极地环境监测网的设计及其在南极普里兹湾的应用

为了保护南极和北极的生态系统和环境,中国自20世纪90年代初开始推行和实施了极地环境监测计划,部署了各学科监测传感器阵列;采集了多学科数据,包括海洋、大气、冰冻圈、生物圈等主题;架构了"R/V雪龙号破冰船—极地考察站—国内基地"之间的快速数据传输网络;建立了海洋环境监测系统、太阳能地面空间监测系统、生态环境监测系统等系列监测系统。为了实现长期监测,达到预测和预警目标,本文针对国内外现状,在现有基础上设计了一套中国极地环境长期监测网(Polar Environment monitoring network of China,CPEMN)。该监测网集成各监测系统并在监测指标设计上覆盖我国极地所有常规监测/观测任务,且根据国际科研动态和长期监测规划拓展了预期监测范围。最后本文利用南极普里兹湾进行的破冰导航应用示范验证了CPEMN具有可执行性。     

东太平洋海隆13°N表层含金属沉积物物质组成与元素赋存状态

为了解不同类型含金属沉积物在物质组成和元素赋存状态的差异,对东太平洋海隆13°N洋中脊两侧表层含金属沉积物(站号:E271和E53)进行了矿物学、地球化学分析,顺序提取实验,并与前人对轴部表层沉积物(站号:17A-EPR-TVG1)的研究结果作了对比分析。研究结果表明, E271和E53是远端含金属沉积物,由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的;17A-EPR-TVG1沉积物是近喷口含金属沉积物,由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积,或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的,近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同,除了Fe,Cu,Zn,Mo和稀土元素(REE)等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相,在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似,表明REE主要来自海水,而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似,说明REE以高温热液流体来源为主。相关研究结果加深了对热液沉积作用研究的认识。     

青岛沿海24种鱼类耳石秤量特征与鱼体大小关系

研究中经常会用测量耳石称量特征推算饵料鱼类的形态参数,而青岛沿海鱼类相关的研究较少,因此作者根据2015年3、5、8月3个航次在青岛近海的拖网调查数据,分析了捕获的24种共1002尾鱼的耳石秤量特征(耳石长、耳石宽和耳石质量)和鱼体大小(体长、体质量)的关系。结果表明,渔获24种鱼类分属5个目、14个科、24种鱼类的体长体质量呈显著幂函数相关,相关系数R~2的范围为0.779～0.997,幂指数b的范围为2.376～3.591,平均值为3.048±0.327,其中黄鲫(Setipinna taty)等11种鱼类的b值均大于3(P0.05),为正异速生长,其余13种鱼类的b值小于3(P0.05),呈负异速增长。耳石宽-鱼体长的相关性比耳石长-鱼体长的相关性要好,仅有3种鱼(饰鳍斜棘鱼衔(Repomucenus ornatipinnis)、矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)和焦氏舌鳎Cynoglossus lighti)未呈现显著相关关系。在耳石质量-鱼体质量的相关关系中,9种鱼(如皮氏叫姑(Johnius belengerii)、扁斜棘?(Repomucenus planus)、石鲽(Kareius bicoloratus)呈显著相关(只是列举了一部分), 5种鱼(锦鳚(Pholis nebulosus)、矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)、斑尾刺虾虎鱼(Synechogobius ommaturus)、焦氏舌鳎(Cynoglossus lighti))在现有样品情况下未呈现显著相关关系。     

南海神狐海域沉积物自生黄铁矿和石膏S同位素特征及对甲烷渗漏强度的示踪

The northern slope of the South China Sea is a gas-hydrate-bearing region related to a high deposition rate of organic-rich sediments co-occurring with intense methanogenesis in subseafloor environments.Anaerobic oxidation of methane(AOM) coupled with bacterial sulfate reduction results in the precipitation of solid phase minerals in seepage sediment,including pyrite and gypsum.Abundant aggregates of pyrites and gypsums are observed between the depth of 667 and 850 cm below the seafloor(cmbsf) in the entire core sediment of HS328 from the northern South China Sea.Most pyrites are tubes consisting of framboidal cores and outer crusts.Gypsum aggregates occur as rosettes and spheroids consisting of plates.Some of them grow over pyrite,indicating that gypsum precipitation postdates pyrite formation.The sulfur isotopic values(δ~(34) S) of pyrite vary greatly(from –46.6‰ to –12.3‰ V-CDT) and increase with depth.Thus,the pyrite in the shallow sediments resulted from organoclastic sulfate reduction(OSR) and is influenced by AOM with depth.The relative high abundance and δ~(34) S values of pyrite in sediments at depths from 580 to 810 cmbsf indicate that this interval is the location of a paleo-sulfate methane transition zone(SMTZ).The sulfur isotopic composition of gypsum(from–25‰ to –20.7‰) is much lower than that of the seawater sulfate,indicating the existence of a 34 S-depletion source of sulfur species that most likely are products of the oxidation of pyrites formed in OSR.Pyrite oxidation is controlled by ambient electron acceptors such as MnO_2,iron(Ⅲ) and oxygen driven by the SMTZ location shift to great depths.The δ~(34) S values of gypsum at greater depth are lower than those of the associated pyrite,revealing downward diffusion of 34 S-depleted sulfate from the mixture of oxidation of pyrite derived by OSR and the seawater sulfate.These sulfates also lead to an increase of calcium ions from the dissolution of calcium carbonate mineral,which will be favor to the formation of gypsum.Overall,the mineralogy and sulfur isotopic composition of the pyrite and gypsum suggest variable redox conditions caused by reduced seepage intensities,and the pyrite and gypsum can be a recorder of the intensity evolution of methane seepage.     

