南极普里兹湾及邻近海域沉积物微生物多样性与生理生化研究

对中国第29次南极科学考察采自南极普里兹湾及邻近海域25个站位的海洋沉积物样品进行了细菌、真菌的分离培养,经细菌16SrRNA、真菌ITS基因序列分析及系统发育分析,共鉴定得到12个属的28株细菌和7个属的10株真菌。细菌API 20NE生理生化及真菌产胞外酶活性实验显示,分离培养的细菌和真菌多数可产生水解酶类,初步认定其在参与微生物体内新陈代谢、适应南极极端环境方面发挥作用。这些南极低温条件下产生的酶类有可能在工业生产中有一定的应用价值。本研究丰富了对南极普里兹湾及邻近海域沉积物微生物多样性的认识,筛选获得了一批具有产酶特性的低温微生物可为进一步的应用研究奠定基础。     

Source and spatial distributions of particulate organic carbon and its isotope in surface waters of Prydz Bay,Antarctica, during summer

In this study, we investigated the distributions of sea-surface suspended particulate organic carbon （POC） and its stable isotope （δ13C POC） in Prydz Bay, Antarctica, and examined the factors influencing their distribution, sources, and transport. We used measurements collected from 61 stations in Prydz Bay during the 29th Chinese National Antarctic Research Expedition, in combination with remote sensing data on sea surface temperature （SST）, chlorophyll a concentration, and sea ice coverage. The POC concentration in the surface waters of Prydz Bay was 0.28-0.84 mg.L-1, with an average concentration of 0.48 mg.L-1. The δ13C POC value ranged from -29.68‰ to -26.30‰, with an average of-28.01‰. The concentration of suspended POC was highest in near-shore areas and in western Prydz Bay. The POC concentration was correlated with chlorophyll a concentration and sea ice coverage, suggesting that POC was associated with phytoplankton production in local water columns, while the growth of phytoplankton was obviously affected by sea ice coverage. The δ13C poc value in suspended particles decreased gradually towards the outer waters of Prydz Bay, while in eastern Prydz Bay the δ13Cpoc value become gradually more negative from nearshore to deep-water areas, suggesting that δ13C poc was mainly influenced by CO2 fixation by phytoplankton. The δ13C POC value in suspended particles near Zhongshan Station was significantly negative, possibly as a result of the input of terrigenous organic matter and changes in the phytoplankton species composition in the nearshore area.     

雪地上的奇迹——中国第27次南极考察队卸运重型雪地车纪实

这是一个难忘的南极夏季,濒临南大洋普里兹湾东南极大陆拉斯曼丘陵的中山站随着2011年2月底中国第27次南极考察队圆满完成任务安全返航,这里又恢复了平日的寂静,就在撤离的1周前,他们完成了1个战略和战术上都具有重要意义的漂亮行动。     

2007/2008年和2008/2009年夏季南大洋以及普里兹湾POC的分布与变化

在中国第24次和第25次南极科学考察期间,利用航渡表层水观测和普里兹湾定点观测,对颗粒有机碳(POC)的分布及其影响因素进行了研究.结果表明,南大洋表层水体的颗粒有机碳分布具有明显的区域性特征,表层水体POC的含量与营养盐和叶绿素a有着明显的相关分布趋势.南极水、亚南极水的表层POC浓度明显高于亚热带水和热带水,第24...     

南极普里兹湾及其邻近海域悬浮颗粒有机物的碳同位素组成及其影响因素

依托中国第29次南极科学考察航次开展了南大洋普里兹湾及其邻近海域悬浮颗粒有机物碳同位素组成(δ13CPOC)的研究,结合温度、盐度、营养盐和溶解CO_2的数据,揭示了影响研究海域颗粒有机物碳同位素组成的主控因素,计算出混合层中浮游植物吸收无机碳过程的碳同位素分馏因子。结果表明,普里兹湾及其邻近海域的δ13CPOC介于-28.5‰~-21.1‰,平均值为-24.6‰,表现出湾内大于湾外的特征。浮游植物同化吸收CO_2过程的碳同位素分馏是影响研究海域混合层δ13 CPOC的主要因素,根据δ13CPOC和1/[CO_2(aq)]的线性拟合关系,计算出浮游植物同化吸收CO2过程的碳同位素分馏因子εp为23.4‰。δ13CPOC的垂直分布随深度增加而增大,反映出颗粒有机物垂向输送过程中颗粒有机物再矿化过程同位素分馏作用的影响。     

ODP 188航次：南极普里兹湾—Cooperation海的地质史及其古海洋学

南极冰盖是全球气候系统的重要组成部分 ,并且对全球海平面有重要的影响。有必要测定冰盖在气候变化期中的波动以检测其行为模式。南极冰期的精确起始年代尚待测定 ,且对冰期前的生物数据所知甚少。有关目前南极冰盖随全球气候变暖是生长还是消亡资料并不多 ,特别是上新世和更新世期间的东南极冰盖的稳定性还存在争议 ,对南极冰盖更新世期间变化的了解仅限于罗斯海和横贯南极山脉区。本航次将依据南极大陆边缘钻孔的沉积记录建立冰盖生长和消减的详尽历史 ,并了解冰盖自身对毗邻大洋气候变化是如何响应的。正确地评估南极大陆不同历史时期被…     

