热带西太平洋Y3和M2海山微食物网主要类群生态分布与比较

2014年12月和2016年3月分别对热带西太平洋Y3海山(中层海山)和M2海山(浅海山)微食物网主要类群(包括聚球藻、原绿球藻、微微型真核浮游生物、异养细菌和浮游纤毛虫)丰度和生物量垂直分布进行了研究。结果表明,Y3和M2海山水文环境比较相似但略有区别,叶绿素最大值层(DCM)分别在75—100m和110m水层,微食物网各主要类群在垂直尺度上的分布与叶绿素a浓度紧密相关。其中浮游纤毛虫呈现"双峰型"模式,即丰度高值出现在表层和DCM层;原绿球藻和微微型真核浮游生物呈现"单峰型"模式,丰度高值出现在DCM层;聚球藻和异养细菌峰型相对不显著,DCM层以浅丰度较高,DCM层以深丰度明显降低。分析其原因,可能是受到温度、光照和营养盐的共同影响。Y3和M2海山微食物网结构的垂直变化不完全一致。其中,Y3海山30m以浅和150m以深异养细菌生物量占绝对优势,75—100m水层自养型生物(原绿球藻和微微型真核浮游生物)占绝对优势;M2海山75m以浅和200m以深异养细菌占绝对优势,110—150m自养型生物占绝对优势。M2海山自养型生物占优势的水层要明显深于Y3海山,可能与它们的海山类型和采样季节不同有关。     

海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用

海洋中存在着大量的颗粒,包括大型聚合颗粒（即海雪,粒径>500μm）、小型聚合颗粒（1~500μm）和亚微米颗粒粒径（<1μm）等。颗粒在海水中营造了不同于纯海水的小生境,其中生活着与自然海水中不同的生物。异养细菌、蓝细菌、真核藻类、鞭毛虫、纤毛虫等微食物网生物可以黏附在海洋颗粒上,或生活在颗粒内部,其丰度高于周围水体中的自由生活生物,这可能是由于颗粒提供了更适宜生长的营养环境。本文综述了海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用。微食物网生物在颗粒物的形成过程中起到很重要的作用,它们可以直接促进颗粒形成,也可以彼此结合成颗粒,或微型浮游动物排粪形成颗粒。微食物网生物还可以对颗粒进行转化,影响颗粒的大小、沉降速度、或对颗粒及其黏附生物进行摄食。微食物网生物由于本身较小,沉降较慢,但这些生物和颗粒的结合使得微食物网生物在碳通量中发挥重要的作用。     

莺歌海盆地中新统轴向重力流沉积特征及勘探潜力

轴向重力流沉积是一种重要的深水储层,其形成的岩性油气藏也是目前莺歌海盆地重点勘探领域。通过钻井、测井、地震和区域地质等资料的综合研究,分析莺歌海盆地中新统轴向重力流沉积特征和演化规律,探讨轴向重力流岩性油气藏的成藏条件和控制因素。结果表明,中新统储层为重力流沉积成因的厚层细砂岩,主水道和朵叶复合体是重力流沉积有利的沉积微相;中新世海南物源供给充足、断裂坡折带发育以及盆地轴向负向地形是该区形成轴向重力流沉积的宏观地质条件,在中新世各个时期形成了一系列沿盆地轴向分布、具有前积反射结构特征的轴向重力流沉积。研究区中新统轴向重力流储层厚度大、沉积规模广、临近烃源岩、构造脊微裂隙发育、圈闭保存好,具备优越的岩性油气藏成藏条件,是盆地下一步勘探的重要领域。     

On the Conversion of Antarctic Ice-Mass Change to Sea Level Equivalent

This technical note aims to provide a quick reference and some computational examples for the conversion between Antarctic ice-mass changes and global sea level equivalent (SLE) changes using a few assumptions that computationally simplify this complex problem and that acknowledge gaps in our knowledge of the Antarctic environment. A number of factors involved in the conversion process are discussed, and the sensitivity of the conversion result to certain aspects is analyzed. It was found that the global ocean area calculated from a recently improved global shoreline dataset has little impact on the uncertainty of the SLE estimation. SLE estimation using satellite gravity observations, such as those by GRACE, are sensitive to glacial isostatic adjustment (GIA) models. One more important result from the computation is that the effective density of the volume that is gained or lost during mass change may greatly affect the outcome of the conversion if it differs greatly from the actual density of the firn/ice layers. Finally, a table of computational examples is provided for reference under some assumptions for simplifying the computation.     

