- 束艾青;许冬梅;李泓;吴海英;沈菲菲;邓华;白亚雯;
文章基于天气研究和预报(weather research and forecasting,WRF)模式中的FY-3D卫星微波湿度计Ⅱ(micro-wave humidity sounder 2, MWHS-2)辐射率资料的直接同化模块,采用三维变分(three dimensional variation, 3DVar)方法在晴空条件下同化MWHS-2辐射率资料,考察MWHS-2辐射率资料同化对台风“米娜”(2019)预报的影响。文中设计了4组试验,第一组试验不同化任何资料,第二组试验同化了单独的全球通信系统(global telecommunications system,GTS)常规资料,第三组试验联合同化了GTS常规资料和MWHS-2辐射率资料,第四组试验将MWHS-2辐射率资料换成先进技术微波探测计(advanced technology microwave sounder, ATMS)辐射率资料同化。研究结果表明:偏差订正后各通道观测和背景场差值的均值趋于0,同化后分析场相对观测的标准差与均方根误差较背景场显著减小,同化过程是有效的。与仅同化GTS常规资料和同化ATMS资料的试验相比,同化晴空MWHS-2辐射率资料后的增量场在台风中心附近有负的高度增量和正的温度增量,从动力与热力上有助于台风的维持。在确定性预报最后的12h,同化晴空MWHS-2辐射率资料的试验能够改进500h Pa环流形势的模拟,加强西南方向引导气流的强度,从而最终减小台风路径预报的误差。
2022年05期 v.41 17-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1158K] - 石睿;陈举;何云开;隋丹丹;舒业强;
文章利用2012年冬季南海西北部的航次探空资料,研究了寒潮过程和海洋锋面对大气波导特征演变的共同影响。文中观测发现,航次期间的大气波导以悬空波导为主,平均波底高度约738.64m,平均厚度约185.17m,平均强度10.21M单位。观测前期,天气形势稳定,东北季风较弱,在锋面暖水区一侧的悬空波导较为深厚,且高度较低。其主要成因是大气边界层顶部925hPa至850hPa高度左右存在深厚的逆温层,且具有显著的日变化特征。航次中期的寒潮过程导致东北季风大幅增强,使得大气边界层顶部的逆温层被破坏,从而导致悬空波导显著变薄变弱。而锋面冷水区一侧,低水温抑制湍流发展导致大气修正折射率(M)的负梯度扰动较弱,较难形成稳定且有一定强度的波导层,且无显著日变化。但当东南暖湿气流覆盖锋面冷水区上空时,容易形成较稳定的表面波导。
2022年05期 v.41 29-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K]
- 郭建;丘学林;李子正;黄海波;
为揭示南海南部陆缘的地壳结构,研究其张裂-破裂机制,开展共轭陆缘对比,我们在南沙地块礼乐西海槽附近的洋陆转换带上完成了OBS2019-2测线的探测工作。相较于北部陆缘,南部陆缘已有的海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)测线较少,对深部地壳结构的研究也较少,因此OBS2019-2测线就尤为重要。文章重点阐述了OBS2019-2测线的数据处理工作,包括UKOOA文件制作、数据格式转换、位置校正、单个台站综合地震记录剖面的生成等,然后在剖面图中对各类深部震相(Pg、PcP、PmP、Pn)进行识别追踪,并建立初步的模型;使用Rayinvr软件进行走时试算工作,验证了震相识别的准确性。处理结果显示OBS2019-2测线的深部震相清晰,最远震相可以连续追踪到120km以外,数据整体质量良好,能为后续速度建模和构造解释等工作提供坚实基础。
2022年05期 v.41 43-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K] - 郭晓然;刘善虎;
