Distribution and sources of heavy metals in the sediment of Xiangshan Bay

Heavy metals in the surface sediments and sediment core from the Xiangshan Bay, a mariculture base on the coast of the East China Sea, were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP–MS) in order to evaluate their levels and sources. The results showed that the levels of Cu, Pb, Zn, and Cr in the sediments of the bay have been generally influenced by anthropogenic inputs since the founding of the People's Republic of China. In particular, Cu and Zn were polluted to some extent, as evidenced by high enrichment factors. Organic matter, grain size, wastewater discharge, and low energy hydrodynamic environment played dominant roles in the heavy metal enrichment in the sediments. The ratio of terrigenous source to marine biogenic deposit of trace metals in the sediments was calculated, revealing that terrigenous inputs were the main source of Cu, Pb, and Zn, while biological pellets contributed much more to the enrichment of Cr and Cd. Considering the influence of biological sources on the enrichment of Cd and Cr, and the fact that the sediment has been polluted by Cu and Zn, the development of mariculture and discharge of wastewater into the Bay should be restricted.     

雷州马尾藻Sargassum leizhouense(Fucales,Phaeophyta)形态结构及分类研究

本研究通过对产于雷州半岛的雷州马尾藻(Sargassum leizhouense)形态结构进行研究,结合形态解剖、分类学特征等观察,比较了与同类组中其他3种马尾藻的特征差异,澄清了其分类地位,并修改了雷州马尾藻的检索表。结果表明,雷州马尾藻属于马尾藻属、真马尾藻亚属、叶托混生组、拟叶托混生亚组;尽管雷州马尾藻与该组的瓦氏马尾藻(S.vachellianum)、鳞茎马尾藻(S.bulbiferum)及滑托组的亨氏马尾藻(S.henslowianum)形态有许多相似之处,但其与上述3种马尾藻的主要差异在于球芽及分裂叶的有无。本研究不仅修改了雷州马尾藻分类地位,也为将来开展该马尾藻的人工繁育及养殖、加工提供帮助。     

800年来苏北废黄河三角洲的演变模式

根据历史资料、数据和相关研究,结合研究区域背景,分析苏北废黄河三角洲的演变。结果显示,岸线演变在发育阶段和侵蚀阶段分别为向海延伸约90 km和侵蚀后退约22 km,面积相差约800 km2,三角洲地貌演变表现为岸线平直-曲折-平滑-平直的过程。在废三角洲陆海相互作用的基础上,运用演化模式分析三角洲的演变过程。该三角洲演变可以分为7个演变阶段,发育期在径流和潮流作用下以沙洲并陆淤积延伸方式进行,侵蚀期在波浪和潮流作用下以沙洲合并侵蚀后退和淤积外长交替侵蚀的方式。泥沙输运、人类活动和气候变化对废三角洲的演变有重要影响,巨量的来沙是三角洲发育的原因,泥沙平衡被打破是侵蚀的主要原因。发育期中,泥沙输运影响淤积速度和位置,人类活动和气候变化影响黄河河道迁移、输沙量和产沙量;侵蚀期中,泥沙输运影响侵蚀状态,人类活动在一定程度上影响海岸带冲/淤,气候变化将影响三角洲的演变趋势。     

海杂波微弱目标分形检测

The target on the sea surface is complex and difficult to detect due to the interference of backscattered returns from the sea surface illuminated by the radar pulse. Detrended fluctuation analysis （DFA） has been used successfully to extract the time-domain Hurst exponent of sea-clutter series. Since the frequency of the sea clutter mainly concentrates around Doppler center so that we consider to extract frequency-do- main fractal characterization and then detect a weak target within sea clutter by using the difference of frequency-domain fractal characterization. The generalized detrended fluctuation analysis （GDFA） is more flexible than traditional DFA owing to its smoothing action for the clutters. In this paper, we apply the GDFA to evaluate the generalized Hurst exponent of sea-clutter series in the frequency domain. The difference of generalized Hurst exponents between different sea-clutter range bins would be used to determine whether the target exists. Moreover, some simulations with the real IPIX radar data have also been demonstrated in order to suooort this conclusion.     

