地幔不均一性与地幔循环的多维表征和原因思考

地幔早先经核- 幔- 壳分异形成,后受不同尺度对流和循环的影响,因而具有不均一性特征。近三十年来,地幔化学通过研究大洋玄武岩发现了多样地幔端元和非放射性同位素证据并证明了地幔不均一性,逐渐建全了地幔地球化学体系。然而,地幔不均一性如何对应于时空尺度的地幔循环,以及地球演化如何影响地幔不均一性等,仍不清楚。此外,地球物理研究显示,岩石圈厚度差异、中下地幔的波速异常体以及俯冲板片形态的观测为纵横向对流系统提供了空间不均一性证据支持。联合地球化学和地球物理手段对研究地幔不均一性至关重要,用好透视地幔成分与结构的“双目镜”已成为共识。本文从地幔不均一性结合地球化学场、地球物理的不同表现形式,以及现今及历史时期的洋陆格局的对比,多维度联系地幔循环和演化,思考了超大陆旋回与地幔不均一化的内在逻辑。强调了从全球演化角度看地幔不均一性的重要性和提出多手段联合建立地幔循环驱动模型的展望。     

梅雨降水季节预测的多方法比较

基于1961—2000年逐月降水观测资料和全球大气再分析资料,分析了6—7月长江中下游(108°～123°E,27°～33°N)梅雨的时空分布特征。通过观测诊断和数值试验确定了影响梅雨异常偏多的3个前期因子:4—5月平均的西北太平洋海平面气压正异常;3月至5月北大西洋海平面气压负变压倾向;1月至4月西伯利亚的2 m温度负倾向。利用这3个具有物理意义的影响因子构建了梅雨季节预测模型,该模型在训练期(1961—2000年)和独立预测期(2001—2022年)均具有显著的预测技巧(相关系数分别为0.79和0.77,均方根误差分别为0.59和0.68)。同时,基于相似的潜在预测因子,对比了利用偏最小二乘回归方法和5种机器学习方法(随机森林、轻量级梯度提升机、自适应提升、类别型特征提升、极端梯度提升)建立的预测模型的技巧。虽然训练期(1961—2000年)偏最小二乘回归和机器学习建模拟合效果更高,但在独立预测期(2001—2022年)上述模型的预测技巧显著降低(相关系数均低于0.44,均方根误差均大于0.93),出现了明显的过拟合问题。本研究强调梅雨的短期气候预测应建立在物理机制基础之上,而使用机器学习方法需谨慎。     

雅安雨量站站网布设优化试验

雨量监测的准确性对天气预报、气候变化、服务决策、防灾减灾等有着重要的影响和意义,而雨量站网布设直接影响雨量监测的准确性。选取四川省雅安市作为研究对象,在现有站网布设的基础上,采用相关性分析,提出基于抽站的站网布设优化方法,并对抽站后的站网布设合理性进行评价。结果表明：(1)雅安雨量站有265站,各站点的控制面积为2.64～510.78 km²,邻近站间距离为0.3～12.28 km,邻近站间降水相关系数为0.62～0.993;(2)逐次抽站后,雨量站控制面积和邻近站间距离逐渐增大,邻近站点间降水相关系数逐渐减小;(3)抽站后站网面雨量与原站网面雨量较一致,误差较小,泰森多边形法面雨量变化幅度小于算术平均法;(4)从降水过程来看,各次抽站后,降水落区和各量级降水范围基本一致,站网对降水极值的捕捉能力较好,误差较小,但随着站点数的减少,对于降水形态刻画的精细程度有所下降。     

Methods Comparison for Microsatellite Marker Development： Different Isolation Methods, Different Yield Efficiency

Microsatellite markers have become one kind of the most important molecular tools used in various researches. A large number of microsatellite markers are required for the whole genome survey in the fields of molecular ecology, quantitative genetics and genomics. Therefore, it is extremely necessary to select several versatile, low-cost, efficient and time- and labor-saving methods to develop a large panel of microsatellite markers. In this study, we used Zhikong scallop (Chlamys farreri) as the target species to compare the efficiency of the five methods derived from three strategies for microsatellite marker development. The results showed that the strategy of constructing small insert genomic DNA library resulted in poor efficiency, while the microsatellite-enriched strategy highly improved the isolation efficiency. Although the mining public database strategy is time- and cost-saving, it is difficult to obtain a large number of microsatellite markers, mainly due to the limited sequence data of non-model species deposited in public databases. Based on the results in this study, we recommend two methods, microsatellite-enriched library construction method and FIASCO-colony hybridization method, for large-scale microsatellite marker development. Both methods were derived from the mi-crosatellite-enriched strategy. The experimental results obtained from Zhikong scallop also provide the reference for microsatellite marker development in other species with large genomes.     

近海N_P营养盐的研究现状与进展

海洋中N、P等营养盐是海洋生态系统中的重要营养元素,是海洋生物生存和繁殖的能量来源.同时,营养盐又具有复杂多变的化学地质作用,使得近海生态环境中营养盐的研究一直是海洋研究的热点之一,对海水营养盐的研究历史几乎与海洋化学发展史同步.由于环境问题的日益突出,营养盐的研究成为目前海洋及相关科学研究项目中的核心内容之一.笔者通过回顾当今国内外近海环境营养盐调查研究的历史和综述当今国内外该学科的研究现状,概括了该学科的主要进展,并指出存在的问题和今后的发展方向.     

