随机波浪作用下黑泥湾冲淤演变的数值模拟

近岸海域潮流、波浪动力条件复杂,单纯考虑潮流输沙对底床冲淤演变的影响可能存在较大的偏差。基于局地较长时期海浪场统计特征,将随机波浪因子引入底床冲淤演化模拟研究中,采用ECOMSED模式进行了不同波浪动力条件影响下黑泥湾海域冲淤演化的数值模拟,并与现场观测资料进行了比较,取得了较好的结果。结果表明,黑泥湾及附近海域存在较稳定的N—S向潮余流,这在整体上是本区泥沙输运的重要影响因素;湾内海域基本处于冲淤动态平衡,冲淤格局与其地形、海流流速和波浪场分布有关,楮岛周围与镆铘岛东面近岸海域以侵蚀为主,镆铘岛南部近岸以淤积为主;随机波浪要素的引入对冲淤演变模拟结果有较大的影响,引入波浪要素后的模拟的结果与海图更为接近。     

棘皮动物线粒体基因组的基因重排、分子标记及系统发生分析

棘皮动物(echinoderms)是海洋生境中所特有的无脊椎动物重要类群,本文全面比较分析了棘皮动物29个物种的线粒体全基因组。线粒体基因组主编码基因的分析结果显示,海胆纲Echinoidea和海参纲Holothuroidea物种的基因排列完全相同;海星纲Asteroidea物种之间的基因排列也完全相同,然而与海胆纲、海参纲相比,存在一个长片段的倒位。海百合纲Crinoidea的栉羽星Phanogenia gracilis和花形羽枝Florometra serratissima主编码基因的基因排列完全相同,地中海海羊齿和海百合Neogymnocrinus richeri与此相比,均存在一个蛋白质编码基因(nad4L)的易位。蛇尾纲Ophiuroidea真蛇尾目Ophiurida的3个科(阳遂足科Amphiuridae、辐蛇尾科Ophiactidae和栉蛇尾科Ophiocomidae)主编码基因的基因排列完全相同,而同属于真蛇尾目,另外一个科(真蛇尾科Ophiuridae)的白色真蛇尾Ophiura albida和灰色真蛇尾Ophiura lutkeni,与同目的前3个科相比,存在3个蛋白质编码基因(nad1、nad2和cob)的倒位。蛇尾纲蔓蛇尾目Euryalida的海盘Astrospartus mediterraneus,与真蛇尾目5个线粒体基因组相比,存在主编码基因的重排。棘皮动物线粒体单基因的变异位点特征显示,nad5、nad4和nad2基因是理想的分子标记基因。基于29个线粒体基因组的氨基酸序列,通过两种方法(邻接法和最大似然法)所构建系统发生树的拓扑结构完全一致。支持其下分的5个纲(蛇尾纲、海参纲、海胆纲、海星纲和海百合纲)均为单系群。线粒体基因组的数据支持棘皮动物动物在纲层次的亲缘关系为:(((海胆纲+海星纲)+海参纲)+蛇尾纲)+海百合纲,海百合纲作为棘皮动物中最为古老的类群,位于系统发生树的根部。基于线粒体基因组构建的系统发生树,支持所有的科均为单系群;综合系统发生树及主编码基因的基因重排分析,均支持真蛇尾目并非单系发生,真蛇尾目的有效性还值得今后深入研究。     

海水鱼类寄生虫刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans)趋化性研究

应用本实验室建立的趋化模型对海水鱼类寄生虫刺激隐核虫(Cryptocaryon irritans)的趋化特性进行研究。结果显示, 刺激隐核虫幼虫在30min时趋化达到饱和, 在温度28℃时趋化率达到最高; 多种硬骨鱼的血清与粘液对刺激隐核虫的幼虫都有着强烈的吸引作用, 刺激隐核虫幼虫对碳水化合物、氨基酸等小分子物质没有趋化作用; 在组织匀浆液中, 刺激隐核虫幼虫对肌肉匀浆液有一定的趋化作用, 对肝、肠、胃的匀浆液都没有趋化作用; 感染后鱼类血清对刺激隐核虫的幼虫有着更加强烈的吸引作用(P<0.01); 18种中草药中的五倍子、大黄、槟榔、苦楝、虎杖、贯众等6种中药草对刺激隐核虫的幼虫有一定的驱虫作用。本文的研究结果有助于深化对刺激隐核虫致病性的认识并对“白点病”的防治有一定的参考价值。     

