黄海南部野生银鲳和鮸鱼的耳石元素微化学研究

利用电子显微探针元素分析技术(EPMA)对黄海南部野生银鲳和鮸鱼的耳石进行了锶和钙沉积特征的初步分析。定量线分析结果表明,两种鱼类耳石的Sr/Ca之间存在显著的种间差异。银鲳耳石Sr/Ca比,在耳石核心及相邻处为低值区(5.86±0.92);3段Sr/Ca高值区分别为近核心部(7.88±1.28)、第1龄处(9.44±1.82)及耳石边缘(7.91±1.38);揭示银鲳孵化和早期发育应需要盐度适中的生境,当龄鱼在后期的生长中需洄游经过两段高盐生境(其中之一在第1龄时)。鮸鱼耳石Sr/Ca比波动表现为耳石核心处(7.72±0.97)高于其余部分,反映了鮸鱼孵化及初期发育阶段可能生活在高盐度生境,而当龄鱼随后阶段的生长和发育过程则会洄游至盐度有所降低的生境中进行。     

2013年春季崂山湾浮游植物群落及其环境控制

2013 年春季(3、4、5 月)对崂山湾海域浮游植物群落及其理化环境进行了3 个航次的调查研究。共鉴定浮游植物40 属75 种, 硅藻是调查区主要的浮游植物类群; 浮游植物细胞丰度平均为1.27×10⁶个/m³,3 月份的平均丰度显著高于4、5 月份(P<0.01); 优势种主要为冰河拟星杆藻(Asterionopsis glacialis)、加拉星平藻(Asteroplanus karianus)、密联角毛藻(Chaetoceros densus)和夜光藻(Noctiluca scintillans), 浮游植物群落演替明显, 由3 月份硅藻控制逐步过渡到4、5 月份硅/甲藻共同控制; 相对较低的硝酸盐水平是导致4、5 月份浮游植物丰度显著低于3 月份的主要原因; 物种–环境数据的冗余分析(RDA)结果显示, 温度、硝酸盐含量是控制崂山湾春季浮游植物分布的重要环境因子。     

魁蚶(Scapharca broughtonii)半乳糖凝集素(SbGal)基因cDNA的克隆及表达分析

半乳糖凝集素(Galectin)作为动物凝集素家族的一员,是一种重要的免疫因子,在脊椎动物和无脊椎动物中都参与了重要的免疫防御反应。为明确魁蚶(Scapharca broughtonii)半乳糖凝集素基因的结构特征、组织分布及其对病原菌刺激的免疫反应规律,本研究从构建的魁蚶转录组文库中筛选得到半乳糖凝集素基因部分序列,通过c DNA末端快速扩增(rapid amplication of c DNA ends,RACE)技术获得该基因c DNA全长序列(命名为Sb Gal)。序列和结构分析表明,该c DNA全长3120bp,编码554个氨基酸,是一个含有4个糖识别结构域(CRD)的且在双壳贝类中较为独特的半乳糖凝集素;预测蛋白的分子量(Mw)为63.3158 k Da,理论等电点(p I)为4.99。同源性及系统分析表明,Sb Gal基因与美洲牡蛎、合浦珠母贝、海湾扇贝galectin的同源性分别为70%、65%、46%,Sb Gal基因四个CRD彼此的相似性为36%—41%。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)结果表明:Sb Gal m RNA在魁蚶血细胞、斧足、闭壳肌、外套膜、鳃和肝胰腺中均有表达,血细胞中的表达量最高,在肝胰腺中的表达量最低;注射鳗弧菌后,相对于对照组,Sb Gal基因在所检测的每个组织中m RNA水平上的表达量都显著上调(P0.01),而且表达量具有显著的时间依赖性和瞬时表达趋势,呈现先升高后降低的趋势。     

极端波浪条件下黏土质斜坡海床稳定性解析

海洋资源开发引起海底软黏土的结构性破坏,导致土体强度弱化,在百年一遇的极端波浪作用时极易发生斜坡海床的局部失稳甚至大范围海底滑坡,给海洋工程建设和正常运营带来严重影响。目前,主要采用极限平衡法评价这类海底斜坡,但该法只能给出近似解。基于极限分析上限方法,推导了极端波浪诱发的波压力对斜坡海床的做功功率,建立了外力功与内能耗散率平衡方程;利用最优化方法,结合数值积分和强度折减技术,求解了不同时刻的斜坡海床稳定性系数,并针对扰动后的斜坡海床开展了有限元解的对比验证。在此基础上,深入探讨了不同波浪参数(波长、波高和水深)和坡长小于一个波长等极端条件下的海底斜坡稳定性。     

缺测潮位补齐方法的比较分析

简要介绍了利用二次抛物线拟合法、自报值循环逼近法和参数法进行缺测潮位数据补齐的原理和适用范围,对实测潮位资料的不连续进行数据补齐。选取4个不同潮汐类型的验潮站(小麦岛、龙口、涠洲、海口),对缺测数据,采用二次抛物线拟合法和自报值循环逼近法进行补齐。选取文登、乳山口、千里岩3个验潮站,对缺测数据采用参数法进行补齐。结果表明,3种方法对于缺测潮位的补齐均具有可靠性和实用性。二次抛物线拟合法和参数法补齐精度较高,自报值循环逼近法和参数法可补齐较长时段的缺测潮位,二次抛物线拟合法和自报值循环逼近法无需临近验潮站同步实测数据。在工程应用中,需根据缺测时段及时长选择合适的方法。     

