2009年冬、夏季南海北部超微型浮游生物的分布特征及其环境相关分析

2009年2月(冬季)和8月(夏季)在南海北部海域(nSCS)采用流式细胞术对聚球藻、原绿球藻、超微型光合真核生物3类超微型光合浮游生物和异养浮游细菌的丰度和碳生物量的时空分布特征进行了研究,并分析了其与环境因子之间的关系。结果表明,夏季聚球藻和原绿球藻的平均丰度高于冬季,超微型光合真核生物和异养浮游细菌的丰度反之,为冬季高于夏季。聚球藻、超微型光合真核生物和异养浮游细菌在富营养的近岸陆架海域丰度较高,而原绿球藻高丰度则出现在陆坡开阔海域。在垂直分布上,聚球藻主要分布在跃层以上,跃层以下丰度迅速降低;原绿球藻高丰度主要出现在真光层底部;超微型光合真核生物在水层中的高值同样出现在真光层底部,且与Pico级份叶绿素a浓度分布一致;异养浮游细菌在水体中的分布与聚球藻类似。这些分布格局的差异,取决于环境条件的变化和4类超微型浮游生物生态生理适应性的差异。在超微型光合浮游生物群落中,各类群碳生物量的贡献因季节和海域类型的不同而发生变化:聚球藻在夏季近岸陆架区占超微型光合浮游生物总碳生物量的41%,原绿球藻在陆坡开阔海成为主要贡献者(50%),超微型光合真核生物碳生物量以冬季为高(在近岸陆架区占比68%)。冬、夏季异养浮游细菌碳生物量均高于超微型光合浮游生物碳生物量。     

胶州湾女姑山水域夏季赤潮高发期浮游植物群落结构特征

根据 1998年 5～ 8月夏季赤潮高发期间 ,胶州湾女姑山水域浮游植物群落结构的种群组成特征和演替变化对赤潮的发生和种群变动特点进行初步研究。结果表明 ,夏季女姑山水域的浮游植物主要由硅、甲藻组成 ,硅藻在细胞和物种丰度上都占优势。浮游植物优势种在调查期间出现明显的演替现象 ,水温的升高和营养条件的变化是引起物种演替的主要原因。浮游植物细胞丰度在夏季呈明显的增长趋势 ,从 5月份 6.3× 10 5个cell/m3 增至 8月份的 6.7× 10 6个cell/m3 ;其中 ,由于赤潮的爆发 ,细胞丰度的最高峰出现在 7月份 ,为 1.5× 10 7个 /m3 。在赤潮爆发期间 ,赤潮原因种高齿状藻和中肋骨条藻发生了明显的演替现象 ,不同细胞大小的优势种和营养条件的变化是发生物种演替的主要原因。叶绿素a的浓度和细胞丰度的变化共同反映了赤潮发生的全部过程。     

南黄海鳀鱼(Engraulis japonicus)产卵场小型桡足类的数量分布

2000—2002年6月在黄海西南侧、山东半岛南部鳀鱼产卵场专项调查中,由底至表垂直拖网获得浮游生物中网(网孔径160μm)浮游动物样品,作者就该产卵场内四种主要小型桡足类(体长<1mm)双刺纺锤水蚤、小拟哲水蚤、拟长腹剑水蚤和近缘大眼剑水蚤的数量分布进行分析。在连续三年的6月,测区内均以小拟哲水蚤和拟长腹剑水蚤数量最多。四种小型桡足类的数量空间分布虽有一定的种间、年间差异,但总体上来说,四种小型桡足类的密集中心大多分布于山东半岛沿岸或近苏北浅滩沿岸水域。相关性分析表明,双刺纺锤水蚤和近缘大眼剑水蚤与底层水温呈正相关,与盐度呈负相关,拟长腹剑水蚤与底层水温呈负相关,与盐度呈正相关。小拟哲水蚤与温度的相关性较大。双刺纺锤水蚤和小拟哲水蚤与鳀鱼仔、稚鱼的数量分布有着较为显著的正相关。     

不同海域沉积物对尿素吸附的实验模拟研究

本文对采自渤海、黄海和东海3个典型海域的沉积物进行了尿素吸附/解吸的实验室模拟研究,用Freundlich吸附模型和Henry吸附模型分析了不同沉积物对尿素吸附的热力学特性,并研究了温度、沉积物粒径、有机质含量等因素对尿素在沉积物表面吸附的影响。结果表明,沉积物对尿素的吸附/解吸过程总体呈现3个阶段:快速吸附阶段（0~5 h）—慢速吸附阶段（5~12 h）—平衡阶段（12 h之后）。当水体中的尿素浓度较低时,沉积物解吸释放尿素,随着上覆水中尿素浓度逐渐增加,沉积物对上覆水中的尿素产生吸附行为,各海区沉积物对尿素的吸附能力由强至弱依次为渤海、东海、黄海,这可能与沉积物的类型有关。Freundlich方程和Henry方程均可模拟沉积物对尿素的吸附,温度、粒径以及沉积物中有机质含量等因素均对尿素在沉积物上的吸附产生影响,随着温度升高,尿素在沉积物上的吸附量变小,沉积物粒径越小,有机质含量越高,吸附尿素的能力越强,因此,揭示尿素在沉积物表面的环境行为时,必须考虑以上因素的影响。     