基于模糊神经网络(FNN)的赤潮预警预测研究

为研究各种理化因子与赤潮藻类浓度间的非线性对应规律和有效预测赤潮藻类浓度,构建了基于BP 算法的一个四层模糊神经网络模型。将模糊神经网络(FNN)技术引入赤潮预测研究,并与普通 BP 网络、RBF 网络的结果作比较,结果表明,该模型能够较好地反演出各种理化因子与夜光藻密度的非线性对应变化规律,有更好的预测功能。     

西沙群岛生物碳酸盐的成因和沉积:来自活体仙掌藻的证据

A recent island survey reveals that the Xuande Atoll and the Yongle Atoll in the Xisha Islands can be classified into one of two systems: the depleted atoll system and growth atoll system; the survey also indicates that the decreased area of several shoals is an unbearable burden for the Xisha Islands, of which the largest island area is 2.13 km2 and the minimum elevation is 1.4 m. According to a survey on the ecological characteristics of Halimeda in the Laolongtou breaker zone of Shidao Island in the Xisha Islands, the green and white living Halimeda are collected,the isotopic ages of 14 C contained in the Halimeda are shown to be 27 years and 55 years, respectively, and carbonate mainly occurs in five types, i.e., luster, segment, sand, sand grain, and marl in the formation. The Halimeda segments mainly provide the carbonate sediments of long-term biogenic deposits in the reef environment and the annual productivity per area is 60–100 g/m2; the characteristics of the microstructure of the Halimeda are analyzed, the aragonite raphide carbonate is deposited and enriched in the cortexes, medullas and cysts, and the Halimeda generally contain major elements such as C, O, Ca, Cl, Mg, K, Na, S and Al, and are rich in trace elements such as tellurium(Te), rhodium(Rh) and strontium. It is believed that the Halimeda grow slowly,including the biotic community of reef corals in the reef areas, thus they possess an environmental remediation capacity, but it takes much time to remedy the environment, and it is necessary to make the law to protect the diversity and vulnerability of the Xisha marine ecology, the ecology of the reef community and the island environment in a scientific way. As indicated in the survey, under the background of global warming and sea-level rise, the discovery of large amounts of Halimeda in the Laolongtou sea area is significant for the natural increase of the depleted atoll system of the Xuande Atoll, while the Halimeda segments represent the primary form of the fossil Halimeda, of which the species can be identified and preserved in great numbers under geological conditions. The Miocene was discovered in large amounts in the Xichen-1 well, therefore the study on the characteristics and mechanism of Halimeda carbonate sediments plays a pivotal role in the formation and construction of organic reefs in the South China Sea as well as oil and gas exploration.     

近十年来渤海湾围填海工程对渤海湾水交换的影响

近十年来我国海岸带地区快速城市化,对土地的需求持续高涨,导致沿海地区围海造地现象愈演愈烈,海湾纳潮海域面积持续萎缩,对海湾的水交换带来了较大压力。为此,选取我国海岸带快速城市化的典型区域——渤海湾为例,研究近十年来渤海湾海岸带城市化对渤海湾水交换的影响。基于国际流行的MIKE3水动力模型耦合粒子追踪模块,应用2000年和2010年两个典型年份的渤海湾岸线资料,分别计算了2000年和2010年渤海湾环流系统及其驱动下的水质点运移规律和变化特征。研究将渤海湾划分为8个区块,定量化研究和对比了近十年来由于渤海湾持续围填海导致的海湾水存留时间和不同区块水交换能力的变化。结果表明,随着近十年来渤海湾沿岸快速城市化产生的岸线变化,导致湾内环流涡旋增多,决定湾内水交换的流场结构发生了显著变化,导致各区块的水交换能力和平均水存留时间不仅存在较大差异,而且发生了显著的变化。与2000年相比,2010年天津港、黄骅港和曹妃甸港区海域的平均水存留时间明显增加,水交换率下降,对区域水质的改善十分不利。     

