全球主要河流流域碳酸盐岩风化碳汇评估

碳酸盐岩风化吸收的大气CO₂主要以HCO₃ ^-形式连续地经由河流从大陆输送到海洋,成为陆地生态系统的重要碳汇。目前主要河流流域的碳酸盐岩风化碳汇估算存在不确定性,分布格局尚不清晰。基于GEMS-GLORI全球河流数据库提供的全球10万km ²以上主要河流流域多年平均监测数据,利用水化学径流法估算出全球主要河流流域碳酸盐岩对CO₂的吸收速率为0.43±0.15 Pg CO₂ yr ^-1,平均CO₂吸收通量为7.93±2.8 t km ^-2 yr ^-1。CO₂吸收通量在不同气候带下差异显著,热带和暖温带CO₂年吸收速率占全球主要河流流域年吸收速率的62.95%。冷温带CO₂年吸收速率占全球主要河流流域的33.05%,仅次于热带地区。本文划分出全球CO₂吸收通量的9个关键带,关键带的交汇处CO₂吸收通量较高。喀斯特出露流域碳酸盐岩对CO₂吸收通量的均值为8.50 t km ^-2 yr ^-1,约为非喀斯特流域的3倍。全球喀斯特出露流域碳酸盐岩风化碳汇在全球碳循环、水循环及碳收支平衡估算研究方面占据重要地位。     

相对剥夺视角下的乡村旅游地居民不规范行为研究 ——以江西婺源县李坑、思溪为例

居民不规范行为危害性极大,传统相关研究多基于社会交换视角,存在一定局限。相对剥夺理论在研究人们的不规范行为上存在一定优势,但鲜有应用于旅游研究。以社区问题明显的李坑、思溪两村落为例,结合相对剥夺理论对居民不规范行为的成因和形式等进行了定性分析。与传统研究不同,发现居民不规范行为与其对旅游负面影响的纵向感知并无直接关系,而主要与横向剥夺感相关。研究表明,相对剥夺理论或可作为居民旅游态度和行为研究的新视角,并在预防和管控旅游地社区问题方面具有重要现实意义。     

Response of the western North Pacific subtropical ocean to the slow-moving super typhoon Nanmadol

Based on in-situ observation, satellite and reanalysis data, responses of the western North Pacific subtropical ocean(WNPSO) to the slow-moving category 5 super typhoon Nanmadol in 2011 are analyzed. The dynamical response is dominated by near-inertial currents and Ekman currents with maximum amplitude of 0.39 m/s and 0.15 m/s, respectively. The near-inertial currents concentrated around 100 m below the sea surface and had an e-folding timescale of 4 days. The near-inertial energy propagated both upward and downward, and the vertical phase speed and wavelength were estimated to be 5 m/h and 175 m, respectively. The frequency of the near-inertial currents was blue-shifted near the surface and redshifted in ocean interior which may relate to wave propagation and/or background vorticity. The resultant surface cooling reaches -4.35℃ and happens when translation speed of Nanmadol is smaller than 3.0 m/s.When Nanmadol reaches super typhoon intensity, the cooling is less than 3.0℃ suggesting that the typhoon translation speed plays important roles as well as typhoon intensity in surface cooling. Upwelling induced by the slow-moving typhoon wind leads to typhoon track confined cooling area and the right-hand bias of cooling is slight. The mixed layer cooling and thermocline warming are induced by wind-generated upwelling and vertical entrainment. Vertical entrainment also led to mixed layer salinity increase and thermocline salinity decrease, however, mixed layer salinity decrease occurs at certain stations as well. Our results suggest that typhoon translation speed is a vital factor responsible for the oceanic thermohaline and dynamical responses, and the small Mach number(slow typhoon translation speed) facilitate development of Ekman current and upwelling.     

Gaussian decomposition and component pigment spectral analysis of phytoplankton absorption spectra

The absorption spectrum of phytoplankton is an important bio-optical parameter for ocean color hyperspectral remote sensing;its magnitude and shape can be affected considerably by pigment composition and concentration.We conducted Gaussian decomposition to the absorption spectra of phytoplankton pigment and studied the spectral components of the phytoplankton,in which the package effect was investigated using pigment concentration data and phytoplankton absorption spectra.The decomposition results were compared with the corresponding concentrations of the five main pigment groups(chlorophylls a,b,and c,photo-synthetic carotenoids(PSC),and photo-protective carotenoids(PPC)).The results indicate that the majority of residual errors in the Gaussian decomposition are0.001 m~(-1),and R~2 of the power regression between characteristic bands and HPLC pigment concentrations(except for chlorophyll b)was0.65 or greater for surface water samples at autumn cruise.In addition,we determined a strong predictive capability for chlorophylls a,c,PPC,and PSC.We also tested the estimation of pigment concentrations from the empirical specific absorption coefficient of pigment composition.The empirical decomposition showed that the Ficek model was the closest to the original spectra with the smallest residual errors.The pigment decomposition results and HPLC measurements of pigment concentration are in a high consistency as the scatter plots are distributed largely near the 1:1 line in spite of prominent seasonal variations.The Wozniak model showed a better fit than the Ficek model for Chla,and the median relative error was small.The pigment component information estimated from the phytoplankton absorption spectra can help better remote sensing of hyperspectral ocean color that related to the changes in phytoplankton communities and varieties.     

