178Hz正弦波对刺参行为、呼吸及免疫应答的影响

根据山东荣成沿岸风电机组产生的声波范围选取其中178Hz的峰值声音,声压级控制于(85±5)d B,在实验室水槽中,采用实验生态学方法研究了178Hz声波影响下的刺参(Apostichopus japonicus)幼参的行为反应、耗氧率以及体腔液抗氧化酶(CAT、SOD)浓度的变化。通过平均聚集率的变化比较,发现刺参对178Hz的声波胁迫环境的行为反应敏感;利用空瓶法测得幼参耗氧率显著低于对照组(P0.05);通过测定刺参体腔液免疫活性发现在该频率声波干扰下的刺参CAT活性显著高于对照组(P0.05),而SOD活性于对照组差异不明显(P0.05)。研究结果说明声波对刺参幼参的呼吸和免疫会产生明显影响,可为我国近海刺参养殖和风电发展策略提供参考。     

深海采矿转臂机构采矿姿态优化研究

针对海底地形不平坦特性,提出了一种变幅机构来自适应海底地形采矿姿态的采矿机构。综合考虑采矿机构采掘头距海底高度对采矿率影响,利用关键点法建立了节臂上的点到海底地形距离的数学模型。在此基础上,建立了以采矿率最高为目标的最优采矿姿态数学模型。以某实际地形为例,采用模拟退火遗传算法优化求解最优采矿姿态。根据其优化后结果可知,其最优采矿姿态与海底地形坡度变化一致,从而证明了采矿姿态模型的正确性。     

不同光照周期对刺参摄食节律和消化生理的影响

在实验室条件下,研究了全光照(24L︰0D)、半光照半黑暗(12L︰12D)、全黑暗(0L︰24D)3种光照周期下刺参(Apostichopus japonicus)的摄食节律、摄食率以及3种消化酶(脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶)活力的昼夜变化规律。结果显示:(1)在全光照条件下,刺参极少活动,24 h内的摄食比例较低(6%~10%);在半光照半黑暗条件下,刺参光照阶段运动不活跃,摄食比例较低(0~10%),黑暗阶段运动极其活跃,摄食比例较高;在全黑暗条件下,刺参一直处于较活跃状态,24 h内的摄食比例都较高。3种光照条件下,刺参的摄食高峰都出现在00:00~02:00,且刺参夜晚的摄食比例显著高于白天(P0.05);(2)刺参的日摄食率从全光照、半光照半黑暗到全黑暗依次增加,3种光照周期条件下刺参夜晚的摄食率极显著高于白天的摄食率(P0.01);(3)3种光照周期下,刺参3种消化酶活力的最大值都出现在22:00~02:00,消化酶活力的最大值比摄食高峰早0~4 h。研究结果表明,光照对刺参的摄食节律和消化酶活力昼夜变化都有显著影响,刺参具有提前分泌消化酶为即将到来的摄食做好准备的调节机制。     

冲绳海槽高分辨率层序地层研究

冲绳海槽为西太平洋内弧盆体系中一个典型的弧后盆地,其形成和发展与太平洋板块、欧亚板块和菲律宾板块活动有关,为海底扩张的结果,具有高的热流值和活火山的岩浆活动。中新世以来的太平洋活化区,沉积物包括海洋的生源物质和陆源碎屑物质,地层中记录了古海洋环境和大陆古气候变化的有关信息,对该区进行高分辨率层序地层研究和计算沉积速率显得尤为重要。在小波变换的基础上建立高分辨率的层序地层格架,以米兰科维奇思想对测井曲线和天文周期进行频谱分析,从而求得地层的沉积速率是沉积时限,另外对测井曲线和天文周期曲线运行调谐,建立起地层的天文年代标尺,从而对地层进行精确的定年。     

Low calcification rates and calcium carbonate production in Porites panamensis at its northernmost geographic distribution

Porites panamensis is a hermatypic coral present in the eastern Pacific Ocean. Skeletal growth parameters have been reported, but studies of the relationship between annual calcification rates and environmental controls are scarce. In this study, we investigated three aspects of the annual calcification rates of P. panamensis: growth parameters among three P. panamensis populations; the sea surface temperature as a calcification rate control spanning a latitudinal gradient; and calcium carbonate production among three sites. Growth parameters varied among the sites due to the colony growth form. Massive colonies in the north showed a higher calcification rate than encrusting colonies in the south (mean: 1.22–0.49 g CaCO₃ · cm^?2 · yr^?1), where variations in calcification rates were related to growth rate (0.91–0.38 cm · yr^?1) rather than to skeletal density differences (overall mean ± SD, 1.31 ± 0.04 g CaCO₃ · cm^?3). Our results showed a positive linear relationship between annual calcification rates and sea surface temperatures within these P. panamensis populations. Differences were related to distinct oceanographic environments (within and at the entrance of the Gulf of California) with different sea surface temperature regimes and other chemical properties. Different populations calcified under different environmental conditions. Calcium carbonate production was dependent upon the calcification rate and coral cover and so carbonate production was higher in the north (coral cover 12%) than in the south (coral cover 3.5). Thus, the studied sites showed low calcium carbonate production (0.25–0.43 kg CaCO₃ · m^?2 · yr^?1). Our results showed reduced calcification rates, regional temperature regime control over calcification rates, different growth forms, low coral cover and low calcium carbonate production rates in P. panamensis.     

