第五章 海洋生物——第一节叶绿素-a含量的分布和初级生产力的估算

地球上一切生命都需要能量，这种能量主要来自太阳能。     

海水中叶绿素提取方法的研究

本文讨论了用90％丙酮从海藻中提取叶绿素进行测定的三种提取方法(研磨法、浸泡提取法、超声波粉碎法)的最佳条件。并对三种提取方法的提取效率进行了比较。结果表明研磨法的提取效率较高,样品可立即测定,是一种较好的提取方法。 本文还讨论了不同离心力对叶绿素测定的影响。实验表明使用离心力为2000g的[X]—64—01型离心机可基本满足测定要求。     

巴林塘海峡东部海区夏季叶绿素a的分布和初级生产力估算

我所“实验3”号船于1984年6月对巴林塘海峡东部海区的叶绿素和初级生产力进行了调查研究。结果表明,该海区的叶绿素a含量和初级生产力都比较低,平均分别为0.09±0.06rag/m3和108±16mgC/m2·d,真光层内叶绿素a的现存量平均为10.69±2.03mg/m2。叶绿素a含量在100m水层出现最大值,平均为0.16±0.04mg/m3。平面分布较均匀,25m层变化幅度最大为64%,其他水层均小于50%。叶绿素a含量与现场测定的荧光值呈显著的正相关(P<0.01)。     

条斑紫菜单细胞固体培养的初步研究

成熟条斑紫菜叶状体酶解后获得单细胞,分别培养于添加了不同浓度N,P营养盐的0．5％和10％的琼胶培养基上,观察细胞的分化发育情况。结果显示：(1)营养细胞大部分先发育为细胞团,细胞团放散孢子,再由孢子萌发形成小苗。其余营养细胞极性分裂形成正常细胞苗或带假根的形状不规则的片状体。孢子茁和营养细胞直接形成的幼苗生长到一定大小均可放散单孢子,单孢予能够正常萌发形成单孢子苗。(2)在0．5％的琼胶培养基上或较高浓度的营养盐中,细胞发育快。添加5mg／L NO3-N和0．5mg／L H2PO4—P营养盐不能满足细胞生长发育的需要,培育20d绝大部分仍为单细胞,不能形成正常幼苗。     

胶州湾浮游植物数量长期动态变化的研究

应用分光光度法对 1 991— 2 0 0 2年 1 1月胶州湾浮游植物现存量 (叶绿素a含量 )进行了测定。研究结果表明 ,胶州湾叶绿素a年平均含量为 2 0 9— 5 70mg/m3,多年平均为 ( 3 47± 1 92 )mg/m3,年际间存在一定的波动范围 ;在平面分布上 ,胶州湾西北和东北近岸海域含量较高 ,湾中部和南部海域较低 ;胶州湾叶绿素a含量存在着明显的季节变化 ,冬季 ( 2月 )平均含量为 ( 4 72± 3 1 5 )mg/m3,是一年中的高峰 ,夏季次之 ,平均含量为 ( 4 33± 2 5 7)mg/m3,春季平均含量为 ( 2 78± 2 43)mg/m3,秋季平均含量最低 ,仅为 ( 1 95± 0 80 )mg/m3。胶州湾浮游植物粒级构成为 :小型浮游植物 ( >2 0 μm)平均占 35 8% ,微型浮游植物 ( 2—2 0 μm)平均为 5 1 3% ,超微型浮游植物 ( <2 μm)平均为 1 2 9% ;不同季节和海域粒级构成有一定差异。     

福建北部主要港湾的初级生产力

福建北部主要港湾（三沙、罗源、兴化和湄洲湾）2000年5、8、11月的初级生产力调查表明：三沙湾叶绿素a生物量和初级生产力低、变化幅度小,罗源湾和兴化湾8月均出现高的叶绿素a生物量和初级生产力,较之早期的可比资料表明,除三沙湾外,其他各港湾的初级生产力有明显的增加并出现局部的“藻华”.     

