东太平洋多金属结核的一般特征与影响因素

本文主要阐述了东太平洋海盆国家海洋局调查区内多金属结核的物性特点、形态分区、粒级分布、矿物成分以及结核丰度、品位与生成环境因素的关系，并指出了勘探与选冶的较佳区块。     

西太平洋多金属结核区表层沉积物细菌群落结构及其对沉积扰动的响应

本文基于大洋第48航次在西太平洋马尔库斯 威克海山多金属结核区采集的6个表层沉积物样品的高通量测序结果,开展底栖细菌群落结构调查,共获得253012条序列,分属于41个门、85个纲、189个目、261个科和322个属。其中,变形菌纲(Proteobacteria)为优势类群,分为γ 、α 和δ 三个亚群,分别占总序列条数的24.76%、20.21%和6.48%。绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)及硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等类群的序列数和属种较丰富。对序列条数大于1%的OTU(operational taxonomic units)分析,共获得优势菌群23个目,包含6个优势科,10个优势属,其中,铁锰功能细菌占10.20%,主要来自交替单胞菌属(Alteromonas)(6.90%)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)(1.80%)和希瓦氏菌属(Shewanella)(1.00%)等,另外还存在参与氮和硫元素循环的种属。PICRUSt功能预测分析显示结核区细菌主要涉及信号转导、蛋白转运、原核生物固碳、群体感应、能量转换、氨基酸和嘧啶代谢等功能。BC1826站位与其他站位相比,细菌多样性较低。结合沉积柱粒度分析结果,推测BC1826站位微生物群落结构的差异与沉积扰动有关,两者具有一定的响应关系。与已有研究成果汇总对比发现,西太平洋结核区与东太平洋结核区的细菌群落组成结构有较大差异。     

东太平洋铁锰结核区微生物的丰度及其成矿作用研究

１９９４ 年 ４～１１ 月在东太平洋铁锰结核区, 使用 “向阳红 ０９”船, 采集 ３９ 个表层沉积物、１２ 个上覆水和 ７ 个结核样。在现场用平板法测定了异养细菌和铁、锰细菌丰度, 用稀释法（ Ｍ Ｐ Ｎ 法） 测定硫酸还原菌丰度。为了探讨微生物在大洋成矿过程的作用, 在实验室对异养细菌和锰细菌作纯化分离, 并进行了多项生理生化实验, 参照伯杰氏手册第八版鉴定至属。使用分光光度法, 测定锰细菌对锰、铁离子的转化作用, 使用 ｐ Ｈ 计测定了ｐ Ｈ 值的变化, 同时测定了不同培养温度对转化作用的影响。结果表明, 沉积物中异养细菌的数量在 ３×１００～９５×１０３个／ｇ; 锰、铁细菌的数量在１×１００ ～１×１０３ 个／ｇ; 硫酸盐还原细菌的数量分布范围在 ０～４×１０３个／ｇ;在上覆水和结核样中各类细菌的数量均较低,比沉积物样中各类细菌数低 １ 个数量级。在细菌的种群组成方面与近海区相比存在差异, 特别是在革兰氏阳性菌的组成上微球菌占了绝对优势。在成矿作用方面, 锰细菌对锰、铁氧化还原的实验结果表明, 在好氧的条件下, 锰细菌使可溶性的 Ｍ ｎ２＋ 氧化为 Ｍ ｎ４＋ , 其氧化速度与环境温度存在密切关系, 锰细菌对铁的氧化速度比对锰的氧化速度来得快。在     

