中国海及西太平洋生物分类研究进展及展望

分类学是现代生物学的基础学科,对海洋生物的分类认知是海洋生物多样性保护及资源利用的前提。我国的海洋生物分类学研究以中国近海为主,经过一个世纪尤其是近70年的发展,已基本认识了中国海域的生物种类构成和分布状况。近十年来,开展了规模不等的深海生物探测与取样,海洋生物分类研究拓展至深海。然而,总体上,我国不少海洋生物类群的分类研究还不充分,一些类群尚欠缺研究,仍有大量未知的生物待发现。本文以研究较为集中和系统的中国近海和西太平洋深海为主,概述了中国学者在海洋生物分类研究领域的总体进展,尤其是近十年来的进展。同时,结合国内外发展现状和趋势分析,就我国未来海洋生物分类学研究的开展,包括分类学科发展方向、平台建设、支撑体系等方面,提出一些想法和建议。     

南极适冷菌Psychrobacter sp.G假定蛋白基因PSYCG_10180对温度和盐度胁迫的应答特征分析

根据南极适冷菌Psychrobactersp.G的基因组完成图,对其假定蛋白基因PSYCG_10180全长进行了基因克隆、序列分析与异源表达,并利用qRT-PCR和western blotting技术对其在不同温度/盐度胁迫条件下的表达特征进行了研究。序列分析表明,与蛋白PSYCG_10180相似性较高的均为假定蛋白;相似性最高的已知功能蛋白为蓝光传感蛋白(WP_010201745.1),二者的相似性仅有37%。在mRNA水平上,基因PSYCG_10180的表达被低温(0℃)显著诱导,在2,12h均被不同盐度显著抑制;在温度/盐度协同胁迫下,2h内低温均能诱导其表达,而高温低盐(30℃,15)则抑制其表达。在蛋白水平上,不同温度胁迫下,蛋白PSYCG_10180的表达量在2h变化不大,12h时均被诱导;在不同盐度胁迫下,该蛋白的表达在12h均被诱导;在温/盐协同胁迫下,除在2h被高温低盐(30℃,15)诱导外,其余条件下该蛋白的表达均被抑制。比较分析表明,在mRNA水平上,基因PSYCG_10180的表达更容易受温度的影响;在蛋白水平上,盐度对该基因表达的影响则要大于温度;在温盐协同胁迫时,盐度起主导作用。冻融试验表明,表达该假定蛋白可显著提高重组菌株的冻融存活率。本研究表明,假定蛋白基因PSYCG_10180可能在菌株Psychrobacter sp.G的低温等环境适应性中起着重要作用。     

高分辨率多道地震勘探技术在南海天然气水合物调查中的应用

天然气水合物资源作为人类未来可以利用的一种清洁能源越来越受到各界的关注。根据天然气水合物矿藏的分布特点,提出用高分辨率多道地震勘探的技术方法对天然气水合物资源进行探查的可行性,并以南海某陆坡天然气水合物资源勘察为例,详细论述了应用该方法的具体步骤和参数选择的重要性。通过分析获得的地震剖面评判该方法在天然气水合物勘探领域的应用前景和实际价值。     

北京地下水库建库条件及可利用库容初步分析

通过对北京地区地下水库建设条件的全面分析,基本明确了北京市平原区五大地下水库"渗得进、存得住、取得出、用得好"的建库基本条件,初步计算了调蓄库容,探究了南水北调水源、地表水库水源、雨洪水源作为调蓄水源的条件;利用以往试验资料分析了河渠入渗、滞洪水库入渗、砂石坑回灌、井灌等补给方式的特点,进一步对五大地下水库输汇水条件、入渗能力和取水条件进行分析,得出在北京主要冲洪积扇上游建设地下水库是可行的结论,为地下水库建设提供设计依据。     

黄河三角洲北部海底刺穿初步研究

通过对地形、高分辨率浅地层剖面及钻孔等资料分析 ,发现现代黄河三角洲北部存在海底刺穿 .刺穿体分布在废弃三角洲叶瓣水下斜坡的中下部 ,由河口沙坝之下的前三角洲沉积的软弱层变形造成 .进一步研究表明其成因与密西西比河三角洲有很大差别 ,与海洋动力对海底侵蚀密切相关 ,刺穿发生在侵蚀量最大的部位 .软弱层及其刺穿体对海洋工程设施危害极大     

