综述

• 海洋微塑料作为生物载体的生态效应

  何蕾;黄芳娟;殷克东;

  随着海洋塑料垃圾的不断增多,海洋微塑料作为一种新型的海洋污染物逐渐受到重视。目前关于微塑料来源分布及分析方法的认识较为普遍,大部分研究注重于海洋生物误食微塑料、微塑料吸附及释放有毒物质的环境及生态效应,而微塑料作为微生物、附生动植物的载体作用仍有待研究。文章综述了微塑料作为生物载体的三个作用:1)聚集作用。微塑料表面易覆盖生物膜形成微型生物群落,为基因水平移动提供场所,可能引发致病基因、抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,简称ARGs)的转化、转导。2)扩散作用。来源于污水的微塑料上可能附着生长着有害藻种、致病菌耐药菌或其他生物,随水流移动到适宜区域,可能引发赤潮或导致致病菌及耐药菌的传播扩散,形成生物入侵。3)首次提出微塑料的"捕食增强作用"概念,即有机物、营养盐、生物群落聚集在微塑料颗粒上可提高捕食者的捕食效率,从而促进海洋动物摄食微塑料,进而加剧微塑料颗粒对海洋生物的毒理病理作用。文章着重阐述了"微塑料+生物"的生态效应。

  2018年04期 v.37 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K]
  

海洋调查与观测

• 基于拉格朗日方法的南海自动剖面浮标轨迹模拟系统

  王天宇;杜岩;夏一凡;

  南海自动剖面浮标轨迹模拟系统包括高分辨率模式流场、拉格朗日追踪模型和垂向浮标运动参数化方案等三个核心部分。该系统可在南海范围内模拟两类自动剖面浮标:传统自动剖面浮标(停滞深度为1000m,最大下潜深度为2000m)和新型深海自动剖面浮标(停滞深度为距海底500m)。通过对南海现有的6个传统浮标的模拟,该系统可以预测其100d内的漂流轨迹。通过与真实浮标轨迹数据的对比,验证了该模拟系统的准确性。此外,根据该系统,我们初步探讨了深海自动剖面浮标阵列(时空分辨率为2°×2°×30d)在南海内区布放方案的可行性。该模拟系统的建立和完善将有助于对现有传统剖面浮标布放策略进行优化,并对未来深海剖面浮标在南海的推广应用提供初步的理论依据。

  2018年04期 v.37 9-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K]
  

海洋水文学

• 波高周期联合分布四种重现水平对比分析

  陈子燊;施伟勇;路剑飞;

  基于Gumbel-Hougaard copula、Kendall和生存Kendall函数对比分析波高和周期联合分布的4种重现水平。以位于北卡罗来纳州Duck的美国陆军工程师团FRF(Field Research Facility)实验场观测的波高与周期样本为例,计算二者联合分布的"或"重现期、"且"重现期、Kendall重现期和生存Kendall重现期及其联合设计值。主要结论如下:对比设定重现期,相对于"或"联合重现期,Kendall重现期可更准确地反映波高周期联合分布的风险率;相对于"且"联合重现期,生存Kendall重现期可更准确地反映波高周期同时超值情况下的风险率。按目前有关规范设计要求的单变量波高设计值基本达到设计标准,按两变量"或"重现期和波高周期两变量同频率设计值推算的设计值偏高,以最大可能概率推算的两变量的Kendall重现期和生存Kendall重现期设计值可为海岸海洋工程安全与风险管理提供新的选择。

  2018年04期 v.37 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K]
  

海洋生物学

• 微小辐环藻,我国硅藻藻华的新记录种

  郭晓慧;涂志刚;陈丹丹;郭雅琼;李扬;