A Lagrangian particle random walk model for simulating a deep-sea hydrothermal plume with both buoyant and non-buoyant features

This paper presents a computational model of simulating a deep-sea hydrothermal plume based on a Lagrangian particle random walk algorithm. This model achieves the efficient process to calculate a numerical plume developed in a fluid-advected environment with the characteristics such as significant filament intermittency and significant plume meander due to flow variation with both time and location. Especially, this model addresses both non-buoyant and buoyant features of a deep-sea hydrothermal plume in three dimensions, which significantly challenge a strategy for tracing the deep-sea hydrothermal plume and localizing its source. This paper also systematically discusses stochastic initial and boundary conditions that are critical to generate a proper numerical plume. The developed model is a powerful tool to evaluate and optimize strategies for the tracking of a deep-sea hydrothermal plume via an autonomous underwater vehicle (AUV).     

Modeling the long-term variability of phytoplankton functional groups and primary productivity in the South China Sea

Primary productivity (PP) and phytoplankton structure play an important role in regulating oceanic carbon cycle. The unique seasonal circulation and upwelling pattern of the South China Sea (SCS) provide an ideal natural laboratory to study the response of nutrients and phytoplankton dynamics to climate variation. In this study, we used a three-dimensional (3D) physical–biogeochemical coupled model to simulate nutrients, phytoplankton biomass, PP, and functional groups in the SCS from 1958 to 2009. The modeled results showed that the annual mean carbon composition of small phytoplankton, diatoms, and coccolithophores was 33.7, 52.7, and 13.6 %, respectively. Diatoms showed a higher seasonal variability than small phytoplankton and coccolithophores. Diatoms were abundant during winter in most areas of the SCS except for the offshore of southeastern Vietnam, where diatom blooms occurred in both summer and winter. Higher values of small phytoplankton and coccolithophores occurred mostly in summer. Our modeled results indicated that the seasonal variability of PP was driven by the East Asian Monsoon. The northeast winter monsoon results in more nutrients in the offshore area of the northwestern Luzon Island and the Sunda Shelf, while the southwest summer monsoon drives coastal upwelling to bring sufficient nutrients to the offshore area of southeastern Vietnam. The modeled PP was correlated with El Niño/Southern Oscillation (ENSO) at the interannual scale. The positive phase of ENSO (El Niño conditions) corresponded to lower PP and the negative phase of ENSO (La Niña conditions) corresponded to higher PP.     

棉粕蛋白酶解物对异育银鲫(Carassius auratus gibelio)消化、生长和胰蛋白酶mRNA表达量的影响

以棉粕蛋白为酶解底物,用枯草杆菌蛋白酶对其进行酶解,以酶解产物1.5%和3.0%两个梯度等量替代鱼饲料配方中棉粕,在室内流水养殖系统中喂养异育银鲫鱼种[体重为(30±2)g]65天。测定鱼的生长、营养物质表观消化率、消化蛋白酶活性及肝胰脏中胰蛋白酶mRNA表达水平等指标。结果表明,添加1.5%和3.0%棉粕酶解产物的鱼在饲养35天后的特定增长率(SGR)分别比对照组高32.5%和56.7%,且差异显著(P<0.05);在饲养65天后,两组特定增长率分别比对照组高8.0%和21.0%,且差异极显著(P<0.01),肝胰脏中胰蛋白酶mRNA表达水平也随棉粕酶解产物添加梯度提高而相应提高,表明鱼的生长与消化蛋白酶mRNA表达水平相关。同时棉粕蛋白酶解物对肠道蛋白酶的活性和营养物质表观消化率都有促进作用,而棉粕蛋白酶解物对鱼肌肉成分并没有改变,这也表明棉粕蛋白酶解物在促进鱼生长、内源酶活性同时并未降低鱼的品质。     

