海洋大型底栖动物群落次级生产力估算模型研究进展及应用评价

大型底栖动物是海洋生态系统的重要组成部分,在生态系统物流和能流中占有重要地位。定量估算海洋大型底栖动物次级生产力在其功能研究中具有重要意义。本文综述了海洋大型底栖动物次级生产力估算模型研究的3个阶段:起步阶段(1979-1990)、发展与完善(1990-2001)、成熟并广泛应用(2001-至今)。国内关于海洋大型底栖动物次级生产力估算基本都采用Brey(1990)经验公式,采用经验公式的方式可分为3类:逐种计算、按站位计算和按类群计算,逐种和按类群计算最符合Brey(1990)给出的参考步骤。不同方法估算同一海域次级生产力结果不同,同一估算方法估算不同生境不同群落次级生产力结果偏差也不同。今后的工作应注重种群次级生产力研究,积累大量基础数据,以便建立适宜我国特定海域的大型底栖动物次级生产力估算模型。     

秦山核电站邻近水域大型底栖动物的生态特点

作者对秦山核电站邻近水域进行了春、夏、秋、冬(1989年4月～1990年1月)四个航次的综合调查。结果表明,该区域大型底栖动物的生物量和个体数量极为贫瘠(分别为0.03g/m~2和2.0个/m~2),生物种类组成简单,经鉴定有33个种类,并有明显的季节变化。底栖动物群落结构表现出鲜明的河口或近岸性广温低盐的生态特点。属杭州湾的白虾—长臂虾群落,夏季棘头梅童鱼Collichthys lucidus占绝对优势。水动力因子、沉积作用和盐度是决定调查区域底栖动物种类、数量和分布的关键因子,而季节变化则主要受温度所控制。     

底辟构造与天然气水合物的成矿关系

世界上天然气水合物发现地区的地质构造特征研究表明,底辟构造和水合物的形成与聚集有较为密切的关系。底辟构造可能是地层内部圈闭气体由于压力释放上冲的结果,也可能是气体向上运移的通道。初步总结了被动大陆边缘中典型底辟构造与天然气水合物的成矿关系,认为被动陆缘内巨厚沉积层、塑性物质与高压流体、陆缘外侧的火山活动及张裂作用,为底辟构造发育提供了条件,形成了水合物成矿的有利空间。文中对南海底辟构造发育的地质背景进行了分析,并对南海天然气水合物的发育和赋存进行了预测。笔者在进行综合分析的基础上,对底辟构造中天然气水合物的成矿模式进行了进一步的分析和探讨。     

黄河口水下底坡不稳定的水动力机制探讨

河口水下底坡不稳定性是指可导致海上工程设施环境灾变乃至重大灾害发生于河口海区底坡上的地质现象.近年来,我们在黄河口海区的多次调查1-8)表明,该海区水下底坡上存在着大量的不稳定现象,具体表现为沉积物的塌陷、滑塌、滑坡和冲沟等,如图1所示,其影响深度达几米,水平尺度则可达几百米至几公里.这些水下底坡上的不稳定现象严重地威胁着该海区的工程设施的安全,曾多次使该海区的石油平台的作业造成巨大损失.     

地球内部主要层圈相互作用研究的若干进展

20世纪90年代以来,人们正在探索建立一个统一的全球动力学体系及各圈层相互作用的热、物质运动机制。通过对地核、核幔边界、过渡带、岩石圈—软流圈地幔、地幔柱理论、壳幔边界和地壳内热、物质的交换和圈层流变运动方式等进行分析,讨论了地球各圈层之间存在的热与物质的交换机制以及底侵作用、拆沉作用和岩浆部分熔融作用等壳幔相互作用过程。认为壳幔作用过程表现为一种阶段式、递进式动力学和物理化学演化过程。壳幔相互作用不仅是大陆动力学演化的主要机制,而且与深部地幔的交代及上地壳变形、造山带、盆地形成和演化之间存在耦合过程。基于壳幔热和物质相互作用的研究可以对上地幔及更深层次的地质作用过程进行限定。     