因子克里格分析支持的重金属元素空间多尺度变化特征——以北部湾东北部海域为例

将因子克里格分析方法应用于海底沉积物重金属元素空间多尺度变化的研究中,分析了北部湾东北部表层沉积物中7种重金属元素,Ni、Cu、Zn、Pb、Cr、As和Cd的空间多尺度结构特征,识别并分离了重金属元素不同尺度的空间变化,并探讨了各个尺度上重金属的物源及控制因素。结果显示,研究区重金属存在块金效应、变程为30km的球状结构(短变程尺度)和变程为140km的球状结构(长变程尺度)等三种尺度的空间结构,并拟合了研究区7种重金属元素的线性协同区域化模型。短变程尺度上,7种重金属元素的空间分布表现为"点状"或"条带状"的局部尺度的空间变化特征;长变程尺度上,7种重金属元素的空间分布反映出"片状"的区域尺度的空间变化特征。局部尺度上,Zn、Cr、Ni、Cu、Pb和Cd等元素主要源于海南岛、雷州半岛、广西大陆等陆地母岩物质,其空间分布特征受到了沉积物粒度的控制作用;而As主要受到海南岛、雷州半岛的人为污染成分的影响。区域尺度上,Zn、Cr、Ni和Cu主要来源于雷州半岛、海南岛的母岩物质,其次为广西大陆;As主要来源于海南岛的母岩物质,其次为雷州半岛、广西大陆。这些重金属元素在北部湾终年逆时针大环流的控制下,进行搬运、迁移并沉积在"汇聚中心",形成了研究区重金属元素区域尺度上NWW-NNW向的分布格局;而As不同于其他元素的亲陆的NNW向分布特征,主要源于其不同的地球化学行为。     

南海东北部深海盆末次冰盛期以来陆源碎屑粒度特征及影响因素*

南海东北部深海盆底流演变受多种因素控制, 但目前对末次冰盛期以来底流的敏感指标、演变过程及其控制因素还缺乏深入认识。本文选取南海东北部深水区16ZBS11岩心开展陆源碎屑粒度测试和年龄测定, 通过粒级-标准偏差法提取环境敏感因子, 并计算底流强度及搬运能力。研究结果表明, 研究区陆源碎屑主要由粉砂和粘土组成, 砂组分仅在部分层位出现。南海东北部深海沉积环境经历了3个演化阶段, 第Ⅰ阶段为22.39~16.02ka BP, 第Ⅱ阶段为16.02~9.58ka BP, 第Ⅲ阶段为9.58ka BP至今, 各阶段粘土和粉砂组分均呈反相演变过程。海平面变化是深海沉积和海洋过程的重要影响因素, 末次冰盛期以来南海东北部深海盆底流强度和搬运能力逐渐减弱并呈同步变化, 16ka BP、11.5ka BP后南海分别与印度洋、台湾海峡连通, 影响了南海北部的海洋过程。特别是9.58ka BP以来南海北部海洋混合方式和强度的改变, 深刻影响着深海陆源碎屑的输运及沉积演化。本文研究结果为深入认识南海北部底流活动演变和南海深海过程提供了新证据。     

春季长江口及毗邻海域浮游动物空间分布及与环境因子的关系

于2009年4月15～23日在长江口及其邻近海域进行了32个站位的浮游动物生态调查,分析了浮游动物的种类组成、优势种、丰度和生物量的空间分布,并利用PRIMER生物统计学软件中的PCA、BIOENV和RELATE程序分析了浮游动物与环境因子的关系.共发现浮游动物成体72种,浮游幼虫9种,合计种类数为81.中华哲水蚤(C...     

夏季南海东北部和东海陆架浮游植物群落结构昼夜变化的比较研究

于2008年和2009年夏季分别对南海东北部和东海陆架区浮游植物生物量和群落结构的昼夜变化进行了24 h时间序列连续观测和研究。通过高效液相色谱法分析浮游植物特征光合色素可以看出3个测站的叶绿素a浓度均呈现出明显的昼夜变化,最高值出现在夜间,而在中午至午后达到最低值,而这种昼夜变化主要是由于光照和潮汐作用所导致。各站均以硅藻为最主要的优势类群,受上升流影响的S702站硅藻生物量超过80%,S305和DH04站硅藻也占据了35%~50%,且3个测站硅藻生物量昼夜变化与叶绿素a一致,但所占生物量百分比却在叶绿素a高值的时间段较低,表明高生物量对应着更为丰富的浮游植物类群组成多样性。除硅藻外,S305站青绿藻也表现出与叶绿素a同步的昼夜变化规律。而在东海DH04站,由于存在明显层化特征,聚球藻是上混合层的主要优势类群,且表现出与叶绿素a一致的变化。黎明前后,甲藻出现了暴发式的生物量升高,所占生物量超过30%,由于其昼夜变化并不明显,分析可能由于水团的侧向输送所致。     

