苯酰胺类化合物防污活性基团的初步探索

开发绿色环保防污剂是海洋船舶防污涂料研究的重要方向,查明防污活性化合物分子结构中的防污活性基团,是设计开发新型防污剂的关键。本文合成了三种结构相似的苯酰胺类化合物HNOB、DOLPA和DHNOB,通过FTIR,1H NMR,13C NMR测试表征三种化合物的分子结构,利用典型污损生物硅藻和贻贝作为目标生物,测试其对硅藻和贻贝附着的影响,并将分子结构与防污活性进行对比,初步探讨影响防污性能的活性基团。硅藻和贻贝附着实验均表明,HNOB的防污性能较好,半数抑制浓度远低于DOLPA和DHNOB。通过结构对比分析发现,极性和非极性结构的协同作用比单一的极性基团或非极性长碳链基团能更好地赋予苯酰胺类物质良好的防污性能。该研究初步探讨了苯酰胺类化合物的构效关系,有助于新型防污活性化合物的设计开发和结构优化,并对探究该类化合物防除污损生物附着的机理和快速筛选有潜力的防污化合物具有重要意义。     

渤海叶绿素 a 浓度与环境因素的响应关系研究

基于 2003－2018 年的遥感反演和再分析数据, 分别在时域和频域上分析了渤海海表面温度、光合有效辐射、气溶 胶厚度、风速与叶绿素 a 浓度之间的响应关系。通过傅里叶变换在频域上得到各因素之间的相关性系数, 其显著高于直接在 时域上计算得到的相关性系数, 表明由于相位差的影响, 直接在时域进行相关性分析很可能会低估各因素之间的相关性。傅 里叶变换后的频谱图显示, 叶绿素 a 浓度存在一年、半年、4 个月与季节周期; 风速与气溶胶厚度存在明显的一年和半年周 期; 海表面温度和光合有效辐射具有明显的一年周期, 半年周期较其他几个因素不明显。交叉谱分析的结果表明： 叶绿素 a 浓度和所选的环境因子都在一年周期下具有最大的交叉振幅, 表明在此频率下响应最大; 风速、气溶胶厚度、光合有效辐射 分别超前于叶绿素 a 浓度约 5.0 个月、0.2 个月、0.2 个月, 海表面温度则滞后 1.9 个月。各环境因子之间相互关联, 共同影 响叶绿素 a 浓度的时间分布。     

海洋科技创新与海洋经济发展的协调关系及其影响机理研究

为深入揭示海洋科技创新与海洋经济发展的协调关系及其影响机理,促进我国海洋科技和海洋经济的高质量和可持续发展,文章构建海洋科技创新和海洋经济发展2个系统的评价指标体系,以辽宁为实例,利用协调度模型分析二者的协调度及其演化趋势,进一步利用结构方程模型构建海洋科技创新影响海洋经济发展的驱动路径,以此分析其影响因素和影响效应,并提出对策建议。研究结果表明:1997-2016年辽宁海洋科技创新与海洋经济发展的协调关系分为中度失调衰退、严重失调衰退、中度协调发展和良好协调发展4个主要阶段;海洋科技创新通过海洋资源水平、海洋经济规模和海洋经济结构对海洋经济发展产生直接效应,同时通过海洋经济规模对地区经济发展产生间接效应,即海洋科技创新对海洋经济发展和地区经济发展均产生显著的促进作用;未来应统筹海洋科技与海洋经济的协调发展,扩大海洋科技的投入和产出,积极培育海洋科研人才和新兴海洋产业,注重提高对外开放程度和发展港口经济。     

