基于高通量测序方法分析荣成月湖潮间带趋磁细菌多样性

荣成月湖是一个典型天然潟湖,潮间带沉积物中存在多种形态趋磁细菌。通过Roche454高通量测序平台,对沉积物样品(B_S)和磁收样品(B_M)进行16SrRNA基因高通量测序,认识荣成潮间带沉积物的细菌群落结构,并了解趋磁细菌多样性及系统进化地位。研究结果表明沉积物样品中主要的细菌类群为δ-变形菌纲,占总细菌数的26.4%,其次是γ-变形菌纲和α-变形菌纲;而磁收样品中细菌多样性和种类明显降低,以α-变形菌纲占绝对优势,相对比例达72.6%。在磁收样品和沉积物样品分别发现了1 612条和186条reads与趋磁细菌相关,分别占细菌总数的5.76%和0.85%,磁收样品中趋磁细菌数是沉积物样品的6.8倍。对两个样品中获得的趋磁细菌序列进行系统进化分析,发现这些序列多数属于变形菌门的α-变形菌纲,以趋磁球菌占绝对优势,少数属于δ-变形菌纲,与多细胞趋磁原核生物亲缘关系最近。海洋趋磁螺菌属仅在B_M样品中检出,趋磁弧菌属在B_M样品优势度高于B_S样品,而多细胞趋磁原核生物和趋磁螺菌属在B_S样品中优势度更高。通过分析样品间的差异OTUs,认为荣成潮间带沉积物中可能存在大量未知的趋磁细菌新类群。研究结果为下一步培养和开发趋磁细菌这一功能菌群,发现趋磁细菌新类群及趋磁细菌生态功能提供了基础资料。     

湖南省似大地水准面2017模型及精度分析

利用近7万个湖南及邻近省份重力观测数据、502个GNSS/水准控制点及数字高程模型,以EIGEN-6C4全球重力场模型作参考重力场,采用顾及地球曲率影响的各类地形质量位及引力的第二类Helmert凝集法严密算法,利用高分辨率地形数据恢复甚短波扰动重力场,确定空间分辨率2′×2′的高精度湖南省似大地水准面模型（HNGG2017）。经外部检核,模型整体精度均优于±0.022 m。与历史模型相比,新模型在湖南北部常德汉寿、西南部永州江永等地区精度得到显著改善。     

深海滑坡灾害的物质点法模拟

深海滑坡可以沿着斜坡搬运大量沉积物,是危害巨大的海洋地质灾害之一。评估深海滑坡的流滑机制并量化分析其对海底结构物的冲击对海洋资源的开发利用至关重要。采用物质点法对滑坡的滑动特性进行了总应力分析。设计了三组不同的土体、海床参数,展现了三种不同的滑动形态:延展、块体和扩张。随后复现了流滑体对部分暴露管线的冲击过程,并对冲击力的稳定值进行了分析,分析中考虑了流滑体的惯性、抗剪强度和静压力的影响。研究表明,物质点法能够用于模拟深海滑坡的流滑过程及其对海底结构物的冲击,可以为海洋工程中的实际设计工作提供服务。     

日照豪迈码头港池布局对泥沙输移影响研究

港池的布局会改变其周边海域水动力条件及其泥沙冲淤状况,为了进一步了解其影响程度,本文以山东日照豪迈重工临港厂区运输码头的改造工程为研究对象,利用平面二维数值模型MIKE21/3 Integrated Models,建立了潮流和波浪耦合作用下的泥沙输移数值模型,对该工程附近海域进行了波浪、潮流和泥沙输移的数值模拟。同时采用实测数据对数值模型进行了验证,数值模拟结果与实测资料拟合较好,表明MIKE21能有效地模拟运输码头及其周围海域潮流的变化过程。以日照豪迈重工临港厂区运输码头为依托,基于数值模拟结果,分析不同改造方案下的水动力条件和泥沙冲淤状况。结果表明:港池布局对水动力条件影响甚微,对地形地貌冲淤影响较大;模拟结果确定港池南向开口为最佳改造方案,为工程的规划和设计提供科学依据。     

机载WIDAS数据的Landsat卫星反照率初步验证

随着精细化监测的需求,中高空间分辨率的地表反照率产品逐渐成为气候模型的主要输入。目前,中高空间分辨率反照率产品的验证主要基于地表站点的通量塔观测数据,区域机载飞行数据的验证依然相对较少。因此,本文基于区域机载数据验证Landsat反照率产品。针对内蒙古自治区根河森林试验区所获取的机载红外广角双模式成像仪(WIDAS)多角度反射率数据,应用BRDF原型反演算法估算其反照率,分析了应用机载数据验证中高空间分辨率反照率产品的潜力。2016年内蒙古根河森林试验区机载WIDAS飞行多角度观测的可用多角度范围为25°,以前的研究表明BRDF原型反照率反演算法表现出对小观测角度的反照率反演结果的鲁棒性。因此,机载WIDAS反照率在一定程度可用于星载反照率的验证。首先,基于核驱动模型和各向异性平整指数(AFX)提取了试验区4种MODIS二向性反射分布函数(BRDF)原型;然后,将其作为先验知识应用到根河森林WIDAS机载数据的反照率反演中;最后,用WIDAS反照率和单个地面通量塔观测的反照率对Landsat卫星数据的反照率进行初步验证。验证结果表明Landsat反照率与WIDAS反照率结果较为一致,但略有低估,总体均方根误差(RMSE)约为0.02,偏差为0.0057。在多角度观测范围较小时,BRDF原型的反照率反演算法可为星载地表反照率的验证提供了一种有效的验证手段。     

