Spatio-temporal variability of benthic macroalgae in a coral reef system highly influenced by fluvial discharge: Veracruz,Gulf of Mexico

The Veracruz Reef System, in the southern Gulf of Mexico, is a suitable area for the study of the temporal and spatial variability of macroalgae abundance, at reef settings influenced by the fluvial discharge of the Jamapa River, and by human activities in the city and port of Veracruz. With this purpose, the bottom cover of each morpho-functional group of benthic macroalgae (frondoses, turf, and crustose corallines), and hermatypic corals, was determined at ten selected coral reefs, on a seasonal basis (rainy and dry seasons), for the 2009–2015 period. The average cover of benthic macroalgae was high (53.1%), with turf as the dominant morpho-functional group (31.9%), as in several reef ecosystems in the tropical Atlantic, followed by crustose corallines (15.2%), and frondoses (6.1%). Although turf macroalgae is dominant, due to their high temporal and spatial variability, the Veracruz Reef System could not be considered to be in a stable state, but just in an intermediate unstable equilibrium state, which is highly influenced by a high sediment load. As expected, nearshore reefs presented higher macroalgae covers, and unexpectedly, the outer-shelf reefs presented the highest cover of frondoses. Despite fluvial discharge influence, no differences in cover were found between the rainy and dry seasons. There was a negative and significantly correlation between the cover of frondoses and turf, which suggests that the driver/s of the abundance of these macroalgae, act in opposite ways for each group. Three clusters of reefs, defined by community structure and conservation degree, were determined: nearshore or degraded, offshore or moderately conserved, and conserved; and the entire Veracruz Reef System is considered to be in a moderately state of conservation.     

基于HHT方法的地层Q值补偿方法研究

常规的基于叠后地震资料的地层Q值补偿方法受数据平均效应的影响,Q值估算精度较低,导致保真性差,而HHT时频分析可以反映出信号的局部信息,基于以上原因,提出一种基于HHT方法的地层Q值补偿方法。首先应用HHT分频技术将浅层、中深层地震数据分成不同的频率范围,得到不同目标层频率尺度的地震数据;然后在HHT时频域内通过谱比法提取Q值;最后分别进行地层Q值振幅补偿和相位补偿。该方法针对不同的目标地层将地震数据分解成不同的频率尺度,避免了不同频率成分之间的干扰,而且可针对性处理目标层的频率信息,提高了地层Q值提取的稳定性。模型试算和实际资料应用表明,该方法能够有效地对振幅和相位进行补偿,使中深层反射波形得到恢复,主频提高,频带展宽,地震资料的品质得到提升。     

Improving the Definition and Algorithms of China’s Coastline Considering the Diversity of Tidal Characteristics

Two commonly used definitions of coastline are compared and analyzed in this article. To build a more perfect digital tide-coordinated coastline model in China, we should first solve the problems of the existing definition and unclear algorithms of China’s coastline. On the basis of defining the coastline in China as the intersection of coastal land and the mean high water spring (MHWS), it should be further revised, and defined either as an intersection of coastal land and the MHWS or as a mean higher high water level (MHHWL) considering the diversity of tidal characteristics in China Sea areas. Since MHWS is related to the extreme of the lunar phase and MHHWL is related to the extreme of the angle of the lunar declination elevation, the algorithms to obtain them are more complicated than that of mean high water (MHW) used in the United States. We should consider the specific law of tidal movement in different tide types of the predominantly semidiurnal or diurnal sea areas in China when studying the precise algorithms for MHWS and MHHWL. Several experiments show that the difference between the two types of calculations of coastal height, such as water level observations and tidal predictions, is within centimeter level. The research results of this article have a certain reference value for countries with similar coastline features as in China.     