基于中国第6～9次北极科学考察观测的季节冰区边界层逆温变化特征分析

利用我国第6～9次北极科学考察期间获取的大气探空资料,分析了北极季节冰区边界层逆温的时空变化特征及其成因。分析发现:(1)边界层逆温具有较强的年际变化和空间变化,高纬度密集冰区观测到更多的强逆温现象,逆温厚度与逆温层温差呈显著的对数关系;(2)不同年份边界层逆温的主要成因有所差别:海冰分布的差异导致不同年份的边界层逆温特征不同;表面融化、辐射冷却、多层云的结构和暖平流对不同冰情年份边界层逆温的贡献程度不同;(3)开阔水域和冰区边界层逆温的成因不同。表面融化和空气平流对冰区边界层逆温的形成起着非常重要的作用,而辐射冷却是开阔水域边界层逆温的主要成因之一。     

“海龙Ⅲ”号ROV系统深海试验与应用研究

深海水下机器人主要用于深远海地质、矿物资源和生物调查研究,以及海洋石油工程服务等水下综合作业,能够实现深海近底高精度、长时间的定点取样作业及其他精细化调查。结合国内外深海ROV装备和技术发展现状,以新研发的6 000 m级"海龙Ⅲ"号ROV搭载"大洋一号"船执行的2018年南海综合海试和48航次为例,从深海试验流程和方法、浅水区功能测试、深水区功能测试、深海观测及取样功能测试等方面,详细阐述了ROV海上试验和应用作业过程,对作业水深、功率配置、水下运动能力、搭载能力等关键性能指标进行了试验验证。海上功能测试和试验性应用结果表明,"海龙Ⅲ"ROV各项性能指标满足设计要求,验证了系统在不同深度、不同地形条件下的观测取样作业能力,创新了深水ROV作业方法手段,分析得出此类装备目前在国内发展存在的不足之处,并结合实际应用提出后期改进计划,以期为深海ROV的海试应用提供技术参考。     

升温与硝酸盐加富对鹿角杯形珊瑚幼虫的生理影响

选择三亚鹿回头近岸海域常见的鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)幼虫为研究对象,采用室内连续培养的方法,探究了升温(29℃和31℃)与硝酸盐加富(0、5、20μmol/dm^3)对鹿角杯形珊瑚幼虫共生体的生理影响。结果表明:升温和硝酸盐加富对鹿角杯形珊瑚幼虫存活率与共生虫黄藻叶绿素荧光指数(Fv/Fm)无显著影响,但对幼虫附着率的影响表现为明显的交互作用。升温条件下,各处理珊瑚幼虫附着率均显著下降,且硝酸盐加富加剧了升温对珊瑚幼虫附着率的负面影响。再者,升温对幼虫呼吸速率的影响与硝酸盐的浓度有关,5μmol/dm^3硝酸盐处理抵消了升温对幼虫呼吸的促进作用;与此同时,5μmol/dm^3硝酸盐处理提高了幼虫的净光合作用而且光合呼吸速率比(PG/RD)大于2,表明此时珊瑚幼虫共生体系光合作用固定的有机碳为净累积。综上,适量的硝酸盐加富可以缓解升温对珊瑚幼虫代谢的负面影响,但高浓度硝酸盐加富则会不利于鹿角杯形珊瑚幼虫的附着及种群的本地补充。     

南海西沙永乐龙洞沉积物组成、来源及其沉积作用

南海永乐龙洞发育于永乐珊瑚礁台地,龙洞深度达300m,为世界之最。沉积物堆积在龙洞的洞壁斜坡、龙洞中部的转折平台以及洞底等部位。使用激光粒度仪、X射线粉晶衍射仪、X射线荧光光谱仪等对采自不同深度的沉积物进行了粒级、矿物物相、元素含量的研究。研究结果表明:龙洞沉积物绝大部分为钙质生物碎屑,以砂粒级碎屑为主,含砾石碎屑、粉砂碎屑,分选和磨圆差;沉积物矿物组成以文石、高镁方解石为主,含少量低镁方解石,其平均含量分别为69%、28%、3%;化学组成以Ca、Mg、Sr为主,平均含量分别为35.5%、0.9%、0.5%,含少量Si、Al、Ti、P、S等元素。该区沉积物来源包括礁坪生物碎屑和东亚季风风尘陆源物质两个方面,以礁坪来源的生物碎屑为主;龙洞沉积作用包括机械捕获作用和垂直沉降作用两种方式,而以机械捕获作用为主。     

Zooplankton community structure,abundance and biovolume in Jiaozhou Bay and the adjacent coastal Yellow Sea during summers of 2005–2012: relationships with increasing water temperature

Zooplankton abundance, biovolume and taxonomic composition in Jiaozhou Bay and the adjacent coastal Yellow Sea were evaluated using ZooScan measurement of samples collected by net towing every August from 2005 to 2012. Zooplankton abundance and biovolume ranged from 1 938.5 to 24 800 ind./m~3 and 70.8 to 1 480.1 mm~3/m~3 in Jiaozhou Bay and 73.1 to 16 814.3 ind./m~3 and 19.6 to 640.7 mm~3/m~3 in the coastal Yellow Sea. Copepods were the most abundant group in both regions, followed by N octiluca scintillans and appendicularians in Jiaohzou Bay, and chaetognaths and N octiluca scintillans in adjacent coastal Yellow Sea. Over the study period, the most conspicuous hydrographic change was an increase in water temperature. Meanwhile, a general decrease in zooplankton abundance was observed, particularly in copepod populations. Based on redundancy analysis(RDA), the warming trend was the key environmental factor influencing to decrease of copepod abundance. The proportion of small-sized copepods increased while the mean size of all copepods decreased, in significant correlation with water temperature. Our results indicate that zooplankton, particularly copepods, are highly sensitive to change in water temperature, which is consistent with predicted impacts of warming on aquatic ectotherms. Due to their dominance in the zooplankton, the decline in copepod size and abundance could lead to an unfavourable decrease in energy availability for predators, particularly planktivorous fish.