在海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)广角地震记录剖面上,经常可以见到震相清晰且连续的多次波信号,多次波和初至波是由相同的震源信号产生的,也是地壳真实结构的反映。但是在通常的OBS数据处理过程中,经常将多次波作为无效信号剔除掉,对其属性及应用的研究比较少。文章通过对台湾海峡南部OBS探测测线HXN01数据的处理,对多个台站记录到的二次震相进行了识别与拾取,并以OBS0106台站为例,对识别出的二次Ps震相进行了系统的研究分析,发现二次Ps震相的波形特征和质点运动轨迹与初至震相相似,但波形最大振幅值明显大于初至震相。通过Rayinvr射线追踪方法模拟,确定了二次Ps震相的主要反射层,并发现加入二次震相后,台站下方浅部沉积层射线覆盖密度有显著提升,射线覆盖的区域也明显增加,为沉积层精细结构的反演提供了更为丰富的数据基础。另外,对理论模型的地壳结构进行加入二次Ps震相前后的反演测试,结果显示加入二次Ps震相数据后,沉积层的界面深度误差得到明显的改善。
2022年05期 v.41 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 642K]
- 刘小菊;施祺;陶士臣;杨红强;张喜洋;周胜男;
海水温度是控制珊瑚生长的关键环境因素之一,随着全球气候变暖,海温持续升高已成为珊瑚生长面临的全球性威胁。文章对采自中沙环礁中北暗沙水深约16m的澄黄滨珊瑚岩心样品开展了生长率分析,揭示出中沙环礁滨珊瑚近165年来的生长历史及变化规律;并通过与西沙群岛永兴岛滨珊瑚生长率的对比,探讨了南海中部滨珊瑚生长的区域差异及其对海温升高的响应关系。过去100多年来中北暗沙和永兴岛海区的平均海温分别为(27.4±0.37)℃和(27.09±0.36)℃,两个海区的海温均呈线性升高趋势,升温速率一致,约为0.43℃·ha~(–1)。过去100多年间中北暗沙和永兴岛滨珊瑚的平均生长率分别为(0.70±0.16)cm·a~(–1)和(1.19±0.16)cm·a~(–1),但中北暗沙滨珊瑚生长率呈线性下降趋势,下降速率约为9.4%·ha~(–1);而永兴岛滨珊瑚生长率呈线性上升趋势,增长速率约为10.9%·ha~(–1)。过去100多年间两个礁区的滨珊瑚生长率均存在年代际波动,大致与海温的年代际波动对应。两个礁区滨珊瑚生长率与海温在趋势上呈现非线性响应关系,存在滨珊瑚生长的最适宜温度约为27.25℃,过去100多年来中北暗沙海域海温的增温趋势已经超出了滨珊瑚生长的适宜海温范围,限制了滨珊瑚的生长趋势,而永兴岛海域海温仍适宜滨珊瑚的生长。在年代际波动上两个礁区滨珊瑚生长率与海温存在线性正相关关系,海温的年代际增温有利于滨珊瑚生长。在南海未来持续海水升温的情况下,中北暗沙珊瑚生长的下降趋势将会进一步加剧,并将严重威胁中沙珊瑚礁生态系统的维持和发展。
2022年05期 v.41 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 882K] - 韩雪;徐维海;罗云;黎刚;刘建国;朱小畏;程俊;苗莉;向荣;颜文;
南海自新生代以来发育了大量的碳酸盐岩台地和生物礁,并普遍发生白云岩化作用,具有广阔的油气勘探前景。文章通过开展岩相学观察、矿物学分析、常微量元素和碳氧同位素分析,同时结合Fe组分及Fe同位素地球化学分析,对南沙群岛南科1井白云岩的发育特征和成岩环境进行了系统研究。结果表明:南科1井上中新统—下更新统白云岩主要形成于近地表环境中,溶蚀孔隙发育,残余结构明显。白云岩层中发育有多个与暴露成因有关的界面,未发现石膏层的存在。同时,白云岩普遍具有低Fe、Mn和Sr的特征以及与现代海水相似的REE分布模式, δ~(13)C和δ~(18)O多为正值,但不存在相关性。整体来看,白云岩可能形成于轻微蒸发海水的渗透回流作用,还受到了与古气候变冷有关的海平面下降的控制。此外,南科1井岩芯中多个层位发育铁白云石,并且集中分布在暴露面附近。Fe组分和Fe同位素组成结果显示,白云岩中Fe主要来源于海水中碳酸盐的沉淀,成岩过程中基本不存在额外的陆源或热液来源的Fe混入。铁白云石主要形成于低温和浅埋藏环境中,大气淡水对生物骨架、生物碎屑以及自生碳酸盐矿物的淋滤-溶解作用为其提供了重要的物质来源。作为生物礁体暴露地表期间的产物,铁白云石的发育层位可能指示着低海平面时期。
2022年05期 v.41 74-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K] - 陈靓;刘时桥;辛卓;邢子浩;张经纬;刘亮;靳佳澎;李伟;陈万利;
