海水酸化对鹿角珊瑚光谱特性影响的分析

海水酸化造成全球珊瑚礁严重退化,应用卫星遥感手段可以快速地对珊瑚礁进行监测。在野外做酸度对比实验具有条件不易控制、周期长等局限性。文章提出一种室内测量珊瑚光谱的方法,通过比较不同酸度梯度下珊瑚光谱的变化,为研究海水酸化对珊瑚的影响提供了一种新的思路。试验采用7.6、7.9和8.1的酸度梯度,结果表明:在pH为8.1和7.9环境条件下,珊瑚的光谱趋势大体一致,总体上珊瑚光谱波峰出现了向长波方向的红移。但是在pH为7.6的条件下,珊瑚的光谱在650~700nm之间出现一个反常的吸收谷,这是由于pH 7.6的酸度条件适宜一些藻类生长,藻类附着在珊瑚表面,从而影响了其光谱特性。     

纳米材料在水环境中的行为及其对水生生物的毒性效应

针对当前广泛应用的纳米材料排放后对环境潜在的污染这一新型问题,基于水环境是纳米材料排放后汇集的重要场所,着重探讨水环境中纳米材料的行为及检测、对水生生物的毒性效应及机制。在此基础上,从纳米材料理化性质、环境和生态毒理学角度对当前纳米毒理学研究存在的问题和面临的挑战进行了分析和展望,为纳米材料风险评估体系的构建、完善和相关环境标准的建立提供参考。     

淤泥质潮滩沉积物含水量遥感反演模型研究

潮滩沉积物含水量是表征潮滩地物信息的一个重要特征量,它影响着遥感提取潮滩地物信息的准确性。利用含水量-反射率指数衰减模式建立单波段模型,同时参考4种植被指数的形式构建含水量指数,建立适用于潮滩环境的含水量反演波段组合模型,实现了沉积物含水量的遥感反演。研究结果显示:对反射率数据利用干土反射率进行归一化处理后构建的NEWCI(Normalized Enhanced Water Content Index)归一化增强型含水量指数模型的含水量反演效果最佳。在含水量结果中,除了砂类别反演的确定性系数R2为0.675以外,粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂、粘土质粉砂等4种沉积物类型反演的确定性系数均在0.83以上;当不考虑沉积物类型时,NEWCI指数模型的反演精度也达到0.8,RMSE为0.059,表明NEWCI指数模型对沉积物类型不敏感,且能够保持较高的含水量模拟精度,因而适合潮滩沉积物含水量的大范围预测。其反演结果可在潮滩地物信息遥感反演时有效削弱水分的影响,进而提高地物信息提取的效率。     

海洋来源羽毛降解菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

微生物降解羽毛既可保护环境又能实现废物的资源化利用,具有显著的经济效益和社会效益。本研究从广西钦州港海鸭养殖淤泥筛选获得一株可高效降解羽毛的菌株Gxun-20,通过对该菌株形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分析,以确定菌株的分类,并对菌株产角蛋白酶的条件及酶学性质进行研究。结果表明：该菌为副短短芽孢杆菌(Brevibacillus parabrevis);菌株最适产酶条件为：温度34℃,初始pH 6.5,羽毛含量1.5%(质量分数),发酵48 h,角蛋白酶活性可达277.45 U/mL。菌株Gxun-20所分泌的角蛋白酶最适温度为50℃,且热稳定性较好,最适pH为7.5;金属离子Fe³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺对酶活性有显著抑制作用,而Ca²⁺、Na⁺对酶活性有明显促进作用;金属螯合剂乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)可显著抑制酶的活性,蛋白...     

基于无人机遥感的黄海绿潮搁浅生物量估算

浒苔在近岸搁浅后会破坏海岸景观,干扰水上运动,给滨海旅游业造成严重影响。本文使用无人机搭载的多光谱和可见光传感器对山东半岛的海阳、乳山和文登的三个海滩搁浅的浒苔进行航拍监测,并结合地物光谱测量数据,分别选择归一化植被指数(NDVI)、差值植被指数(DVI)和虚拟基线高度浮藻指数(VB-FAH)对海滩搁浅浒苔与岸边植被及非植被(海水、沙滩)进行识别评估,并分别估算了三个研究区搁浅浒苔的生物量。研究结果表明:NDVI可以识别植被和非植被,但无法区分潮间带上部和潮间带下部分布的浒苔;DVI和VB-FAH对植被和非植被的区分度不高,但对不同分布的搁浅浒苔具有一定的区分度,其中, DVI对潮间带上部和潮间带下部分布浒苔的识别能力优于VB-FAH。因此,通过对岸边植被进行腌膜,利用DVI构建海滩搁浅浒苔生物量估算模型,实现了海滩搁浅浒苔生物量的估算。海阳、乳山和文登三个海滩搁浅浒苔的生物量分别为1 468 t、745 t和5 034 t,本文提出的方法可以为搁浅浒苔的清理和资源合理分配提供技术支持。     

