0.622、0.010～0.038、0.9～5.7、8.5～17.2μg/dm3,平均值分别为1.45、0.26、1.84、0.03、0.26、0.02、2.3、12.0μg/dm3.与1992年厦门海域水质调查结果比较分析表明:影响九龙江口海水质量的环境因子主要是DIN、PO4-P含量.应用主成分分析(PCA)方法对其污染来源进行分析表明:14个变量的全部信息可由4个主成分反映(特征值:7.24+2.06+1.63+1.25=12.18个变量),总贡献率达87.01%.第一主成分的贡献率为51.74%,主要体现了水体中营养要素氮、磷和COD的影响,其中COD、PO4-P、TN、DIN含量之间的相关系数介于0.778(COD～PO4-P)至0.971(TN～DIN)之间.第二主成分的贡献率是14.72%,在As、TP、Pb上的载荷分别为0.938、0.814、0.731,它主要反映表层水中重金属As的影响.第三主成分的主要特征是在Cr、Zn、Cu含量上有较高的载荷,分别为0.929、0.915、0.757.第四主成分的主要特征是在Hg、Cd含量上有较高载荷,且它们之间的相关系数为0.627.第三、四主成分分析结果表明九龙江口表层水受部分重金属元素的污染.通过PCA聚类分析调查站位间污染状况的相似性及远近关系,及对九龙江河口区主要化学要素污染来源的分析,结果表明其表层水污染来源可能是上游生活污水、生活垃圾未能很好处理就排入河流以及农业化肥污染和上游工业点源废水排放等.     

北太平洋亚热带环流区表层水中226Ra和228Ra的分布与变化

对1999年9～10月采自北太平洋亚热带环流区的19份表层海水样品的Ra同位素分析表明。研究海域表层水中的^226Ra、^228Ra放射性比度分别介于0．67～0．92、0．08～0．30Bq／m^3之间，平均值分别为0．74、0．11Bq/m^3．^226Ra/^228Ra)A．R．活度比的变化范围为0．11～0．44，平均值为0．19．上述数值明显低于近岸海域水体的相应值，表现为典型的开阔大洋水的特征．从空间分布的特征看，研究海域Ra同位素含量与^226Ra/^228Ra)A.R.值均呈均匀分布态势．将本研究结果与历史数据进行对比后发现，本研究获得的^226Ra、^228Ra放射性比度比20世纪60～80年代得到的数据来得低，可能与水体层化作用加强导致的Ra补充量的减少以及生物生产力升高导致的Ra迁出量的增加有关．北太平洋亚热带环流区表层水中Ra同位素的时间变化与文献报道的该海域叶绿素a、硅酸盐、磷酸盐含量与初级生产力的历史变化趋势相吻合．     

南黄海和东海表层水两种粒级颗粒物和颗粒氮含量的分布特征

测定了南黄海和东海表层水0.7~53.0μm和〉53.0μm这2种悬浮颗粒物（SPM）、颗粒氮（PN）的含量.其结果表明,南黄海和东海表层水0.7~53.0μm粒级的SPM、PN平均含量分别为4.68 mg/dm3、18.50μg/dm3;而〉53.0μm粒级的SPM、PN平均含量分别为0.20 mg/dm3、2.65μg/dm3.0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级的PN/SPM含量平均比值分别为0.78%、1.41%（m/m）,后者约是前者的2倍.统计分析结果表明,尽管这2种粒级的SPM、PN含量和PN/SPM含量比值的范围较大,但约80%的数据集中在较小范围内,即0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级SPM含量分别集中在0.37~3.68、0.02~0.29 mg/dm3的范围内;0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级PN含量分别集中在2.54~18.90、0.40~2.69μg/dm3的范围内;0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级的PN/SPM含量比值分别集中在0.14%~1.00%和0.15%~1.95%之间.研究结果表明,研究海域0.7~53.0μm粒级SPM、PN含量有2个高值区,分别位于近岸海区和东海东北部海区.〉53.0μm粒级SPM、PN含量的分布分为2个部分：南黄海表层水SPM、PN含量分布呈从近岸向外海降低的趋势;而东海表层水SPM、PN含量分布呈断面中间高,并分别向近岸和外海降低的趋势.     

