70年来中国化学海洋学研究的主要进展

我国的海洋化学工作者通过70年来,特别是近30年来的化学海洋学研究,实现了我国与世界先进水平进入同步发展的快车道,其显著的特点是:(1)化学海洋学研究从元素地球化学分布系统转向了以揭示深层次海洋生物地球化学过程为核心的研究;(2)化学海洋学研究实现了多领域、多视点的综合交叉研究;(3)更加关注了人为影响与自然变化共同作用下的海洋生态环境变化研究,对近海和海岸带而言,更加注重从海陆统筹一体化角度探析化学物质的分布迁移特征。本文从生源要素的海洋生物地球化学过程、微/痕量元素与同位素的海洋化学研究、生物过程作用下的化学海洋学过程等角度,重点总结归纳和分析了30年来我国海洋化学研究的重要进展和发展状况,以期对化学海洋学的进一步研究提供借鉴和启迪。     

底栖有孔虫(Florilus decors)壳体微量元素/钙比值的LA-ICP-MS原位微区分析方法及应用——以长江口外海域为例

深海沉积物中有孔虫壳体的微量元素、同位素测试技术已较为成熟,而河口近海沉积物中有孔虫壳体元素微区测试却鲜有报道。本文报道了一种利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）分析法测试取自长江口外沉积物中的有孔虫壳体元素/钙比值的技术,研究了氦气载气流量、能量密度、束斑大小、激光剥蚀频率等参数对测试结果的影响,优化了活体有孔虫原位分析方法。应用确定的测试条件对2016年7月取自长江口外的底栖有孔虫优美花朵虫样品（Florilus decors）进行测试,发现Mg、Sr等元素/钙比值在壳体不同位置上无显著差异,而Mn的数据较为离散,可能与有孔虫生长过程中经历的水环境及其变化有关。     

基于CMIP5预估21世纪中国近海海洋环境变化

过去百年来人类活动排放的温室气体已经改变了全球海洋的物理和化学属性,并且,这种变化在未来很可能持续下去.基于IPCC第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中IPSL-CM5A-MR地球系统模式的模拟结果,评估了未来百年(~2100年)中国近海区域的海洋环境要素(温度、盐度、溶解氧、pH值和叶绿素a浓度)的变化趋势及空间分布特征.结果表明,未来不同的温室气体排放情景下中国近海区域海温升高、溶解氧(DO)含量减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少,并且温室气体排放越多上述变化越显著.东中国海区(包括渤海、黄海和东海)盐度可能会增加,而南海盐度会降低.在相同的温室气体排放情景下,东中国海区海温增加、溶解氧减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少的幅度均显著高于南海区域.在中等浓度和高浓度排放情景(RCP4.5和RCP8.5)情景下,到21世纪末期(2090~2100年间)东中国海相对于历史时期(1980~2005年)的升温幅度可能将分别会超过2、4℃,海水pH值降低幅度将可能分别超过0.15和0.30,并且海洋变暖和酸化还将很可能引起DO含量和叶绿素a浓度的进一步降低,最终影响整个海区的环境与生态.因此,未来东中国海生态系统和生物多样性将面临严重风险,这也使得应对气候变化的适应性措施成为当前的紧迫议题.     

胶州湾海水中悬浮颗粒对溶解态微量元素的影响

运用离子色谱离线螯合结合ICP-MS的方法,对胶州湾海水中的微量元素(V,Co,Ni,Cu,Mo,Cd,Pb,U,REEs)进行了精确的定量分析。在测试前对在同一站位不同层位采集的平行海水样品进行了两种不同的酸化处理:一份采取先过滤后酸化的方式,以获得海水中溶解态微量元素的含量;另一份采取直接酸化后分析的方式,以评估悬浮颗粒中的可交换态微量元素对溶解态微量元素测定结果可能造成的影响。通过对比研究发现,不同处理方法得到的V、Ni、Cu、Co、Pb以及稀土元素(REEs)的质量浓度存在很大差异,说明悬浮颗粒物质可能对海水中相应元素的测定产生较大的影响。各种微量元素之间的差异和相应离子或离子团的电荷性质、在海水中的配位作用以及悬浮颗粒物质的表面电荷性质有关。初步研究结果表明,在类似于胶州湾这样的近海海域,悬浮颗粒物质是控制微量元素分布特征的一个重要因素。     