南海北部最小含氧带水下滑翔机观测结果初步分析*

最小含氧带(Oxygen Minimum Zone, OMZ)是指海洋中层水体处存在的稳定的溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)极小值层, OMZ的分布与变化对南海生态系统和生地化循环具有重要意义。本文利用2019年7—9月“海翼”号水下滑翔机(Sea-wing Glider)在南海北部陆坡区的组网观测数据, 对南海北部陆坡区OMZ的空间分布特征进行了分析。结果显示, 在垂向上, 研究区域内DO极小值层出现在深度约700~900m处, 其浓度约为80~100μmol·L^-1, 且700~900m深度范围内DO浓度变化不大, 形成了厚度约为200m的OMZ。在水平方向上, OMZ自陆坡西南部起向东北方向延伸, 厚度由西南至东北逐渐变薄, 整体呈楔形分布, 并在靠近吕宋海峡处逐渐消失。此外, 本研究还选取了两台水下滑翔机7—8月连续两周内的观测数据, 经计算显示, OMZ区域内的DO浓度在跨陆坡方向上的平均变化速率为0.023μmol·L^-1·d^-1(增加), 在沿陆坡方向上为-0.034μmol·L^-1·d^-1(减少)。沿吕宋海峡入侵南海的高氧水能够解释OMZ东北部DO浓度局部升高的现象, OMZ的分布特征和形成原因与海水的平流运动、水团分布和水体层化等物理过程, 以及生物呼吸、有机物分解和还原性物质的氧化等多种影响因素有关。     

半封闭海域生态修复策略研究——以渤海为例

渤海作为我国唯一的半封闭型海域,是京津冀城市群蓬勃发展的战略支撑和关键依托,其生态环境的稳定与沿岸人类福祉息息相关,其生态环境修复是近年来该领域的研究热点。文章重点围绕全球气候变化和人类活动对渤海生态环境的影响进行了剖析,通过综合对比分析国内外其他类似水域或地区的生态修复既有成果,立足渤海水域特点和现状,提出动态思维与整体保护原则、生境连通性修复原则、不同时空尺度修复原则等生态修复原则,并指出渤海生态修复需理性规划渔业经济活动,统筹考虑渤海生态与冲淡水之间的关系,建议运用前瞻性的思维模式和理念,合理预测、规划、定位、配置、实施和维护渤海生态系统的稳定,重点探索应对全球气候变化的最佳适应性管理策略。     

基于网络药理学和分子对接技术探讨石菖蒲治疗缺血性脑卒中的作用机制

目的：借助网络药理学和分子对接技术研究石菖蒲治疗缺血性脑卒中（CIS）的作用机制。方法：以“石菖蒲”为关键词在中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）检索其活性成分和作用靶点,利用Uniprot数据库对靶点蛋白信息进行标准化,构建中药、成分、靶点网络。利用GeneCards、TTD、OMIM和DRUGBANK 4个数据库检索CIS相关疾病靶点。将疾病和药物靶点导入微生信软件绘制韦恩图得到交集靶点,使用在线软件String 11.0建立蛋白质相互作用（PPI）网络。采用Cytoscape 3.7.2软件对PPI网络进行可视化分析,筛选出核心靶点。在Metascape数据库对核心靶点进行GO富集分析及KEGG通路分析。最后采用分子对接技术确定石菖蒲的有效成分作用于CIS的核心靶点。结果：获得38个潜在作用靶点,PPI网络拓扑分析发现RAC-α丝氨酸/蛋白激酶（AKT1）、肿瘤坏死因子（TNF）可能是石菖蒲治疗CIS的核心基因。GO富集分析结果显示石菖蒲可能是通过对血压的负向调节、调控白细胞迁移等炎症反应、神经递质合成过程、血管生成以及血液循环等生物学过程来发挥作用。KEGG通路富集分析表明,石菖蒲作用于CIS中的通路涉及血流剪切应力与动脉粥样硬化、钙信号通路、cAMP信号通路、VEG通路以及炎症和癌症等通路。分子对接技术验证了石菖蒲有效成分中的山柰酚与潜在靶点AKT1和TNF具有较好的结合活性。结论：石菖蒲的主要活性成分山柰酚可能通过作用于AKT1等多个靶点,调控钙信号通路等多条信号通路,从而发挥血管生成、抗神经细胞凋亡、抗炎、抑制细胞凋亡等作用,来达到预防或治疗CIS的目的。     

