Abundance, biomass and composition of spring ice algal and phytoplankton communities of the Laptev Sea （Arctic）

Abundance,biomass and composition of the ice algal and phytoplank-ton communities were investigated in the southeastern Laptev Sea in spring 1999.Diatoms dominated the algal communities and pennate diatoms dominated the dia-tom population.12 dominant algal species occurred within sea ice and underlyingwater column,including Fragilariopsis oceanica,F.cylindrus,Nitzschiafrigida,N.promare,Achnanthes taeniata,Nitzschia neofrigida,Naviculapelagica,N.vanhoef fenii,N.septentrionalis,Melosira arctica,Clindrothecaclosterium and Pyrarnimonas sp.The algal abundance of bottom 10 cm sea icevaried between 14.6 and 1562.2×10~4 ceils l~(-1)with an average of 639.0×10~4cells l~(-1),and the algal biomass ranged from 7.89 to 2093.5μg C l~(-1)with an av-erage of 886.9μg C l~(-1),which were generally one order of magnitude higherthan those of sub-bottom ice and two orders of magnitude higher than those ofunderlying surface water.The integrated algal abundance and biomass of lower-most 20 cm ice column were averagely 7.7 and 12.2 times as those of upper 20 mwater column,respectively,suggesting that the ice algae might play an importantrole in maintaining the coastal marine ecosystem before the thawing of sea ice.Icealgae influenced the phytoplankton community of the underlying water column.However,the“seeding”of ice algae for phytoplankton bloom was negligible be-cause of the iow phytoplankton biomass within the underlying water column.     

地下管网三维可视化平台设计与实现

三维可视化能够有效地描述和表达错综复杂的地下管网。目前地下管网三维可视化平台研发过程大多以Skyline为基础平台,存在成本高、管网加载和显示效率欠佳的问题。本文基于开源的三维图形渲染引擎OSG,设计并研发了管网信息可视化平台,有效节省了购买基础平台的成本。同时,该平台能够实现管网本体与多源地上数据的一体化三维高效展示,并具备丰富的专业管网分析功能,在地下管网三维可视化应用领域中具有显著的经济效益和实用推广价值。     

BCC_CSM1.0模式对20世纪降水及其变率的模拟

应用国家气候中心气候系统模式 (BCC_CSM1.0),在给定温室气体、太阳常数、硫酸盐气溶胶、火山灰等外强迫数据的条件下,对19世纪末到20世纪气候进行模拟。对降水模拟结果的检验表明:BCC_CSM1.0模式能够模拟出全球降水的基本气候状态、季节变化、季节内振荡、年际变化等特征。模拟结果显示:与CMAP及CRU观测分析资料相比基本一致,全球陆地降水在过去一个多世纪中存在上升趋势。同时,模式也存在不足和需要改进之处:模拟降水的时空分布与观测不一致;我国东部地区的雨带季节转变较观测偏快;主要雨带位置较观测偏西、偏北;夏季青藏高原东北侧有虚假的降水中心;热带季节内振荡较实际偏弱;降水年际变率较观测略大,主要发生在降水较明显的热带。BCC_CSM1.0模式模拟的全球陆地降水以及欧亚、亚洲、中国大陆 (中国东部、江南、华北等地区) 平均降水与近105年由观测所得的CRU资料基本一致,但多数地区比观测略偏低。模拟的全球陆地、中国东部、江南、华北等地区的降水趋势也与CRU资料一致;模拟的全球陆地降水在过去105年中有明显的上升趋势,与CRU资料相比,上升趋势更强,但在欧亚、亚洲、中国范围内模拟的降水趋势与观测有一定的差异。     

