热带太平洋深海微生物的若干生理生态特征

从2001年春、秋季于热带太平洋区采集到的深海样品中共分离到110株微生物,从中挑取31株进行形态特征和对环境理化因子适应特征的研究,同时利用Biolog微生物自动鉴定系统进行菌种鉴定和碳源代谢分析.结果表明:31株微生物中2株为酵母,21株为革兰氏阳性细菌,8株为革兰氏阴性细菌,来自底质的细菌菌株阳性菌占优势,而海水、蓝藻中阴性菌居多;温度、盐度、pH适应性试验表明,严格意义上的狭适性微生物不到总数的1/3,而具有较宽生态幅的广适性微生物占有相当大的比例.另一方面,耐冷菌、中度嗜盐菌和抗碱菌在这些微生物中的比例很高,同时,来自蓝藻的菌株大多数在4℃下不生长,而来自上覆水和底质的菌株可在4℃生长,这些都体现了微生物对生存环境的响应.31株微生物经Biolog鉴定12株得出鉴定结果.15株革兰氏阳性细菌对95种碳源的利用能力分析表明,不同菌株可利用碳源的数目从3种到46种不等,差异很大,体现了深海微生物营养类型的极大多样性;同时,发现有8种碳源可被一半以上的受试菌株所利用,这些碳源均是微生物各类代谢途径中的重要中间代谢物.     

粤东柘林湾表层沉积物中的多环芳烃

近岸海域是绝大数污染物的最终归宿,其中多环芳烃(PAHs)的污染目前已成为国内外环境问题的焦点之一[1~3].20世纪80年代以来,国内外对河口湾、港湾、近岸海域等海洋环境中PAHs的含量、组成、分布、归趋及来源等做了大量的调查[4~15].比如,中国科学院广州地化所对珠三角水域和厦门大学对厦门港一带均做了大量的工作,结果发现表层沉积物中16种优控PAHs总量在珠江口达到156~9220 ng/g,闽江口为175~817ng/g,厦门西港则在196~675 ng/g之间,证明我国东南沿海主要河口及港湾沉积物中的PAHs污染已经达到中等水平[13~15].     

南麂岛附近海域潮汐和潮流的特征

以2008年冬季在浙江近海南麂岛附近投放的4个底锚系观测的水位和流速资料为依据,分析了潮汐和潮流特征。水位谱分析结果显示半日分潮最显著,全日分潮其次;近岸的浅水分潮比离岸大。水位调和分析结果表明:潮汐类型均为正规半日潮,近岸处的平均潮差大于3m,最大可能潮差大于6m,潮汐呈现出显著的低潮日不等和回归潮特征。流速谱分析结果显示半日分潮流最强,全日分潮流其次,且比半日分潮流小得多;近岸浅水分潮流比远离岸显著。流速调和分析结果表明:潮流类型均为正规半日潮流,靠近岸的两个站浅水分潮流较显著;最显著的半日分潮流是M2分潮流,其最大流速介于0.32～0.48m/s之间,全日分潮流均很弱,最大流速小于0.06m/s。M2分潮流均为逆时针旋转,椭圆率越靠近海底越大;最大分潮流流速分布为中上层最大、表层略小、底层最小;最大分潮流流速方向的垂向变化很小,底层比表层略为偏左;最大分潮流流速到达时间随深度的加深而提前,底层比中上层约提前30min。潮流椭圆的垂向分布显示这里的半日分潮流以正压潮流为主;日分潮流则表现出很强的斜压性。     

尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)不同月龄性状的主成分与判别分析

采用主成分与判别分析的方法,研究尼罗罗非鱼形态性状的增长规律,并判定其最佳生长季节体格与月龄的关系。选择2—5月龄尼罗罗非鱼各100尾,测量体长、头长、躯干长、体高、尾柄长、尾柄高、体宽和体重共8个性状,并对其进行主成分与判别分析。主成分分析结果表明:尼罗罗非鱼各月龄的体型特征参数间均有不同程度的正相关(P<0.05),体重与体长、体高的相关性最显著;不同月龄尼罗罗非鱼性状的主成分有所不同,主成分1:2—5月龄均相同为增重因子;主成分2:2—4月龄均为尾柄因子,而5月龄是躯干因子;主成分3:2月龄是头部因子,3—4月龄是躯干因子,5月龄是尾柄因子。通过建立判别式来判断错过最佳生长季节尼罗罗非鱼的体格与大小相符的月龄,判别结果表明,总的判别准确率为99.25%,其中2—4月龄尼罗罗非鱼的判别准确率为100%。     

无居民海岛开发适宜性评价指标体系的构建和在厦门海域的应用

无居民海岛开发适宜程度取决于对其生态重要性与开发可行性的综合评价.本研究从表征生态重要性的物种、生境和自然历史文化遗迹,以及反映开发可行性的自然、资源和社会经济条件构建无居民海岛开发适宜性评价指标体系;采用专家咨询法和层次分析法确定指标权重,在评价指标量化与标准化处理的基础上,建立生态重要性-开发可行性互斥矩阵确定无居民海岛的开发适宜程度.对厦门海域的实际应用研究结果表明,其18个无居民海岛的开发适宜性总体偏低,中度适宜开发的海岛共有7个,低适宜开发的海岛有8个,不适宜开发的海岛有3个,评价结果与国家海洋局2011年发布的可供开发利用无居民海岛名录中厦门海域部分基本吻合.作者建议对厦门海域中度适宜开发的无居民海岛可据其资源特征进行适度开发;对低适宜开发的无居民海岛应优先保护海岛生态,维护海岛自然属性;对不适宜开发的无居民海岛应重点加强海岛生态保护,必要时进行生境的重建和修复.     