  2016年5月4日—10日,海南省海口市红城湖发生了一起硅藻藻华。为明确该起藻华的肇事生物,于藻华期间采集了水体样品,经过光镜和电镜下的形态学观察,确认藻华原因种为微小辐环藻Actinocyclus exiguus Fryxell&Semina,该种是我国硅藻的新记录种,其藻华在我国也是首次报道。微小辐环藻隶属于中心纲硅藻,细胞单独生活或形成胶质状群体,细胞个体较小,壳面直径为6.4~11.1μm,有2个或3个壳缘唇形突,壳缘处具有眼斑结构。水体中丰富的氨氮(平均值为2880μg×L~(-1))和较高的水温(31℃)条件可能是藻华事件的环境诱因。藻华事件导致红城湖40余吨花鰶死亡。经过鱼体检测,初步排除因为藻毒素、鱼鳃机械性损伤或水体缺氧而致死的可能,水体盐度剧烈变化等物理应激反应导致鱼类死亡的可能性较大。

  2018年04期 v.37 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1325K]
  

• 海南省4种江蓠属(红藻门)海藻的形态分类学研究

  李永梅;刘瑞;杨楠;丁兰平;黄冰心;王艺晓;陈彦伟;

  利用形态学和解剖学方法,对采自海南省东南和西南沿海的大型海洋红藻江蓠属(Gracilaria)进行了分类学研究。经鉴定,共发现4个物种,即凤尾菜G.eucheumoides、芋根江蓠G.blodgettii、缢江蓠G.salicornia和刺边江蓠G.spinulosa。文章对此4种江蓠的内、外部形态特征进行了较详细描述与介绍。结合生物冷冻切片技术,获得了各个物种的比较清晰的解剖学特征图片。其中,缢江蓠藻体表面瘤状突出物,与其他文献报道的同体蓠生藻Gracilariophila deformans Weber-van Bosse相一致。

  2018年04期 v.37 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 915K]
  

• 深海来源微生物乙酰酯酶的酶学性质鉴定及拆分制备D-乳酸甲酯

  黄锦龙;张继福;胡洁莹;关见留;张云;孙爱君;胡云峰;

  D-乳酸及其酯是重要的手性药物中间体和手性化工产品。从南海深海芽孢杆菌Bacillus sp.SCSIO15029克隆到一个乙酰酯酶基因bae02030,表达并鉴定该酶Bae02030的酶学性质。该酯酶的最适p H和最适温度分别为8.5和35℃,其对多种有机溶剂和表面活性剂具有较好的耐受性。乙酰酯酶Bae02030能够通过水解拆分消旋乳酸甲酯来制备光学纯的D-乳酸甲酯。通过对拆分反应进行优化,添加体积分数为60%的正庚烷能够改善乙酰酯酶Bae02030的光学选择性,所制备的D-乳酸甲酯的对映体过量值(e.e.s)超过99%,转化率(c)为56%。深海微生物来源的乙酰酯酶Bae02030作为生物催化剂在工业上制备手性药物中间体具有较好的应用潜力。

  2018年04期 v.37 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K]
  

• 基于线粒体DNA D-loop序列的黄斑篮子鱼群体遗传多样性分析

  黄小林;李文俊;林黑着;杨育凯;李涛;虞为;黄忠;

  对中国华南沿海不同地理群体的黄斑篮子鱼(Siganus oramin)进行遗传多样性分析,测定了漳州东山湾(DS)、深圳大亚湾(DY)、深圳大鹏湾(DP)、阳江沙扒湾(SB)4个群体共计100尾黄斑篮子鱼线粒体DNA D-loop序列。结果显示:序列长度约828bp,包含72个变异位点,50个单倍型,A、T、C、G含量平均为31.2%、31.1%、20.8%和16.9%;单倍型多样性指数为0.893±0.053~0.957±0.030,核苷酸多样性指数为0.0105±0.0031~0.0179±0.0031,表现为高单倍型多样性而低核苷酸多样性的特点;群体内的遗传距离0.0107~0.0184,群体间的遗传距离0.0112~0.0172,AMOVA分析显示群体间的分子变异占0.66%,群体内占99.34%;中性检验结果表明Fu’s Fs检验值为显著的负值(-16.7079,p<0.01);核苷酸不配对分布图呈单峰,表明黄斑篮子鱼演化过程中经历过种群扩张事件,推测扩张时间约在1.38~4.60万年前。综上,华南沿海岸4个黄斑篮子鱼群体间不存在显著的遗传分化,可划归一个管理单元,而沙扒湾(SB)群体遗传多样性水平相对较高,应优先加以保护。