冲绳海槽中部热液区及典型喷口区地形地貌特征

利用最新测量的高精度深水多波束资料,对冲绳海槽中部热液活动区的地形地貌特征进行了系统的分析后发现,研究区地形情况相当复杂,起伏变化较大,总体上呈沿SW—NE向延伸的裂谷地势,裂谷水深范围约在1 500~1 800 m,大量呈SW—NE向的线性海山链和裂谷、洼地地貌交错出现,分析认为其形成可能与冲绳海槽的弧后扩张作用有关。另外,通过ROV(Remotely Operated Vehicle)上获得的影像,结合浅表层沉积物和岩石样品分析发现,2处喷口地形地貌情况明显不同,Iheya North喷口区地形起伏变化大,具有较多烟囱体、丘体,周围沉积物以硫化物砂为主;Iheya Ridge则以裂隙式溢流为主,分布范围广,地形倾斜平整,少见烟囱体、丘体,底质较硬,热液沉积物分布较少。     

湛江港海域海水和表层沉积物重金属分布特征及其污染评价

根据2013年01月(冬季)和2013年06月(夏季)的调查数据对湛江港海域海水和表层沉积物中的重金属(铜、锌、铅、镉、砷和汞)进行了研究,调查结果显示调查海域海水和表层沉积物中重金属含量呈现岸边海域高于深海海域,东海岛北面海域高于东面海域;对比冬季和夏季的调查结果,调查海域海水中重金属平均含量夏季高于冬季。用单项污染指数对海水中的重金属进行了评价,结果表明,冬、夏两季海水中的Pb污染较明显,Cu和Zn轻度污染,其余元素(Cd,As和Hg)均未超过相应的国家海水水质标准限值,夏季重金属污染指数高于冬季,可能与陆源重金属污染物入海的影响有关;表层沉积物中重金属均低于相应的标准限值,沉积物环境质量状况良好。采用瑞典科学家H覿kanson的潜在生态危害指数法进行评价,沉积物中重金属的潜在生态危害较轻,生态危害程度HgAsCdPbCuZn。     

南海神狐水合物钻探区不同形态流体地震反射特征与水合物产出的关系

天然气水合物的分布在很大程度上受到含气流体运移的影响。南海北部陆坡区,尤其是珠江口盆地的白云凹陷,普遍存在流体渗漏的现象,暗示了水合物赋存的良好前景。神狐海域水合物钻探区内的高分辨率地震资料显示,区域内发育大量流体运移通道,在地震剖面上表现为不同形态的地震反射模糊带,根据其形态特征,可以划分为花冠状和穹顶状两大类模糊反射带。模糊反射带的存在意味着研究区内具有良好的含气流体运移条件,能够为甲烷气体的垂向运移提供通道。神狐海域水合物的钻探结果表明,水合物的分布与模糊反射带的分布范围具有良好的空间匹配关系,其中,花冠状地震反射模糊带侧翼部与中尺度正断层相连,促进了含气流体的侧向运移,顶部与可能的微裂隙相通,气体可向上运移至水合物稳定带,形成了水合物藏;而穹顶状地震反射模糊带顶部则通过疑似流体通道与海底沟通,这种结构极易形成气体逃逸而无法形成水合物。因此,不同形态特征的模糊反射带可能对水合物的分布具有一定的指示意义。     

新世纪南黄海地震勘探成果与展望

进入21世纪后,针对南黄海海相残留盆地地震调查的难题,开展了反射特征理论模拟、采集与处理技术方法攻关与实践工作,取得了一系列的成果。介绍了南黄海地震勘探的主要进展与成果,在此基础上展望了近期的发展方向。