高度计波高数据同化对印度洋海域海浪模式预报影响研究

为提高海浪模式预报的精度,改善初始场是途径之一。研制了基于最优插值(OI)方法的海浪数据同化并行程序模块,并将其植入第三代海浪模式WAVEWATCH IIITM,建立了印度洋海域海浪同化预报方法,使用卫星高度计波高数据进行了同化预报试验。OI模块的并行设计使得植入同化模块的海浪模式仍能以并行方式运行。文中5°S以北印度洋海域为目标区域,嵌套在WAVE-WATCH IIITM的全球网格中,使得目标区域开边界条件得到较好解决。同化数据使用Jason-2高度计测量有效波高(SWH)沿轨数据。海浪同化预报模式由大气模式WRF(Weather Research andForecasting)输出的1小时一次的海面10 m风场驱动。将同化的模式结果(SWH)、无同化的模式结果(SWH)分别与高度计沿轨数据(SWH)进行比较,表明同化改善模式预报初始场的效果是明显的。以同化初始场出发进行海浪预报试验,结果表明,高度计波高数据同化在一定程度上可改进海浪短期预报的精度。     

密度胁迫对日本囊对虾生长和水环境的影响

为了探讨密度胁迫对日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)生长、存活及水质因子的影响, 作者设置了100尾/m²(DD)、200 尾/m²(GD)、400 尾/m²(GZ)、600 尾/m²(GG)4个养殖密度, 分析了不同养殖密度下日本囊对虾的生长量、存活率、肥满度及水质因子的差异。结果表明, 实验所监测的水质因子均在对虾生长的安全阈值内, 氨态氮、亚硝态氮、总氮和总磷含量表现出随养殖密度增加逐渐升高的趋势; 体长和体质量增长量、存活率与养殖密度呈负相关, 其中存活率处理间均达到极显著水平(P< 0.01), 且当养殖密度高于200尾/m²时存活率迅速降低; 低养殖密度(DD)处理的对虾肥满度与其他处理间差异均达到显著水平(P< 0.01)。因此, 在相似养殖条件下, 日本囊对虾的适宜养殖密度应该不高于200尾/m²。本实验过程中, 各处理间水质因子均在对虾生长的适宜范围内, 说明水质不是造成对虾死亡的主要原因。所以, 推测密度胁迫可能是造成日本囊对虾存活率低的主要原因。     

海黍子乙酸乙酯相提取物的抑菌和体外免疫活性的研究

研究7 种海黍子(Sargassum kjellmanianum)乙酸乙酯相提取物的抗菌活性和对小鼠免疫细胞功能的影响, 筛选出抗菌和体外免疫活性较强的提取物。考察7 种提取物的抗菌活性, 以及对小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7 增殖、脾淋巴细胞增殖、释放NO、吞噬中性红能力的影响。抑菌实验结果表明, 7 种提取物对真菌无明显的抑制作用, 而针对不同的细菌表现出不同的程度的抑制活性; 免疫实验结果表明, 乙酸乙酯相的7 个样品都具有一定的体外免疫活性, 不但可以促进小鼠巨噬细胞RAW264.7 增殖和体外刺激淋巴细胞增殖, 还可以促进小鼠腹腔巨噬细胞产生NO和吞噬中性红。     

三次黑潮大弯曲形成机制的分析

通过对HYbrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)高分辨率海洋环流模式(1/12°)数值模拟结果的分析发现,该模式对1993—2003年的模拟结果出现了3次显著的黑潮大弯曲现象。研究表明,日本以南这3次黑潮大弯曲路径的形成与2种机制有关:沿30°N西传的海洋Rossby波将太平洋145°E附近海面高度正异常信号传到九州岛东南海域是第二次黑潮大弯曲的主要形成机制;而冲绳海槽北部海水的位势涡度负异常则有利于九州岛东南反气旋再循环流海域海面高度正异常,有助于第一次和第三次黑潮大弯曲路径的形成。     