黏性土底床中桩基底部吸力试验研究

海洋工程结构物桩基/基础在水下黏性土底床中上拔时,其底部会产生负压,由于负压产生的吸力可一定程度上影响桩基的抗拔力,而对于该力的变化特性目前尚不明确。因此,开展对海工结构物桩基在黏性土底床中上拔时底部吸力的研究具有十分重要的现实意义。通过物理试验,测量了模型桩在黏性土底床垂直上拔过程中底部腔体形态、压力以及拉力的变化情况,分析了上拔速度和埋深比对桩体底部压力的影响。研究结果表明:在黏性土底床中,桩基底部负压吸力对抗拔力有一定影响;桩基上拔时,底部会产生孔隙水腔体,在负压作用下,腔体不断被周围土体回填,使腔体大小保持相对稳定;相同埋深条件下,桩基底部负压随上拔速度增加而增大,但当上拔速度增大到一定值后,其影响不再明显;相同上拔速度情况下,桩基所受负压随埋深的增加而增大。最后提出了计算桩基垂向上拔时底部最大吸力的经验公式,并对公式进行验证。     

Ecological influence of exotic plants of Sonneratia apetala on understory macrofauna

The study aims to compare the differences of macrofauna communities of wetlands at 3-year-forest- age, 5-year-forest-age Sonneratia apetala artificial mangroves, 5-year-forest-age Kandelia candel ar- tificial mangroves with the same restoration background, and the naked tidal flat in the Qi’ao Island Mangrove Nature Reserve of Zhuhai, Guangdong Province. The results show that there were signif- icant structural differences in macrofauna communities among four kinds of habitats. The increase of biomass and species diversity of macrofauna at 3-year-forest-age S. apetala artificial mangroves was obviously faster than that at 5-year-forest-age K. candel artificial mangroves whose average tree height was close to that of 3-year-forest-age S. apetala artificial mangroves. The BIOENV analysis shows that it was related to the rapid growth of S. apetala, which rapidly changed the light level and shading conditions in the forests. The 5-year-forest-age S. apetala artificial mangroves had lower macrofauna species diversity but higher density and biomass than K. candel artificial mangroves with the same forest age. This was due to the rapid changes of physical and chemical properties of habitat soil by the ecological restoration of S. apetala artificial mangroves as well as the changed food sources possibly caused by the leaf-litter of such non-indigenous mangrove species S. apetala. However, further survey should be conducted on whether there are any negative ecological impacts of large-scale cultivation of S. apetala on macrofauna communities, so as to evaluate correctly S. apetala’s role in the restoration of coastal mangrove ecosystems.     