基于光合有效辐射的西北太平洋柔鱼资源丰度和空间分布变动研究

光合有效辐射(PAR)对于海洋初级生产力具有显著的调控作用,会间接影响到头足类的资源丰度和渔场分布。本文根据2006−2015年上海海洋大学鱿钓科学技术组提供的柔鱼鱿钓数据和光合有效辐射卫星遥感数据,研究了光合有效辐射与西北太平洋柔鱼种群的关系,并评估了异常环境条件下光合有效辐射对柔鱼的影响。结果发现,柔鱼单位捕捞努力量渔获量(CPUE)、渔场纬度重心、PAR,及其空间分布均具有显著的月间变化。7−11月各月适宜PAR范围分别为36～39 E/(m²·d)、33～36 E/(m²·d)、24～27 E/(m²·d)、18 E/(m²·d)和12 E/(m²·d),最适宜PAR值分别为36 E/(m²·d)、33 E/(m²·d)、27 E/(m²·d)、18 E/(m²·d)和12 E/(m²·d)。此外,CPUE与PAR有显著正相关关系(p<0.05),且CPUE与各月适宜PAR范围占渔场比例也呈显著正相关(p<0.05);同时渔场纬度重心随各月最适PAR平均纬度变化而变化。在异常环境条件下,拉尼娜年份CPUE值比厄尔尼诺年份高,该年份PAR值异常增高可能是导致柔鱼资源丰度增加的因素之一。研究表明,光合有效辐射对于西北太平洋柔鱼资源丰度和空间分布具有显著影响。     

春季珠江口水域鱼卵和仔稚鱼的分布及其与环境因子的关系

根据2004~2007年春季珠江口水域10个站位的鱼卵和仔稚鱼调查资料,着重就鱼卵和仔稚鱼的数量分布和年际变化及其与环境因子的相关关系进行研究.结果表明：其鱼卵和仔稚鱼隶属于9目33科58种（类）,以鲈形目种类数所占比例最高（为53.4%）,其次为鲱形目（为20.7%）.鱼卵和仔稚鱼大致分成半咸水性、近岸性和近海性3个生态类群.鱼卵和仔稚鱼优势种类共9种,其中鱼卵优势种为6种,仔稚鱼的也为6种.青洲附近水域是春季鱼卵和仔稚鱼的最主要分布区域之一.鱼卵和仔稚鱼数量的年际变化明显,鱼卵和仔稚鱼个体数量的最大值均出现在2006年.水温、pH值和溶解氧含量是影响鱼卵个体数量的较显著因子,盐度和溶解氧含量为影响仔稚鱼个体数量的较显著因子.盐度、pH值及溶解氧、悬浮物、叶绿素a含量对鱼卵和仔稚鱼种类数均有不同程度的影响.     

冬季北太平洋流场异常主要模态与PDO及NPGO的关系

采用复经验正交函数(EOF)分解和小波分析,对冬季北太平洋上层海流异常进行了统计动力诊断,并讨论了主要模态与北太平洋年代际振荡(PDO)模态和北太平洋环流振荡(NPGO)模态的关系。结果显示,冬季北太平洋上层洋流异常复EOF分解的第一模态是PDO在流场异常上的反映,第二模态则包含了NPGO的明显信息。主要依据有:(1)第一和第二模态的实时间系数序列分别有准20a和准13a的年代际变化周期,与PDO和NPGO模态的年代际变化周期相同;(2)第一和第二模态实时间系数与北太平洋海表面温度异常(SSTA)的回归系数场的空间分布分别与PDO和NPGO模态的空间结构相近。根据第一和第二模态上层洋流异常计算得到的垂直运动异常的分布,与SSTA的PDO和NPGO模态的空间分布类似,表明海盆尺度流场异常造成的垂直运动是形成PDO和NPGO模态的重要原因。     

