南极罗斯海氧化还原敏感元素沉积地球化学特征及其古海洋意义

大洋深部氧化还原环境与深部水体流通状况以及表层水体生产力密切相关。表层生产力与深部流通性变化影响着有机碳-呼吸CO2的转化及其在海洋-大气中的转移,最终与大气CO2分压(pCO2)变化密切相关。故探明大洋深部氧化还原环境的变化对于解决大气pCO2冰期旋回机制具有重要意义。本次研究以中国第31和32次南极科考获得的南极罗斯海柱状岩心ANT31-R23及表层样为研究材料。通过元素钙、钛,以及氧化还原敏感元素(RSE)锰、钼、镍、钴、镉的测试分析,以表层样中RSE与Ti的比值作为判断ANT31-R23孔中相应RSE富集程度的背景值。结果显示,Mn在沉积期均表现出富集,表明罗斯海深部在该孔沉积期为氧化环境。根据Mn在不同层位出现的富集峰识别出4次强氧化脉冲事件,可能由南大洋底层水流通性增强和/或生产力降低导致。4次氧化脉冲事件层位中Mo、Ni、Co的明显富集,是由于锰(氢)氧化物对其捕获或吸附所致。此外,推测分析认为罗斯海对冰期大气pCO2降低似乎没有明显贡献,但很可能对冰消期大气pCO2迅速升高起重要作用。然而这些有关南极罗斯海深部氧化还原环境与大气pCO2变化之间关联的推测,有待后续该孔精确年代模式的构建,方可进一步验证。     

Evaluation of Inference Adequacy in Cumulative Logistic Regression Models: An Empirical Validation of ISWRidge Relationships

Internal solitary wave propagation over a submarine ridge results in energy dissipation, in which the hydrodynamic interaction between a wave and ridge affects marine environment. This study analyzes the effects of ridge height and potential energy during wave-ridge interaction with a binary and cumulative logistic regression model. In testing the Global Null Hypothesis, all values are p 〈0.001, with three statistical methods, such as Likelihood Ratio, Score, and Wald. While comparing with two kinds of models, tests values obtained by cumulative logistic regression models are better than those by binary logistic regression models. Although this study employed cumulative logistic regression model, three probability functions p^1, p^2 and p^3, are utilized for investigating the weighted influence of factors on wave reflection. Deviance and Pearson tests are applied to cheek the goodness-of-fit of the proposed model. The analytical results demonstrated that both ridge height （X1 ） and potential energy （X2 ） significantly impact （p 〈 0. 0001 ） the amplitude-based refleeted rate; the P-values for the deviance and Pearson are all 〉 0.05 （0.2839, 0.3438, respectively）. That is, the goodness-of-fit between ridge height （ X1 ） and potential energy （X2） can further predict parameters under the scenario of the best parsimonious model. Investigation of 6 predictive powers （ R2, Max-rescaled R^2, Sorners＇ D, Gamma, Tau-a, and c, respectively） indicate that these predictive estimates of the proposed model have better predictive ability than ridge height alone, and are very similar to the interaction of ridge height and potential energy. It can be concluded that the goodness-of-fit and prediction ability of the cumulative logistic regression model are better than that of the binary logistic regression model.     

胶州湾海水中悬浮颗粒对溶解态微量元素的影响

运用离子色谱离线螯合结合ICP-MS的方法,对胶州湾海水中的微量元素(V,Co,Ni,Cu,Mo,Cd,Pb,U,REEs)进行了精确的定量分析。在测试前对在同一站位不同层位采集的平行海水样品进行了两种不同的酸化处理:一份采取先过滤后酸化的方式,以获得海水中溶解态微量元素的含量;另一份采取直接酸化后分析的方式,以评估悬浮颗粒中的可交换态微量元素对溶解态微量元素测定结果可能造成的影响。通过对比研究发现,不同处理方法得到的V、Ni、Cu、Co、Pb以及稀土元素(REEs)的质量浓度存在很大差异,说明悬浮颗粒物质可能对海水中相应元素的测定产生较大的影响。各种微量元素之间的差异和相应离子或离子团的电荷性质、在海水中的配位作用以及悬浮颗粒物质的表面电荷性质有关。初步研究结果表明,在类似于胶州湾这样的近海海域,悬浮颗粒物质是控制微量元素分布特征的一个重要因素。     

