Theory and application of nonlinear river dynamics

A theoretical model for river evolution including riverbed formation and meandering pattern formation is presented in this paper.Based on nonlinear mathematic theory,the nonlinear river dynamic theory is set up for river dynamic process.Its core content includes the stability and tropism characteristics of flow motion in river and river selves＇ evolution.The stability of river dynamic process depends on the response of river selves to the external disturbance,if the disturbance and the resulting response will eventually attenuate,and the river dynamics process can be restored to new equilibrium state,the river dynamic process is known as stable;otherwise,the river dynamic process is unstable.The river dynamic process tropism refers to that the evolution tendency of river morphology after the disturbance.As an application of this theory,the dynamical stability of the constant curvature river bend is calculated for its coherent vortex disturbance and response.In addition,this paper discusses the nonlinear evolution of the river peristaltic process under a large-scale disturbance,showing the nonlinear tendency of river dynamic processes,such as river filtering and butterfly effect.     

基于人工和TIMA自动化方法的松花江水系重矿物组成：对源-汇物源示踪的指示

松花江水系作为中国东北地区最主要的河流系统,其重矿物组成对于揭示其沉积环境、沉积物源-汇过程和水系演化等地表过程具有重要意义。但目前对松花江水系重矿物组成了解有限,对影响其重矿物组成的控制因素尚不明晰。为此,在松花江干流和10个主要支流的边滩采集河流沙样品,在通河获取2个松花江T3阶地样品,分别采用TESCAN Integrated Mineral Analyzer(TIMA)自动化矿物识别技术和人工方法,对63～250μm粒级组分进行重矿物分析,旨在给出松花江水系的重矿物组成,并分析物源、河流过程和化学风化等因素对重矿物组成的影响和控制,以及评估人工和TIMA方法在重矿物鉴定中的应用情况。结果表明,发源于不同山岭(大兴安岭、小兴安岭和长白山)的各支流具有显著不同的重矿物组成,角闪石、榍石、绿帘石、白钛石、辉石、钛铁矿和赤、褐铁矿是区分各物源的指示性矿物。源自大兴安岭的嫩江支流具有显著高含量的辉石(诺敏河)、钛铁矿(甘河、多布库尔河和阿伦河)和赤、褐铁矿(甘河、多布库尔河和雅鲁河),显示了基性火成岩物质对重矿物组成的控制,这在现代河床砾石的岩性中得到证明。然而,在松花江干流中,这些重矿...     

大菱鲆家系选育二代7种免疫因子的分析

为选育高成活率的大菱鲆(Scophthalmus maximus)抗鳗弧菌(Vibrio anguillarum)群体,对30个大菱鲆选育二代家系(F2)和1个普通养殖群体进行鳗弧菌攻毒实验(周期为14 d),统计分析死亡率。选取死亡率不同的6个选育家系和普通养殖群体构成7个实验组,采用半定量-聚合酶链反应(semi-quantitative polymerase Chain reaction,RT-PCR)技术对它们肝脏、脾脏、头肾的相关免疫因子——溶菌酶(Lysozyme)、抗菌肽(Hepcidin)、热激蛋白70(HSP70)、热激蛋白90(HSP90)、免疫球蛋白(Ig M)、C-型凝集素(C-type lectin)、Lily-型凝集素(Lily-type lectin)的表达量开展研究,并应用SPSS 16.0软件对攻毒前后各免疫因子的表达量与攻毒后存活率之间的相关性进行分析。研究结果表明:攻毒前后选育家系幼鱼肝脏、脾脏、头肾中7个免疫因子的表达量普遍高于普通养殖幼鱼,且在7个实验组中,攻毒后的表达量相较攻毒前均呈现下降趋势;攻毒前,肝脏中lysozyme、Ig M的表达量与存活率为极显著性正相关(P0.01),HSP70、HSP90、C-type lectin、Lily-type lectin的表达量与存活率为显著性正相关(P0.05);脾脏中,Hepcidin、HSP70和HSP90的表达量与存活率为极显著性正相关(P0.01);头肾中,HSP70的表达量与存活率为显著正相关(P0.05)。综上,可以推断选育家系相对于普通养殖群体大菱鲆抗鳗弧菌性能更强,且7种免疫因子在鳗弧菌感染鱼体的过程中发挥重要的抗感染作用;从F2中获得一个抗鳗弧菌性能较强的家系(23号),可用于今后大菱鲆抗鳗弧菌品系的选育指导工作,为大菱鲆高成活率群体的选育提供参考资料和理论依据。     

莱州湾地下卤水形成的古地理条件分析

晚更新世以来在莱州湾南岸形成的地下卤水分布范围大,储量多,但地下卤水成因复杂。分析认为,地下卤水成矿条件受多种因素控制,莱州湾南岸的多源河流三角洲沉积演化模式为地下卤水资源的生成创造了良好的补给、运移、过滤、储存、封盖条件。在海退初期,澙湖水体由风暴潮作用下越过沙坝不断注入正常海水和位于其下部河流沉积物地下淡水共同组成,澙湖中产生的高矿化度盐水在回流渗滤作用下进入三角洲前缘,澙湖水体将长时间保持较高浓度稳定状态,在返流过程中卤水盐度会发生水平带状分异;在海退成陆时期,长期蒸发作用和季节性河流物质运输形成卤水存储,陆相沉积物掩埋了前期卤水层即成为地下卤水层;三次大规模海陆变迁,形成三个卤水层相间的分布特征。以澙湖-沙坝为卤水生成反应器,被溶解的组分在蒸发泵作用下产生分馏,在沉积物内发生离子交换作用,产生矿物蚀变,在回流渗滤作用下沿潮坪、三角洲前缘生成地下卤水。     