Effects of Column Diameter on Setting Behavior of Dredged Slurry in Sedimentation Experiments

This article investigates the influence of dimensions of a settling column on the settling mode and the settling rate. End conditions of the settling stage in the hindered settling were also analyzed. It was found that the settling mode in a column with a smaller diameter tends to be consolidation settling. The effect of a settling column wall decreases with increasing column diameter, and it can be ignored provided the column diameter is larger than 14.5 centimeters. For the difference in initial water content, the settling behavior of the slurry develops a different sensitivity to the diameter effect. The influence of column diameter reduces as the initial water content of the slurry becomes higher. It is suggested that the internal diameter of the column used in a sedimentation experiment should be 14.5 centimeters.     

大风影响下的莱州湾西岸单站底层泥沙输运特征分析

基于2018年10月21日至11月6日莱州湾西岸连续站观测数据,本文利用集合经验模态分解、希尔伯特−黄变换和小波分析法对底层单宽输沙率的小尺度特征做分析,并针对观测期间出现的大风天气对泥沙输运的影响进行了探究。结果表明,单宽输沙率在观测时间段内具有高频、潮周期、低频以及长周期尺度变化特征,周期尺度从小到大。其中高频和潮周期分量方差贡献率及所含能量最高,对输沙率的影响最强。边际谱显示东西方向输沙率的显著周期为13.3 h,南北方向大于11 h的周期较为显著。观测期间底层净泥沙通量分别为东向305.77 kg/m、南向597.25 kg/m,余流分量贡献最大,低频和高频分量贡献最小。上强迫风场主要在风速衰减期通过湍流和波浪影响输沙速率的时频分布,使其低频变化显著增强的同时,产生1 h周期左右的高频波动。交叉小波分析显示,风速和单宽输沙率在低频波段上相干性较强,且单宽输沙率会滞后风速1/4至1/2个周期。另外,风浪会增强泥沙输运的涨落潮不对称性,进而增加潮周期分量上的泥沙净输运。     

陆丰凹陷韩江组旋回地层学分析及天文年代标尺的建立

珠江口盆地为新生代典型的海相盆地,也是我国重要的海上油气生产基地。前期已有很多学者对珠江口盆地的地层划分与对比开展了研究,但研究的精度不够。为了提高珠江口盆地陆丰凹陷韩江组地层划分与对比的精度,选择珠江口盆地陆丰凹陷A、B井韩江组的自然伽马数据序列作为古气候替代性指标,使用频谱分析、滤波等方法进行旋回地层学分析。通过深度域频谱分析和小波分析认为,该套地层中保存了米兰科维奇旋回信号,且主要受405 ka长偏心率周期的影响。利用稳定的405 ka长偏心率周期进行天文调谐,结合古生物地层年代框架,建立起陆丰凹陷“绝对”天文年代标尺;结合碳氧同位素变化曲线,估算出2次碳同位素负漂移和1次碳同位素正向偏移事件的持续时间;利用天文旋回周期计算出陆丰凹陷韩江组的沉积速率,发现沉积速率的变化与海平面变化具有相关性。     

基于WOA-BP算法的海底管道腐蚀速率预测

管道腐蚀速率的影响因素众多且各因素协同作用,构成异常复杂的腐蚀体系,很难对其进行准确预测。针对单一BP模型由于初始权值和阈值的选取不当容易陷入局部最优等问题,引入WOA算法优化BP神经网络对海底管道腐蚀速率进行预测,并与GA和PSO算法优化BP预测模型进行对比,验证WOA-BP模型的预测效果和可行性。结果表明：WOA-BP模型的平均绝对百分误差和均方根误差分别为3.689%和0.1537,远低于单一BP、PSO-BP、GA-BP模型,具有较高的预测精度和稳定性,可以为海底管道内腐蚀防护和油气管道流动保障提供决策支持。     

黄茅海河口湾现代动力地貌体系和冲淤过程分析

1980—1993年对黄茅海河口湾进行沉积物采样和水流测定及水深测量。根据水动力和地形条件，冲淤分析及Mclaren模型研究河口湾的动力地貌体系、冲淤特征和现代沉积物运移。结果表明：（1）水下地形主要为下泄流或上溯流控制的“深槽－槽沟－浅滩－湾口”的动力地貌体系，反映了河口湾“东进西出”的水流格局；（2）整个河口湾以淤积为主，只有崖门深槽有较明显的优势冲刷特征，并随着崖门深槽向海推移和河口湾“东进西出”水动力作用，黄茅海落潮三角洲相应向西南进积；（3）应用Mclaren模型揭示了黄茅海河口湾现代沉积物运移规律，同样反映了河口湾具有“东进西出”的运移趋势。