中国明对虾精氨酸激酶与白斑综合征病毒结构蛋白VP31的作用初探

白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)是危害对虾的主要病原,给全球水产养殖业带来了巨大经济损失。为研究阻断WSSV的途径,前期研究WSSV与宿主相结合的受体蛋白发现,白斑综合征病毒囊膜蛋白VP31可以与中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)精氨酸激酶(FcAK)发生结合作用。精氨酸激酶(AK)通过调节无脊椎动物体内磷酸精氨酸与三磷酸腺苷(ATP)之间平衡在能量代谢、储存和利用方面具有重要作用。作者通过重组表达的rFcAK与rVP31的far-Western blotting分析,证实两者有结合作用,此外,rFcAK还与WSSV的VP19、VP28等6种结构蛋白有结合作用。双向电泳分析观察到,rFcAK与rVP31的磷酸化反应后,rVP31部分发生pI降低现象,提示rVP31可能发生了磷酸化。生物信息学分析表明VP31存在21个精氨酸残基,FcAK具有12个精氨酸结合位点,这可能为VP31和FcAK的结合活性提供了靶位。为进一步研究WSSV与宿主结合机理及阻断感染的机制提供思路。     

刺参肠道微生物组成分析及产酶、溶血性试验

对野生和人工养殖刺参的肠壁及内容物中的菌群数量、种类组成进行了研究;并结合产酶试验和溶血性试验,对刺参肠道益生菌做了初步的体外筛选。结果表明,野生刺参肠壁及内容物中的细菌数量分别为(3.30±0.41)×107 cfu/g、(6.39±0.32)×107 cfu/g,养殖刺参肠壁及内容物中的细菌数量分别为(2.83±0.31)×107 cfu/g、(5.67±0.53)×107 cfu/g。野生刺参肠道优势菌为弧菌属(Vibrio),次优势菌为假单胞菌属(Pseudomonas)和希瓦氏菌属(Shewanella);养殖刺参肠道优势菌为弧菌属(Vibrio),次优势菌为假单胞菌属(Pseudomonas)。在224株细菌中,共有160株细菌具有产酶能力,所占比例为71.43%,其中具产蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶能力菌株分别为114株、114株、108株,所占比例分别为50.89%、50.89%、48.21%。99株细菌中有23株具有溶血性,所占比例为23.23%。综合分析实验数据,确定6株细菌作为刺参肠道潜在益生菌,菌株代号分别为HS1(Pseudomonas)、HS5(Bacillus)、HS7(Shewanella)、HS8(Vibrio)、HS10(Vibrio)、HS11(Vibrio)。     

连续降温对大菱鲆成鱼代谢机能的影响

为了探寻连续降温对大菱鲆(Scophthalmus maximus)成鱼血清、肝脏及肌肉能量代谢等指标的影响,作者将大菱鲆从正常养殖水温18℃快速、连续降温至1℃,并在18℃、13℃、8℃、5℃、3℃和1℃共计6个温度点取血采样,分别测定血清中的总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、血糖(GLU)以及肝脏中的糖原和肌肉中的乳酸等指标。结果发现,随着温度降低,大菱鲆的血清TP浓度呈先下降后升高的趋势,各实验组与对照组无显著差异(P0.05),但在13℃和3℃之间出现显著性差异(P0.05);血清ALB浓度则呈现升高趋势,在3℃时显著高于1℃(P0.05);血清TC浓度呈现升高趋势,且3℃时显著高于18℃(P0.05);GLU浓度呈先降低后升高趋势,且8℃、5℃、3℃实验组浓度显著高于其余实验组(P0.05);尿素浓度呈先降低后升高再降低趋势,且8℃时显著高于1℃(P0.05);肝糖原浓度呈先降低后升高趋势,且8、5、3℃实验组浓度显著高于其余实验组(P0.05);肌肉中乳酸含量呈先升高后降低趋势,且5℃时显著高于18℃(P0.05);其余指标则无显著性差异(P0.05)。结果表明:当温度在18~8℃时,降温对大菱鲆体内代谢影响不大;当温度降到8~3℃时,大菱鲆体内开始出现应激反应;当温度继续降低至1℃时,大菱鲆体内的各种代谢基本处于停滞状态。综合分析各温度下的代谢指标得出结论,3~1℃温度区间与大菱鲆的生态冰温点比较接近,可以在此温度区间附近进一步进行无水保活的探索,在保证大菱鲆无水运输可行性的基础上优化经济成本。     

