The morphological development of alpine valley heads in the Antarctic Peninsula

Glaciation has continued in Antarctica for longer than anywhere else on Earth, so the long-term development of glaciated landforms can be investigated. Complex alpine valley heads up to 36 km wide are found in the Antarctic Peninsula. The largest of these may represent an advanced stage of alpine glaciation, having evolved from the earliest corries which could have developed around the early Oligocene. This study is based on a morphometric analysis of the plan form of 1680 alpine valley heads. This is a much larger sample than used by any previous study. Skewed distributions of dimensional properties (width, length and area) suggest that small corries are continually being added to the population, as older ones are enlarged and some eliminated by coalescence and ice sheet erosion. Very large features are found only in parts of Graham Land and Alexander Island, where lack of high-level ice sheet erosion has allowed the forms of mountain glaciation to dominate the landscape. The attainment of an equilibrium planform shape is suggested by the persistence of an equidimensional form, the development of characteristic or limiting values of other morphometric properties, e.g. planform closure and basin order, and by the intercorrelation of morphometric properties. A combination of branching and coalescence is fundamental in the development of corries. The latter results both in widening, which counteracts the tendency towards lengthening observed by other workers, and also in a limit to basin complexity. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

抑制尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)南极细菌的筛选及Psychrobacter sp.P4-11-07-1的生长特性

以植物病原真菌尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)为指示菌,采用平板扩散法从实验室极地微生物资源库中筛选到12株具有明显抑菌作用的活性菌株。分子鉴定与系统发育分析表明,7株活性菌株属于假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)、3株属于嗜冷杆菌(Psychrobacter)、1株属于假单胞菌(Pseudomonas)、1株属于伦黑墨氏菌(Rheinheimera)。抑菌谱测定结果表明,不同活性菌株的抑菌谱也有所不同,12株活性菌株对尖刀镰孢菌、辣椒疫霉(Phytophthora copsici)、大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)、瓜亡革菌(Thanatephorus cucumeris)均有一定的抑制作用,而对葡枝根霉(Rhizopus stolonifer)均没有抑制作用;除菌株1-Z11,1-Z18,4-Z11,4-Z18,IS-010-07-1,P3-11-10-1,Z18-3外,其余5株菌株均对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)有抑制作用。对一株具有较强抑菌活性的菌株Psychrobacter sp.P4-11-07-1生长条件的研究表明,当培养温度为5～30℃,培养基盐度为0～45,初始pH值为5.0～11.0时,菌株P4-11-07-1均可生长并产生抑菌活性物质,对应抑菌活性最高的培养条件分别是:培养温度为25℃,培养基盐度为0,初始pH为7.0。     

New relative sea-level curves for the southern Scott Coast,Antarctica: evidence for Holocene deglaciation of the western Ross Sea

Here we present new relative sea-level (RSL) curves developed from Holocene-aged raised beaches along the southern Scott Coast of the western Ross Sea, Antarctica. Fifty-four dates of marine shells, seal skin and elephant seal remains incorporated within raised beaches during storms afford a chronology for these curves. All of the curves show the same pattern and timing of RSL change within a small range of error. The best-dated curve suggests that final unloading of grounded Ross Sea ice from the southern Scott Coast and McMurdo Sound region occurred shortly before 6500 ¹⁴C yr BP. This age is consistent with glacial geological evidence that places deglaciation between 5730 and 8340 ¹⁴C yr BP. Our data strongly suggest that grounding-line retreat of the Ross Sea ice sheet southward through the McMurdo Sound region occurred in mid- and late Holocene time. If this is correct, then rising sea level could not have driven ice recession to the present-day grounding line on the Siple Coast, because global deglacial sea-level rise was essentially accomplished by mid-Holocene time. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

南半球环流变化对东亚夏季风的影响

南半球环流是影响东亚夏季风季节内、季节到年际变化的重要因子之一.作者系统综述了南半球环流各系统包括连接两半球的越赤道气流、马斯克林高压和澳大利亚高压、南极涛动和南极海冰等对东亚夏季风环流和中国夏季降水的影响.特别是,近年来的研究揭示了南极涛动是影响东亚夏季风年际变化的强信号.当南极涛动偏强时,马斯克林高压和澳大利亚高压和相关的越赤道气流也趋于偏强.同时,西太平洋副热带高压偏西偏南,强度增强,长江流域降水偏多,其两侧降水偏少.这对中国夏季降水的预测有重要的应用价值.最后提出了一些相关的科学问题以供进一步研究.       

铁锰结壳中底层洋流活动的地球化学研究

文章以大洋海山铁锰结壳与南极底层流(AABW)之间关系的角度,从铁锰结壳的结构构造、矿物组合,特别是结壳新壳层的Ce异常和Ce/La比值的区域分布来探讨AABW的活动在铁锰结壳中留下的证据。主要对中太平洋和西北太平洋5座海山的17个铁锰结壳新壳层样品进行了结构构造分析和REE含量测定。结果表明,铁锰结壳的REE含量很高,平均为1716.66×10-6,且轻稀土元素明显富集,LREE/HREE平均值为4.82,除MID06样品具微弱的Ce负异常外,其他铁锰结壳样品均具明显的Ce正异常。为了对比研究AABW的影响,除铁锰结壳外,还引用了不同区域的多金属结核的稀土元素平均值资料按不同区域进行了对比研究,结果发现,AABW活动区和非活动区的δCe值和Ce/La比值有显著差异。一般来说,沿AABW流路,从南向北,δCe值和Ce/La比值有逐渐减小的趋势,但在局部地区,如地形复杂的海山区,AABW的强度会发生变化,其Ce正异常和Ce/La比值可能会局部增大。本项研究成果将有助于全面认识大洋成矿作用与海洋环境变迁的内在联系。     