Variation of freshwater components in the Canada Basin during 1967–2010

As a conservative tracer, oxygen isotopes in seawater are widely used for water mass analysis, along with temperature and salinity. In this study, seawater oxygen-18 datasets in the Canada Basin during 1967–2010 were obtained from the four cruises of the Chinese National Arctic Research Expedition(1999, 2003, 2008, and 2010) and the NASA database. Fractions of sea ice meltwater and river runoff were determined from the salinity-18O system. Our results showed that the river runoff decreased from the south to the north in the Canada Basin. The enhanced amount of river runoff observed in the southern Canada Basin may originate from the Mackenzie River, transported by the Beaufort Gyre. The river runoff component showed maximum fractions during 1967–1969, 1978–1979, 1984–1985, 1993–1994, and 2008–2010, indicating the refresh time of the river runoff was 5.0–16.0 a in the Canada Basin. The temporal variation of the river runoff was related to the change of the Arctic Oscillation(AO) index, suggesting the freshwater stored in the Canada Basin was affected by surface sea ice drift and water mass movement driven by atmospheric circulation.     

河海水混合过程的稀土元素地球化学

在陆地地质研究中,载体的稀土元素(Rareearthelements,简称REE)信息已被广泛应用于指示物质来源、岩石矿物的形成条件、地球化学分异作用及沉积环境变化等。相比之下,海洋中稀土元素的研究尚属一个薄弱环节,主要原因之一就是海水中REE含量太低(10-12g/L～10-15g/L),且海洋环境存在一系列物理、化学和生物相互作用的复杂过程,其应用明显受到采样技术与测试技术的限制。但是,REE却以其独特特征可提供反映河口环境的物质来源与物质反应的信息而受到环境地球化学家的重视。此外,近年来由于稀土产品受到广泛应用,已给近海环境特别是河口生态…     

鳗弧菌对魁蚶血细胞形态及免疫功能的影响

本研究采用快速瑞氏-吉姆萨染色法观察鳗弧菌(Vibrio anguillarum)刺激后魁蚶(Scapharca broughtonii)几种血细胞的形态变化,研究不同种类血细胞的免疫功能。魁蚶血淋巴液中红细胞、白细胞和血栓细胞经免疫刺激后均发生形态改变,属于免疫防御的应激反应。经鳗弧菌免疫刺激后,红细胞无丝分裂现象增多,并参与病原菌的吞噬作用;白细胞变形运动、吞噬和融合现象普遍,细胞表面具有粘性,参与血栓的形成;血栓细胞主要表现出粘连和凝血的特性,偶有吞噬病原菌的现象;研究中检测了2种常规抗凝剂的抗凝效果,结果表明,2种抗凝剂分别改变了血栓细胞和白细胞的表面粘连特性,从而阻止它们参与凝血,因而都具有抗凝效果。本研究结果表明,魁蚶血细胞分工明确,能共同防御病原菌的入侵,细胞免疫在魁蚶血淋巴液抗菌免疫中起极其重要的作用,血细胞的形态变化和免疫功能分析可为后期研究魁蚶抗菌机制和筛选抗凝剂奠定基础。     

鱼类病原鳗弧菌致病相关因子及分子生物学

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)是一种对水产鱼类危害严重的细菌病原,其流行区域广泛,能引起世界范围内的淡、海水鱼类及其它养殖动物发生弧菌病,常给水产养殖业造成巨大的经济损失。鳗弧菌的致病性与许多毒力因子有关,包括由质粒编码的铁吸收系统、细胞外溶血毒素、细菌鞭毛蛋白、胞外蛋白酶等。本文论述了鳗弧菌的主要致病性相关因子及研究进     

冰后期海面变动和河流-河口体系发育的阶段性

依据中、澳部分河流的资料,探讨了冰后期海面变动各个阶段对河流-河口体系不同部位的影响及时空变化,划分出4个发育阶段。早期海进主要使下游河段发生沉积,晚期海进导致河口湾的形成,稳定阶段沼泽沉积发育,海退阶段河口湾充填,并逐渐转化为三角洲。在同一个地区,河流-河口体系随时间而变化:海进时,依次由下游河段转变为河口湾,最后可能成为口外海域;海退时,则由口外海域变为河口湾,可能进而成为三角洲。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)CTL基因SNP位点E4-205 C/T与抗溶藻弧菌相关性分析

C-型凝集素(C-typelectin,CTL)是甲壳类动物体液免疫中重要的免疫因子之一。但CTL基因在溶藻弧菌对三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)感染的过程中的表达及抗病机制尚有待进一步研究。为初步阐明CTL基因SNP E4-205 C/T位点与抗溶藻弧菌感染相关的分子机制,对不同基因型梭子蟹进行溶藻弧菌感染,通过绝对定量方法分析不同基因型梭子蟹肝胰腺、肌肉组织中溶藻弧菌的复制情况。发现溶藻弧菌感染后12 h内梭子蟹肝胰腺、肌肉组织中C/C组细菌数量显著高于T/T组,结果表明T/T组梭子蟹抗感染能力显著高于C/C组。进一步对该位点非同义突变(ACT-ATT)导致的一个氨基酸改变(Thr-Ile)的两种蛋白进行体外重组表达,并对两种重组蛋白CTL-ATT及CTL-ACT进行活性分析。发现两种重组蛋白对溶藻弧菌生长均具有一定的抑制作用, CTL-ATT的抑菌活性显著高于CTL-ACT。重组蛋白CTL-ATT与PAMPs的结合活性高于CTL-ACT与PAMPs的结合活性,同时两种蛋白与PAMPs和溶藻弧菌的结合活性具有浓度依赖性。结果表明三疣梭子蟹CTL基因参与机...