  2018年04期 v.37 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
  

• 应用压力-状态-响应模型评价象山港富营养化水平

  徐国锋;崔永平;刘莲;

  象山港因其特殊的地理环境及功能特性,富营养化问题突出,以往以营养盐为指标的评价不能有效反映象山港的实际情况,因此亟须对其富营养化水平开展客观、准确的评价和研究。文章利用2001年—2015年间象山港海域监测数据,根据我国水体富营养化研究现状与评价标准,结合象山港实际情况,对部分指标进行改进,构建了新的压力-状态-响应模型。应用该评价模型,研究了象山港水体富营养化压力程度,建立了以叶绿素a为初级症状指标,以底层溶解氧和赤潮发生情况为次级症状指标的富营养化状态等级。同时,结合象山港实施海域海岸带整治、五水共治、污染物总量控制及减排等因素预测了富营养化响应状况。结果显示,在"优、良、中、差、劣"五个富营养化等级中,象山港综合评价等级为中等富营养化程度。其中,压力、状态、响应的评价等级均为中级。通过预测,未来几年象山港富营养化综合评价等级也基本维持在中等水平。该评价结果较好地反映了象山港水体富营养化压力和症状水平,其结论更符合实际,有助于政府部门对海域富营养化进行科学和有针对性的管理。

  2018年04期 v.37 52-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 628K]
  

海洋地质学

• 南海北部东沙海域天然气水合物分解事件及其与海底滑塌的关系

  黄怡;王淑红;颜文;程俊;

  东沙海域是南海北部一个重要的天然气水合物成藏区,其陆坡广泛发育滑塌构造。文章对采自东沙陆坡中部973-4柱样和下部平坦区973-5柱样开展了沉积学粒度、底栖有孔虫种属特征和稳定同位素等的综合分析。研究结果表明:两个柱样中底栖有孔虫的δ~(13)C在末次冰期均出现明显负偏现象,同时δ~(18)O增高,指示该时期东沙海域存在持续的天然气水合物分解事件;末次冰消期以来,δ~(13)C负偏现象逐渐消失,δ~(18)O值降低,可能是由于海平面上升阻止了天然气水合物分解。973-4柱样仅在末次盛冰期对应层位440~600cm段存在明显的滑塌沉积,且该层段对应的特征底栖有孔虫Uvigerina spp.和Bulimina spp.的数量突增,推测该区的海底滑塌可能是由于末次盛冰期海平面大幅度下降引起天然气水合物大量分解诱发所致;973-5柱样同样记录到了海底滑塌现象,但其滑塌沉积晚于973-4柱样的滑塌时间,且其规模较小。

  2018年04期 v.37 61-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 640K]
  

• 南海北部琼东南盆地浅表层沉积物的地球化学特征及对沉积环境的指示

  孙甜甜;邬黛黛;潘梦迪;杨飞;吴能友;陈雪刚;刘丽华;

  南海北部琼东南盆地海底存在着巨型麻坑,现有研究多认为其形成主要与海底流体渗漏有关。目前对琼东南盆地深海沉积物地球化学特征及麻坑区的生物地球化学过程等尚不清楚。文章选取南海北部琼东南盆地C14、C19两个站位岩心样品,进行了总硫(TS)、总碳(TC)、总有机碳(TOC)、铬还原性硫化物(CRS)及其δ~(34)SCRS值测试,并结合总氮/总碳(TN/TOC)比值和已发表的孔隙水中SO42-浓度等进行了地球化学特征分析。研究表明:C14站位以3.91m bsf(below seafloor)为界,上下分别存在有机质参与的硫酸盐还原反应(OSR)和甲烷厌氧氧化作用(AOM)驱动的硫酸盐还原反应(SR);3.91m bsf以上的部位沉积物的TS、TC含量均低于3.91m bsf以下部位,且沉积物孔隙水中SO42-浓度由3.91m bsf以上的缓慢凹型减少变成3.91m bsf以下的线性减少,说明该处成为沉积物中地球化学特征分界的明显标志;在3.91m bsf以下,受到甲烷渗漏的影响。C19站位沉积物中TS与TC含量由浅到深逐渐增加,但与TN/TOC比值变化呈现几乎相反趋势,即整个岩心以OSR为主,并呈现出有机质早期成岩阶段的沉积现象。C14和C19两个站位柱状沉积物的δ~(34)SCRS值变化范围分别为-50.2‰~-46.9‰和-50.1‰~-42.0‰(V-CDT标准),均显示出了较为偏负的硫同位素值,表明研究区主要的生物化学过程是在相对开放体系下硫酸盐还原作用的结果,综合说明该研究区麻坑的甲烷流体已经喷发,目前可能处于衰退期,甚至已经不活跃,该结果与前人的认识基本一致。