福建宁德晴川湾海域水母群落特征及其潜在生态风险分析

根据2018年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和11月(秋季)在宁德晴川湾海域浮游动物调查的4个航次数据,分析该海域水母群落结构和季节变化特征,讨论了水母对宁德晴川湾核电站安全生产潜在的风险。结果表明:宁德晴川湾海域水母类种类组成、丰度分布和优势种演替均存在季节变化,春、夏、秋、冬该海域水母种数分别为7种、16种、9种和3种,丰度均值分别为(45.48±8.24)个/m3、(50.26±12.13)个/m3、(3.68±1.91)个/m3和(0.18±0.07)个/m3,首要优势种分别为印度感棒水母(Laodicea indica)、球型侧腕水母(Pleurobrachia globosa)、双生水母(Diphyes chamissonis)和耳状囊水母(Euphysa aurata),优势种类组成季节演替明显。春季和夏季水母的丰度与浮游动物的总丰度呈极显著相关,在夏季其数量与浮游动物中的桡足类数量呈显著相关(p<0.05,R=0.363),秋季和冬季水母群落的丰度主要受盐度的影响。秋、冬季该海域盐度、温度均较低,水母的丰度也较低。根据宁德晴川湾核电站附近海域水母分布特征,以水母丰度50 个/m3为风险阈值考虑,夏季为潜在高风险季节,需重点关注距核电站冷源取水口5～20 km海域;其次是春季,重点关注距取水口2.5～5 km海域;秋季和冬季基本不会因水母而引起核电站冷源安全事故发生。     

湿地植物固体碳源养分释放动态及其对人工湿地水体脱氮效率的影响

污水低碳氮比(C/N)是影响人工湿地氮去除效果限制因素,传统的碳源添加及利用存在成本较高、补充困难的局限性.本研究契合“就地取材,原位处理”的废物利用原则,选择人工湿地常见的水生植物和农业废弃物(玉米芯、稻草)作为对照,对比了挺水植物(香蒲、美人蕉)、浮叶植物(莲)、沉水植物(菹草)、湿生植物(南荻、短尖苔草)的释碳能力,初步确定了以香蒲、美人蕉、南荻为代表的植物具有较好的释放碳能力,在中国湿地中分布广泛,且均对水体二次污染较小.以南荻、美人蕉、玉米芯作为碳源添加的模拟人工湿地实验验证表明,在低碳氮比的模拟表流人工湿地投入植物碳源,能有效提高系统的脱氮效率,对照组、南荻组、美人蕉组和玉米芯组的出水总氮浓度分别为(5.24±0.07)、(4.50±0.10)、(3.75±0.17)和(2.97±0.18) mg/L,对应的去除率分别为58%、64%、70%和76%,确定南荻和美人蕉植物残体以及改性材料均残体和改性材料适合作为人工湿地中原位利用的外加碳源.本研究探索了通过湿地植物配置解决人工湿地水体低C/N比的问题,为提高湿地脱氮效果提供了有意义的新途径.     

地铁运营线无砟轨道消除抖动晃车的精测精调技术

目前,一些城市地铁运营线出现列车抖动和晃车现象,直接影响市民乘坐的舒适感。本文采用高速铁路快速精密检测系统及其配套的精密测调技术,考虑扣件的允许调整量和轨调整材料的差异性约束,运用整数规划优化算法,得到轨道10 m以上波长不平顺最优化的调整方案,解决了轨道不平度引起的列车晃动问题,为城市地铁高规律性运维技术创新探索了一条切实有效的途径。实践成果对制定城市轨道交通工程勘察相关技术规范具有参考价值。     

川西新元古代灯杆坪花岗岩成因与岩浆演化:来自斜长石和黑云母矿物学依据

新元古代灯杆坪花岗岩体位于龙门山造山带中段, 处于青藏高原东缘与扬子地块西缘的过渡地带,是研究扬子西缘构造-岩浆事件的典型地区。通过对新元古代灯杆坪岩体开展野外地质调查、岩相学分析以及电子探针测试工作,重点对花岗岩中斜长石结构成因特征、黑云母成分特征、岩浆演化进行了分析讨论。结果表明,灯杆坪二长花岗岩中斜长石具有简单“反环带”结构,主要为更长石(An_12.51Ab_47.43Or_40.06),正长花岗岩中“熔蚀结构”显著,碱性长石居多,多为透长石(An_7.46Ab_42.39Or_50.16); 花岗岩体中的黑云母具有富铝、富铁、低镁、低钾的特征,属铁质黑云母。同时I_Fe值为0.47~0.50,表明该岩体中的黑云母未遭受后期流体的改造。黑云母地球化学特征分析结果表明,灯杆坪岩体属于过铝质花岗岩,其形成与壳源岩浆有关。结晶压力和深度分别为1.81×10 ⁵~2.23×10 ⁵ Pa、6.58~8.11 km,黑云母的结晶温度为750~786 ℃,并且有较高的氧逸度,属于中深成相。这一结果为扬子地块西缘新元古代800~740 Ma期间的强烈伸展-岩浆事件提供了新的证据。