热带西太平洋暖池的某些海洋学特征分析

热带西太平洋暧池幅员广阔,是全球大洋表层温度(SST)最高的海域(Philander,1990),也是全球大气运动最主要的热源地,它的维持和变化对全球天气和气候的变化起着关键性的作用。 近年来,热带西太平洋暖池已成为科学家关注的热点研究课题。随着多项国际性实验研究在暖池域的开展,许多学者对热带西太平洋暖池的形成机制、与ENSO的关系,以及暖池的变化对东亚气候的影响等方面进行了研究,取得了一些有意义的成果。然而迄今有关热带西太平洋暖池本身主要特征的研究却较少,除Wyrtki(1989)和Luksa等(1987)对暖池的某些特征作过初步研究外,尚未见有专文报道。本文利用1950-1990年间的1，7月SST资料,冬、夏季137°E(1967-1992)断面和夏季155°E(1972-1979,1987-1991)断面的观测结果以及其它有关资料,对热带西太平洋暖池的主要海洋学特征进行分析,以期对暖池的特征进行更深入的探讨。 目前在现有的实测资料分析中对暖池并没有一个统一的定义。本文关于暖池的定义采用Wyrtki(1989)提出的标准,即热带西太平洋暖池是指热带太平洋西部水温高于28℃的暖水域,它的边界除西部以菲律宾至新几内亚的岛群连线为界外,均以28℃等温线确定。     

赤道太平洋上层水体颗粒态生物硅分布及与营养盐的关系

依托中国“大洋一号”第20和第21调查航次,分析测定了东、西赤道太平洋4个站位的颗粒态生物硅浓度及其粒级结构。结果显示赤道太平洋采样站各层位颗粒态生物硅(PBSi)总浓度分布范围为5~65 nmol/dm³,东赤道太平洋的调查站位颗粒态生物硅的总浓度平均值达46 nmol/dm³,是西赤道太平洋的近3倍。PBSi的粒径结果显示在东赤道太平洋调查站位0.8~20 μm粒径颗粒是PBSi的主要来源,其平均贡献率高达64%;而在西赤道太平洋2种粒径的生物硅贡献率相当。营养盐分布对PBSi的浓度及粒径分布有显著的影响,并在一定程度上控制了“硅质泵”的组成结构,是控制大洋生物泵运转的重要因素。     

辽宁菊花岛海域沉积物中某些化学要素分布特征研究

菊花岛周围海域38个站表层沉积物的铁、锰、铝、钛、磷、有机质、氮、铜、锌、铅、镉、镍和汞等化学要素含量的Q型因子分析计算表明,本区可划分为三个化学元素沉积区:1.海流悬浮沉积区;2.近岸波浪作用区;3.波浪海流作用区。柱状沉积物中铁等化学元素的迁移、富集受氧化——还原界面的控制。     

