北冰洋楚科奇海浮游细菌丰度和生产力及其分布特征

2012年夏季中国第5次北极科学考察期间,对北冰洋楚科奇海及其北部边缘海浮游细菌丰度和生产力进行了测定,并将其与环境因子进行了相关性分析。结果显示,楚科奇海浮游细菌丰度的变化范围为0.56×108~6.41×108 cells/dm3,平均为2.25×108 cells/dm3;细菌生产力介于0.042~1.92mg/(m3·d)(以碳计)之间,平均为0.54mg/(m3·d)(以碳计),与已有研究结果基本相当。陆架区细菌丰度和生产力要明显高于北部边缘区,但前者的单位细菌生产力则较低。与环境因子的相关性分析显示,细菌丰度与温度和叶绿素a浓度存在显著正相关(p0.01),表明北极变暖导致的海水升温及浮游植物生物量的增加均会促进细菌的生长,从而进一步提高细菌在海洋生态系统和碳循环中的作用。但陆架区的细菌生产力与环境参数均没有显著相关性,表明其影响因素较为复杂;生产力在北部边缘区则仅与叶绿素a存在显著正相关(p0.01),表明浮游植物生长过程产生的溶解有机碳(DOC)是细菌生长最为主要的碳源,碳源的单一可能制约细菌的生产从而导致该海域无冰状态下细菌丰度的增加不如预期,但融冰过程带来的大量DOC将促进细菌活性的增加。     

海州湾近岸张网渔获物种类组成和资源利用现状分析

根据2011年3月~2012年12月海州湾沿岸定置张网调查资料,对海州湾张网渔获物组成进行比较分析。结果表明,张网渔获物组成具有明显的季节变化特征,春季以尖海龙(Syngnathus acus)、六丝钝尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema)、双斑蟳(Charybdis bimaculata)、长蛸(Octopus variabilis)、方氏云鳚(Enedrias fangi)和口虾蛄(Oratosquilla oratoria)为主,秋季主要为小黄鱼(Larimichthys polyactis)、六丝钝尾虾虎鱼、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、日本枪乌贼(Loligo japonica)、鹰爪虾(Trachypenaeus curvirostris),冬季主要为六丝钝尾虾虎鱼、口虾蛄、鲜明鼓虾(Alpheus heterocarpus)、细鳌虾(Leptochela gracilis)和日本鼓虾(Alpheus Japonicus)。主要经济鱼类小黄鱼在9、10月产量最高,但达到可捕体长的小黄鱼不足1%,主要经济虾类鹰爪虾在9、10月产量最高,取样中69.46%的鹰爪虾达到可捕体长。渔捞日志记录表明,9月份单船平均网产达到最大值(17.01kg/net),12月份单船平均网产最低(2.87kg/net)。建议对张网渔业加强管理,开展生态型渔具渔法的研究,放大网目尺寸,加强对近海资源的养护。     

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)胁迫的响应

邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)是近海环境有机污染物之一,不仅对海洋生物造成毒害,且能在生物体内富集和放大,对海洋生态系统形成严重威胁。本文以鼠尾藻(Sargassum thunbergii)为研究对象,通过测定比生长速率、叶绿素a含量、光合和呼吸速率、光合基因rbcL转录水平上的相对表达量等指标,研究了鼠尾藻对不同浓度DMP的响应。结果表明,低浓度的DMP(0.lmg/L)短时间内(≤15d)能促进鼠尾藻的生长和叶绿素a的合成,并使藻体的光合作用增强,诱导光合基因rbcL的表达,而在高浓度DMP(≥0.3mg/L)的作用下,鼠尾藻的生长速率、光合和呼吸速率、rbcL基因的表达量均随着暴露时间的延长呈明显下降趋势,且DMP浓度越高,降幅越大。以上研究结果对了解DMP对鼠尾藻胁迫的影响机制奠定了基础,为保护海洋经济藻类的养殖环境提供了理论依据。     