远海孤立碳酸盐台地周缘发育了碳酸盐岩峡谷,对其开展研究有助于深刻理解碳酸盐碎屑沉积物的“源-汇”体系及深水油气成藏等方面。文章利用多波束测深、高分辨率二维多道地震等数据,精细刻画南海西沙海域永乐海底峡谷的地貌形态及内部充填特征,揭示该峡谷沉积演化过程,分析峡谷成因控制因素及稳定性。永乐海底峡谷形成演化可分为萌芽、汇聚和拓展3个阶段,随着演化过程的发展,峡谷规模及对沉积物输运作用增加。永乐海底峡谷形成及演化主要受古地貌隆起形成的负地形和沉积物重力流侵蚀作用影响。峡谷在第四纪以后仍有较明显的活动迹象。分析显示永乐海底峡谷是西北次海盆的重要物质输送通道,其沉积演化过程及稳定性对研究碳酸盐台地沉积物输运等深水沉积过程及岛礁工程建设具有一定参考意义。
2022年05期 v.41 89-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 3619K]
- 丛梦静;胡怡伟;赵凯;张晓勇;刘永宏;王俊锋;
文章旨在研究南海冷泉来源真菌Talaromyces helicus SCSIO41311中聚酮类次生代谢产物。主要采用正相硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、Sephadex LH-20、高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)及薄层色谱(thin layer chromatography, TLC)等多种方法进行分离纯化;通过核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance, NMR)、质谱(mass spectrometry,MS)等现代波谱分析方法及理化性质进行结构鉴定。从中分离得到7个聚酮类化合物,分别为:desmethylsulochrin (1)、sulochrin (2)、monomethylsulochrin (3)、circinophoric acid (4)、dimethyl 2,3-dimethylosoate(5)、endocrocin (6)和1-methyl emodin (7)。所有化合物均为首次从深海冷泉微生物中得到,其中化合物1为首次报道其核磁数据。
2022年05期 v.41 117-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K] - 陈靖夫;钟瑜;王磊;郭雨沛;邱大俊;
夜光藻是全球广泛分布的藻华种之一,其摄食作用对浮游生物的群落结构有着重要影响。利用环境DNA技术和Spearman相关性分析,文章研究了2021年1月中旬大亚湾夜光藻高丰度站位浮游生物的群落结构与生物相关性。结果显示,夜光藻高丰度站位的海水温盐条件为温度14.4～18.3℃、盐度32.52‰～33.14‰。夜光藻丰度较高的站位中,卡顿藻科、海链藻科等浮游植物类群的相对丰度均值为2.41%和2.23%,明显高于其他站位的0.75%和0.62%;同时拟哲水蚤科与长腹剑水蚤科等类群的相对丰度均值为8.22%和4.46%,明显低于其他站位的64.13%和11.12%。结合Spearman相关性分析表明,夜光藻丰度增加可能导致其对拟哲水蚤科等类群摄食压力增加,拟哲水蚤科类群丰度减少降低了卡顿藻科、海链藻科、原甲藻科、隐芽藻科等浮游植物类群的摄食压力,使其生物丰度增加;同时夜光藻摄食压力增加使得裸甲藻科、圆筛藻科等浮游植物丰度下降。因此,夜光藻丰度增加影响了水域中真核浮游生物群落结构。综上结果表明,环境DNA技术有助于认识夜光藻在浮游生物群落中的生态地位,可用于浮游生物各类群之间的关系分析。
2022年05期 v.41 121-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K] - 何茜;俞晓磊;梁宇娴;张喆;黄晖;周伟华;袁翔城;
