大型海藻龙须菜与锥状斯氏藻间的营养竞争研究

利用生物和化学方法研究了大型海藻龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）与赤潮生物锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea （Stein） Loeblich Ⅲ）共培养时二者的生长情况,以及二者之间营养盐NO-3、PO3-4竞争的情况.结果显示,两者共培养时,由于龙须菜的影响,锥状斯氏藻的生长周期以及所能达到的最大细胞密度与对照组相比都有所下降,且受抑制程度随龙须菜起始密度的增大而增强;而锥状斯氏藻对于龙须菜的生长不构成明显的影响.当龙须菜起始密度较低时（0.2、0.1gFW/L）,共培养组微藻细胞密度的下降是因为水体中NO-3的耗尽;当龙须菜起始密度较高时（0.5gFW/L）,共培养组微藻细胞密度的下降可能是因为龙须菜与微藻之间的“互荫效应”,或者龙须菜能够分泌出足够浓度的克生物质所致.龙须菜可作为有效吸收营养盐的大型海藻,用以降低近海水域富营养化程度及有害赤潮发生的几率.     

海洋细菌对赤潮藻生长及其产毒量的影响

采用麻痹性贝类毒素小白鼠生物测定法 ,研究了在可控生态条件下两株海洋细菌S1 0 、P42 对塔玛亚历山大藻生长及其产毒量的影响。结果表明 ,菌株S1 0 在较高浓度下对藻细胞的生长有明显的抑制作用 ,在较低浓度下抑藻生长作用较弱 ,不同浓度的菌株S1 0 均能有效地抑制藻细胞内麻痹性贝类毒素的产生 ,且在较低浓度下效果较好 ;菌株P42 对该藻的作用恰好与S1 0 相反 ,在较低浓度下明显抑制藻细胞的生长 ,不同浓度的菌株P42 也能有效地抑藻产毒 ,且在较高浓度下作用较明显。实验用的藻株毒力约为 ( 0 .95— 1 2 .1 4)× 1 0 - 6MU/cell,属于低毒藻株 ,该藻株在培养第 1 4天达到毒性最高峰 ,峰值为 1 2 .1 4× 1 0 - 6MU/cell,之后逐渐下降。讨论了海洋细菌在赤潮生物防治中的应用前景     

水/离子液体界面聚合法制备聚苯胺微/纳米纤维

没有外加质子酸的条件下,以过硫酸铵作氧化剂,水和离子液体作为两相,采用"界面聚合法"成功制备出导电聚苯胺纳米纤维(d=100～190 nm),界面体系所使用的溶剂都为绿色溶剂,对环境无污染,实现了对传统界面聚合的改进.发现[APS]/[An]的比例,去离子水的加入以及搅拌时间对产物的形貌有重要影响.通过FTIR,UV-Vis,XRD进行了结构表征,证实所得的聚苯胺纳米纤维为掺杂态.     

人类活动对海洋生态系统影响的空间量化评价——以莱州湾海域为例

本文针对海域管理中难以量化人类活动对海洋生态系统影响的问题,提出人海关系空间量化模型,通过完善概念模型、构建指标体系、确定权重及标准,最终利用作用强度和位置关系量化人类活动对海洋生态系统的影响,数值在0—1之间,等分为四个影响程度,由弱到强依次为微弱、中等、强烈和极强,并将该模型和量化方法应用于莱州湾海域。研究结果表明:整个莱州湾受人类活动的综合影响均值为0.425,处于中等影响程度;其中污水排放、围填海工程及港口航运是对莱州湾生态系统影响比较强烈的人类活动;研究海域中40%受到人类活动的强烈影响,44%为中等影响,16%为微弱影响。空间量化分析显示,人类活动对莱州湾近岸海域的综合影响比邻近外海强烈,其中影响较强烈的区域出现在西南近岸海区,而影响较微弱的海区则为莱州湾北部外海。该方法空间量化结果与莱州湾实际情况相符,说明人海关系空间量化模型适合定量化评估人类活动对该海域生态系统的影响,可为"山东半岛蓝色经济区"海域管理提供技术支持。     

重力界面反演改进算法的比较与应用

为得到更接近地下真实分布的反演界面,笔者比较分析Parker-Oldenburg反演和改进迭代反演,发现改进迭代反演方法不仅可以避免计算放大项,而且能够得到更好结果。通过理论模型,对经典Parker-Oldenburg方法和改进迭代反演方法的计算速度、迭代收敛性和结果精确性进行比较,结果表明改进迭代反演方法在保证计算速度和迭代收敛的情况下,能获得更精确的地下界面结构。通过实际数据验证了改进迭代反演的有效性和实用性。     

Hybrid absorbing boundary condition for three-dimensional elastic wave modeling

Edge reflections are inevitable in numerical modeling of seismic wavefields, and they are usually attenuated by absorbing boundary conditions. However, the commonly used perfectly matched layer (PML) boundary condition requires special treatment for the absorbing zone, and in three-dimensional (3D) modeling, it has to split each variable into three corresponding variables, which increases the computing time and memory storage. In contrast, the hybrid absorbing boundary condition (HABC) has the advantages such as ease of implementation, less computation time, and near-perfect absorption; it is thus able to enhance the computational efficiency of 3D elastic wave modeling. In this study, a HABC is developed from two-dimensional (2D) modeling into 3D modeling based on the 1st Higdon one way wave equations, and a HABC is proposed that is suitable for a 3D elastic wave numerical simulation. Numerical simulation results for a homogenous model and a complex model indicate that the proposed HABC method is more effective and has better absorption than the traditional PML method.     

