雅浦海沟海参(Synallactidae)肠道微生物多样性及系统进化分析

为研究超深渊海参肠道微生物多样性,了解其所在沉积环境的物质循环特征,利用MiSeq高通量测序技术,对雅浦海沟海参肠道微生物16S rDNA的V3-V4和V4-V5可变区基因序列进行了扩增,并与近岸养殖刺参(Apostichopus japonicus)肠道微生物的多样性和组成进行比较。实验结果显示,与养殖刺参比雅浦海沟海参肠道细菌的多样性(辛普森指数和Chao1指数)和丰富度(ACE指数和香农指数)均较低;雅浦海沟海参肠道细菌主要包括γ-变形菌(Gammaproteobacteria,34.1%)、α-变形菌(Alphaproteobacteria,16.0%)和拟杆菌(Bacteroidetes,24.0%),古菌主要由奇古菌门(Thaumarchaeota,98.8%)组成;雅浦海沟海参肠道中,化能自养的氨氧化古菌亚硝化侏儒菌属(Nitrosopumilus)相对丰度达95.6%,甲基营养的硝酸盐还原菌(Methylotenera)相对丰度为10.6%;而养殖海参肠道中硫酸盐还原菌(28.1%)和硫氧化菌硫卵形菌属(Sulfurovum,13.7%)的相对丰度较高。16S rDNA基因序列的系统进化分析结果表明,亚硝化侏儒菌与超深渊沉积环境中奇古菌门亲缘关系最近,且遵循氨氧化古菌从陆地到深海进化的理论;雅浦海沟海参和养殖海参的肠道微生物组成差异可能反映了超深渊和近海沉积环境中氮循环、硫循环特征。本研究可以为揭示超深渊物质循环和能量流动及生命演化提供参考。     

最大熵模型在海洋生物适生区预测中的应用

最大熵模型是以最大熵理论为基础的一种物种分布模型。经过十几年的发展,最大熵模型的计算方法不断迭代并趋于稳定,并在陆地生物适生区预测中开展了系统的、成熟的应用。而在海洋环境中,最大熵模型的应用也已经进入到了快速发展的阶段。但是受限于数据量的匮乏,最大熵模型在海洋环境中的应用仍旧需要不断的探索。最大熵模型具有小样本量预测的优势,其相关应用成果为单一物种、生物群落、生物多样性的保护,生物入侵事件的管控和预警,渔业养殖的减耗增效等提供了关键性的数据支撑,同时在海洋古生态学研究、海洋基因资源获取、海洋极端环境生物多样性保护等方面极具发展前景。     

现代黄河三角洲钓口叶瓣不良地质现象

根据对钓口三角洲叶瓣体的钻孔、浅地层剖面调查资料,研究了钓口叶瓣体垂向地层结构特点,分析了因其所导致的潜在不良地质现象,如:地面沉降以及不均匀沉降、土体液化、软弱层及底辟、滑坡、差异冲刷,总结了其特征、成因模式及危害。因钓口叶瓣的地层结构特点与现代黄河三角洲整体地层结构特点相似,其所导致的不良地质现象也普遍存在于现代黄河三角洲。该区为埕岛油田所在地,在该区进行工程建设,应对这些可能存在的不良地质现象引起重视。     

山东威海滨海沙滩侵蚀现状和原因分析

通过对威海市滨海沙滩的现场调查,综合分析了滨海沙滩侵蚀现状和侵蚀原因。威海市90%的滨海沙滩遭受侵蚀,沙滩资源遭到严重破坏,其中长度短小的沙滩和位置偏僻的未开发使用或者仅作生产使用的沙滩侵蚀情况较为严重。威海市的沙滩侵蚀主要表现在沙滩变窄、沙滩变陡、滩面物质粗化、侵蚀陡坎频现、老地层裸露和人工构筑物破坏等方面。沙滩侵蚀的原因可分为自然因素和人为因素两大类,自然因素包括:风暴潮、季节变化、海平面上升、构造下沉、气候变化和海岸地貌形态,人为因素包括:前滨采砂、海岸天然屏障破坏、河流输沙量减少和不合理的海岸工程。自然因素中,事件性风暴浪对滨海沙滩的侵蚀作用最为快速和显著。人为因素是造成滨海沙滩侵蚀的最主要因素,前滨采砂、河流输沙量减少和不合理的海岸工程会使沙滩在较短的时间内遭受侵蚀,而海岸天然屏障破坏则是人们比较容易忽视的环节。     

山东半岛东部滨海沙滩对台风“米雷”的地貌响应

通过对台风“米雷”登陆前后山东半岛东部8个滨海沙滩地形地貌的现场调查以及一年后的重复调查对比分析了沙滩地貌形态的变化,并依据台风期间的风要素计算和评估了台风期间沙滩的沿岸输沙和横向输沙趋势,探讨了在热带风暴发生频次较低的地区沙滩的风暴响应模式和海岸恢复规律。研究结果表明,台风造成横向和纵向输沙量的增加和输沙方向的逆转是造成沙滩形态改变的主要因素,而在米雷登陆前的阶段横向和纵向输沙作用最为强烈。研究区内沙滩的风暴响应模式主要表现为侵蚀陡坎的形成和滩肩或滩面的侵蚀后退。与其他台风频发的区域不同,在研究区台风是一个偶然的强动力事件,因此台风特征对沙滩的风暴响应的作用更加明显。而沙滩剖面形态的作用,仅仅在耗散型沙滩上有所体现。此外,沙滩的走向是控制风暴作用强度的主要因素,并且与沙滩风后恢复密切相关。     