海洋浮游植物三维荧光光谱的逐层分类方法研究

提出活体海洋浮游植物三维荧光光谱逐层分类法,将浮游植物区分为不同的"光谱类别"。选取中国近海常见的26种分属于甲藻、硅藻、黄藻、金藻、隐藻、绿藻、蓝藻的浮游植物,在室温20℃和3个光照条件下培养,在第3,6,9,12,15天测其三维荧光光谱。采用主成份分析结合非负最小二乘回归法(NNLSR),以浮游植物叶绿素a的发射峰680nm所对应的激发光谱作为第一特征谱以区分门类,以EX730谱作为硅藻的逐层分类的第二特征谱,SY350谱作为甲藻的第二特征谱,将实验所用9种硅藻和8种甲藻各划分为3个光谱类别;分析405个浮游植物混合物,门类识别正确率大于94%,光谱类别的识别正确率为75%,该方法可用于海洋浮游植物种群结构变化的快速宏观监测。     

重力式海洋平台沉箱的断裂分析

研究重力式海洋平台沉箱的表面裂纹最大深度,通过考虑沉箱有一个内表面裂纹,将问题简化为无裂纹重力式平台问题和带裂纹矩形板问题的叠加,应用有限元方法对重力式海洋平台无裂纹情形进行了静力分析,得到了与裂纹位置对应处的环向拉应力。计算裂纹矩形板的应力强度因子,得到海洋环境荷载下沉箱内表面裂纹的最大深度为0.066 8m,计算结果可供海洋平台的设计参考。     

“门”地貌单元的能量耗散和过程机制

基岩岛屿组成的"门"地貌单元是珠江河口区别于世界其他河口的重要地貌特征之一。文章基于重整化群k-ε湍流模型(RNG k-ε)的FLOW3D流体计算模型研究了"门"地貌单元的时均动力结构及湍流能耗特性。"门"地形致动力结构伴随不同类型能耗区。根据能耗空间分布特性可分为核心区(A1区)、混合区(A2区)、上游区(A3区)、下游区(A4区)。"门"地形作用下,不同分区的动力结构、湍流特性、能量转化、能量耗散特征及其驱动机制不同。     

杂色龙虾线粒体基因组全序列的测定与分析

为了解杂色龙虾(Panulirus versicolor)线粒体基因组多态位点及遗传变异,对龙虾类的分类研究奠定基础,作者通过常规PCR步移扩增法获得杂色龙虾线的线粒体基因组全序列,分析了其线粒体基因组的基本特征以及基因排列情况,并结合中国龙虾(Panulirus stimposni)、波纹龙虾(Panulirus homarus)线粒体基因组全序列,综合分析了龙虾属线粒体编码基因多态位点及基因变异状况。结果表明:杂色龙虾线粒体基因组全序列为15 700 bp,由13个蛋白质编码基因、22个t RNA基因、2个r RNA基因和D-loop区组成,保持了泛甲壳动物线粒体基因组的原始排列。杂色龙虾线粒体DNA的碱基组成具有AT偏好性,A+T含量为67%,4种碱基的含量分别为(A=34.6%,T=32.1%,C=20.5%,G=12.8%)。预测了杂色龙虾18个t RNA以及2个r RNA的二级结构。龙虾属线粒体基因组中的nad 2、nad 5基因以及D-loop区的多态位点比例较高,适合作为分子标记用于龙虾类系统进化关系、种内多态性以及遗传分化等方面的研究。     

人工诱导栉孔扇贝雌核发育胚胎的SNP标记分析

利用紫外线照射灭活的同源精子,激活栉孔扇贝(Chlamys farreri)卵子分裂,获得雌核发育胚胎,流式细胞仪检测胚胎细胞平均单倍体率为82.5%。对获得的胚胎进行全基因组扩增,获得足量的基因分型模板,利用高分辨率溶解曲线(HRM)技术对其进行96个单核苷酸多态性(SNP)位点分型。结果显示,诱导雌核发育胚胎的位点检出率为96.27%,其中99.06%的位点分型结果与相应雌性亲本相符;单个胚胎中只表现一种等位形式的位点占91.67%~96.88%,平均为94.81%,较雌性亲本的纯合位点比例(64.25%)明显提高。本研究利用灭活同源精子诱导获得栉孔扇贝雌核发育胚胎,并利用单个胚胎的全基因组扩增产物进行基因位点分析,为扇贝人工诱导雌核发育个体的早期多基因位点检测和评价提供参考。     

导管架式海上风力发电支撑结构振型扩阶方法

提出1种适用于海上风力发电支撑结构的模态振型扩阶方法。该方法无需借助转换矩阵实现振型扩阶,而是依靠实测模态并通过修正有限元模型对应振型在未测试自由度的振型值而获得空间完备的模态振型,并且所发展的方法在一定程度上可以忽略有限元模型存在的建模误差,是1种直接的估算方法,计算效率相对较高。文中采用三桩导管架式海上风力发电支撑结构验证提出方法的正确性以及在低阶模态振型扩阶上的优越性。数值结果表明,该方法对传感器位置、数量依赖程度低,尤其对于海上风电结构,仅在结构的水深较浅部位布置少数传感器即可比较精确的实现低阶模态振型扩阶,具有良好的工程应用前景。