近190ka B.P.以来西太平洋暖池北缘上层海水结构和古生产力演化特征及其控制因素——来自钙质超微化石、有孔虫和同位素的证据

对取自西菲律宾海暖池北缘的Ph05—5岩芯进行了钙质超微化石和有孔虫研究。在利用氧同位素曲线对比和AMS^14C数据进行地层划分的基础上,依据超微化石和有孔虫及其同位素组成等指标,分析了近190 ka B．P以来区域生产力和上层海水结构的演变特征,探讨了其控制因素和所指示的古海洋学意义。钙质超微化石下透光带属种Florisphaera profunda百分含量和基于浮游有孔虫转换函数的温跃层深度变化表明,Ph05—5岩芯所在的热带西太平洋暖池北缘约190kaB．P．以来,营养跃层和温跃层冰期（MIS 6期和5d-2期）浅,间冰期（MIS5e）和全新世深,而MIS5e期是最近两个冰期旋回中营养跃层和温跃层深度最深时期。通过Fprofunda百分含量初级生产力转换方程计算结果和与钙质超微化石绝对丰度的变化显示,冰期初级生产力高,间冰期和全新世初级生产力低,MIS5e期初级生产力为末两次冰期旋回之最低。此外,Ph05—5岩芯△δ^13Cc.wullerstorfi-coccolith和△6δ^12Cc.wullerstorfi-N.dutertrei.差值变化显示,190ka B．P以来表层输出生产力冰期高,间冰期低,其中最为突出的特征也是MIS5e期为生产力输出的最低值期。上层海水结构和生产力的上述变化特征与现代La Nina事件暴发时的海洋环境相当类似,该海区MIS5e期可能是LaNina事件频繁爆发的一段时期,可以与现代LaNina现象类比。同时,根据Wyrtki提出的信风张弛理论推测MIS5e期,由于LaNina事件的频繁暴发黑潮主流应该是增强的。     

Evaluation of Inference Adequacy in Cumulative Logistic Regression Models： An Empirical Validation of ISW-Ridge Relationships

Internal solitary wave propagation over a submarine ridge results in energy dissipation, in which the hydrodynamic interaction between a wave and ridge affects marine environment. This study analyzes the effects of ridge height and potential energy during wave-ridge interaction with a binary and cumulative logistic regression model. In testing the Global Null Hypothesis, all values are p<0.001, with three statistical methods, such as Likelihood Ratio, Score, and Wald. While comparing with two kinds of models, tests values obtained by cumulative logistic regression models are better than those by binary logistic regression models. Although this study employed cumulative logistic regression model, three probability functions p^1, p^2 and p^3, are utilized for investigating the weighted influence of factors on wave reflection. Deviance and Pearson tests are applied to check the goodness-of-fit of the proposed model. The analytical results demonstrated that both ridge height (X1) and potential energy (X2) significantly impact (p<0.0001) the amplitude-based reflected rate; the P-values for the deviance and Pearson are all >0.05 (0.2839, 0.3438, respectively). That is, the goodness-of-fit between ridge height (X1) and potential energy (X2) can further predict parameters under the scenario of the best parsimonious model.Investigation of 6 predictive powers (R2, Max-rescaled R2, Somers'D, Gamma, Tau-a, and c, respectively) indicate that these predictive estimates of the proposed model have better predictive ability than ridge height alone, and are very similar to the interaction of ridge height and potential energy. It can be concluded that the goodness-of-fit and prediction ability of the cumulative logistic regression model are better than that of the binary logistic regression model.     