三维复杂地壳结构非线性走时反演

中国大陆中西部乃至全球造山带普遍具有复杂地壳结构.随着矿产资源勘探和深部探测研究的深入,探测造山带及盆山耦合区下方地壳精细结构正逐渐成为当前面临的巨大挑战.人工源深地震测深方法正越来越清晰地揭示出不同构造域地壳速度结构的基本特征,然而传统的层状结构模型参数化方法难以准确描述复杂地质模型,通常情况下多忽略速度结构的精细间断面且采用层边界平滑处理,难以满足地壳精细结构成像的发展要求.针对上述困难,本文采用最近发展的块状结构建模方案构建三维复杂地壳模型,基于逐段迭代射线追踪正演走时计算方法,推导了走时对三角形界面深度以及网格速度的偏导数,开展了非线性共轭梯度走时反演方法研究.发展了利用直达波和反射波等多震相走时数据对界面深度和网格速度的多参数联合反演方法,并引人不同种类震相数据的权系数和不同类型参数偏导数归一化的方法.数值算例表明,基于块状结构的非线性共轭梯度走时反演方法适用于复杂地壳结构模型,在利用人工源走时数据反演复杂地壳精细结构领域具有良好的应用前景.     

不同氮源对海洋微藻氮同位素分馏作用的影响

以海链藻(Thalassiosira pseudonana)为研究对象,分别考察了以硝酸盐、铵盐和尿素为氮源的氮同位素分馏作用。在建立相应理论模型基础上,分别计算出各个实验体系的ε值。结果表明,在藻类生长初期,δ^15N均较低,其δ^15N的积累主要发生在指数增长期,在稳定期达到最高,与氮源的初始δ^15N相同;不同氮源的氮同位素分馏作用也不相同,其中以铵盐最强,硝酸盐次之,尿素最弱。考虑到实际情况下氮化合物并非单一存在,作者还进一步考察了上述3种氮源混合后对其同位素分馏作用的影响,发现混合氮源体系的表观ε值介于单一氮源时的最大与最小ε值之间,该结果较好地解释了Montoya等(1991)在Chesapeak湾的现场实验结果。     

秦皇岛入海河流的污染水平、排放特征及对褐潮暴发区生源要素的影响

为查明秦皇岛近海大面积褐潮连年暴发的成因,在2013年3—11月对该地区主要入海河流和沿岸褐潮暴发区的生源要素污染进行了连续调查研究。调查结果表明,所调查入海河流普遍为劣V类地表水,总氮(TN)超标严重,按照氮污染程度由高到低排列依次为大蒲河洋河戴河石河汤河东沙河。各河流中的碳、氮、磷、硅等污染物浓度在时间变化上没有统一规律。基于综合污染指数法的评价结果显示,大蒲河和洋河为重度污染,戴河和汤河从先前的轻度污染加重为中度污染。从污染物入海量上看,TN和化学需氧量(COD)是排放量最高的两种河源污染物,其中溶解态氮占TN的74.6%。在所调查河流中,洋河和大蒲河分别贡献了TN的38.2%和33.2%,同时大蒲河还贡献了75.8%的活性磷酸盐和37.7%的活性硅酸盐,而75.9%的COD来自汤河、洋河和大蒲河。秦皇岛河源污染物排放在时间上较为集中在6—9月的丰水期,但各河流单独的排放具有随机性,没有统一的季节性规律,表现出受人为调控影响明显的特点。秦皇岛沿岸褐潮暴发区的生源要素变化与河源污染物排放有显著性相关(P=0.05)。     

改性黏土法消除球形棕囊藻赤潮的现场实验与效果评估

球形棕囊藻是一种具有复杂异型生活史的有毒有害赤潮生物,近年来在我国近海频繁暴发成灾,形成的巨大囊体为国内外罕见。迄今还未见到有效消除囊体型球形棕囊藻赤潮的方法报道。本文通过海上围隔实验和现场赤潮消除工程跟踪监测,考察了喷洒改性黏土消除囊体型球形棕囊藻赤潮的可行性与效率,并分析了改性黏土法治理赤潮时对水体及沉积环境的可能影响。围隔实验结果表明,喷洒改性黏土可以有效消除水体中过量的微藻细胞,其中以少量多次喷洒方法的效果最好,生物量(chl a)去除率90%。在对2016年2月广西防城港附近海域球形棕囊藻赤潮消除时的跟踪监测结果表明,改性黏土法适用于工程化消除赤潮作业,能够快速消除水体中的大量球形棕囊藻囊体,随改性黏土絮凝体沉入海底的赤潮藻可以快速分解而失去活性。喷洒改性黏土对于赤潮水体的主要理化指标影响不显著,所监测的水体COD、pH和不同形态氮、磷、硅等生源要素浓度都在原有水质水平范围内波动。