基于深度学习的西沙永乐群岛珊瑚礁遥感信息提取

珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分,对保护海洋生物多样性以及维持海洋生态平衡具有重大意义。我国南海珊瑚岛礁自然资源丰富,准确、高效地提取珊瑚岛礁信息对南海岛礁监测、管理、规划与保护具有现实意义。本研究基于我国海洋一号C卫星（HY 1C）遥感数据,对西沙永乐群岛珊瑚礁信息进行了研究与分析,提出基于HY 1C遥感数据的珊瑚礁地貌分类体系。采用全卷积神经网络U Net模型,依次通过下采样、上采样操作提取西沙永乐环礁地貌特征,实现原始影像的像素级语义分割。结果表明：基于HY 1C数据建立的地貌分类体系对活珊瑚覆盖及珊瑚生长发育条件具有指示作用,提出的基于U Net模型的珊瑚岛礁地貌信息自动提取方法,能够为我国南海珊瑚岛礁生态系统的全自动、大范围监测和评价提供相应理论基础,在珊瑚礁生态管理与评价中发挥关键作用。精度验证结果表明：U Net模型可以有效提取珊瑚礁地貌信息,采用的地貌信息提取方法具备时空泛化能力,泛化精度高于80%。     

耕地复种指数遥感监测研究进展

复种指数是进行粮食估产、耕地集约利用评价、农业生态系统模拟等的关键参数,及时、准确地提取复种指数对于粮食安全、土地管理和生态环境安全具有重要意义。在传统的研究中,复种指数主要来源于地面统计数据。使用统计数据来计算复种指数虽然过程简单,但是计算结果存在信息滞后、无法体现统计单元内部的空间异质性、精度低等不足。遥感技术因具有大范围、高时效、低成本等优点而被用于耕地复种指数监测,已有学者对耕地复种指数的遥感监测开展了大量工作。本文以复种指数遥感提取的关键环节为主线,对1997—2020年国内外相关研究进行综述：首先,梳理了已有研究中的监测方法、高质量时间序列遥感数据获取方法及提取结果精度验证方法,并对不同方法的优缺点进行了总结;其次,对已有研究中存在的不足进行了探讨,并提出未来研究的侧重点：① 开展已有监测方法的对比和分析;② 加强地形复杂地区、小农尺度的监测力度;③ 提高遥感数据时空分辨率及处理效率;④ 对提取结果进行多尺度验证。     

协同多时相波谱特征的不透水面信息级联提取

不透水面作为反应城市表征变化和区域城镇化的重要技术指标,其位置、图斑大小、空间分布等信息在地表水热循环和能量平衡等领域被广泛需求。传统方法大都基于单一时相信息提取不透水面,而忽略多时相所蕴含的丰富信息。因此,本文提出多时相信息融合的不透水面级联提取方法,利用Landsat-8 OLI遥感影像分析归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）、改进的归一化水体指数（Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI）和归一化建筑指数（Normalized Difference Building Index, NDBI）年内时序变化特点和典型地物间多时相波谱曲线的协同特征,并归纳不透水面多时相变化规律;再根据先验知识所获取的有效地表信息,进行多时相分级提取不透水面信息。此外,基于实地考察数据和同期2 m GF-1遥感影像屏幕数字化生成30 m不透水面图斑,进行精度验证、分析和对比单时相、四季相及多时相3种时序情况下的提取精度。结果表明：单时相提取不透水面总精度最低,四季相提取精度优于单时相,而多时相提取精度最高（精度可达93.66%,Kappa系数为0.81）。本方法在偏远城镇不透水面的有效识别中显露潜在优势,可为不透水面提取方法融合时序波谱特征提供新思路。     

A comparison of different Gracilariopsis lemaneiformis (Rhodophyta) parts in biochemical characteristics,protoplast formation and regeneration

Gracilariopsis lemaneiformis is a commercially exploited alga. Its filaceous thallus can be divided into three parts, holdfast, middle segment and tip. The growth and branch forming trend and agar content of these three parts were analyzed, respectively, in this study. The results showed that the tip had the highest growth rate and branched most, although it was the last part with branch forming ability. The holdfast formed branches earliest but slowly. Holdfast had the highest agar content. We also assessed the difference in protoplast formation and regeneration among three parts. The middle segment displayed the shortest enzymolysis time and the highest protoplast yield; whereas the tip had the strongest vitality of protoplasts formation. Juvenile plants were only obtained from the protoplasts generated from the tip. These results suggested that the differentiation and function of G. lemaneiformis was different.