干旱区不同灌溉量下后备耕地土壤水盐动态变化规律研究

为促进后备耕地改良技术的优化和水资源的高效利用,在新疆奇台县对不同灌溉量下盐碱地土壤水盐在时间序列上的变化规律进行对比研究。试验设8个处理,对应的灌溉定额分别为:6 800 m3/hm2、5 200 m3/hm2、4 400 m3/hm2、3 600 m3/hm2、2 800 m3/hm2、2 000 m3/hm2、1 200 m3/hm2和0 m3/hm2。结果表明:灌后1~8 d,剖面土壤处于洗盐期,土壤洗盐率与灌溉量成正比;灌溉8 d后,剖面进入积盐期,浅层土壤积盐率与灌溉量呈指数关系,而深层土壤积盐率与灌溉量呈线性关系。灌后1~18 d,各处理土壤碱化现象明显,碱化程度与灌溉量呈正比。灌溉18 d后,土壤碱化现象均减弱。综合考虑高效用水、高效洗盐和低碱化的目标,研究区在灌溉高峰期(7~8月)每次灌溉的合理灌溉量应为3 600~4 400 m3/hm2。     

基于电磁感应技术的塔里木盆地北缘绿洲土壤盐分空间变异特性

土壤盐渍化是影响绿洲农业生产、抑制作物生长的主要生态环境问题。当前,将电磁感应技术与地面实测技术相结合是监测土壤盐渍化分布及其变化的先进方法。本文以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,以电磁感应仪在水平模式下（EM_H）和垂直模式下（EM_V）所获取的土壤表观电导率数据以及野外实测数据为基础,通过建立EM_V和EM_H与土壤盐分含量及组成元素的多元线性回归模型,采用泛克里格法（Universal Kriging）对研究区两个关键季节（干季、湿季）的土壤盐分含量及组成的空间变异特征进行了分析。结果表明：研究区干季和湿季表层盐渍土含盐量均与EM_V和EM_H具有良好的相关性,以EM_V+EM_H为自变量建立的土壤盐分解译模型的精度较高,且通过0.01水平检验;研究区干、湿两季的表层土壤含盐量数据符合P-P正态分布,空间分布均呈现强相关性;采用能够充分考虑到干旱区表层土壤盐分空间变异的球状套合模型,能够更好地拟合土壤表层含盐量的空间结构;研究采用泛克里格法将解译出的土壤盐分及其主要组成离子（Na⁺、Cl^-）含量进行空间插值分析,其变化趋势与土壤含盐量的变化趋势基本一致,因而采用电磁感应技术可以有效地监测不同季节干旱区绿洲土壤盐分及其组成的空间变化。     

胶州湾叶绿素a及初级生产力的长期变化

采用野外观测与历史数据相结合的方法,系统分析了1984—2008年胶州湾叶绿素a及初级生产力分布格局、季节特征的变化以及长期变化规律。结果表明,近20年来胶州湾叶绿素a的空间分布格局没有发生大的变化,但季节规律发生了很大变化。冬季和夏季叶绿素a浓度升高,春季和秋季叶绿素a浓度下降,使得其双周期型的季节变化特点更为显著。...     

基于空间变差函数的新疆县域产业结构格局演化

以1975—2010年间8个年份的产业数据为基础,在ArcGIS的支持下,运用空间变差函数和克里格(Kriging)插值相结合的方法,研究了"五五"—"十一五"时期新疆县域产业结构分布的时空格局演化特征及其机理。结果表明:新疆县域产业结构水平分布的空间相关性和自组织性较强,由空间自相关引起的结构化分异也十分明显,但空间关联效应的作用范围有减小趋势。2000年以前,基台值逐渐增大,而块金值和块金系数不断降低;之后,出现前者减小,后两者逐渐增大的趋势。这反映出前期(1975—2000年)县域产业结构的空间差异性不断增强,结构化分异对其影响日趋增大;而后期(2000—2010年)差异性减弱,随机性因素的影响逐渐增强。东南—西北方向的产业结构水平均质性最好,而东北—西南方向上异质性显著,形成"高原—平原—洼地"的阶梯结构,成为推动新疆产业格局演化的主要作用方向。"五五"—"九五"期间,东北—西南方向区域间产业结构水平的差距日趋拉大。产业结构的"高原"面不断扩大至北疆、东疆的大部分区域,其峰值经历了"单簇峰→扩展三峰鼎立→连接天山北坡产业峰值带"的空间演化过程。而"洼地"范围变化较小,主要集中在南疆的阿克苏西南部、和田、喀什地区。"十五"时期以来,东北—西南方向区域间产业结构水平的差异性有所减小,"高原"面基本不变,但"洼地"范围明显向西南方向缩小至喀什地区,促使"平原"面范围不断扩大。资源禀赋、区位条件、历史基础和区域政策环境是促使产业结构时空格局发生演化的重要因子,其中改革开放、西部大开发等国家重大战略对新疆产业空间格局演化的推动作用较为明显。     