地磁场模型及在海洋环境中的应用需求研究

地磁场是地球固有的基本物理场,地磁场模型是海洋环境保障的重要信息。分析了对地磁场建模理论、现今具有代表性的主磁场模型、地壳异常模型及其他磁场模型最新研究成果,对照地磁场模型在海洋环境中的应用现状,认为现今地磁场模型的分辨率和精度等技术指标尚未能满足地磁匹配导航和水下目标探测等保障需求。提出要深化海域磁场模型应用需求论证,加强现有海域磁力测量资料的整编,积极开展海域地磁场观测的理论创新、技术创新和方法研究,研发出我国海域高精度高分辨率的地磁场模型。     

天津港似大地水准面的精化

基于天津港基础控制测量成果与EGM2008模型,采用多面函数拟合法,进行天津港三大港区的似大地水准面精化,并结合已有成果进行精度分析。结果表明,天津港似大地水准面精化的模型检核精度为±7mm,港区内高程异常跨度为0.622m,高程异常偏差由西向东逐渐减小,南北相差不大,高程异常等值线整体沿南北走向。经工程实践验证,基于天津港似大地水准面精化模型,港区内可用D级GNSS高程测量代替三、四等水准测量,可用网络RTK高程控制测量代替四等水准测量。     

中沙大环礁四种大型海藻的光生理特征比较及其对升温的响应*

生活于珊瑚礁区的大型海藻可以与珊瑚一起为礁栖生物提供食物和栖息地, 它们在维护珊瑚礁生态系统生物多样性中起着极为重要的作用。本论文比较研究了生活于我国南海中沙大环礁区4种优势海藻的生化组分、光合特征及其对海水升温的生理响应,其中厚膜藻(Grateloupia ellipitica)和粉枝藻(Liagora samaensis)为红藻, 钙扇藻(Udotea flabellum)和仙掌藻(Halimeda discoidea)为绿藻。结果显示, 与绿藻相比, 红藻藻体叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素含量更低且含有藻胆素, 红藻的光补偿点(E_C)和呼吸速率(R_d)均显著低于绿藻。海水升温提高了4种海藻的光能利用效率(α)、E_C、R_d和日净光合固碳量; 同时, 升温还降低红藻的饱和光强(E_K)、提高绿藻的最大光合放氧速率(P_max)。结果还显示, 海水升温在光强较低时提高红藻的光合放氧速率, 光强较高时则降低其放氧速率; 升温也提高绿藻的光合放氧速率, 但光强变化对升温效应的影响不显著。基于4种海藻的光生理特征以及升温效应的种间差异性可见, 短时间升温(~4℃)有利于中沙大环礁区海藻的光合作用; 与绿藻相比, 该升温效应更有利于红藻。     

基于特定序列的长牡蛎视黄酸反应元件预测

视黄酸受体和核受体超家族中的大部分成员对细胞整个分化、增殖过程都具有调控功能。视黄酸受体结合配体后激活,通过结合靶基因启动子区特定的核苷酸序列调控靶基因表达。视黄酸受体结合序列是由核心序列[A/G]G[T/G]TCA间隔不同碱基构成的重复序列,称为视黄酸反应元件。为了实现对长牡蛎基因组中含有的视黄酸反应元件的快速筛选预测,本研究利用Perl工具编写了一个可以批量筛选视黄酸反应元件的脚本,并对长牡蛎基因组中启动子区域序列进行筛选预测,共筛选到412个启动子区含有视黄酸反应元件的基因。随后,将这些基因在各种数据库中比对分析,预测其参与的生物学过程及可能的生物学功能。结果显示,大部分基因与蛋白质结合、核苷酸结合、水解酶活性、蛋白激酶活性等功能有关。     

水下仿生扑翼机器人的发展现状综述

参照蝠鲼等鱼类游动方式所研制的水下仿生扑翼机器人具有效率高、机动性强、负载能力大等多方面优势。由于其广阔的应用前景,水下仿生扑翼机器人已逐步成为水下航行器领域的研究热点。本文系统地将蝠鲼的生物学特性、机器人的结构设计、动力学模型、单体运动控制、集群运动控制以及实验研究等方面的国内外研究进展进行了总结和梳理。已有的研究表明：水下仿生扑翼机器人正在朝着软体化、集群化、 高机动等方向发展,新兴的水下仿生扑翼机器人及仿生集群能够更加精确的模拟真实生物的游动姿态,并开展相关任务。当下的研究为水下仿生扑翼机器人性能的进一步优化与提升奠定了坚实的理论与实践基础。