南海北部深海潮汐的季节性变化特征

深海潮汐是深海混合过程的主要能量来源,对深海环流变异和沉积物搬运具有重要的调控作用.文章利用深水锚系观测系统在南海北部2100m水深处开展了近两年的高分辨率海流剖面观测,用于研究深海潮汐的季节性变化特征.通过谱分析显示,南海北部深海潮汐以全日潮为主,且在观测区域的深海中,全日潮和半日潮以垂向第一模态结构为主.斜压全日潮具有显著的季节性变化特征,夏季最强,深度平均的最大动能达86.7cm2s-2,分别是冬季的1.5倍、春秋季的2倍;而斜压半日潮没有明显的季节性变化.通过对比发现斜压全日潮的季节性变化受控于吕宋海峡附近的正压潮.另外,观测期间有三个强中尺度涡经过锚系站位,其中一个气旋式中尺度涡对深海海流影响较小,而另外两个反气旋式中尺度涡经过研究海域时可影响全水深海流,激发强亚惯性流,对深海潮汐产生边缘强化效应,并使深海斜压全日潮冬季的异相成分增强,占全日潮的85%.同时,中尺度涡对深海海水混合的增强弱化了海水层结,导致冬季的斜压全日潮流速减弱,低于夏季.南海北部深海潮汐季节性变化为研究深海盆沉积物在不同时间尺度上的分布及搬运过程提供了重要的动力机制.     

南海蝶参科(棘皮动物:海参纲:平足目)——新记录属和一新记录种

通过整理近年来中国科学院海洋研究所采集的深海海参标本,发现了"蛟龙"号载人潜水器在南海珍贝海山水深2463m处采集的1号蝶参科标本,经鉴定为一个新记录属底游参属Benthodytes Théel, 1882的一个新记录种西伯加底游参Benthodytes sibogae Sluiter, 1901。西伯加底游参与底游参属其他物种的显著差异在于其背部有5—6对大疣,沿背部步带区近乎对称的排列为两行。本文对新记录种的外部形态特征进行了详细的描述,与该种的模式标本进行了分类学讨论,提出背部大疣的数量及排列方式为该属物种区分的重要依据。在对骨片进行超微结构研究时发现,该种背部疣足的骨片与背部和腹部体壁骨片在大小、中央突起的高度和分叉部位上有较大差异,此前的报道未对疣足骨片进行过描述,本文对此进行了补充。     

深海嗜冷希瓦氏菌Shewanella psychrophila WP2的基因组学分析

嗜冷希瓦氏菌Shewanella psychrophila WP2分离自深海沉积物,其拥有目前希瓦氏菌属(Shewanella)中最大的基因组,为6. 4 Mb。通过对S. psychrophila WP2的完整基因组进行系统发育和代谢潜能分析,并与相近菌株进行比较,探究WP2拥有较大基因组的生理和生态意义,深化对Shewanella菌在环境适应性方面的认识。基于串联保守蛋白对WP2基因组进行系统发育分析,根据注释结果对WP2进行代谢通路重建。系统发育进化树显示,WP2属于Group 1分支,和其它嗜冷嗜压Shewanella菌相同,非嗜冷嗜压Shewanella菌株都属于Group 2分支。WP2基因组中与DNA修复、次级代谢产物合成、转运分泌相关的基因数明显多于Shewanella piezotolerans WP3。WP2拥有较多水平转移来源的基因组岛(17个),岛内包含了与嘌呤代谢、氨基糖代谢、运动趋化、群体感应等功能相关的基因。结果表明,通过潜在的水平基因转移,WP2获得了大量的辅助功能基因,增强了它的氮源利用能力、运动和趋化能力,以及应对复杂环境的群体感应能力和抗生素合成功能,从而更加适应生活在寡营养和复杂极端的深海环境。本研究针对S. psychrophila WP2的代谢潜力进行了深入的探索和研究,为将来关于Shewanella菌和微生物的环境适应机制的研究提供了更多数据参考和理论基础。     

中国首艘载人潜水器支持母船“深海一号”下水

2018年12月8日,中国自主研制的第一艘载人潜水器支持母船(“深海一号”)在武汉下水。作为中国“蛟龙号”载人潜水器专用母船,建成后可以充分发挥”蛟龙号”的技术性能,显著提升中国精细探索大洋资源环境的能力与水平。“深海一号”船长9012米,型宽16.8米.设计排水量4500吨,续航力超过12000海里,可在全球无限航区执行下潜作业。该船为综合科考船.不仅可为“蛟龙号”深潜作业提供合适的水下、水面支持。还具备数据、样品的现场处理和分析能力。“深海一号”还可以搭载“海龙号”无人缆控潜水器和“潜龙号”无人无缆潜水器.具备“三龙”系列潜水器同时作业能力。     