洋山深水港海域多年来海床冲淤变化及其影响因素分析

海床冲淤变化对港口与航道工程建设非常重要。由于泥沙供给、人类活动和其他等因素的影响,海床冲淤变化非常复杂。洋山深水港是一个新兴的深水港口,是上海国际航运中心重要的组成部分,它的建设引起了各方的广泛关注。目前,洋山水深港一、二、三期港区在潮流运动和定期疏浚下保持着良好的水深。四期港区工程是世界上最大的全自动化深水码头,2017年12月以开港运行。本论文基于大量的地形资料、水文泥沙资料,分析了整个洋山深水港多年来的海床冲淤变化和近期四期工程海域海床冲淤变化。结果显示：1998-2010年整个洋山港区海床冲淤变化表现为较大幅度的冲淤,在洋山主通道内呈现为"南淤北冲"的格局,但是颗珠山汊道一直以来均表现冲刷的趋势;四期港区水域近一些年来也表现为一个冲刷的趋势,多年年均冲刷幅度0.7m左右;讨论了外界泥沙供给、港口工程陆域边界封堵、港池疏浚和由此带来的水流的变化以及泥沙水力特性等因素的对洋山港海域海床冲淤变化的影响,在众多因素中,颗珠山汊道的存在（或保留）对洋山西部水域或四期港区水域冲刷有着积极的作用,它的存在所产生的落潮作用对四期港区的水深维护起到重要的正面影响。     

相位降噪与矢径分解组合的矢量序列分解方法

基于矢量序列相位与矢径的统计分布差异,本文提出一种TV (Total Variation)相位降噪和EMD (EmpiricalMode Decomposition)矢径分解组合的矢量序列降噪、分解方法。利用TV细致的演化特点进行相位降噪,其中引入最大信杂比准则,以优化选择调整参数和迭代次数;利用EMD适用于非线性非平稳分解的特点,将矢径分解为多个IMFS(Intrin-sic Mode Function),其中加入了非负判别,以保证重构矢量的相位不会发生跳变。然后,将降噪相位和分解的IMFS一一对应,重构矢量。考虑到历史继承性,该方法称为VEMD(Vector Empirical Mode Decomposition)方法。以高斯噪声污染的2个人工信号(线性调频信号、正弦+线性调频信号)和实测海杂波数据验证了本文所提出方法的性能。     

中国极端干旱——空雨频率的主模态时空特征

利用国家气象中心的站点日降水观测资料,定义一个季节内无降水日出现的频率——空雨频率作为极端干旱的表征指标,对中国487个站点1980—2014年秋、冬、春三个连续季节的空雨频率进行季节-经验正交函数分解(S-EOF),发现我国极端干旱随季节演变的时空分布主要表现为前四个主模态的特征,累积方差贡献为40.6%。第一模态为秋、冬、春三季连旱模态,空雨频率呈现显著的上升趋势,大部分地区为异常变旱,冬季华南沿海变旱最显著。第二模态为秋与冬春干旱的反位相变化模态,空雨频率出现明显的秋-冬-春季反位相的季节反差现象,且存在弱的年代际振荡。第三模态为冬-春极端干旱反位相模态,对冬春两季的代表性较好,秋冬两季空雨频率的空间分布场为以长江流域为中心的极端变旱,而春季空雨频率呈现反位相变化。空雨频率以1998年为突变点存在明显的年代际转折。第四模态为南北偶极型秋-冬-春反位相模态,呈现出长江流域以南与长江流域以北三个季节空雨频率均为相反的位相分布。不同的模态反映不同季节、不同区域的空雨频率的变化,充分表现出我国干旱分布的复杂性。     

基于MODIS数据的淮北地区云特性研究

利用2006年—2015年MODIS云产品数据(MYD06),对淮北地区不同云相态、不同相态云粒子有效半径和云顶温度逐月概率分布进行了统计对比分析,同时对四季云水路径逐年变化进行了研究。研究表明:淮北地区夏秋冬季水云出现的概率较高,春夏季冰云出现的概率较高。水云年均发生概率是冰云的近2倍,晴空和冰云相当,混合相态云较少。除7月份,水云有效半径概率逐月分布逐年有所变化,主要分布在5—30μm。冰云有效半径主要分布在15—35μm,且10年间4、5和8月份概率分布较为一致。混和相云有效半径主要分布在10—40μm,逐月发生概率在10—20μm和25—35μm出现两个峰值,这与水云和冰云不同,且在春秋冬较为明显。10年间淮北地区上空云水路径年均值低于300 g/m~2。冬季年均云水路径相对较低且逐年呈现减少的趋势。春秋冬季云顶温度逐月概率分布逐年变化较大。春冬季冷云发生的概率较大,夏秋季暖云出现的概率要高于冷云。     