基于参数空间分布的海洋生态系统模拟

在模拟大尺度海洋生态系统时,由于子区域的生态系统有着各自的特征,导致参数值在空间上存在差异,因此参数在整个研究区域取常数的做法必须改进.基于此,使用气候模式FOAM的气侯态背景场驱动一个简单的三维海洋生态系统模型,并引入参数的空间分布,在全球尺度上通过伴随方法同化SeaWiFS叶绿素资料.引入参数空间分布后,同化结果得到很大改进:浮游植物表层生物量(氮)的平均差从0.155 3减小至0.060 6 mmol·m-3,下降了60.9%,有效地降低了模拟值与观测值在空间上的差异;浮游植物表层生物量平均值也从0.103 1上升至0.125 2 mmol·m-3,更接近SeaWiFS观测.实验结果表明通过引入参数的空间分布来改进海洋生态系统的模拟是可行的.     

三种验潮方法水位观测性能比较与统计分析

水尺、压力式验潮仪与验潮井验潮仪是海道测量水位控制和水位观测的主要手段。通过6日6个时间段的同步比对试验,计算了三种方法获取水位观测数据之间的潮时差和潮高差,分析了三种观测手段的水位观测性能以及产生差值的可能原因,提出了使用方法的建议。     

不同投喂方式对中国明对虾幼体生长发育及抗病力的研究

研究β-1,3/1,6-D-glucan及不同投喂方式对中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)幼体的存活、生长、发育、非特异性免疫及抗副溶血弧菌能力的影响.将β-glucan以0.25%的剂量添加到微黏合饲料中,以不同的投喂方式投喂对虾幼体,即D0(一直投喂基础饲料);D1(一直投喂含0.25%β-葡聚糖饲料);3D1-3D0(3 d投喂含0.25%β-葡聚糖的饲料-3 d投喂基础饲料);1D1-3D0(1 d投喂含0.25%β-葡聚糖的饲料-3 d投喂基础饲料),共4个处理,每个处理随机设置3个重复,对虾幼体养殖于可控温的半开放系统中,每个养殖桶中盛有50 L盐度为30～32消毒海水,养殖密度为100尾/L.实验结果表明,在孵化后14 d,投喂D1饲料组在总存活率,变态指数,体长,特定生长率方面均高于其它各组,虽然有时差异不显著.在免疫指标方面,在9和14 dph分别进行了酚氧化酶(PO)、碱性磷酸酶(ALP)、超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)活力的测定,结果表明,投喂D1饲料组的4个免疫指标均高于其它3组,虽然有时差异不显著.在14 dph的攻毒实验结果表明,对照组的累积死亡率显著高于D1组(P<0.05),而1D1-3D0和3D1-3D0的累积死亡率则与其它各组均不显著.实验结果表明,间隔投喂方式并不适合于对虾幼体,在中国明对虾幼体饲料中使用β-葡聚糖时,建议添加量为0.25%,并采用一直投喂的方式.     

饲料中不同糖源对皱纹盘鲍体脂组成的影响

采用单因素实验设计研究饲料中分别添加6种不同糖源(糊精、糊化小麦淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉)对皱纹盘鲍甘油三酯、胆固醇及脂肪酸含量的影响.实验共设6个处理,每个处理设3个重复,每个重复放养30只鲍,壳长:(29.98±0.09)mm,体重:(3.42±0.02)g;在水温18～20 ℃的循环水系统中进行为期24周的养殖实验.结果表明,摄食糊精、糊化小麦淀粉和小麦淀粉组鲍血清甘油三酯含量显著高于玉米淀粉组(P<0.05),摄食糊精和糊化小麦淀粉组鲍血清胆固醇含量显著高于玉米淀粉组(P<0.05).摄食玉米淀粉组鲍肝胰脏中饱和脂肪酸C16∶0含量显著低于小麦淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉组(P<0.05);肌肉和肝胰脏中饱和脂肪酸C18∶0含量在摄食糊精组鲍中最低;肌肉C18∶3n-3含量在摄食木薯和马铃薯淀粉组鲍中最低并显著低于其他饲料组(P<0.05),而肝胰脏C18∶3n-3含量则在摄食糊精和糊化小麦淀粉组鲍中最低;摄食糊精组鲍肌肉C20∶4n-6含量显著低于小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉组(P<0.05),摄食糊化小麦淀粉组鲍肝胰脏C20∶4n-6含量显著低于玉米淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉组(P<0.05);肌肉C22∶6n-3含量在摄食糊精和糊化小麦淀粉组鲍中显著低于小麦淀粉和马铃薯淀粉组(P<0.05).总体来说,皱纹盘鲍摄食结构相对简单的糖源(糊精、糊化小麦淀粉和小麦淀粉)能够增加血清甘油三酯和胆固醇的含量,以淀粉为来源的多糖(小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉)使鲍体多不饱和脂肪酸含量升高.     

GPS现代化后L2C的信号质量分析

分析了L2C码的主要作用,比较了GPS现代化后L2载波信噪比的变化特点,阐述了伪距观测值的噪声水平。