南极普里兹湾表层海水中铜、镉、锌的分布

利用中国第24次南极考察获得的水样,研究了普里兹湾表层海水中痕量元素铜、镉、锌的含量及其分布。原子吸收分光光度法(AAS)测得普里兹湾铜、镉、锌的浓度范围分别为0·36-2.86、0.020-0.594、2.9-20.0μg·dm-3,平均值分别为1.15、0.143、11.2μg·dm-3。发现普里兹湾表层海水中铜、镉、锌的含量与南印度洋、南极海洋气溶胶及LarsemannHills湖泊群水体中的含量近似。研究表明,表层海水中铜、镉的含量及分布受悬浮颗粒物、初级生产力及盐度等的影响,锌可能受到了一定程度的人类活动的影响。     

基于温度链浮标获取南极普里兹湾积雪和固定冰厚度的研究

极地积雪和海冰厚度是气候变化的重要指标,也是船舶在冰区航行需要掌握的主要参数。2014和2015年在南极普里兹湾中山站附近布放了一种新式的温度链浮标,该浮标每天进行4次常规温度观测和1次加热升温观测,用于实时获取积雪和海冰剖面温度及厚度数据的研究。通过分析剖面温度曲线和升温曲线反映出的大气、积雪、海冰和海水4种介质的热传导特性差异,可利用人工识别的方法（人工经验法）获得大气/积雪、积雪/海冰和海冰/海水界面的位置。根据统计不同介质在升温响应和垂直温度梯度等方面的特性,找到合理阈值,可通过编写程序自动判断各界面的位置（自动程序法）。本文利用这两种方法来判断不同物质界面位置从而计算得到积雪和海冰厚度。与现场人工观测的海冰厚度相比,人工经验法的平均偏差和均方根偏差分别为2.1 cm和6.4 cm（2014年）以及4.3 cm和6.5 cm（2015年）,自动程序法的平均偏差和均方根偏差分别为-6.8 cm和6.4 cm（2014年）以及4.5 cm和 6.6 cm（2015年）;对于积雪,人工经验法与现场人工观测的平均偏差和均方根偏差分别为0.5 cm和 8.5 cm,而自动程序法的平均偏差和均方根偏差分别为4.7 cm和10.8 cm。自动程序法误差较人工经验法偏大,但考虑到整体冰厚和现场观测的误差,两种方法的结果均是可信的,精度是可以接受的。利用新式的温度链浮标实时获取南极普里兹湾积雪和海冰厚度是可行的。     

南极普里兹湾沉积生物标志物记录及浮游植物群落结构变化

本文利用浮游植物标志物（菜子甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮）作为重建单种浮游植物（硅藻、甲藻和颗石藻）的指标,对普里兹湾浮游植物群落结构的变化进行研究。结果表明研究海域表层沉积物和III-12柱样沉积物中的生物标志物记录具有明显的空间和时间变化特征。用生物标志物重建的浮游植物总量（菜子甾醇+甲藻甾醇+长链烯酮）变化范围在391.0~1470.6ng/g之间,在过去的大约100年时间里海洋初级生产力呈上升趋势,但近10年略有下降,这种分布趋势与区域气候变化密切相关。普里兹湾及其邻近海域表层沉积物中浮游植物标志物的总含量变化范围为215.2~1249.3 ng/g,重建的浮游植物生产量呈现湾内高、湾外低（陆坡、深海区最低）的特征,并与2005年现场调查资料表层海水叶绿素a、有机碳和生物硅含量分布趋势相符,最大值均出现在普里兹湾中心区域,这意味着底部被埋藏的浮游植物标志物总含量和硅藻植物群落有很高的一致性,反映出海洋底部对上层海洋过程的一致响应。     

2011夏季南极普里兹湾营养盐与浮游植物生物量的分布

利用2011南极夏季在普里兹湾获取的海水样,检测了Chla、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐和铵盐的含量。结果表明,普里兹湾表层海水中Chla的含量普遍具有冰架边缘>陆架区>陆坡及深海区的分布特征,海冰的消融及水体的稳定性是影响表层海水Chla分布的主要原因。Chla含量的垂直分布与光照条件相关,具有上层水体含量高,随着深度逐渐降低的分布特征。磷酸盐、硅酸盐和硝酸盐的水平及垂直分布特征都与Chla的分布格局相反。表层海水中铵盐的分布特征与磷酸盐等主要营养盐的分布格局相反,冰架边缘、陆架区铵盐的垂直分布特征与陆坡及深海区不同,在冰架边缘和陆架区有机质降解过程主导着水柱中铵盐的浓度,而浮游植物吸收作用与有机质降解过程之间的平衡控制着陆坡及深海区铵盐的垂直分布。根据Chla与营养盐的浓度及分布特征,结合温度、盐度、溶解氧等水文要素,分析探讨了Chla深层最大值现象（DCM）的成因及67.5°S以南表层海水中铵盐对硝酸盐吸收的抑制作用。