长牡蛎(Crassostrea gigas)多代近交与自交家系遗传差异及生长性状比较

在良种选育过程中,为了尽快得到稳定可遗传的优良性状,常采用近交方式进行纯系选育,而近交会导致群体的遗传多样性下降。为了解长牡蛎(Crassostrea gigas)多代近交和自交家系的遗传多样性、遗传结构和生长情况,本实验选用长牡蛎近交4代(F4代)、近交5代(F5代)家系和雌性同体自交1代(自交1代)家系,采用8对多态性高的微卫星序列进行分析,同时对其成体的三个时间点生长数据进行了显著性差异分析。实验结果表明,8对微卫星位点在野生对照组中表现出较高的多态性,F4代、F5代和自交1代3个家系的遗传多样性明显下降,平均等位基因数(Na)由17.00下降到2.00,平均观测杂合度(Ho)由0.538下降到0.449,平均多态信息含量(PIC)由0.826下降到0.297;哈迪-温伯格平衡(HWE)检验结果显示,8个位点在三个家系和野生对照组中均不同程度偏离HWE平衡(P0.0062)。F4代、F5代、自交1代和野生对照的生长性状指标分析表明,和野生对照相比,三个家系生长指标明显提高,对于自交一代而言,与自交实验组亲本选择的偶然性有关。同时,三个家系三个时间点的壳长、壳宽生长性状没有显著性差异(除330日龄壳宽和630日龄壳长),F5代生长性状指标壳高和湿重均大于F4代和自交1代,且差异显著;但F4代和自交1代之间没有显著性差异。通过本研究发现,F5代可以继续用来进行生长性状新品系的选育,自交1代多样性降低程度相当于F5代,但多样性的降低对成体的生长性状影响不明显,仍可以用做相关实验材料。     

粗颗粒两相流计算方法研究

针对具有颗粒粒级跨度大且粒径大特点的固液两相流系统,如深海采矿系统等,开发新型粗颗粒—均质浆体计算模型,该模型采用欧拉—拉格朗日计算法,大粒径颗粒视为固相粗颗粒,其余视为细颗粒与海水组成液相均质浆体。固—液相间滑移速度v_(slip)作为粗细颗粒划分标准,通过联立颗粒雷诺数Re_p,液相对颗粒绕流阻力系数C_d,颗粒粒径d_p等参数,得到滑移速度v_(slip)与颗粒粒径d_p的相关函数,获得粗细颗粒的划分粒径,进而得到两相流控制方程。利用CFD软件,使用该方法对粗颗粒固—液两相流垂直管提升系统进行仿真计算,并将所获得的仿真结果与已发表成果进行对比,发现数据较为吻合,从一定程度上验证了该计算模型的准确性。     

植物始花期对气候变化响应的激素调控机理研究进展

植物物候对气候变化的响应非常敏感,是指示全球变化对生态系统影响的重要证据。其中植物花期变化影响植物繁殖与进化,具有重要意义。大量研究表明,随着全球气候变暖,北半球植物始花期普遍提前。而关于气候变暖对植物始花期影响的内在机理并没有明确解释。植物激素是植物体内对植物开花等生理活动有显著调控作用的有机物,可对环境刺激作出响应并直接参与调控植物始花期,导致始花期的提前或延后。对植物激素在植物中表达与变化的精确测定有助于了解植物始花期对气候变化响应的内在机理。论文综述了植物激素对植物开花时间的调控作用以及目前植物激素最先进的检测方法,探讨了植物激素及相关代谢产物在植物体内的含量变化对植物始花期的影响;提出通过植物激素研究植物始花期对气候变化响应的激素调控机理,为探索植物物候对气候变化响应提供新的研究思路与手段。