PLS-ANN分析血浆自体荧光光谱的二阶导数光谱识别胃癌

探讨偏最小二乘法结合神经网络法(简称PLS-ANN)分析血浆自体荧光光谱的二阶导数光谱识别胃癌的优势,对20例胃癌病人和23例健康人血浆进行以405nm为激发光的自体荧光光谱检测,采用PLS-ANN法分别对血浆自体荧光光谱和二阶导数光谱进行判别分析。PLS-ANN分析血浆的自体荧光光谱法诊断胃癌的灵敏度为75%,特异度为83%,准确率为79%,PLS-ANN分析血浆的二阶导数光谱法诊断胃癌的灵敏度为90%,特异度为96%,准确率为93%。结果表明PLS-ANN分析血浆的二阶导数光谱法识别胃癌,优于PLS-ANN分析血浆的自体荧光光谱法,有望成为快速识别胃癌的较理想方法。     

厦门湾有色溶解有机物的光吸收特性研究

研究了厦门湾九龙江河口区、西海域、同安湾及东侧水道海水中有色溶解有机物(CDOM)的光吸收特性,分析了CDOM的河口行为,并讨论了CDOM光吸收特性与其荧光性质之间的关系。结果表明,厦门湾表层海水CDOM光吸收系数a(355)的水平分布表现为河口区最高、东侧水道最低、西海域和同安湾介于两者之间,底层水a(355)的分布与表层基本相似,表明陆源河流输入是厦门湾CDOM的主要来源;a(355)的垂直分布为表层高于底层,主要受水文和生物因素控制。厦门湾表层水CDOM光谱斜率S的平均值介于0.014—0.018nm-1,但河口低盐度区S值较小,反映陆源腐殖质的影响。a(355)在河口混合中呈保守行为,表明CDOM具有良好的保守性质。CDOM的吸收系数a(355)与其荧光强度之间表现为较好的相关关系,指示可以用灵敏度更高的荧光方法来研究CDOM的分布和行为。     

南海中沙天然气水合物资源远景区海底沉积物的物理力学性质研究

根据南海中沙天然气水合物远景区沉积物样品的分析资料,从物理力学特征各方面对本区海底沉积物进行了综合工程地质特征研究。结果表明,本区海底沉积物类型全部为淤泥,工程地质性质相近,以高含水率、高孔隙比、低密度及高塑性为主要特征,抗剪强度很小,压缩系数均大于0.5。土体沉积环境为水动力强度较弱的深海半深海环境。     

两种北极微型浮游植物的荧光差异性分析

为了利用荧光技术对北极浮游植物的生理生态信息进行系统研究, 本文以实验室培养条件下的两种北冰洋微型浮游植物——柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)和海链藻(Thalassiosira sp.)为研究对象, 先采用流式细胞术(Flow Cytometry, FCM)和全荧光光谱法对其活体中色素的静态荧光进行测量, 后利用脉冲调制方法(Pulsed Amplitude Modulation, PAM)对其叶绿素动态荧光信息进行测定, 对两种浮游植物的三类荧光信息进行综合比较分析, 结果表明: 柔弱伪菱形藻的丰度、基础荧光(F0)、光合系统Ⅱ(PSⅡ)光化学的有效量子产量(ΦPSⅡ)及光合电子传递效率(ETR)分别为22×105cell/mL、844、0.247和42.8, 皆高于海链藻的相应值(8×105cell/mL、464、0.185及33.0); 静态荧光和基础荧光分析表明柔弱伪菱形藻细胞内叶绿素a (chl a)含量较高; 海链藻细胞内则具有较高含量的类胡萝卜素, 其对光保护机制依赖性较强。本文初步展示了三类荧光分析法在极地微型浮游植物生理生态研究方面的联合应用。     

三沙市南海诸岛底栖海藻区系调查及其与其它相关区系的比较分析

我国海岸线绵长,所属岛屿众多,除了台湾岛和海南岛两个大岛外,还有数以千计的中小沿海岛屿及众多的珊瑚岛,如我国三沙市的南海诸岛—西沙群岛、南沙群岛、东沙群岛和中沙群岛等。根据多年来我国科研人员在该海区的调查研究,对我国三沙市南海诸岛海区的海藻区系进行初步的植物地理学研究,以探讨我国该海域海藻区系的温度性质,以及与邻近海区海藻区系的关系。研究结果表明,我国三沙市南海诸岛底栖海藻区系与北太平洋西部海藻相同种数最多的是区系性质为热带性的南海南区,因此海藻区系的温度性质具有很明显的热带性。另外,三沙市南海诸岛海藻区系与印度洋海藻区系有很多共同成分,两地共有种数高达184种,为南海诸岛海藻总数的63%,进一步证明我国三沙市南海诸岛区系属于暖水性印度—西太平洋区,印—马亚区。