利用两种活体荧光技术分析北极微藻对光照变化的响应

采用调制叶绿素荧光技术（脉冲-振幅-调制：Pulse-Amplitude-Modulation,简称为PAM技术）和荧光光谱两种技术研究不同光照下的两种北极微藻（北极异帽藻（Heterocapsa arctica）和红胞藻（Rhodomonas sp.）的荧光特性,发现（1）两种藻在三个不同光照水平下（5 000 lux、15 000 lux、25 000 lux）光合生理变化特征相似：随着光照强度增加,光量子产量越低,光合效率越低;在15 000 lux和25 000 lux两个较强光照条件下,最大光合电子传递速率（rETRmax）没有提高,且捕光能力下降;25 000 lux光照强度下,均处于胁迫状态,但对强光的耐受能力增强;（2）两种藻在15 000 lux条件下Chl a荧光强度最高,25 000 lux条件下的Chl a荧光强度都显著降低,受到不同程度的光损伤;类胡萝卜素和多甲藻素是维持北极异帽藻15 000 lux下种群生存的有效色素;藻胆素和Chl c则分别为维持红胞藻5 000 lux和15 000 lux条件下的种群的生存起了积极作用。     

南极中山站近岸海冰生态学研究Ⅰ．1992年冰藻生物量的垂直分布及季节变化

从１９９２年４月至１２月对东南极中山站近岸当年冰生物量及其环境因子进行了观测。冰底有色层出现在４月下旬和１１月下旬，集中于冰底２～３ｃｍ，叶绿素ａ最高含量分别为８８．３ｍｇ／ｍ３和２８１０ｍｇ／ｍ３，相应的冰藻数量分别为３．５×１０６和１．２１×１０８个／升。柱总叶绿素ａ含量的季节性变化极为显著，尤其是以春季的大幅度快速增值为特征，变化范围为１．１７～５９．７ｍｇ／ｍ２，冰藻生物量主要分布在冰底，冬季期间则集中在冰底或冰的中上层。藻类优势种较为单一，秋季优势种为Ｎｉｔｚｓｃｈｉａｌｅｃｏｉｎｔｅｉ、Ｎ．ｂａｒｋｌｅｙｉ和Ｎ．ｃｙｌｉｎｄｒｕｓ；春季优势种为Ａｍｐｈｉｐｒｏｒａｋｊｅｌｍａｎｉ，Ｂｅｒｋｅｌｅｙａｒｕｔｉｌａｎｓ和Ｎ．ｌｅｃｏｉｎｔｅｉ。中山站近岸冰藻生物量的垂直分布和季节变化以及春季优势种的组成与东南极其它固冰区具有较强的相似性，与亚南极固冰区差异较大。     

一株北极海洋细菌及其蛋白酶的生理生化特征研究

从北极海洋环境中筛选分离出一株产胞外碱性蛋白酶的革兰氏阴性杆菌 Ar/ W/ b/ 75°2 5′ N/ 1。该菌能在 7～ 30℃范围内生长 ,并且在 30℃条件下生长良好 ,但不能在 40℃条件下生长。该菌在 0 .5%～ 1 0 % Na Cl的盐浓度范围内能良好生长 ,表现出一定的嗜盐性。葡萄糖、蔗糖及可溶性淀粉等碳源物质可被该菌株利用以供生长之需 ,其中以葡萄糖最佳。氮源物质中 ,蛋白胨是最有利于菌株生长、产酶的有机氮源 ,而 NH4 NO3则是效果最好的无机氮源。对该菌蛋白酶的酶学特性研究表明 :所产胞外蛋白酶占其蛋白酶总量的 75.7%左右 ;蛋白酶反应的最适温度为40℃ ,酶活力在温度不高于 40℃条件下保持稳定 ;该菌蛋白酶具有较宽的 p H活性范围 ,在 p H7～ 1 1均表现出较高酶活力 ,其最适 p H在 8左右