基于Tweedie-GAM模型研究海州湾小黄鱼资源丰度与栖息环境的关系

本研究根据2011年及2013—2016年春季和秋季在海州湾及其邻近海域进行的底拖网调查数据,结合同步采集的底层海水温度、底层海水盐度、水深、底质类型,以及脊腹褐虾(Crangon affinis)、细螯虾(Leptochela gracilis)、鳀(Engraulis japonicus)、赤鼻棱鳀(Thrissa kammalensis)等小黄鱼(Larimichthys polyactis)主要饵料生物的资源丰度数据,采用条件数κ和方差膨胀因子(VIF)度量多重共线性的程度,选取关键环境因子,再应用基于Tweedie分布的广义可加模型(GAM)研究不同季节和不同生长阶段的小黄鱼资源丰度与环境因子的关系。多重共线性的检验表明,所有初始变量之间没有显著的多重共线性,均可作为解释变量代入模型。结果表明:不同季节和生长阶段,影响小黄鱼资源分布的主要因子及其偏差解释率各不相同,各变量所对应的适宜范围也不同。例如:影响春季小黄鱼幼体资源分布的主要因子有底层海水温度、底层海水盐度、水深和脊腹褐虾的分布,其中偏差解释率最大的因子为水深(16.09%);而影响春季成体资源分布的因子为底层海水温度、底层海水盐度、水深及脊腹褐虾和鳀的分布,其中偏差解释率最大的因子为底层海水盐度(13.56%)。本研究表明,海州湾及其邻近海域不同季节和不同生长阶段小黄鱼的资源分布与其自身的生态习性、海洋环境以及饵料生物的分布密切相关。     

Relationship between Composition of Settling Particles and Organic Carbon Flux in the Western North Pacific and the Japan Sea

Settling particles play an important role in transporting organic carbon from the surface to the deep ocean. It is known that major components of settling particles are biogenic silicates (opal), biogenic carbonate (CaCO₃), lithogenic clays and organic matter. Since each component aggregates and/or takes in organic carbon, all of these components have the ability to transport particulate organic carbon (POC) to the interior of the ocean. In this study, sediment trap experiments were carried out in four areas of the western North Pacific (including a marginal sea). Factors are proposed that correlate the composition of settling particles with POC flux. Annual mean organic carbon fluxes at 1 km depth in the western North Pacific Basin, Japan Sea, Hidaka Basin and northern Japan Trench were found to be 14.9, 18.1, 13.0 and 6.6 mg/m²/day, respectively. Organic carbon flux in the western North Pacific was greater than that in the Eastern North Pacific (7.4), the Equatorial Pacific (4.2), the Southern Ocean (5.8) and the Eastern North Atlantic (1.8). In the western North Pacific, it was calculated that 52% of POC was carried by opal particles. Opal is known to be a major component even in the Eastern North Pacific and the Southern Ocean, and the opal fluxes in these areas are similar to those in the western North Pacific. However, the organic carbon flux that was carried by opal particles (OC_opalflux) in the western North Pacific was greater than that in the Eastern North Pacific and the Southern Ocean. These results indicate that the ability of opal particles to transport POC to the deep ocean in the western North Pacific is greater than that in the other areas.     

Meiofauna of the deep Eastern Mediterranean Sea: distribution and abundance in relation to bacterial biomass, organic matter composition and other environmental factors

