沙尘和生物气溶胶的环境和气候效应

沙尘气溶胶对海洋生态系统的影响及其气候与环境效应,以及生物气溶胶对人类健康的影响及其气候效应是近年来大气气溶胶研究的热点问题。沙尘气溶胶和生物气溶胶之间有很强的联系,沙尘可作为空气中微生物的载体,沙尘气溶胶影响海洋生态系统之后又会影响海洋上空生物气溶胶的产生。本文回顾了国内外沙尘气溶胶对太平洋海域生态系统影响的研究进展,以及生物气溶胶的研究历史和气候效应,特别是中国科学院大气物理研究所十多年来的有关工作。     

基于资源(火用)理论的黄河干流水资源评价

采用循化、小川、兰州、下河沿、青铜峡、石嘴山、三湖河口、头道拐、吴堡、龙门、潼关、三门峡、花园口、泺口和利津共15个黄河干流沿线水文监测断面,计算各水文监测断面水资源多年平均组成。各水文断面监测项目包括水位、流量、气温、水温、pH、电导率、钙、镁、钾、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、离子总量、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、高锰酸盐指数、生化需氧量、氰化物、砷化物、挥发酚、六价铬、汞、镉、铅、铜、铁、锌和细菌总数等。基于资源[火用]理论,采用[火用]指标对黄河干流水量和水质进行了统一度量。根据黄河干流实测数据,对水资源化学[火用]、物理[火用]和生物[火用]进行核算,并分析多年水资源[火用]变化趋势以模拟黄河干流水资源空间分布状况。最后,[火用]势高概念的提出为进一步量化和比较黄河干流的生态发展状况提供基础。     

应用实时荧光定量PCR技术研究九龙江口水域米氏凯伦藻的分布

为快速精确监测九龙江口小型有毒赤潮藻的分布,本工作应用实时荧光定量PCR技术检测了2009年春(5月)、夏(8月)、秋(11月)3个季节九龙江口18个站位水样中米氏凯伦藻(Kareniamikimotoi)的密度.这3个季节分别对应九龙江口水域的丰水期、平水期、枯水期.结果表明,在九龙江口水中米氏凯伦藻的检出范围为未检出至2.3×104cells/dm3;其空间分布差异比较大,主要分布在厦门西港海域,其次是在高潮时的海门岛附近海域;海门岛以西水域几乎未监测到该藻的存在,仅5号站位有1个航次检出.米氏凯伦藻密度的季节分布差异也很明显,春、夏季的密度(最高检出值都达到了2.3×104cells/dm3)明显高于秋季的密度(最高检出值仅为5.4×103cells/dm3).本研究结果可为厦门西港以及九龙江口水域赤潮的研究与监测提供参考.同步进行的显微镜镜检技术没有观测到米氏凯伦藻的存在,可见在藻密度较低(低于103cells/dm3)的情况下,实时荧光定量PCR技术较传统镜检技术(检出限一般在103cells/dm3以上)可能更灵敏.该技术特异性好且操作简便,使对大样本的检测具有可行性,为实现沿岸海域赤潮的动态监测和深入研究奠定了基础.     

印度尼西亚北部苏拉维斯蓝碧海峡2012-2015年东南季风期间浮游植物的变化

2013年4月,2014年5月,2012年6月和2015年10月在印度尼西亚北部苏拉维斯蓝碧海峡（Lembeh Strait）进行了4个航次的海洋生态调查,研究了蓝碧海峡的浮游植物种类组成,以及浮游植物群落结构的季节变化及其驱动因子。四个航次的调查中记录了5类浮游植物和416个种（类）。调查区浮游植物密度平均为2348cells/L,硅藻和甲藻种类最多。蓝藻种类最少,但丰度很高。季风转换期的4月份和10月份浮游植物丰度总量较低,东南季风期间5月份和6月份的浮游植物丰度较高。除了束毛藻（Trichodesmium）之外,常见种是浮游硅藻。浮游植物的丰度和多样性的季节性变化明显。海链藻（Thalassionema）、拟菱形藻（Pseudo-nitzschia）和蓝藻类的束毛藻对群落的不相似性贡献最大。由于蓝碧海峡南部营养盐浓度较高,南部水域的硅藻和甲藻密度稍高于海峡北部。虽然,南北两个水体中蓝藻的分布趋于均匀,但蓝碧海峡南部也有较高密度。与雅加达湾以及中国的一些海湾相比,蓝碧海峡的浮游植物丰度相当低。分析表明,SE季风期间上升流营养盐是左右浮游植物丰度月变化的重要因素。蓝碧海峡浮游生态系原始,且接近天然本底,人类活动背景噪声低,能够清晰地响应大环境的变化,是研究浮游生态系统的理想区域。     

海湾围填海对滩涂湿地生态服务累积影响研究——以福建兴化湾为例

以福建兴化湾为例,选用1959年海图、1986年和2000年遥感影像数据及围填海相关规划等为基本信息源,将研究区划分为农田、养殖池、盐田、草林地、裸地、岛屿及滩涂7种生态系统类型.采用GIS技术分析兴化湾不同时期由于围填海所造成的各生态系统类型面积变化,并借鉴Costanza等研究的生态服务功能单位价值系数,评估围填海对滩涂湿地生态服务造成的累积影响.在1959-2000年,兴化湾滩涂面积减少了21.35%,生态服务的年总价值由1959年的5.31×109元降至2000年的4.45×109元,损失达8.63×109元,损失幅度为16.35%;2000-2020年,围填海相关规划的实施将导致兴化湾滩涂面积急剧下降,生态服务的年总价值由2000年的4.45×109元降至 2020年的3.48×109元,损失达9.68×108元,损失幅度为21.77%,其损失量和损失幅度均高于1959-2000年40余年的损失.     