饵料中添加自然产物对豹纹鳃棘鲈生长和体色的影响

为探究自然成分添加剂对东星斑Plectropomus Leopardus的影响,选择了虾青素、叶黄素、螺旋藻和玉米蛋白粉4种自然产物,以不同量分别添加到石斑鱼配合饵料中制成实验饵料,在循环水养殖系统中喂养东星斑75 d,测定了实验前后东星斑的生长率、特定生长率、饵料系数3个主要生长指标和鱼体代表部位的体色指标。结果显示,4种添加物对东星斑的增重率、特定生长率和饵料系数均无显著影响(P<0.05,下同);4种添加物均使东星斑的体色亮度L^*值略变小,且部分体色L^*值影响显著;4种添加物均能使东星斑的a^*值和b^*值升高,且与空白对照组比差异显著,尤其是虾青素,对东星斑体色整体变红、变黄效果最为显著。     

国内外侧扫声纳测量标准比较研究

由于侧扫声纳应用领域不断扩大,用户要求不断提高,国际海道测量组织和世界测量技术发达国家相继发布了各自的新版测量规范和标准。本文将我国侧扫声纳现行测量标准与国际相关标准在系统探测能力、测线布设、数据采集、质量控制等方面进行比较详细的分析比较,指出了我国侧扫声纳测量规范在测线布设、数据采集要求等方面的不足,旨在推进我国测量标准尽快实现与国际接轨。     

鲫鱼(Carassius auratus)半胱亚磺酸脱酸酶CSAD基因克隆及其表达研究

本研究以鲫鱼(Carassius auratus)为研究对象,采用巢式PCR和RACE技术克隆鲫鱼半胱亚磺酸脱酸酶CSAD基因c DNA序列,并且利用实时荧光定量PCR检测了CSAD m RNA在鲫鱼不同组织和昼夜节律中的相对表达水平,同时还研究了牛磺酸对鲫鱼肠道CSAD m RNA表达的影响。结果表明:(1)鲫鱼CSAD基因c DNA序列包含186bp的5?UTR序列,675bp的3?UTR序列,1503bp开放阅读框,编码500个氨基酸。同源性分析表明,鲫鱼和鲤鱼的同源性为97.2%。系统发育分析表明,鲫鱼与鲤鱼之间的亲缘关系最接近,置信度为100。经预测,其编码的蛋白质的分子量和等电点分别为56.82k Da和5.77;(2)Ca CSAD m RNA在肌肉、心脏、肠道及肝脏中的表达水平较高,在脑和鳃组织中的相对表达量较低;(3)鲫鱼肠道CSAD m RNA的相对表达量在6:00am点时最高,9:00pm点时相对表达量最低;(4)鲫鱼CSAD的相对表达丰度随着牛磺酸添加量的增加而逐渐下降。本研究结果不仅有助于理解鲫鱼CSAD基因的分子特征,同时将为进一步研究鱼类CSAD营养调控功能提供理论依据。     

全球Argo资料共享与服务平台设计与实现

Argo资料已成为海洋环境和气候变化研究重要的实测资料来源和基础数据支撑。自2007年全球Argo实时海洋观测网建成以来,每年产生的Argo资料稳固增长,数据总量呈现出海量增长趋势,如何实时有效地对Argo数据进行组织管理与信息服务已成为当前Argo资料共享的关键难题。本文针对Argo数据多源异构的时空特性及多元化的信息服务需求,综合运用分布式混合数据库架构,设计了一种适用于全球Argo资料组织管理的弹性扩展云存储模型,建立了基于Matlab的Argo网格化产品高效可视化方法,构建了基于Flex RIA的WebGIS服务框架,并研制了"全球Argo资料共享与服务平台"实例。平台实现了对全球Argo资料的查询浏览、快速下载及可视化分析等功能,并已在中国Argo实时资料中心部署及对外服务。     

太空搭载海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)的室外产多糖特性研究

本研究对一株经太空搭载后选育的海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)的室外产多糖能力进行了评估。结果显示,在广州秋季室外平均温度为27°C下,诱变株H_(11)的生物量产率、总糖含量、总多糖含量和水溶性多糖含量分别为19.09±0.03 mg/(L·d)、27.89±1.28%DW、20.95±0.87%DW和19.74±0.93%DW。与野生株WT相比,H_(11)的生物量、总糖、总多糖和水溶性多糖的产率分别提高了15.39%,148.93%,176.50%和187.70%。在冬季室外平均培养温度为17°C条件下,诱变株和野生株生长速率及多糖产率都有所降低,但诱变株在产多糖能力上仍显著高于野生株(P0.05)。研究表明海水钝顶螺旋藻诱变株H_(11)产多糖能力极高,具有可观的产业应用前景。     

涉密矢量数字地图中敏感要素几何信息量的测度方法

涉密矢量数字地图中敏感要素几何信息的定量测度,是实现定量化密级评定的基础和前提。如何进行敏感要素几何信息量的计算,目前尚缺乏相关研究。在现有地图信息论研究成果的基础上,论文主要开展了3方面的研究工作：首先,从地理对象的敏感性入手,探讨了地图要素敏感性的定义与要素集合的敏感性表征指标;然后,基于任意发生元的Voronoi构建方法,实现了对点要素集、线要素集、部分覆盖面要素集及综合要素集的信息单元自动化剖分;最后,基于长度系数、面积系数和角度系数,提出了线、面要素图形复杂度的计算方法,并在此基础上形成了涉密矢量数字地图中敏感几何信息量的测度方法。实验表明,该方法的计算结果遵循了信息量的非负性、连续性、可加性等特点,较为合理地反映了相关因素（地图比例尺、要素空间分布、要素图形复杂度、要素敏感系数等）对计算结果的影响。相关成果将支持矢量数字地图的定量化密级评定,并有助于完善地理信息安全监管的理论和方法体系。