Quantitative information on the abundance and biomass of metazoan meiofauna was obtained from samples collected at 15 deep-sea stations in the Eastern Mediterranean Sea (533–2400m). Meiofaunal abundance was compared to bacterial biomass and other environmental factors such as the total sedimentary organic matter content, the concentrations of the main biochemical classes of organic compounds (i.e. proteins, carbohydrates and lipids) and to ATP. To estimate the sedimentation potential of primary organic matter, sediment bound chloroplastic pigment equivalents (CPE) were assayed. Meiofaunal density was very low ranging from 4 ind.10cm⁻² (Station A4, 1658m depth) to 290 ind.10cm⁻² (Station A12, 636m depth). Nematodes were the numerically dominant taxon (68% of total meiofauna) and were usually confined to the top 6cm of the sediments. Total meiofaunal biomass ranged from 2.78μgC 10cm⁻² (Station A4) to 598.34μgC 10cm⁻² (Station 15A). There was a significant decrease in the density of metazoan meiofauna with water depth. Bacterial biomass largely dominated the total biomass (as the sum of bacterial and meiofaunal biomass) with an average of 73.2% and accounted for 35.8% of the living biomass (as ATP carbon) whereas meiofaunal biomass accounted only for 6.56%. Bacterial biomass was significantly related to the DNA concentrations of the sediment. A significant correlation between ATP concentration and CPE content was also found. No correlations were found between meiofauna, ATP and CPE, or between meiofauna and bacterial parameters. The significant relationship between meiofaunal density and the ratio of labile organic matter/total organic matter indicates that deep-sea meiofauna inhabiting an extremely oligotrophic environment (such as the Eastern Mediterranean) may be more nutritionally dependent upon the quality than on the quantity of sedimentary organic matter.     

影响山东热带气旋活动的气候特征与太平洋海温的关系

利用1949～2003年热带气旋年鉴资料,对55年来影响山东热带气旋(TC)活动的气候特征与太平洋海温的关系进行了分析.结果表明:(1)在厄尔尼诺年,影响山东的TC频数较常年明显偏少.厄尔尼诺次年TC频数较常年稍有增加;拉尼娜年影响山东的TC频数较常年显著偏多,增加明显的月份主要是8月和9月,拉尼娜次年,影响山东TC频数偏少.厄尔尼诺事件强度越大,影响山东的TC频数越少;(2)影响山东的TC数和菲律宾以东洋面的海温呈正相关,并具有很好的持续性.影响山东的TC多年,赤道中东太平洋有较强的负距平区,影响山东的TC少年,赤道中东太平洋为正距平区;(3)厄尔尼诺年,影响山东的TC强度偏强.拉尼娜年,影响山东的TC强度明显偏弱.影响山东的TC强度厄尔尼诺年要比拉尼娜年强很多;(4)影响山东TC偏强年在赤道中东太平洋有较强的正距平区,影响山东TC偏弱年在赤道中东太平洋地区有较强的负距平.综上说明赤道中东太平洋的海温高低对影响山东的TC频数和强度有较好的指示作用.     

舟山群岛外海域鱼类数量分布与环境因子的关系

根据2018年4月（春季）和10月（秋季）在舟山群岛外海域进行的渔业资源调查资料,分析了鱼类的种类组成、数量分布和优势种,并用典范对应分析方法分析了其与水文环境之间的关系。结果表明,舟山群岛外海域鱼类有106种,隶属于12目47科80属,春、秋季鱼类质量密度分别为210.50 kg/km²和829.06 kg/km²,尾数密度分别为8.08×10³ ind/km²和165.94×10³ ind/km²。春季鱼类资源密度在调查海域的西北部较高,东部较低,而秋季鱼类资源密度在东部海域较高,西北部海域较低。两个季节的鱼类优势种更替明显,春季优势种为黄鮟鱇（Lophius litulon）、日本红娘鱼（Lepidotrigla japonica）、细条天竺鲷（Apogon lineatus）,秋季为细条天竺鲷、日本发光鲷（Acropom japonicum）。鱼类种数呈现显著的季节和空间变化,但是都以西部以及西北部靠近近岸岛屿的海域种类数较高,大部分鱼类栖息在50～80 m水深海域。典范对应分析结果表明,表层温度、底层温度、表层盐度是影响调查海域鱼类种类组成和数量分布的主要环境因子。     