文章研究了温度升高对一种造礁石珊瑚——丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)的两种形态型(H和S型)代谢和共生藻光合生理的影响。研究显示H型和S型对升温的生理响应差异明显:在虫黄藻水平上, H型丢失了大量的虫黄藻,减轻了共生体呼吸代谢的负荷; S型中虫黄藻数目尚可维持共生体呼吸代谢的需求,同时提高叶绿素b含量增强光的吸收。在宿主水平上,H型充分利用虫黄藻输送的营养物质,并通过异养摄食补偿能量消耗;S型宿主所储存的营养物质可以协助共生体适应热环境。结果表明,丛生盔形珊瑚两种形态型通过不同的能量利用方式适应环境的变化, H型倾向于维持共生体的代谢平衡,而S型倾向于提高共生藻的能量分配。
2022年05期 v.41 133-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K] - 张喆;俞晓磊;梁宇娴;何茜;黄晖;袁翔城;周伟华;
文章以非虫黄藻共生型珊瑚Cladopsammia sp.为研究对象,将对照组的海水设置为26℃恒温,试验组从26℃升温至33℃,以此探究海水升温对Cladopsammia sp.代谢和钙化生理的影响。结果显示:在高温胁迫下,虽然Cladopsammia sp.钙化相关酶(Ca~(2+)-ATP酶和Mg~(2+)-ATP酶)的活性出现了负响应,但是珊瑚的呼吸速率、生长速率、组织中总蛋白和粗脂肪都没有显著改变(p>0.05)。比较历史文献结果和本研究结果表明:Cladopsammiasp.可能由于体内没有虫黄藻共生,表现出了比大部分虫黄藻共生珊瑚更高的温度耐受能力。
2022年05期 v.41 141-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 372K] - 史晓寒;邹定辉;何泉;李刚;
海洋绿藻长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera,又名海葡萄)因具有较高经济和生态价值而备受关注,光照和温度变化均会改变长茎葡萄蕨藻生理代谢,最终影响其经济价值和生态功能。文章比较研究不同生长光强下(40、80、120和160μmol·photons·m~(–2)·s~(–1))长茎葡萄蕨藻不同部位,即直立枝和匍匐枝的生理和生化特征,以及其对升温(+3℃、+6℃和+9℃)的响应。结果显示,光强由40升至120μmol·photons·m~(–2)·s~(–1)时对长茎葡萄蕨藻相对生长率(RGR)的影响不显著,但是光强升至160μmol·photons·m~(–2)·s~(–1)时可使RGR降低49%。弱光下(40μmol·photons·m~(–2)·s~(–1))直立枝的叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素(Car)含量为匍匐枝的1.52和1.49倍;直立枝的Chla和Car含量随生长光强升高而降低,匍匐枝随光强升高而升高,二者蛋白含量则均随光强升高而先升高后降低。弱光下直立枝的净光合放氧速率(P_n)和呼吸速率(R_d)分别为匍匐枝的2倍和70%,但是二者的最大光化学效率(F_V/F_M)差异不显著。光强升高提高直立枝和匍匐枝的P_n和R_d,但对二者F_V/F_M的影响不显著。同时,弱光下直立枝的超氧化物歧化酶(SOD)活性比匍匐枝低20%,二者过氧化氢酶(CAT)活性差异不显著;光强升高提高直立枝和匍匐枝的SOD活性,降低CAT活性。研究还发现,直立枝和匍匐枝的P_n随温度升高而降低,但前者的降低程度即光合速率随升温的变化率随光强升高而降低,后者的则随光强升高而升高,可见温度升高在弱光下对长茎葡萄蕨藻直立枝的负面影响更大,在强光下则对匍匐枝的负面影响更大。
2022年05期 v.41 150-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K] - 乔立君;姚雪梅;余巧驰;