热带太平洋海温异常对北极海冰的可能影响

本文利用1950-2015年间Hadley环流中心海冰和海温资料及NCEP/NCAR再分析资料,研究了热带太平洋海温异常对北极海冰的可能影响,并从大气环流和净表面热通量两个角度探讨了可能的物理机制。结果表明,在ENSO事件发展年的夏、秋季节,EP型与CP型El Niño事件与北极海冰异常的联系无明显信号。而La Niña事件期间北极海冰出现显著异常,并且EP型与CP型La Niña之间存在明显差异。EP型La Niña发生时,北极地区巴伦支海、喀拉海关键区海冰异常减少,CP型La Niña事件则对应着东西伯利亚海、楚科奇海地区海冰异常增加。在EP型La Niña发展年的夏、秋季节,热带太平洋海温异常通过遥相关波列,使得巴伦支海、喀拉海海平面气压为负异常并与中纬度气压正异常共同构成类似AO正位相的结构,形成的风场异常有利于北大西洋暖水的输入,同时造成暖平流,偏高的水汽含量进一步加强了净表面热通量收入,使得巴伦支海、喀拉海海冰异常减少。而在CP型La Niña发展年的夏季,东西伯利亚海、楚科奇海关键区受其东侧气旋式环流的影响,以异常北风分量占主导,将海冰从极点附近由北向南输送到关键区,海冰异常增加,而净表面热通量的作用较小。     

夏季东海东北部营养盐的分布变化特征

分别于2010年7月和2011年7月,在沿长江冲淡水扩散方向的东海东北部海域进行了典型站点CTD参数的测定和营养盐样品的采集,旨在了解长江不同径流量条件下该区域对长江冲淡水的响应过程及其中营养盐的分布变化特点。结果显示:在长江径流量较大的2010年7月,长江冲淡水(盐度31)在研究区域表层自西向东的扩散范围明显大于径流量较小的2011年7月。而含有高浓度NO_3-N(如15μmol/L)海水扩散范围在两个航次的变化却相反。由于海水层化以及表层浮游植物的吸收,各站表层NO_3-N、SiO_3-Si、PO_4-P等浓度一般较低,温盐跃层和次表层叶绿素最大值层以下其浓度升高并逐渐趋于稳定。2010年7月NH_4-N在研究区域各站贯穿整个深度的浓度明显大于2011年7月。与长江冲淡水和长江口相比,东海东北部水体表层SiO_3-Si/NO_3-N和PO_4-P/NO_3-N等营养盐摩尔比值明显降低。黑潮次表层水和黑潮中层水等水团含有较高的营养盐浓度(NO_3-N,SiO_3-Si及PO_4-P),与长江冲淡水相比,可能构成了东海东北部另一个重要的营养盐来源。     

基于构造活动的断层气汞异常探讨

利用2008—2017年夏县地震台断层气汞浓度观测数据,分析其异常变化与地震活动间的关联性,结合同时段震源机制解、库仑应力和由GPS基线推测的山西南部构造应力场、地壳形变特征,解释断层气汞浓度变化与区域构造活动间的关系。结果表明：(1)按照气汞浓度背景值变化幅度的不同,研究时段大致分为2010年10月—2011年7月、2013年3—12月、2015年1月—2017年5月等3个阶段,其中,第2、3阶段的背景值分别为第1阶段的8倍、60倍;(2)距测点200 km范围内4级左右地震发生前,气汞浓度往往表现为一组高值突跳变化,变化幅度高出平均背景值几倍至几十倍,震后很快降低至背景值附近;(3)气汞浓度趋势性上升和多组高值突跳变化、震源机制一致性参数高值、库仑应力积累、GPS压性作用增强和转折等,在时间上具有较好的准同步性,在空间上较吻合,表明夏县地震台断层气汞浓度异常与区域构造活动密切相关。     

2021年青海玛多MS7.4地震前后CO异常变化研究

地震前后气体地球化学信息的研究在地震监测预报中具有较高的应用价值。为研究2021年5月22日青海玛多M_S7.4地震与CO时空变化之间的关系,在以瓦里关大气观测站地面数据验证大气红外探测仪(AIRS)反演数据可靠性的基础上,提取玛多M_S7.4地震前后AIRS反演的CO数据,通过滑动均值法、差值法对玛多地震前后不同尺度的CO浓度数据进行处理和分析。结果表明:利用卫星遥感数据提取CO地球化学信息是可靠的。时间上,玛多M_S7.4地震前两个月CO浓度开始波动,出现峰值,地震发生后恢复平静;空间上,震中位置的CO浓度在近地面变化尤其明显,震中及附近区域的CO浓度从3月开始逐渐升高,由离散分布逐渐向震中和发震断裂带聚拢靠近,到4月底达到最大异常18.60×10^-9,异常高值中心的连线与发震断层江错断裂走向、地表破裂分布一致。排除背景值和季节变化的影响,推断CO浓度异常变化是地震引起的,主要归因于地下气体释放和岩石挤压碰撞产气,气体逸散后在大气圈中发生的一系列化学反应起次要作用。