北冰洋西部表层沉积物中生源组分及其古海洋学意义

通过对中国首次和第二次北极科学考察在北冰洋西部所采取的66个表层沉积物中生源组分的分析,探讨了该海区表层生产力变化与水团的相互关系。楚科奇海西南部呈现出高的有机碳和生源蛋白石含量,而中部和东部哈罗德浅滩至阿拉斯加沿岸,以及楚科奇海台、北风脊和加拿大海盆表现出低的有机碳和生源蛋白石含量。楚科奇海陆架区表层沉积物以底栖有孔虫为主,丰度低;而楚科奇海台、北风脊和加拿大海盆则以浮游有孔虫占绝对优势,丰度较高。生源组分的分布特征显然与通过白令海峡进入楚科奇海的三股太平洋水和大西洋次表层水相关。楚科奇海西侧沿富营养的阿纳德尔流方向的区域呈现出高的表层生产力。而东侧受寡营养的阿拉斯加沿岸流及阿拉斯加西北沿岸陆源物质输入的影响,呈现出低的表层生产力。北纬75°以北及加拿大海盆受海冰覆盖影响,也表现出最低的表层生产力。而受北大西洋次表层水的影响,楚科奇海陆架外侧高纬海域表现出较高的钙质生物生产力。表层沉积物中Corg/N比值及其分布反映楚科奇海表层沉积物中的有机碳以海洋自身来源为主,且主要受生物泵过程控制。有机碳和生源蛋白石含量呈现高的正相关关系,说明硅藻等浮游植物的初级生产力可能控制着生物泵对碳的吸收和释放。     

太平洋结核结壳中的锶铅同位素关系研究

依据多金属结核、铁锰结壳的记录 ,研究了太平洋海水结核结壳中锶、铅同位素的关系 ,结果表明 ,太平洋海水中锶同位素与铅同位素无明显的相关性。作者认为这是由于太平洋海水中锶、铅的滞留时间相差很大 ,达 4个数量级 ,锶同位素记录了 10 0 0 0 0 a至百万年时间尺度上全球性大洋范围内海水物质来源的变化 ,而铅同位素能在较小的时间尺度上反映局部的大洋海水物质来源的信号 ,是高分辨率的物源示踪剂     

山东半岛南部海域表层沉积物主要元素分布特征及影响因素

通过对山东半岛南部海域147个表层沉积物样品和周边入海河流46个表层沉积物样品进行粒度与元素地球化学测试,系统地研究了主要地球化学元素含量及分布特征,探讨了其影响因素。结果表明:研究区表层沉积物常量元素SiO2、CaO、K2O含量低于我国近海海域平均值,Al2O3、MgO、TFe2O3含量高于我国近海海域平均值,微量元素中重金属含量均高于我国近海海域平均值。表层沉积物粒度、周边入海河流和人类活动是影响元素地球化学分布的主要原因。     

太平洋海面粗糙度的计算及波长的提取

海面粗糙度对于海洋工程和海洋军事非常重要,但是海面粗糙度的现场观测资料非常少,波长更难观测。本文利用TOPEX高度计风速资料,实现了对海面粗糙度的反演。给出了一种提取波长的方法,通过验证表明利用该方法得到的波长精度较高。     

太平洋延绳钓长鳍金枪鱼及渔场水温分析

根据收集到的渔获量数据、海水表层温度数据及有关文献资料,应用GIS技术对太平洋长鳍金枪鱼延绳钓渔业进行定量和定性综合分析。结果表明:太平洋延绳钓长鳍金枪鱼渔场分布范围广泛,具纬向分布特征,集中分布在30°N线附近的西北太平洋海域和~40°S之间的西南太平洋海域。对渔获产量同海表温度的分月统计显示:太平洋长鳍金枪鱼渔场最适月平均表层水温约28~29℃,渔场出现频次为偏态分布型。文中结合有关文献综合讨论了海表温度、溶解氧含量、海流等环境因子与金枪鱼渔场分布和形成机制的关系。     

西太平洋边缘海区元素地层学研究及其古海洋学意义

应用X射线萤光能谱对西太平洋边缘海区的4个钻孔的沉积物进行了元素分析。结果表明,元素在地层中的分布方式与气候变化有极大关系,存在两种模式:CaCO_3溶解区元素高含量与气候暖期一致;CaCO_3保存区,元素高含量段与气候寒冷区相对应,因此元素在地层中的分布有明确的古海洋学意义。利用元素在地层中的分布,对深海地层进行气候地层学划分与对比精度很高,称之为元素地层学。     