基于Sentinel-1和D-InSAR的地表沉降地理国情监测技术研究

为推进合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR,Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术在地表沉降地理国情监测中的应用,本文利用D-InSAR技术,以某矿区为研究对象,基于5景哨兵-1卫星(Sentinel-1)雷达影像,采用SARscape与Arc GIS软件相结合处理的方式得到了精准的成果数据,并结合实地水准观测结果对D-InSAR地表沉降监测的精度进行了对比分析。结果表明:利用D-InSAR技术进行地表沉降地理国情监测,具有较高的测量精度,且该技术具有大尺度连续覆盖能力、受天气干扰小、低成本等特点,在地理国情监测等相关领域有非常好的应用前景。     

深水钻井中浅水流灾害问题及其地球物理识别技术

在深水钻井中,浅水流是一种常见的地质灾害。中国正在进行深水油气勘探,十分有必要开展这方面的地质灾害研究。介绍了浅水流的形成机制及地球物理特性。目前用于识别和预测浅水流的手段有测井和反射地震两大类方法。主要介绍了几种用于参数提取的地震反演方法,如传统Dix反演、叠后振幅反演、层析反演、叠前振幅反演等。     

海洋发光弧菌生长和发光条件的研究

海洋生物发光研究对渔业、环境监测等有着举足轻重的意义。根据从湛江东海岛海域沉积物样品中分离出的一株海洋发光弧菌(Vibrio sp.,编号为D2),对这株菌的生长和发光条件进行了初步研究。实验结果表明,海洋发光弧菌D2在pH7.0、温度35℃、NaCl浓度为2.0%时,生长状态最好;在pH5~6、温度20℃、NaCl浓度为3.0%、细菌密度OD600达0.08时,发光强度最高。     

五种双壳贝类贝壳微观结构观察与成分分析

利用扫描电镜技术、X-射线粉末衍射技术和弱酸去钙法,对菲律宾蛤仔、文蛤、厚壳贻贝、泥蚶、缢蛏5种习见海洋经济贝类贝壳的断面微观结构、物相组成、有机基质和蛋白质含量等进行了观察和分析。电镜观察结果显示, 5种贝壳的微观结构主要包含棱柱层和珍珠层;棱柱层晶体结构有斜棱柱层、球棱柱层、棱柱层、均质层和交错板状层5种类型,其中缢蛏只有斜棱柱层,而泥蚶除球棱柱层外,其他4种晶体类型均存在,此复杂结构可能与其贝壳强度大有关;珍珠层晶体结构有珍珠层和肌棱柱层2种类型,其中厚壳贻贝的珍珠层呈典型的“砖-泥”结构,具有明显的层状结构,其余4种贝壳珍珠层均由不规则块状结构组成。X-射线衍射结果显示,菲律宾蛤仔、文蛤、缢蛏和泥蚶4种贝壳都属于文石质壳体,无机相几乎由文石组成,而厚壳贻贝属于混合质壳体,无机相由文石和方解石组成;贝壳化学成分分析显示,5种贝壳有机质含量均为3%左右,而总蛋白含量占有机质的2.98%～7.21%,其中可溶性蛋白是不可溶蛋白含量的5.55～20.31倍。上述结果为贝壳形成机理的研究积累了基础资料。     

Effects of Salinity Fluctuation Frequency on the Growth, Molting Rate and Hemolymph 20-Hydroxyecdysone Concentration in Juvenile Chinese shrimp, Fenneropenaeus chinensis

This experiment was conducted to examine the effects of salinity fluctuation frequency on the growth, molting rate and hemolymph 20-hydroxyecdysone (20-HE) concentration for juvenile Fenneropenaeus chinensis with an initial wet body weight of 1.115 g±0.012 g. The salinity of the control treatment (represented by D0) was 28 throughout the experiment, whereas treatments D2,D4, D6 and D8 were subjected to different salinity fluctuation frequencies of 2, 4, 6 and 8d, respectively. The range of salinity fluctuation was 4. The salinity in treatments D2, D4, D6 and D8 was kept at 28 for 2, 4, 6 and 8d, respectively; each original salinity was decreased abruptly to salinity 24, which first lasted for another 2d and was then raised to its initial value 28. This constituted a salinity fluctuation cycle and afterwards the cycle repeated. It was found that: 1) The weight gain of shrimp in treatment D4 was 202.9% and significantly higher than that in treatment D0 (P<0.05). The molting rate in treatment D2 was the lowest, while that in treatment D6 was the highest and significantly higher than those in treatments D0 and D2 (P<0.05). 2) The hemolymph 20-HE concentration of shrimps in all treatments was at low levels and increased first gradually during the inter-molt period and then increased sharply. It reached a peak value during the pre-molt stage, and then decreased abruptly during the post-molt stage when the lowest level occurred. 3) During the post-molt stage, the hemolymph 20-HE concentration in treatment D2 was 7.47pgμL-1 and significantly higher than that in treatment D0(P<0.05). There were, however, no significant differences in hemolymph 20-HE concentration among all five treatments during the inter-molt stage (P>0.05). During the pre-molt stage, the hemolymph 20-HE concentration in treatment D6 was significantly higher than that in treatment D0(P<0.05), whereas the hemolymph 20-HE concentration in treatment D2 was significantly lower than that in other treatments (P<0.05). Adequate salinity fluctuation promoted the molting rate through increasing hemolymph 20-HE concentration at the pre-molt stage.