辽西彰武地区中生代高镁安山岩地球化学及其对新生下地壳拆沉作用的指示

对产于辽西彰武地区的早白垩世10个火山岩样品的研究表明, 除一个样品为玄武岩外(SiO₂=50.23%), 其余均为安山岩. 这些安山岩的SiO₂含量为53%~59%, 具有高的MgO(3.4％~6.1%, Mg^# = 50~64), Ni(27~197 μg/g), Cr( 51~478μg/g)和Sr( 671~1499μg/g)含量, 高的Sr/Y比值(34~115), 轻重稀土分异明显(La_N/Y_N＝10~30), 其微量元素显示出高镁埃达克质的特征. 4件安山岩样品的¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值为0.5118352~0.5122341, ε_Nd(126Ma)=－6.36~－13.99, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr为0.70634 ~0.70688, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(126 Ma)>0.706, 它们与汉诺坝基性麻粒岩的Sr-Nd同位素组成相似. 对一个安山岩样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明有3组谐和的锆石, 其²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值分别是: 第1组(253±5) Ma (2σ, MSWD=9.1, n=59), 第2组(172±2) Ma (2σ, MSWD=2.2, n=42), 第3组(126±2) Ma (2σ, MSWD=3.2, n=19). 阴极发光图像表明第1和第2组锆石均具有典型的岩浆环带, 第3组锆石的阴极发光很弱且无环带. 3组锆石均具典型岩浆锆石的REE分配特征(如亏损LREE, 正Ce异常)且Th/U >0.1. 第1组年龄记录了古亚洲洋的闭合和蒙古板块与华北克拉通北缘碰撞事件; 第2组年龄记录了该区的玄武岩浆底侵和地壳增厚的事件; 第3组最年轻的年龄应代表火山岩喷发年龄. 矿物学上, 彰武高镁安山岩具核部高Fe, 幔部高Mg的反环带单斜辉石斑晶, 并含有铬铁矿. 根据上述锆石年代学、矿物学和地球化学特征, 彰武高镁安山岩指示了~170 Ma的中侏罗世时期玄武质岩浆底侵形成的加厚下地壳, 相变为榴辉岩, 然后拆沉至软流圈, 发生部分熔融, 产生的熔体在上升过程中与新生的地幔橄榄岩反应, 最终形成彰武高镁安山岩. 由此可较好解释彰武高镁安山岩的高镁和埃达克质微量元素特征以及无古老继承锆石特征.     

环境饵料丰度的季节变化对筼筜湖3种大型底栖动物食性的影响——来自稳定同位素的证据

测定了不同时期筼筜湖3种大型底栖动物(沙筛贝Mytilopsis sallei、日本大螯蜚Grandidierella japonica和腺带刺沙蚕Neanthes japonica)及其潜在食源的稳定同位素组成(δ13C和δ15 N),研究环境饵料丰度的季节变化对筼筜湖3种大型底栖动物食性的影响。结果显示,筼筜湖悬浮颗粒有机物(Particulate organic matter∶POM)的δ13C和δ15 N存在明显的季节变化。3月,受到输入筼筜湖的西海域海水大量陆源有机碎屑以及湖区周围的生活污水以及餐饮业输入的影响,筼筜湖POM的δ13 C和δ15 N明显贫化;而在9月,POM中δ13 C和δ15 N明显富集的内源性浮游植物的贡献增加。沙筛贝是典型的底栖滤食者,主要以POM为食,但它比POM富集的δ13 C值(3月和9月二者之间的Δδ13 C分别为2.9‰和1.6‰)表明它还摄入其他δ13 C相对富集的食物来源:石莼来源的有机碎屑可能是3月份沙筛贝δ13C富集的原因,而9月份则是由于再悬浮的底栖微藻对沙筛贝食源的贡献引起的。食碎屑的腺带刺沙蚕和日本大螯蜚在3月以石莼及其表面的附生生物为食,而9月份底栖微藻和浮游植物来源的POM是它们食源的主要贡献者。本研究的结果显示,筼筜湖3种大型底栖动物的δ15 N都出现明显的季节变化(Δδ15 N介于2.2‰~4.3‰),这是由于它们食源稳定同位素的季节性波动及其食性的季节变化引起的,而消费者食性的季节性变化则受到不同时期环境食物可利用性的影响。     

锌浸出渣富氧侧吹熔炼-烟化工艺综合回收试验研究

针对某湿法炼锌厂锌浸出渣采用粉煤富氧侧吹熔炼-烟化处理工艺存在有价金属走向分散、富集率低的问题,开展工业试验,考察温度、粉煤率、富氧浓度、钙硅比及反应时间对侧吹熔炼炉、烟化炉金属挥发率以及有价金属走向的影响。结果表明,在粉煤率21%、富氧浓度65%、炉温1 250℃、时间150 min的最佳条件下,侧吹熔炼炉的铅、银挥发率分别达到90.3%、86.5%,铅、银主要富集在侧吹熔炼炉烟尘中;在粉煤率13%、钙硅比0.6、吹炼时间120 min的最佳条件下,锌挥发率达到86.9%,锌主要富集在烟化炉烟尘中。