青岛灵山岛下白垩统湖泊风暴沉积与风暴作用

灵山岛背来石剖面发育了非常典型的湖泊风暴岩和风暴作用。非常典型的丘、洼状构造发育在火山岩底部的砂页岩中。丘状构造呈典型的丘状,规模不一,小者高数厘米,宽数十厘米;大者高2. 4m,宽12. 48m;具有典型的二元结构：底部为灰色或浅灰色的砂砾岩或砂岩;顶部为深灰色 黑色泥岩、页岩或薄层砂岩互层。砂砾岩分选磨圆均很差,砾石主要为片麻岩,直径多在数毫米到3~4cm,呈悬浮式胶结。砾岩底部为凹凸不平的侵蚀面,砾岩向丘状构造两翼变薄甚至尖灭,与下部侵蚀面呈典型的角度交切。丘状构造的上部的细粒层有四个要素：①上凸形态;②丘状交错层理;③下细上粗的二元结构;④底部具侵蚀面。洼状构造也具有典型的洼状,规模也不一,小者高数厘米,宽十余厘米;大者高2. 4m,宽18. 70m,具有下细上粗的（反)二元结构,但底部多为深灰 灰黑色、甚至黑色的泥岩、页岩或夹薄层砂岩,上部多为砂岩、砂砾岩或砾岩。完整的洼状构造也有四个要素：①下凹形态;②或有洼状交错层理;③下细上粗的（反)二元结构;④底部具侵蚀面。丘状构造与洼状构造在空间上相邻共生,但不是同时形成的,一个连续的完整序列是丘状构造形成在先,洼状构造形成在后,其间由一个粒度较细的薄层分隔开（风暴最高水位时的“静”水沉积)。基于实验和丘洼构造参数计算了风暴浪的相关参数。     

基于数据库的海量GDF导航电子地图数据处理方法

改进的GDF4.0拓展了GDF3.0标准的灵活性,允许非完全拓扑的表达方式存在,大大降低了GDF的处理难度,具有更强的实用性。目前全球最大的导航电子地图供应商Navteq和Tele Atlas所发布的GDF数据还是基于3.0的标准,本文借助于关系数据库作为中间平台,采用脚本和模板技术,结合一定的控制台程序开发,有效地将海量GDF3.0数据转化更实用的GDF4.0数据,并已应用在实际的工作中。     

辫状河-曲流河转换模式探讨--以准噶尔盆地南缘头屯河组露头为例

为探讨辫状河向曲流河转换的模式,以准噶尔盆地南缘头屯河剖面中侏罗统头屯河组为例,在层序地层学与沉积学的理论指导下,在层序划分与河流成因岩相类型确定的基础上,通过野外露头实测、剖面精细解剖及沉积观察描述,对头屯河组辫状河-曲流河（辫-曲）转换进行成因分析与特征总结,明确了辫-曲转换的控制因素,再现了辫-曲转换的沉积背景。研究表明:基准面旋回、物源供给、地形坡度及古气候4个方面控制着头屯河组辫-曲转换的过程。随着基准面的逐渐升高,物源供给的减弱,地形坡度的减缓,古气候环境炎热干旱,头屯河组逐渐由辫状河向曲流河转换。最终由头屯河组野外露头垂向序列,建立了辫-曲转换的局部沉积构型模式和区域沉积演化模式。     

关注身边水环境,探索可持续发展路径 ——以"太湖水环境调查分析"教学设计为例

新课标强调基于情境的案例教学,如何从众多教学素材中有效转化课程资源一直是教学难点.本文以苏州学生熟悉的太湖为例,通过水源地介绍建立饮用水和太湖的关联.采用图层叠加的方式,逐步引入太湖区域自然和社会要素,在区域认知的基础上,结合问题链的设计进行太湖水环境探究.     

浙江近岸泥质区近140年来重金属元素沉积记录及其对长江流域人类活动的响应

对取自浙江近岸泥质区的柱状样DZ-28沉积物进行了粒度分析、210Pb和137Cs同位素测年分析以及常量元素和重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn)含量分析,并用综合污染指数和潜在生态危害指数评价了近140年来研究区重金属污染程度的变迁。结果表明:柱状样沉积物的平均沉积速率为0.85 cm/a;Al、Fe、K、Mn和Mg的含量与中值粒径具有相似的变化趋势,它们在20世纪80年代后含量逐渐增加,而Si和Ca则具有相反的变化趋势,这可能是由长江流域内大坝修建等一系列水利工程建设和上游水土保持工作的广泛开展所引起的;重金属元素含量在1982年前基本保持不变;在1982-2005年间均出现较大幅度增长,表明长江流域的人类活动强度在80年代后显著增加,导致巨量的重金属污染物被释放到长江中并被输送到研究区域,从而导致沉积物中这些元素的绝对含量明显升高;2005年后,Cu、Cr和Zn的增加趋势减缓,表明该时期内我国的环保政策等措施有效地控制了重金属污染物的排放,而Pb含量的增加可能与这一时期三峡大坝蓄水有关;研究区的重金属综合污染程度和潜在生态危害程度均低,表明近140年来研究区所面临的生态风险程度很低。近140年来重金属分布及演化特征与长江流域经济发展和国家环境保护政策等人类活动密切相关。