西北太平洋深海小型底栖生物群落结构与分布特点初探

小型底栖生物是海洋底栖环境中数量最占优势的类群,但对于其在深海中的类群构成及分布特点还所知甚少。本研究对西北太平洋深海平原的小型底栖生物的主要类群组成及其分布特点进行了解析,并与相邻海域的小型底栖生物群落结构进行了比较分析。调查海域的水深为4080—6066m,共检获14个小型底栖生物主要类群,小型底栖生物的平均丰度和生物量分别为150.8ind./10cm2和100.3μg dwt/10cm2,其中线虫的平均丰度占93.6%。小型底栖生物总体上呈现沿西北至东南方向数量高,该分布趋势与黑潮延伸体影响区域基本吻合,而在黑潮延伸区两侧数量低。绝大多数小型底栖生物分布于沉积物的0—4cm分层, 4—6cm层的小型底栖生物仅占总数的不到10%。本研究中小型底栖生物丰度和生物量均低于相邻深海及冲绳海槽与南海北部深海区的研究结果。小型底栖生物各类群丰度与环境因子的相关性分析显示,小型底栖生物群落组成与沉积物叶绿素a含量和中值粒径显著正相关。生物环境分析(Biota-Environment, BIOENV)结果显示,与小型底栖生物类群结构相关性最高的环境因子组合为水深和沉积物脱镁叶绿素含量。     

太平洋几种海面要素的升降趋势及其对海平面上升的影响

对ＣＯＡＤＳ资料中１９５０－１９９２年太平洋４°×８°方区的海水表层温度及海面气温、气压、风速序列数据，进行了时间序列分析。分析结果表明：太平洋海表气温和水温年上升率分别为０．００６３℃·ａ（－１）和０．００２６℃·ａ（－１）。两者的变化趋势在赤道太平洋都有一个年上升率高值区；而在东海以北的西北太平洋广大海区，都有一个年下降率的低值区。西太平洋海面气压呈上升趋势，东太平洋则相反。气温和水温的升降区域分布特征与风速分量增强和减弱的变化趋势有关。文章还指出，中国和日本沿岸今后几十年海平面变化趋势的预测模式，应以太平洋或全球海平面上升趋势的预测为基础，加上本海区海平面的局地变化订正。     

春季西北太平洋水体中甲烷和氧化亚氮的分布及海气交换通量

于2010年5—6月搭乘日本KH10-1航次,对西北太平洋两个不同深度站位甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的垂直分布及海气交换通量进行了研究。结果显示:研究海域表层海水中CH4和N2O浓度分别为(2.55±0.22)nmol/L和(7.50±1.11)nmol/L,饱和度分别为126%和116%,均处于轻度过饱和状态。在垂直方向上,CH4浓度分布呈现次表层极大的特征,次表层以下CH4浓度随深度增加逐渐减小。CH4次表层极大值可能是由于细菌利用甲基化合物进行好氧产生和在悬浮颗粒物、浮游动物或其他海洋生物肠道内厌氧微环境产生的综合作用造成的。N2O浓度随深度的增加而增大,在跃层下部达到最大值,N2O与溶解氧的垂直分布呈镜像关系。水体中N2O主要通过硝化过程产生。利用LM86和W92公式计算得到CH4的海气交换通量分别为(0.76±0.57)μmol/(m2·d)和(1.57±0.67)μmol/(m2·d),N2O的海气交换通量分别为(1.96±0.24)μmol/(m2·d)和(3.08±0.38)μmol/(m2·d),因此西北太平洋是大气CH4和N2O的净源。     

北太平洋海温的遥相关型

本文研究了北太平洋海水表面温度的遥相关型,指出:北太平洋海温有3个遥相关区,分别在西风漂流区、亦道东太平洋区和阿拉斯加湾区。这3个相关区的结构十分类似于大气中的PNA结构。用赤道东太平洋和西风漂流区之间的海温差作为太平洋海温指数PTI,它能代表北太平洋65％海区的海温变化,可以作为太平洋海温场PNA结构的变化指数,用来监视剧Nino和反E1 Nino事件的发生和发展。