基于面向对象影像分析方法的我国西沙珊瑚礁地貌单元信息提取

珊瑚礁地貌单元的空间分布对于理解珊瑚礁生态系统的地质构造过程具有重要作用。然而,基于像素的影像分析方法往往获取不到较高精度的分类结果。本文基于面向对象的影像分析方法,利用Landsat 8卫星影像数据对我国西沙地区的珊瑚环礁进行了地貌单元的遥感信息提取。借鉴于美国千年珊瑚礁测绘项目的工作成果,本文首先针对研究区特点定义了十类珊瑚礁地貌单元类型。然后,基于对象的多层次关系特点,并综合利用对象的光谱、形状、上下文关系等特征,建立合适的分类规则集,获取了研究区较大尺度的珊瑚环礁地貌分区图,其分类精度普遍高于80%。虽然研究结果表明基于面向对象的影像分析方法可以有效的进行珊瑚礁遥感信息提取,但其规则集的可移植性仍需要今后的工作加以改善。     

珠江三角洲ZK201-2孔晚更新世以来微体生物群与古环境

对珠江三角洲中山地区ZK201-2钻孔微体生物群的分布特征及壳体保存状况进行了研究,共发现有孔虫12属23种,介形类16属19种。根据优势属种的分布及部分特殊种的生态环境指示意义,识别出7个有孔虫组合和3个介形虫组合,分别指示了不同的沉积环境。应用上述分析结果,并结合岩性变化特征,恢复了晚更新世晚期以来研究区沉积环境演变过程。晚更新世晚期,在ZK201-2钻孔河床相砂砾沉积之上的细粒沉积物中发现海相腹足类及双壳类生物碎片,判断是受到海水影响的河口湾沉积;末次盛冰期海平面下降,原有海相沉积暴露地表风化形成杂色黏土沉积层;冰后期首先出现河漫滩至滨海河湾相沉积,未发现钙质微体生物化石;约9 cal.kaBP后开始进入潮汐河口湾至前三角洲沉积阶段,沉积速率较快,有孔虫和介形类以壳体保存较好的半咸水-浅海种为主,其丰度、分异度及属种组合变化受海平面变化和河流输砂影响频繁;至全新世中期7 cal.kaBP前后珠江三角洲中部出现最大海侵,有孔虫和介形类丰度、分异度值出现相对高值;全新世晚期海平面逐渐下降,研究区进入低速沉积阶段,依次发育河口沙坝、潮下带至滨海湿地、三角洲平原相沉积,期间发现多期风暴潮沉积,见大量异地分子。     

Relationship between surface pollen assemblages and vegetation in Luonan Basin,Eastern Qinling Mountains,Central China

The catchment of South Luohe River in Central China is an important region for investigating modern pollen-environment relationship, because it is located in the transitional zone between south and north China, an environment which is sensitive to climate changes. In this study, 40 surface samples under ten vegetation types were collected to reveal the relationship between pollen assemblages and vegetation. The results show that the surface pollen assemblages reflect the vegetation quite well. In forest topsoils, the average of arboreal pollen content is greater than 40%, and the Selaginella sinensis spore is high. As to sparse forest grassland and shrub community, the average arboreal pollen is 13.2% and 16.6% respectively, and the shrub pollen is relatively higher than that of grassland samples. The grassland and farmland are characterized by low percentage of tree and shrub pollen (<10% and <1%), and high percentage of herbs (>80%). Pinus, Quercus and some other arboreal pollen can indicate the regional vegetation because of their dispersal ability. Quercus pollen is under-representative and so is Pinus. Artemisia pollen is significantly over-represented, has poor correlation with the plant coverage, and may reflect human disturbance. Gramineae can indicate plant quite well, but with low representation. High content of Chenopodiaceae probably suggests human impact. Predominant Selaginella sinensis can be used as an indicator of forest environment. Cluster analysis and principal components analysis of pollen assemblages can distinguish forest and non-forest vegetation well. The former method is better at separating pine and mixed forests, while the latter is more stable and could better differentiate farmland and other non-forest area. The first axis of PCA mainly reflects the humidity.     