鳗鲡目鱼类线粒体蛋白质编码基因易位及系统演化关系分析

鳗鲡目鱼类线粒体基因组的基因组成较为保守,在58个线粒体基因组中,仅有3个物种存在基因数量的差异。在19个鳗鲡目鱼类线粒体基因组中存在主编码基因的重排。主编码基因的变异位点分析结果支持nad5、nad4和nad2基因作为cox1和lrRNA基因辅助的分子标记。鳗鲡科Anguillidae的20个种(亚种)聚在一起,强烈支持鳗鲡科为单系群(BPP=100)。鳗鲡科下属的3个类群(大洋洲类群、大西洋类群和印度洋-太平洋类群)也同时得到有力的验证(BPP均为100)。线鳗科Nemichthyidae和锯齿鳗科Serrivomeridae亲缘关系最近,二者聚类后,与鳗鲡科Anguillidae构成姊妹群(BPP=100)。在囊喉鱼亚目Saccopharyngoidei中,宽咽鱼科Eurypharyngidae与囊鳃鳗科Saccopharyngidae聚类(BPP=100),同时,单颌鳗科Monognathidae与月尾鳗科Cyematidae聚类(BPP=100),4个科聚在一支,支持囊喉鱼亚目为单系群(BPP=100)。在囊喉鱼亚目线粒体基因组中,3个物种(吞鳗Eurypharynx pelecanoides、拉文囊鳃鳗Saccopharynx lavenbergi和杰氏单颌鳗Monognathus jesperseni)存在主编码基因的重排。16种鳗鲡(细美体鳗Ariosoma shiroanago、短吻颈鳗Derichthys serpentinus、凯氏短尾康吉鳗Coloconger cadenati、鸭颈鳗Nessorhamphus ingolfianus、龟草鳗Thalassenchelys sp.、粗犁齿海鳗Cynoponticus ferox、百吉海鳗Muraenesox bagio、巨斑花蛇鳗Myrichthys maculosus、大吻沙蛇鳗Ophisurus macrorhynchos、几内亚副康吉鳗Paraconger notialis、哈氏异康吉鳗Heteroconger hassi、小头鸭嘴鳗Nettastoma parviceps、弱头鳗Leptocephalus sp.、斑点长犁齿鳗Hoplunnis punctata、尖吻小鸭嘴鳗Facciolella oxyrhyncha和星康吉鳗Conger myriaster),与鳗鲡目线粒体主编码基因的原始排列相比,共享nad6基因的易位。同时,基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因构建的系统演化树,强烈支持这16个物种聚为一支(BPP=100)。然而,由此而带来的海鳗科Muraenesocidae、拟鯙科Chlopsidae和糯鳗科Congridae是否为单系群的问题,值得今后深入探究。     

海山区浮游生态学研究

本文综述了海山浮游生态学研究的现状。海山是大洋中常见的地形单元,在有的海山附近鱼类和底栖生物的生物量比周围大洋中要多,针对这些鱼类和底栖生物的饵料来源提出了三种假说,第一种假说认为海山区特殊的物理环境导致初级生产力较高(经典假说),第二种假说认为海山区的饵料不是本地生产的,地形和流场使得外来的浮游生物在海山区富集或通量加大(外来营养补充假说),第三种假说认为海山上部的颗粒有机物营养较高,是鱼类和底栖生物的营养来源之一(颗粒有机物补充假说)。对海山浮游生态学的研究基本围绕这几个假说进行。目前只在9座海山进行了浮游生态学研究,这些研究表明单个假说并不能解释海山附近鱼类生物量较大的现象,海山鱼类和底栖生物的营养来源可能有很多,这些假说阐述的机制并不互相矛盾,海山生物之间的营养关系也比原来想象的复杂得多。已有研究都是针对其中某个假说进行验证研究,建议我国即将进行的海山浮游生态学研究针对三种假说进行海上调查,以提供完备的数据支持。     

海洋浮游微食物网结构及其影响因素

微食物环是海洋生态系统中重要的物质和能量过程,是传统食物链的有效补充。微食物环研究是当前海洋生态学研究的热点之一,但对其结构的系统研究较少,海洋微食物网结构在2000年才被Garrison提出。尽管微食物网各个类群的丰度在不同海洋环境中有相对变化,但是这些变化都处于一定的范围之内,其丰度结构约为纤毛虫10 cell ml-1、鞭毛虫103 cell ml-1、微微型真核浮游生物104 cell ml-1、蓝细菌104-5 cell ml-1、异养细菌106 cell ml-1、病毒107 particle ml-1。海洋浮游食物链中捕食者和饵料生物粒径的最佳比值为10:1,实际研究中该比值会略低,例如纤毛虫与其饵料的粒径比值为8:1,鞭毛虫为3:1。Pico和Nano浮游植物的丰度比（Pico:Nano）是研究微食物网结构的指数之一,该指数具有不受研究尺度影响的优点,可用于研究区域性和全球性微食物网结构。近年来,学者们从多角度对海洋微食物网的结构开展了研究,不同海区微食物网各类群丰度、生物量的时间和空间变化研究有很多报道,微食物网的结构可受空间、季节、摄食、营养盐等多种因素影响。在对不同空间微食物网的研究中,学者往往研究不同物理性质的水团中各类群生物丰度的不同,以此来表征微食物网结构的不同;同一海区微食物网结构的季节变化也是使用各个类群丰度和生物量的变化来表示,该变化主要受水文环境因素影响。摄食者对微食物网各类生物的影响通过三种途径：1. 中型浮游动物摄食;2. 中型浮游动物摄食微型浮游动物,通过营养级级联效应影响低营养级生物;3. 中型浮游动物通过释放溶解有机物、营养盐影响细菌和低营养级生物。浮游植物通过产生化感物质和溶解有机物影响微食物网结构,而营养盐的浓度及变化则可以对微食物网产生直接或间接影响。