南极探空与两套再分析资料的对比分析

基于南极18个站点探空气象观测数据对欧洲中期天气预报中心的再分析数据(ERA-Interim)和美国国家环境预报中心的再分析数据(NECP)在南极地区高层大气的适用性进行验证。结果表明:在南极上空,随着高度抬升,探空气象观测数据与两套再分析数据中四个气象要素的差值均逐渐变大,再分析数据数值愈加偏离实际观测数值。两套再分析数据的位势高度和温度与探空观测数据偏差较小;风向则和探空观测数据相差甚远;两套再分析数据的风速与探空观测数据在300 hPa偏差较大。在季节变化中,南极的春季,再分析数据中的位势高度和温度与探空观测数据相差较大,在其他季节相差相对较小。再分析数据中的风速与探空观测数据在南极的夏季相差较小。再分析数据中的风向与探空观测数据存在较大偏差,且差值没有明显的季节变化。尽管两套再分析数据都存在很大偏差,但ERA-Interim数据整体上优于NCEP数据。对比分析也表明,采用这些再分析资料作为初始条件和边界条件驱动南极区域大气模式将带来较大的误差。未来需要加强南极探空观测,改进再分析资料同化和数值模拟系统。     

南极菲尔德斯半岛两侧南极帽贝种群结构比较分析

本文对南极乔治王岛菲尔德斯半岛东、西海岸的帽贝种群的个体分布特征进行了研究,样品于2003年2月南半球夏季在菲尔德斯半岛东面的长城湾长城站一侧和企鹅岛西侧潮间带以及半岛西岸地理湾潮间带采集。在上述三个站点作断面随机取样,分别统计了南极帽贝(Na-cella concinna Strebel,1908)密度和个体大小。结果表明,除了半岛两侧帽贝种群密度不同外,半岛东、西两侧帽贝个体大小也存在较大的差异,西海岸地理湾帽贝壳长明显较大,大于企鹅岛帽贝平均壳长1cm以上,其他生长指标也大于东海岸的帽贝。西海岸帽贝个体的腹足面积和壳高的回归直线的斜率均大于东海岸帽贝的对应值。东、西海岸帽贝的腹足与帽贝的壳高存在异速生长状况(allometry),西海岸帽贝异速生长差异高于东海岸的帽贝。分析结果进一步证明,当地低密度帽贝种群与西海岸比较恶劣的自然环境有关,环境差异导致西岸产生大个体帽贝。菲尔德斯东、西海岸环境因子,如风浪、冰块冲击作用以至生物捕食产生的环境压力,不仅作用于种群个体的生长状态,而且也作用于种群结构。     

极区海域海冰内部有机物质研究进展

本文对极区海域海冰内部有机物质的国内外研究现状进行了扼要阐述。内容涉及海冰内部溶解态有机物质(DOM)和颗粒态有机物质(POM)的产生、迁移和转化过程;海冰内部冰藻生化组分(糖类、脂类和胞外分泌物);海冰内部有机物质在调节初级生产力和异养生物活性之间的机理研究等,并提出了今后需要重点解决的科学问题。     

基于GeoPDF的南极科考工作用图系统的设计与制作

当前,我国南极科考测绘成果多为专业性较强的地理信息产品,依赖于庞大的专业软件运行环境,脱离于专业环境的"弱GIS用户"使用较为困难,无法适应南极较为极端工作环境应用。本文基于Geo PDF地理信息成果发布技术,针对南极科考工作用图需要,研究开发新型地理信息服务产品和发布方式,降低南极测绘地理信息产品的使用门槛,扩展了南极测绘地理信息数据的使用对象,辅助我国南极科考事业的开展。     

基于GAM和GWR模型分析环境因子对南极磷虾资源分布的非线性和非静态性影响

分析南极磷虾分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,对南极磷虾的高效捕捞和管理具有重要意义。本研究基于“龙腾”船2015、2016年在南设得兰群岛捕捞作业的渔捞日志数据,应用广义加模型(Generalized additive model,GAM)和地理权重回归模型(Geographical weighted regression,GWR)探究南极磷虾(Euphausia superba)渔场分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,并比较这2种模型的模拟性能,为南极磷虾的渔场渔情预报、资源评估和渔业管理提供基础数据。GAM模型结果显示,2015、2016年单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)与作业水深均呈显著负相关关系(P<0.01),表明在作业水深范围内,南极磷虾在较浅水域集群密度较高;2015年CPUE与表层水温呈显著正相关关系(P<0.01),但在2016年呈显著负相关关系(P<0.01),推测是由于2年调查作业位置不同所致;CPUE与离岸距离关系不显著(P≥0.05)。GWR模型结果显示,作业水深对CPUE的影响无显著的空间变化(P>0.05);海水表温和离岸距离对CPUE的影响具显著的空间变化(P<0.01),表明这2个因子对南极磷虾渔场分布的影响在空间上不连续,存在显著空间非静态性。GAM模型可用于研究资源分布与驱动因子的一般规律;GWR模型作为全局回归模型的有效补充,可用于探究一般规律不适合的特殊区域,便于发现资源分布的“热点”区域,未来在海洋生物资源分布研究中将有广阔的应用前景。