互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征研究

为了解决采用Trimble GX 3D地面激光三维扫描仪分析互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征时,未有效模拟地表垂直和水平位移的基本特征,获取的地表破裂位错特征结果不准确的问题。提出新的互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征研究方法,先构建地震地表弹性位错模型,分析互层胶结土正断层的地表三维断裂特征,得到地表在受到走滑、逆冲和张开错动导致的地表错位变化情况;再通过正断层地震地表破裂离心机试验,获得互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征。试验结果说明,所提方法可有效分析互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征,且破裂点在土体模型中部和中下部的裂缝深度分别为22.4 m和33.4 m,裂缝上的破裂点处于土体模型的中下部时,裂缝的深度越深。     

点苍山-哀牢山杂岩带中北段嘎洒地区变沉积岩的成因矿物学与变质演化特征

点苍山-哀牢山变质杂岩带中北段嘎洒地区出露了多种典型的变沉积岩,其中夕线石榴黑云二长片麻岩和二云母片岩保存多期/多阶段矿物相转变特征,本文通过岩相学和矿物化学的综合分析,并结合传统矿物对温压计的估算结果,限定上述典型变沉积岩峰期角闪-麻粒岩相(M1)阶段、近等温减压-高温剪切变形阶段(M2)和晚期退变质(M3)阶段的矿物组合及变质温压条件。峰期角闪-麻粒岩相(M1)阶段的矿物组合为:石榴石(Grt)+板柱状夕线石(Sil1)+黑云母(Bt1)+钾长石(Kfs)+斜长石(Pl)+石英(Qtz)+钛铁矿(Ilm),变质温度压力条件为t=690~750℃,p=690~810 MPa;近等温减压-高温剪切变形阶段(M2)阶段,稳定矿物组合为:Grt+Sil2+Bt2+Kfs+Pl+Qtz+Ilm,黑云母在强烈走滑剪切作用下发生脱水熔融反应:2 Bt→Sil+6(Mg,Fe)O+K_2O+5 Qtz+2 H_2O,石榴石、黑云母和夕线石等受到剪切变形影响而发生强烈定向,形成的温度压力条件为t=650~720℃,p=450~630 MPa;晚期退变质阶段(M_3)的稳定矿物组合为:Qtz+Bt+Ms+Pl,退变的温度压力条件为t=580~640℃,p=400~500MPa。其变质演化p-T轨迹样式具有近等温减压的顺时针型式,表明点苍山-哀牢山变质杂岩带曾经历了一次明显的俯冲-碰撞造山事件,峰期变质可达到角闪-麻粒岩相;在碰撞后的构造折返过程中,上述变质岩石发生强烈的高温剪切变形作用,并伴随着黑云母等含水矿物的脱水熔融。     

Polycyclic aromatic hydrocarbon concentrations in urban soils representing different land use categories in Shanghai

An extensive soil survey was carried out in Shanghai to investigate the spatial distribution and possible sources of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in urban soils. Soil samples were collected from highways, iron-smelting plants, steel-smelting plants, shipbuilding yards, coking plants, power plants, chemical plants, urban parks, university campuses and residential areas and were analyzed for 16 PAHs by gas chromatography with mass detection. High PAH concentrations were found in all locations investigated, with mean values of soil total PAH concentrations in the range 3,279–38,868 μg/kg DM, and the PAH concentrations were significantly influenced by soil organic matter content. Soil PAH profiles in all districts were dominated by PAHs with 4–6 rings. Principal components analysis and diagnostic ratios of PAHs indicate that they were mainly derived from coal combustion and petroleum but in soils from highways the PAHs were derived largely from vehicle exhaust emissions. The high concentrations of PAHs found indicate that many urban soils in Shanghai represent a potential hazard to public health.     

西辽河流域归一化植被指数与气象因子相关性分析

为了解西辽河流域归一化植被指数(NDVI)的分布规律、变化趋势及对气候变化的响应,利用2000—2018年西辽河流域11个气象站逐日气象资料和MODIS归一化植被指数数据集,通过线性回归和相关分析,探讨了生长季各月NDVI与气象因子的时滞性,以及气象站周围10 km缓冲区内不同植被类型NDVI与气象因子的相关性.结果表...