不同辐射背景下大西洋热盐环流下沉区混合层深度变化

基于政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)4种最新辐射强迫情景,利用ECHAM5/MPI-OM(European Centre Hamburg Model 5/Max Planck Institute Ocean Model)气候模式输出的1850—2300年逐月混合层深度、海表面温度、海表面盐度数据,分析大西洋热盐环流下沉区混合层深度的变化情况。结果表明:随辐射强迫增加,热盐环流下沉区混合层深度下降,混合层深度振荡周期在格陵兰-冰岛-挪威海(Greenland Sea–Iceland Sea–Norwegian Sea,GIN)海域减小,在拉布拉多海(Labrador Sea,LAB)海域变化不大;与GIN海域相比,LAB海域混合层深度对辐射强迫变化更敏感;两海区温度对混合层深度的影响时间较长,混合层深度对盐度的变化反应迅速;混合层深度变化的主导因素在LAB海域中为盐度,而在GIN海域,低辐射强迫下温度主导混合层深度变化,中高辐射强迫下温度与盐度共同起主导作用。     

不同氧饱和度环境刀额新对虾幼体对微藻脂肪酸在沉积物中降解的影响研究

以中国近海典型赤潮藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为研究对象,考察不同氧饱和度环境下底栖甲壳动物对有机物在沉积物中降解的影响。通过对比不同氧饱和度培养模拟体系中中肋骨条藻在有/无刀额新对虾(Metapenaeus ensis)幼体活动背景下的降解过程,追踪中肋骨条藻中4种主要脂肪酸(C14:0,C16:0,C16:1(7)和C20:5)在100%,50%,25%和0%的氧饱和度体系中的降解行为。结果表明,100%氧饱和度体系中刀额新对虾幼体的活动能明显加快脂肪酸在沉积物中的降解(约为对照组的1.2~1.7倍),特别是对饱和脂肪酸C14:0和C16:0的作用最为明显;而在50%氧饱和度的缺氧体系中,在前三天的培养中,刀额新对虾幼体的活动逐渐减弱直至最终死亡,死亡之前的扰动增加了有机物在次表层沉积物中的埋藏并降低了其降解速率。研究还发现,在100%氧饱和度体系中,刀额新对虾幼体的扰动作用促进大量脂肪酸转移到次表层沉积物和悬浮颗粒中;而在50%氧饱和度体系中,这种转移作用明显变小。对于氧饱和度25%和0%的环境,刀额新对虾幼体在模拟培养开始后迅速死亡,对有机物质降解几乎没有影响。     

广州市食用鱼体内PCBs和DDTs的残留水平及食用风险评估

研究了广州市场7种食用鱼体中多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)和滴滴涕(dichlorodiphenyltrichloroethane,DDTs)的残留水平、组成特征及其人体饮食暴露风险。结果表明,PCBs和DDTs在广州食用鱼体中普遍检出,其浓度范围分别为71~1488和695~38044pg·g-1(湿重)。鱼体中PCBs和DDTs浓度均与脂肪含量存在极显著的正相关关系,表明高的脂肪含量有利于鱼体中PCBs和DDTs的富集。不同食性鱼体间PCBs和DDTs含量存在显著差异(p0.001)。鱼体中PCBs主要单体为PCB 28和PCB 153,DDTs的主要成分为2,2-双(p-氯苯基)-1,1-二氯乙烯(p,p′-DDE)和2,2-双(p-氯苯基)-1,1-二氯乙烷(p,p′-DDD)。81.3%的鱼样中(DDE+DDD)/∑DDTs比值大于0.5,表明鱼体内DDTs主要是由历史残留所致。居民摄食广州市场鱼类对PCBs和DDTs的每日暴露量分别为1.93~71.9和23.0~1875.6ng·d-1。