黄海中部太平洋磷虾的大小组成和丰度分布的季节变化及其与环境因子的关系

The seasonal size structure and spatial abundance distributions of Euphausia pacifica populations were investigated in the central part of southern Yellow Sea from August 2009 to May 2010.The abundance and biomass of E.pacifica were higher in spring and summer,and lower in autumn and winter.The mean abundance and biomass(calculated by carbon)were 74.94 ind./m~3 and 8.23 mg/m~3,respectively.Females with total length(TL)ranging between 10 and 19 mm in summer had a substantial contribution to the population biomass,whereas larvae of TL of 3–7 mm in spring were the main contributor to the population abundance.The sex ratio(female:male)showed a female bias in four seasons.Its value peaked in summer,and then decreased in autumn,spring,and winter successively.Cohort analysis revealed that the length-frequency distribution of E.pacifica could be characterized as one group with large animals(mean TL12 mm)accompanied by one or two subgroups of small individuals(mean TL7 mm).Regarding the spatial distribution,juveniles and adults of E.pacifica tend to concentrate in relatively deep water with low temperature(～11℃)and high salinity(32),whereas its larvae showed more abundance in inshore water with rich chlorophyll a,low salinity(32),and warm temperature(11℃),especially in summer and autumn.Associations changed seasonally between stage-specific abundance and environmental factors.     

北太平洋海温与华南东部过渡季节(2—3月)降水的关系

利用1951—2010年台北、台中、福州和厦门4站2—3月降水资料和北太平洋海温资料,通过合成分析、对比分析和相关分析等方法,研究了华南东部过渡季节(2—3月)降水变化的一致性和气候变化特征及其与北太平洋海温的关系。结果表明:台北、台中、福州和厦门4站过渡季节(2—3月)降水变化具有很好的一致性和明显的年代际变化特征。华南东部过渡季节(2—3月)降水与北太平洋海温存在着很好的相关关系;不同类型的降水异常年份,有着不同的海温距平分布特征,降水偏多年,表现为厄尔尼诺分布型,降水偏少年,则表现为拉尼娜分布型,且这种距平分布型在其前期9月开始出现端倪,12月发展成熟。前期12—1月赤道东太平洋关键区和西风漂流区关键区海温变化,对华南东部过渡季节(2—3月)降水具有较好的预测指示意义。     

2004年北太平洋柔鱼钓产量分析及作业渔场与表温的关系

根据2004年5—11月我国鱿钓船在北太平洋生产数据,结合表温资料,按经纬度1°×1°的格式,利用Marineexplorer4.0软件作图进行分析。结果表明,5—7月在160°E以东海域作业,产量较低;8—10月在150°—160°E海域作业,为生产作业的产量高峰期,占总产量的62.5%;11月在150oE以西海域作业,产量也较低。在150°E以西海域CPUE最高,150°—160°E中部海域次之,160°E以东海域最低。作业渔场的适宜表温呈现出季节性变化。各月适宜表温分别为:5月12℃～14℃;6月15℃～16℃;7月14℃～16℃;8月18℃～19℃;9月16℃～17℃;10月15℃～16℃;11月12℃～13℃。K-S检验表明,上述表温可作为寻找中心渔场的指标。     

Evaluation of geological factors in characterizing fault connectivity during hydrocarbon migration: Application to the Bohai Bay Basin

Faults play an intricate role in hydrocarbon migration and accumulation since they can serve either as a conduit or a seal. Quantitative evaluation of fault opening/sealing properties requires the selection of valid and optimal parameters among numerous geological factors to characterize the hydraulic behaviors of faults. The present study focuses on the Chengbei Step-Fault Area in the Qikou Depression, Bohai Bay Basin, NE China, because hydrocarbon migration and accumulation in this area occurred in a relatively short period so that accumulated hydrocarbons can be used as an indicator to deduce hydraulic connectivity of a fault zone between two sites. Various geological parameters pertinent to a fault, such as burial depth, dip angle, throw, strike, percentage of sandstone of faulted intervals, fluid pressure in faulted mudstone, stress normal to the fault plane, and shale gouge ratio, are analyzed to assess their effectiveness in characterizing fault connectivity. An index, the fault-connectivity probability (N_p), is proposed to evaluate the possibility that a fault has been once serving as a migration pathway. The statistical relationship between N_p and any a geological parameter may be used to indicate the effectiveness of this parameter in characterizing the connectivity of a fault during hydrocarbon migration. The correlation coefficient of a relationship is a good indicator of the effectiveness; and the results are generally in agreement with qualitative assessments. Parameters representing a single geological factor are generally ineffective, whereas those representing implicitly or explicitly two or more factors, such as shale gouge ratio, stress normal to the fault plane, and fault opening index, are more effective.