基于线粒体COI和16S rRNA基因的中国沿海相手蟹系统发育研究

相手蟹科的诸多种类因其形态极其相似成为方蟹总科分类中疑问较多的一个类群。通过对中国沿海相手蟹线粒体COI和16S rRNA基因序列进行分子系统发育分析,结果表明14种相手蟹COI和16S rRNA基因序列之间差异分别为5.7%～14.5%和1.5%～12.1%,均达到了种间差异水平。构建的系统发育树显示,14种相手蟹分别为独立有效物种,但分属于拟相手蟹属和近相手蟹属的4种拟相手蟹和3种近相手蟹,没有分别形成2个独立的支系,而是混合聚成一大支系。而属于螳臂相手蟹属的无齿螳臂相手蟹则首先与属于中相手蟹属的中华中相手蟹聚成一支,再与红螯螳臂相手蟹聚为一大支,表现出与形态分类的不一致。错综复杂的分子系统关系预示着相手蟹类为多系起源,也表明它们之间的种间关系乃至于属间关系尚有诸多问题有待进一步厘定。     

基于EEMD和ARIMA的海温预测模型研究

类型丰富、时空分辨率高的海洋探测数据,为信号分解和机器学习算法的应用提供了可能。本文针对如何建立有效的海温预测模型这一问题,使用高时空分辨率的海表温度(SST)融合产品,引入信号处理领域的集合经验模态分解(EEMD)和机器学习领域的自回归积分滑动平均模型(ARIMA)。首先利用最适于分解自然信号的EEMD方法,将海温数据分解成多个确定频率的序列;再利用ARIMA分别对各个频率的序列进行预测,最后将各个序列的预测结果进行组合。该方法在丰富数据的支撑下,比以往直接使用海温数据所建立的预测模型精度更高,为更好地进行海温预测提供了新方法。     

基于Pearson关联模型的长三角地区海洋战略性新兴产业发展的影响因素

为优化长三角地区海洋战略性新兴产业布局,促进区域海洋经济的转型升级,文章采用Pearson关联模型,选取2014年长三角地区11个沿海城市的代表性数据,分别计算和分析海洋战略性新兴产业增加值与其影响因素的相关系数,并提出建议。研究结果表明:长三角地区海洋战略性新兴产业发展较好,但存在增速较缓和区域不平衡等问题;与长三角地区海洋战略性新兴产业增加值极强相关和强相关的主要为经济发展水平和科技支撑力度2个方面的影响因素;长三角地区海洋战略性新兴产业布局应优先考虑经济和科技较发达的城市,并逐渐带动和辐射其他沿海城市和周边内陆城市,促进整体发展。     

海洋产业结构调整对海洋经济影响的实证分析

海洋经济是新一轮大国之间的经济较量,许多西方发达国家已经在海洋经济上遥遥领先。通过观察美国、英国等海洋大国发现,沿海国家均有一个统一的发展路径:产业结构的有效调整保证了海洋经济的高速发展。产业结构调整分为产业结构合理化和高级化两个方面,故文章将从"两化"视角来衡量我国海洋产业结构的调整情况,利用Eviews 8.0软件对2005—2015年我国海洋产业结构"两化"与海洋经济增长之间进行平稳性检验、协整检验及最小二乘法回归。由协整方程可知,海洋产业结构合理化和高级化每增长1%,会分别带动海洋经济上涨1.87%和2.96%;再由最小二乘法回归系数的方向性可知:海洋产业结构合理化、高级化会促进海洋经济的增长。根据研究结果进行分析可知,我国未来海洋产业结构调整的重点是海洋第二产业,对其未来发展提出3点建议,即基层和高端人才的培养、水产品精加工和生物医药的优先发展以及法律制度软环境的构造。     

一种新型鲸鱼式潮流能发电装置的设计与试验研究

为了进一步提高潮流能的利用率,提出了一种新型鲸鱼式潮流能发电装置。借鉴风机叶片设计方法及水平轴水轮机的设计原理,利用结构力学、流体力学和CFD相关方法,对该装置的螺旋桨叶、导流筒和固定桩等部件进行了设计研究,从获能效果、装置可靠性和发电功率等方面进行了优化设计,并通过900 W样机试验验证了设计的有效性。试验结果显示,海流高潮期装置最大发电功率可达到980 W,一天内大约有4个缓潮期,此间发电功率明显下降,但持续时间不长,总体平均发电功率在800 W上下;同时潮流能轮机启动流速在0.41 m/s左右,有着良好的低速启动性能。     

南海芋螺科一新记录种(软体动物门, 腹足纲, 新腹足目)

在对中国科学院南海海洋生物标本馆馆藏芋螺科 Conidae 标本, 以及近年来在南海补充采集的标本进行整理的过程中, 通过形态分类学方法鉴定发现隶属于芋螺属 Conus 的中国海新记录种1种: 锈色芋螺 Conus ferrugineus Hwass in Bruguière, 1792, 标本采自西沙群岛。文章描述了该种的外部形态, 查明了其生活习性和地理分布特点, 并与相似种犊纹芋螺 Conus vitulinus Hwass in Bruguière, 1792 进行了比较, 通过壳口内面前沟部位的颜色可将两者区分开: 锈色芋螺呈白色, 而犊纹芋螺呈紫 (褐) 色; 同时对这两个相似种的其他区别特征进行了总结。