浙江5个海湾鱼类分类多样性研究

本文基于2014年11月(秋季)和2015年5月(春季)在三门湾开展的渔业资源调查,结合杭州湾、象山湾、台州湾与乐清湾等4个相似的海湾的相关资料作为对照,依据《中国海洋生物名录》分别构建5个海湾的鱼种名录。以分类多样性指数、分类阶元包含指数、G-F多样性指数等进行多维度析。结果表明:平均分类差异指数(Δ+)象山湾最高(56.01),三门湾最低(48.79)。分类变异差异指数(Λ+)亦为象山湾最高(553.83),三门湾最低(313.63),由此可见象山湾鱼类在各分类阶元分布最不均匀,三门湾最均匀。关于分类阶元包含指数,三门湾鱼类的科、属、种的分类阶元包含指数值均较高;在目级水平上,杭州湾鱼类分类阶元包含指数最低,其余分类阶元上象山湾鱼类最低。G-F指数分析结果显示则显示:象山湾G-F指数最高(0.62),杭州湾最低(0.43)。由此得出,在目级水平上台州湾与乐清湾之间相似性最高(0.84),相似性最低的是三门湾与象山湾(0.5);在科级水平上台州湾与乐清湾之间相似性最高(0.71),相似性最低的是象山湾与台州湾(0.54)。综上,象山湾鱼类分类多样性最高,三门湾最低。本文通过揭示5个海湾鱼类多样性特征及差异,以期为鱼类资源的开发、利用、保护和管理等应用研究提供科学依据。     

冷泉系统研究国际发展态势分析

以Web of Science信息平台的SCIE数据库为数据源,利用文献计量方法,分析国际冷泉系统研究的年度变化、期刊分布、主要研究国家、机构的影响力及合作情况以及国际研究热点领域。研究结果发现:国际冷泉系统研究论文产量一直呈增长趋势;美国论文产出数量最多、合作中心性最强。德国亥姆霍兹国家研究中心联合会发文最多。中国近三年发文比例和第一国家发文比例均排名第一,其中发文最多的机构为中国科学院。微生物甲烷厌氧氧化、冷泉区生物多样性以及冷泉碳酸盐岩的矿物学和地球化学是研究热点。     

捕捞和气候变化在南海北部湾口鱼类长期种类演替和种群动态的作用

捕捞压力在改变南海鱼类种类演替和生物量波动方面所起的作用大于气候和环境因素是一个普遍的、有争议的假设。根据1959~2010年南海北部北部湾口底拖网的调查数据,报告了该海域鱼类种类组成、优势类群的丰度比例、生物量的季节和年际变化。建立了鱼类生物量与捕捞压力和气候变化外部因素之间的广义加性模型。结果表明,捕捞压力驱动底层渔业资源急剧下降的主要因素,并随着时间的推移,高值鱼类被低值鱼类所取代。1993年和1998年期间鱼类生物量的突然减少与同期厄尔尼诺事件相对应,气候变化可能是渔业拖网捕捞中中上层鱼类比例变化的主要驱动因素。为了更好地了解鱼类群落动态,需要区分捕捞压力和环境驱动因素对不同生活史策略鱼类物种的影响。     

深海大型底栖生物多样性研究进展及中国现状

综述了国内外深海大型底栖生物多样性、生态学领域的研究进展情况,重点论述了中国在深海热液、冷泉、海山、深渊及鲸尸等特殊环境的考察、研究进展情况,并对中国将来的研究趋势和发展方向做了梳理和展望。     

深海探测技术研发和展望

深海探测是人类实现可持续发展的战略途径和重要手段。为加快我国开发利用深海资源的进程,文章系统梳理深海探测技术及其研发,分析关键性深海探测技术,并提出深海探测技术的发展趋势。研究结果表明:全球积极研发深海探测技术,主要包括载人潜水器等深海运载器探测技术,声学、光学、电磁学和热学等深海传感探测技术以及生物、海水和岩芯等深海取样探测技术;我国也取得一系列研究成果,但技术水平和产业化水平总体较落后;精确、可靠和高效深海探测的关键性技术主要包括深海光学通信技术、深海导航定位技术、深海动力能源技术和深海装备材料技术,亟须技术攻关;未来深海探测技术将向体系化、协同化和智能化方向发展。