脱脂南极磷虾粉对圆斑星鲽幼鱼体组成和消化性能的影响

为探讨脱脂南极磷虾(Euphausia superba)粉对圆斑星鲽(Verasper variegatus)幼鱼体组成和消化性能的影响。作者以鱼粉和脱脂磷虾粉为蛋白源、鱼油为脂肪源,用脱脂磷虾粉蛋白替代0%、10%、20%、30%、40%、50%和100%的鱼粉蛋白,设计7种等蛋白(50%)、等脂肪(8%)的实验饲料(分别表示为F0、F10、F20、F30、F40、F50和F100)。每组设3个重复,每个重复20尾鱼,初始体质量为(68.13±0.20)g,经过8周的饲养实验。结果表明:F100组的肝体比和脏体比显著低于其他各组(P0.05),F20~F30组的肥满度显著高于F40组(P0.05);F100组全鱼的水分和灰分显著高于其他各组(P0.05),F10组和F100组全鱼的粗蛋白显著高于其他各组(P0.05),F30组和F50组全鱼的粗脂肪显著高于其他各组(P0.05),F100组全鱼的粗脂肪显著低于其他各组(P0.05)。F10、F20和F50组肌肉的水分显著高于F100组(P0.05),F20组和F30组肌肉的粗脂肪显著高于其他各组(P0.05),各替代组肌肉的粗蛋白、灰分无组间差异(P0.05);胃蛋白酶活性组间无差异(P0.05),F0和F20的胃脂肪酶活性显著低于F30组(P0.05),F30组的胃淀粉酶活性显著高于其他各组(P0.05),F30和F100组的肠脂肪酶活性显著低于其他各组(P0.05),F0组的肠淀粉酶活性显著高于其他各组(P0.05);脱脂南极磷虾粉替代组的皱襞高度呈现先升高后降低的趋势,F30组的皱襞高度显著高于其他组(P0.05),替代组和对照组的黏膜厚度和绒毛长度没有显著性差异(P0.05)。综合来看,脱脂南极磷虾粉10%~50%的替代比例对圆斑星鲽幼鱼的形态指标、体组成、消化酶活性和肠道形态指标有较好的效果。     

水力停留时间对硫自养还原高氯酸盐和硝酸盐性能的影响

以填充单质硫颗粒(S0)的生物膜反应器作为研究对象,研究了水力停留时间(HRT)变化对硫自养还原高氯酸盐(ClO-4)和硝酸盐(NO-3)性能的影响。研究结果表明,在进水NO-3-N和ClO-4分别为20mg/L和100μg/L时,在HRT从16h逐渐缩短到0.5h过程中,NO-3-N去除率能在较短时间内达到99%以上。与硫自养还原NO-3-N相比,HRT的缩短导致ClO-4去除率趋于稳定所需时间增加,说明硫自养还原NO-3-N过程先于硫自养还原ClO-4的过程。在不同HRT下未发现中间产物ClO-3和ClO-2的积累,ClO-4摩尔数减少量与Cl-摩尔数增加量比约为1∶1,出水中SO2-4的实际产生量远大于理论产生量,出水pH值范围为6.8~7.1。通过PCR-DGGE图谱和测序结果分析可知,属于α-proteobacteria菌群在反应器中占优势地位,β-proteobacteria菌群次之。其中,具有NO-3和ClO-4还原能力的Denitromonas sp.和Azospirillumsp.存在于反应器的底部、中部和上部的生物膜,能还原ClO-4的Dechloromonas sp.MissR被发现存在于反应器中部和上部的生物膜。     