南黄海西部地区浅层气的浅部埋藏地质背景

根据南黄海西部地区6000km多的浅地层剖面解释成果,对浅层气埋藏的载气地质体和地层时代两方面进行了分析。结果表明,南黄海西部地区浅层气主要存在于埋藏三角洲相、古湖泊相、古河道相、古潮沟相地质体中,在中更新世晚期以来的两期海相地层（全新世和晚更新世）和两期陆相地层（玉木冰期、里斯冰期）中都存在浅层气的地震反射。     

应用能量色散X荧光衍射仪分析海绵元素组成

通过能量色散X荧光衍射仪（EDXRF）对3种南海潮间带海绵：细薄星芒海绵Stelletta tenui（Lindgren）、澳大利亚厚皮海绵Craniella australiensis （Carter）和多皱软海绵Halichondria hugosa （Ridley＆Dendy）的元素组成和含量进行了研究,并与两种黄海潮间带海绵进行了比较。结果表明,海绵体内的元素组成受种属差异的影响较大,溴元素的含量可能同一定的活性物质产生相关。另外,不同海绵具有骨针形态的多样性,为深入研究内部合成机制提供了材料。     

南黄海沉积物的元素地层学研究

元素地层学是海洋沉积学研究的重要内容之一,海底沉积物中元素或元素组合的时间变化规律的研究可以用于地层的划分和对比。元素地层学取得较大进展的主要表现在大陆地质的研究中,而在海洋地质研究中却进展较缓慢。论述了近年来随着南黄海海洋地质调查的不断深入,在元素地层学研究中取得的成果。     

基于灰色关联度分析的沿海省(市)海洋循环经济评价研究

界定了海洋循环经济概念的内涵和外延,系统地提出了海洋循环经济评价指标体系,采用熵值法确定评价指标体系的权重,研究并建立了基于灰色关联度分析的评价模型,运用模型对2005年我国沿海省市海洋循环经济运行情况进行定量分析,得出排序结果.     

我国海洋锚系浮标数据异常值检测方法研究——以QF110和QF306为例

利用统计学相关理论和测量数据连续性特点,综合运用极值法则、莱以特法则、局部法则和观测误差控制,初步提出了海洋浮标数据异常值检测方法。基于锚系浮标QF110和QF306观测数据,开展了海面风速、气压、气温、有效波高等异常值检测。结果表明:两个浮标2018年要素观测数据异常值与有效观测量之比低于0.3%,数据质量稳定性均较好;QF110浮标数据缺失少但数值离散度相对较大,QF306浮标则相反,其数据缺失相对较多但量值整体分布较好。     

利用限制性最大似然方法和贝叶斯方法估计大菱鲆生长性状的遗传参数。

Bayesian and restricted maximum likelihood(REML) approaches were used to estimate the genetic parameters in a cultured turbot Scophthalmus maximus stock. The data set consisted of harvest body weight from 2 462progenies(17 months old) from 28 families that were produced through artificial insemination using 39 parent fish. An animal model was applied to partition each weight value into a fixed effect, an additive genetic effect, and a residual effect. The average body weight of each family, which was measured at 110 days post-hatching, was considered as a covariate. For Bayesian analysis, heritability and breeding values were estimated using both the posterior mean and mode from the joint posterior conditional distribution. The results revealed that for additive genetic variance, the posterior mean estimate( δ_a~2=9 320) was highest but with the smallest residual variance,REML estimates( δ_a~2=8 088) came second and the posterior mode estimate( δ_a~2=7 849) was lowest. The corresponding three heritability estimates followed the same trend as additive genetic variance and they were all high. The Pearson correlations between each pair of the three estimates of breeding values were all high,particularly that between the posterior mean and REML estimates(0.996 9). These results reveal that the differences between Bayesian and REML methods in terms of estimation of heritability and breeding values were small. This study provides another feasible method of genetic parameter estimation in selective breeding programs of turbot.