澳洲管体星虫(Siphonosoma australe)是海南当地极具特色的星虫资源,经济价值高。近年来该资源急剧衰竭,开展星虫资源恢复与保护十分重要。文章对海南澳洲管体星虫卵细胞的显微与超微结构进行研究。结果显示:1)卵细胞发育经历4个阶段:生长前期,体腔液中大量光滑的凹饼状红细胞出现表面凹凸不平的褶皱(直径小于30μm),暗示这些红细胞是卵原细胞;生长后期,30～40μm的卵细胞表面褶皱消失,变成光滑的圆厚饼状,并出现厚度1μm的卵黄膜,卵黄颗粒开始积累;成熟前期,卵细胞球状,直径60～120μm,卵黄膜增厚至5～11μm,卵黄颗粒增多,细胞核增大,部分染色质形成高电子密度的团块散布于核内;成熟后期,直径120μm,卵黄膜厚11～12μm,卵黄颗粒充满整个卵细胞,膜孔外露于膜表层。2)成熟期澳洲管体星虫卵黄膜仅分为两层:有一定厚度的均质内层和多层重叠膜结构组成的外层,同时外层上覆盖有粒状突。膜孔结构简单,主要是膜凹陷折叠形成。3)卵黄颗粒分为Ⅰ型和Ⅱ型,其发生途径主要由线粒体、内质网、高尔基体和溶酶体等细胞器演变而成,亦可由卵母细胞吞饮而成。最为常见的是高尔基体包裹形成的Ⅱ型卵黄颗粒。4)海南文昌海域澳洲管体星虫的繁殖季节为4—8月,其中5—7月是繁殖高峰期。3月初卵母细胞开始出现,4—8月成熟卵细胞在体腔中保持一定密度,9月份卵细胞密度降至极低,10月份后消失。澳洲管体星虫作为一种新的具有热带特色的水产种质资源,其卵细胞发育及生殖周期研究将极大推动其繁育及保护的相关技术探索。
2022年05期 v.41 161-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 911K] - 连昌朋;吴韬;王超奇;杨凌;潘英;
文章采用组织切片、透射电镜技术对广西北海营盘海域钝缀锦蛤(Tapes conspersus)的卵巢发育、卵子发生的组织学及卵黄发生的超微结构进行研究。结果显示,钝缀锦蛤卵巢发育一年为一个繁殖周期,分为增殖期(6月底—7月)、生长期(7月中旬—10月中旬)、成熟期(11月—翌年2月底)、排放期(3月—4月)、休止期(5月—6月)共5个时期。钝缀锦蛤卵巢发育受水温的影响较大,个体间的性腺发育并不完全同步。在广西北海营盘海域,钝缀锦蛤每年在6月底—7月初性腺开始发育,在翌年3月—4月底成熟的卵子大量排放。依据钝缀锦蛤卵细胞发育的相关特点,可将其划分为4个主要阶段,第一阶段为卵原细胞期,第二阶段为初级卵母细胞期,第三阶段为次级卵母细胞期,第四阶段为成熟卵母细胞期。根据透射电镜观察钝缀锦蛤卵黄的发生,可将其分为3个主要时期,第一时期为卵黄合成前期,第二时期为卵黄合成期,第三时期为卵黄合成后期。
2022年05期 v.41 170-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K] - 许瀚之;张华;熊盼盼;何毛贤;
文章对马氏珠母贝的异速生长个体的免疫性能进行了研究,比较了极大和极小个体在免疫刺激后免疫相关基因(CuZn-SOD1、CuZn-SDO2、LAMP1、JRL和Rab7)的表达量以及3种免疫酶(SOD、CAT、AKP)活性的变化情况,分析异速生长个体对免疫刺激的差异响应。结果显示,所检测的与免疫相关的基因和免疫酶对免疫刺激均有应答。极小个体的LAMP1、CuZn-SOD1和CuZn-SOD2基因的相对表达量以及CAT和AKP活性的变化幅度均高于极大个体,而JRL和Rab7基因的相对表达量以及SOD活性的变化幅度低于极大个体,其中极小个体JRL基因的基础表达量远高于极大个体,可能导致其变化幅度较小。研究结果表明,极小个体对外界胁迫的反应更加强烈,具有较强的免疫响应能力。
2022年05期 v.41 180-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] - 王俊锋;周雯颖;田新朋;刘永宏;
从西太平洋深海热液沉积物来源的镰刀菌SCSIO06196中分离鉴定了6个色原酮类化合物(1～6),通过核磁共振光谱、质谱及旋光等多种分析测试方法确定了色原酮类化合物的结构。抗病毒活性筛选发现,化合物1～3展示出显著的抗肠道病毒EV-71活性,IC_(50)分别达到26.7μmol·L~(–1)、19.8μmol·L~(–1)和22.0μmol·L~(–1) (阳性对照药物利巴韦林为177μmol·L~(–1))。此外,化合物1还显示出弱的抗流感病毒H3N2活性,IC_(50)为8.6μmol·L~(–1) (阳性对照药物达菲为18.5nmol·L~(–1))。
2022年05期 v.41 189-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]