不同气候模态下西北太平洋秋刀鱼资源丰度预测模型建立

秋刀鱼（Cololabis saira）资源对海洋环境因素极为敏感,不同气候模态可能对秋刀鱼资源丰度产生不同的影响。根据1990-2014年西北太平洋日本的秋刀鱼渔业中单位捕捞努力量渔获量（CPUE,以此作为资源丰度）,以及相应产卵场、索饵场的海表温（SST）遥感数据,探讨太平洋年际震荡（PDO）指数冷、暖年下,秋刀鱼资源丰度CPUE变化与产卵场、索饵场SST的关系,并分别建立资源丰度的预测模型。研究表明,PDO冷年索饵场4月SST与年CPUE显著相关（P<0.05）,PDO暖年索饵场11月的SST与年标准化CPUE显著相关（P<0.05）。PDO冷、暖年的秋刀鱼资源丰度的预测模型中,CPUE均与索饵场11月的SST、索饵场4月SST呈现正相关的关系,统计学上为显著相关（P<0.05）。PDO冷年（2012年）和PDO暖年（2014年）的CPUE预测值与实际值相对误差分别为14.03%、-16.26%,具有较好的拟合效果。研究认为,不同气候模态下,可用于秋刀鱼资源丰度预测的环境因子不同,上述建立资源丰度模型可用于业务化运行。     

莱州湾和牟平近海夏季小型底栖生物群落组成及环境状况分析

为探究莱州湾和牟平近海小型底栖生物群落组成及影响因子,作者于2016年7月在这两个海域采集了沉积物样品,并结合沉积环境因子进行了小型底栖生物群落组成分析。结果表明,在莱州湾和牟平近海各仅检获了7个小型底栖生物类群,且莱州湾的小型底栖生物平均丰度和生物量均明显低于牟平近岸海域。莱州湾线虫和桡足类平均丰度分别占小型底栖生物的91.9%和6.3%,牟平近海分别占92.1%和4.2%。对两个海域小型底栖生物群落组成与环境因子进行Pearson相关性分析,结果显示:小型底栖生物丰度与底层水溶解氧含量呈显著正相关;表层小型底栖生物丰度比与沉积物中叶绿素a含量、脱镁叶绿素含量、沉积物有机质含量以及水深呈显著正相关,与中值粒径和底层水温度呈显著负相关。本研究显示,基于不同沉积物类型中的参考比值,线虫和桡足类丰度比值(N/C)可用于莱州湾和牟平近海沉积环境有机污染状况的评估。研究还发现,牟平海域的小型底栖生物丰度和生物量呈现由近岸向外海增加的异常趋势,且小型底栖生物的数量和类群多样性较十年前显著降低,显示沉积环境受到了明显干扰。     

基于小波与包络线的土壤有机质高光谱估测

以陕西省横山县为研究区,对小波分析法与包络线去除法融合应用于土壤有机质高光谱估测的有效性进行了探究。利用陕西省横山县84个土壤样本的光谱反射率和有机质含量数据,采用小波分析法去除了部分噪声,通过光谱一阶微分变换,提高光谱反射率与有机质的相关性,采用包络线去除法提取建模因子,减少数据冗余后最终采用回归分析法建立土壤有机质的估测模型。结果表明,与未采用小波分析法建立的模型比较,建模因子的相关性提高了0.1~0.25,模型的判定系数可达0.932,提高了0.207,检验样本的均方根误差RMSE为0.107,减小了0.116。总体而言,小波分析与包络线去除法联合应用于土壤有机质高光谱估测是有效的且所建模型精度较高,但数据质量对模型精度有重要影响。     

改进的MVC-NMF算法在高光谱图像解混中的应用

高光谱图像中混合像元的存在不仅影响了基于遥感影像的地物识别和分类精度,而且已经成为遥感科学向定量化发展的主要障碍。MVC-NMF混合像元解混算法不需要假定纯像元的存在,并且在自动提取端元的同时,能够获取每种端元所对应的丰度图,然而该方法收敛速度较慢、效率较低,文中提出利用BBA(Barzilai-Borwein Algorithm)算法来实现MVC-NMF算法的迭代更新,从而提高了算法的效率。实验结果表明:该方法在相同迭代次数条件下比MVC-NMF算法解混的结果好、效率高。     

苔藓生物结皮层腐殖质组成变化特征研究

腐殖质组成是表征土壤化学性质的主要指标之一,在某种程度对评价风沙土的发育过程具有意义。采集了不同气候区沙地沙漠苔藓生物结皮层样品,采用重铬酸钾容量法和光密度法测定了苔藓结皮层腐殖质组成含量和胡敏酸吸光特性。结果表明：随着干燥指数的增加,苔藓结皮层有机质含量由14.93 g·kg^-1降低到9.89 g·kg^-1,腐殖酸总量由5.1 g·kg^-1降低到2.0 g·kg^-1,胡敏酸含量由2.9 g·kg^-1降低到 0.7 g·kg^-1,富里酸含量由2.2 g·kg^-1降低到1.3 g·kg^-1,胡敏酸与富里酸比值（HA/FA）由1.32降低到0.54,E₄/E₆比值则由4.28增加到5.83。苔藓结皮层腐殖质组成含量及胡敏酸吸光特性具有地带性变化趋势,并影响着生物结皮层及流动风沙土的发育演变过程。     

Multivariate analysis of fluorescence and source identification of dissolved organic matter in Jiaozhou Bay, China

Hierarchical clustering analysis and principal component analysis (PCA) methods were used to assess the similarities and dissimilarities of the entire Excitation-emission matrix spectroscopy (EEMs) data sets of samples collected from Jiaozhou Bay, China. The results demonstrate that multivariate analysis facilitates the complex data treatment and spectral sorting processes, and also enhances the probability to reveal otherwise hidden information concerning the chemical characteristics of the dissolved organic matter (DOM). The distribution of different water samples as revealed by multivariate results has been used to track the movement of DOM material in the study area, and the interpretation is supported by the results obtained from the numerical simulation model of substance tracing technique, which show that the substance discharged by Haibo River can be distributed in Jiaozhou Bay.