山东滨海沙滩侵蚀状态与保护对策

滨海沙滩是自然赠予人类的宝贵遗产,是海岸线上最宝贵的自然景观,是旅游业发展的引擎,历来受到国内外重视。中国海洋大学工作组经过三年的系统调查与研究,首次系统建立了山东滨海沙滩信息档案。山东省滨海沙滩有123处,总长度365 km,空间分布状况良好,就像一串亮丽的珍珠镶嵌在山东半岛海岸线上。研究发现,山东滨海沙滩98处正遭受侵蚀破坏,约占沙滩总数的80%,造成侵蚀的主要原因是人类活动。鉴于滨海沙滩在文明社会发展中的重要价值,建议山东省及各级地方政府应高度重视,研究滨海沙滩保护与防护对策,制定保护和开发利用规划,发挥滨海沙滩的生态文明价值,为山东半岛蓝色经济区建设和旅游经济发展注入新的活力。     

雅浦海沟南缘海底表层矿物碎屑粒度特征及其物源指示

对取自雅浦海沟南缘海域的112个表层沉积物样品,进行了矿物碎屑粒度特征和粒度组分分离分析,探讨了矿物碎屑的来源。结果表明,研究区海底表层沉积物的矿物碎屑主要粒级是粉砂和黏土。使用粒度组分分离方法,由细到粗共分离出四个组分：M1、M2、M3和M4,其中M1和M2为风尘物质,遍布整个研究区;M3和M4为火山碎屑和硅质生物碎屑,主要分布在雅浦海沟和西加洛林海槽附近。雅浦海沟和西加洛林海槽内矿物碎屑偏粗,峰态值偏小,分选差,反映物源复杂;西加洛林海盆内矿物碎屑偏细,峰态值偏小,分选较差,物源多样;西加洛林海脊处矿物碎屑最细,峰态值普遍较大,分选好,优势粒级明显,物源相对单一。从海脊、海盆到海槽与海沟,矿物碎屑粒径变粗,分选变差,物源逐渐变得复杂,表明矿物碎屑分布与构造环境密切相关。     

山东荣成靖海卫海滩侵蚀研究与防护建议

靖海卫海滩近年来侵蚀作用明显,岸线后退加剧,对沿岸居民生活和安全造成危害。通过多次实地剖面监测、探槽分析、粒度分析等方法,辅以GENESIS模型模拟和多年遥感图像比对验证,分析该区域不同时期、不同速率侵蚀的特殊因素,得出研究区长期以来因人类活动和自然因素而遭受侵蚀,2005年以来因人类活动加剧导致侵蚀速率成倍增长,海岸严重蚀退,海滩逐步消亡。通过海滩演化过程的数值模拟和侵蚀速率分析,预测在人类活动影响下海滩的演变趋势,并结合分析结果提出平衡剖面控制下的海滩自然防护体系与"四大禁区"概念,提出了砂质海岸防护和提高近岸工程布设合理性的建议。     

山东威海滨海沙滩动力地貌特征

通过现场调查数据和动力地貌分析,探讨了山东威海滨海沙滩剖面形态及其动力学特征。将研究区砂质海岸地貌类型分为岬湾型、沙坝泻湖型2种,其中沙坝泻湖型又可分为沙坝型,沙咀型和连岛型3种亚型。在海岸地貌类型、海洋动力和人为因素影响下,研究区的沙滩形态表现出显著的差异。依据破波尺度参数ε的大小,研究区沙滩可分为反射型、沙坝-槽谷型、低潮阶地型和耗散型4种类型。沙滩开发利用和养护对策的制定,应该针对海岸地貌类型和沙滩形态而区别对待。     

西南印度洋中脊沉积物粒度特征及不同前处理方法对粒度特征的影响

通过采用多种前处理方法,对西南印度洋中脊沉积物粒度进行了测定、分析和对比研究。其中,未去除碳酸盐的样品平均粒径介于7.18~8.35Φ;分选较差;偏度表现为极负偏,且负偏程度随着分选变差逐渐变大;峰度表现为平坦。粒度频率曲线呈较显著的多峰分布。去除碳酸盐之后,样品平均粒径介于5.95~6.64Φ;分选变好;偏度由极负偏变为极正偏;峰度由正态向平坦方向变化;黏土质量分数明显减少,粉砂质量分数显著增加。粒度频率分布曲线、粒度象特征及粒度结构也都发生了明显的改变。这些变化指示了沉积物的搬运处于静水悬浮和递变悬浮的过渡阶段,而是否去除碳酸盐将对粒度分析结果产生显著影响。此外,有机质和生物硅的存在也对沉积物粒度测试结果造成了影响,使细粒组分明显增加,但并不影响粒度分布的基本形态。