福建省平潭岛东北部软质海崖蚀退特征研究

为了揭示软质海崖的侵蚀机制,现场利用量测方法研究了福建省平潭岛东北部软质海崖的蚀退特征、蚀退模式和影响因素,并利用自制崩解仪测试了砂土和粉质黏土的崩解速率。结果表明,软质海崖滑塌物体积、堆积距离均随海崖高度增加而增大,每次滑塌海崖蚀退距离位于0.08~1.23 m;滑塌物覆盖住崖脚后具有临时保护崖脚的作用,但由于其受到扰动较易发生再次蚀退;崖脚海蚀槽的形成对滑塌起到重要控制作用;降雨、海洋水动力、强风和人为活动是造成蚀退的四大因素;在土体抗侵蚀方面,砂土的抗侵蚀能力最弱,粉质黏土的居中,黏土的最强;现场干燥粉质黏土的崩解速率为2.4 cm/min。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)维甲酸X受体基因克隆及其在温盐胁迫和蜕皮周期中的表达分析

为了明确脊尾白虾维甲酸X受体基因在环境胁迫和蜕皮周期中的作用,本研究通过RACE技术克隆了脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)维甲酸X受体c DNA全长,命名为Ec RXR基因,该c DNA序列全长为1323 bp,开放阅读框(ORF)为855 bp,编码一个284个氨基酸组成的蛋白质,分子量为30.918 k Da,理论等电点为PI为6.788;Ec RXR基因推导氨基酸序列经Blastp在线比对分析显示,Ec RXR与已知甲壳动物RXR的同源性为71%—90%;系统进化树分析结果显示,脊尾白虾Ec RXR的氨基酸序列与日本沼虾RXR的氨基酸序列聚为一支。荧光定量RT-PCR分析表明,Ec RXR基因在各组织中均有表达,而在眼柄相对表达量较高,血淋巴中最低。Ec RXR基因在蜕皮周期中的表达规律表明,Ec RXR基因表达在不同蜕皮时期存在明显变化,在眼柄、肝胰腺、胃和肠中整体呈现上升趋势,在鳃中呈现先下降后上升的趋势,在表皮中呈现逐渐降低的趋势。Ec RXR基因在温度、盐度胁迫过程中的表达规律分析结果发现,温度、盐度胁迫均可显著改变Ec RXR基因在鳃和肝胰腺中的表达模式,温度胁迫下Ec RXR基因在鳃中呈先上升后下降的表达趋势,肝胰腺中整体呈先上升后下降再上升再下降的表达趋势;盐度对鳃和肝胰腺的调控模式相同,均呈先升高后下降的变化趋势。本研究结果表明Ec RXR基因在脊尾白虾蜕皮发育、酶活性调控及渗透压调节中发挥重要作用,为深入研究甲壳动物维甲酸X受体基因的功能提供了重要的基础信息。     

水玻璃固化硫酸盐渍土强度特性及固化机制研究

盐渍土化学固化法是解决盐渍土盐胀、溶陷和腐蚀等不良工程问题的有效方法之一。通过无侧限抗压强度试验、X射线衍射试验、化学成分分析和扫描电镜试验研究了石灰粉、煤灰、水玻璃联合固化硫酸盐渍土的强度特征,分析探讨了其固化机制。试验结果表明：石灰含量小于8%时,石灰、粉煤灰、水玻璃联合固化硫酸盐渍土的抗压和抗剪强度较石灰粉煤灰固化土有大幅度提升,固化土强度随水玻璃浓度几乎呈线性增长。水玻璃固化硫酸盐渍土强度增加的机制在于：水玻璃的碱激发粉煤灰作用和水玻璃与盐渍土中化学成分的吸附作用所生成各类凝胶的填充和包裹,使得骨架颗粒的接触面积增大,颗粒之间的孔隙逐步减小,骨架颗粒由点接触变为面接触,固化盐渍土通过凝胶而黏结成为一个紧密的空间网状整体结构,土体强度得以提高。同时,复杂的物理化学作用大幅度降低了固化盐渍土中 含量,有效地抑制了硫酸盐渍土的盐胀特性。