  2018年04期 v.37 70-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K]
  

• 南海海底沉积物声学物理参数测定的温度和时间优化研究

  罗云;侯正瑜;田雨杭;许安涛;陈忠;

  海洋沉积物含水率、密度和孔隙度等物理参数是沉积物声学特性研究中的重要指标。由于南海沉积物类型多样、成分复杂,特别是深海沉积物样品珍贵,需精确测定沉积物声学及物理参数并无损害地保持沉积物化学性质。文章以黏土、粉砂和砂三种典型海底沉积物为研究对象,使用环刀法和烘干法,在不同温度条件下(60℃、80℃、100℃和120℃)测定和分析了这三种沉积物的含水率、密度、孔隙度随烘干时间的变化趋势及特征,并进行了回归分析和综合研究。结果表明:1)对同类型沉积物,温度越高,完全失去孔隙水的时间越短,且失水过程具有阶段性;2)同一温度下,三种典型沉积物完全失去孔隙水的时间为t_砂<t_(粉砂)<t_(黏土),且不同时间段,失去孔隙水的速率差异较大,这主要与沉积物的颗粒大小、颗粒间的间隙大小以及烘干后期沉积物中所含的水分均已大部分流失有关;3)建议声学沉积物样品的烘干温度以80℃左右为宜,并给出三种沉积物完全烘干的参考时长和临界时间;4)在温度为80℃时,将临界时间处的物理参数带入经验方程进行声速预报是可行的。

  2018年04期 v.37 81-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 648K]
  

• 红河断裂带不同构造区段的现今滑动速率与应变积累状况

  孙云梅;李金平;

  利用中国地壳运动监测网络1999年—2015年GPS观测数据,基于块体模型与弹性半空间下的螺旋位错模型,反演红河断裂带不同区段的滑动速率与闭锁深度,利用插值均匀网格法计算红河断裂带不同区段及周边地区应变积累状况。结果表明:红河断裂带北段右旋走滑速率为4.76±0.78mm×a~(-1),闭锁深度约为10.9km;中段右旋走滑速率为3.24±0.56mm×a~(-1),闭锁深度约为11.5km;南段右旋走滑速率为2.83±0.34mm×a~(-1),闭锁深度约为12.6km。红河断裂带北段与中段拉张应变特征明显,南段挤压应变特征明显,北段拉张应变值为(20~40)×10~(-9)×a~(-1),南段挤压应变值为(30~50)×10~(-9)×a~(-1),中段最大剪应变积累较弱,量值为(0~30)×10~(-9)×a~(-1),北段、南段最大剪应变积累较强,量值为(40~80)×10~(-9)×a~(-1)。北段和南段元阳地区出现最大剪应变高值区,地震危险性较大。

  2018年04期 v.37 89-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
  

海洋地球物理

• 珠江口盆地碳酸盐岩下构造深度校正探讨

  易浩;卫哲;易雪菲;陈兆明;吴建耀;

  地震资料显示,高速层的存在会对下部地层产生上拉现象,影响下部地层成像的准确性,甚至产生构造假象,给油气勘探带来预测难点。文章尝试从理论模型出发,通过研究产生上拉的影响因素,建立上拉系数量版法,定量分析上拉幅度,进而还原下部地层构造。研究表明:上拉幅度受控于高速体速度、厚度和围岩速度,交会量版说明上拉系数与高速体速度基本呈线性关系。在此基础上建立相应地质模型,并进行实例解剖,表明了此种方法对局部构造深度预测是有效的。

  2018年04期 v.37 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1417K]
  
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