- 黄妍丹;许洁馨;刘军亮;陈植武;蔡树群;
文章利用2014年9月南海东北部附近海域的A、B两个相距约20km的潜标数据,分析了台风"海鸥"在南海东北部激发的近惯性振荡的垂向分布特征。结果表明,台风过境在两站点激发了强烈的近惯性振荡,其能量由海表向海洋内部传播;近惯性能量在表层随着深度增加而增大,最大值出现在次表层,此后随着深度增加迅速衰减。但是两个观测站点的近惯性振荡垂向分布特征有较大的差别:A站点的近惯性振荡在不同深度上存在三个不同的垂向相速度,而B站点的垂向相速度没有变化;两站点的最大近惯性动能的大小及其所在深度不同,B站点比A站点的最大近惯性动能大15%左右。台风过后两个站点均出现由近惯性波f和半日内潮波D_2非线性相互作用产生的次级波动fD_2,但其强度存在差异。台风后A站点fD_2在不同深度上有不同的变化,f和D_2相互作用较弱;而B站点的fD_2在整个近惯性振荡影响深度内都是增强,其fD_2和f频带的动能和流速在时空分布以及变化趋势上有较好的相关性。两站点的近惯性振荡垂向相速度以及次级波动fD_2的不同可能是水体层结的差异和涡旋的影响所导致的。
2018年06期 v.37 16-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K] - 黄财京;谢强;陈举;舒业强;陈玲舫;
跨菲律宾海的重复断面水文观测揭示:菲律宾海底层水体从1990s到2010s增暖了0.002～0.01℃。在西马里亚纳海盆和四国海盆,较冷的下层绕极深层水(Lower Circumpolar Deep Water,LCDW)减少,较暖的LCDW增加;而在菲律宾海盆,较冷的变性LCDW减少,较暖的变性LCDW增加。菲律宾海盆4000dbar的热通量是0.0413W·m~(–2),而西马里亚纳海盆和四国海盆的是0.0221W·m~(–2)。菲律宾海盆由于深层海洋热膨胀引起的局地海平面上升速度是0.0621mm·yr~(–1),而西马里亚纳海盆和四国海盆的是0.0333mm·yr~(–1)。
2018年06期 v.37 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K] - 邓斌;唐瑶;蒋昌波;王孟飞;
为准确探讨破碎波作用下气体如何卷入以及气泡的形成与输运特性,文章结合粒子图像测速技术(particleimage velocimetry, PIV)、高速相机和气泡测量系统,以及基于Navier-Stokes方程的三维数值模型对气泡形成及其运动过程进行研究。研究结果表明:文章建立的数值模型能合理地捕捉到破碎波作用下气体的卷入及其输运过程;波浪的破碎会形成较大的气腔,其破裂过程又将产生大量的气体微团;气泡会增加水体的紊动,造成水体与空气交界面附近形成大量的漩涡以及水体的飞溅;气泡的破裂会消耗大量的水体能量,同时发现较大的紊动动能与气泡的生成有关,且气泡数随平均紊动动能的增加呈线性增长关系。
2018年06期 v.37 33-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1026K]
- 徐东海;王利杰;姚永坚;孙珍;邱宁;
对碳酸盐岩(台地与生物礁)的研究具有重要的油气地质意义和科学价值。渐新世以来,礼乐盆地及周缘开始了大规模的碳酸盐建造,至今还有一定规模生物礁持续发育。文章通过拖网约束、井震对比和地震相类比方法对礼乐盆地周缘碳酸盐岩的发育特征、构造背景和时空分布规律进行系统研究。结果表明,礼乐盆地主要发育孤立、前隆、掀斜断块型台地及生物礁。碳酸盐岩时空发育特征为:1)渐新世—早中新世以构造前隆和掀斜断块控制的开阔台地为主,生物礁零星发育;2)早中新世—中中新世表现为大量孤立台地和生物礁;3)中中新世之后,发生台地和礁的淹没,盆地内主要发育点礁。结合构造背景和重磁特征分析表明,古隆起、掀斜断块、前隆迁移和岩浆活动为控制礼乐盆地不同时期碳酸盐岩发育的主要构造要素。现今礼乐盆地及周缘大量生长的珊瑚礁,主要发育在上新世—更新世岩浆活动形成的海山之上。
2018年06期 v.37 49-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K] - 许佳锐;陈毅凤;王宝云;
国际大洋发现计划(International Ocean Discovery Program, IODP)349航次在南海东部次海盆和西南次海盆残留扩张脊附近的U1431和U1433站位首次钻取基底玄武岩,通过对16块基底玄武岩内的碳酸盐岩脉薄片镜下观察以及激光拉曼光谱分析,揭示碳酸盐矿物为方解石和文石,为典型的洋壳低温热液蚀变次生矿物。U1431站位碳酸盐岩脉为独立的方解石脉、文石脉交替出现;而U1433站位则存在方解石脉、文石脉和方解石-文石共生脉三种情况。此外,U1431站位在基底～42.1m处出现了平行的方解石脉和文石脉,揭示U1431存在不同来源热液的多期活动,即可能存在多次或多阶段不同的热液注入。U1431和U1433站位的碳酸岩脉中,文石的矿物集合体形状基本一致,呈块状、纤维状和放射纤维状;而方解石存在差异, U1431的方解石以斑块状、块状、粒状和纤维状出现,而U1433的方解石仅出现块状。U1431站位的碳酸盐岩脉的丰度明显高于U1433站位。这些均揭示U1431站位的低温热液活动强,而U1433站位则相对弱。两个站位的热液活动不同很可能是由于区域地质环境的差异造成——U1431附近的巨大海山为其提供了热液补给,而U1433远离热液的补给/渗漏点。
2018年06期 v.37 63-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K] - 胡敏航;陈天然;张文静;
滨珊瑚骨骼的锶和钙元素的比值(Sr/Ca)是重建热带海区海水表面温度(sea surface temperature, SST)变化最常用的地球化学代用指标之一。但是,珊瑚作为生物体,其生理活动会对骨骼内的Sr/Ca产生干扰从而影响重建的准确度。文章采用全谱直读等离子体原子发射光谱(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer, ICP-OES)技术对南海北部涠洲岛两块滨珊瑚的Sr/Ca比值进行测量,并结合卫星观测的SST值分别建立各个珊瑚个体的Sr/Ca-SST温度计方程。结果显示:1)该研究采集的两种滨珊瑚(澄黄滨珊瑚和普哥滨珊瑚)的Sr/Ca值和温度计具有显著的种间差异。因此在古气候重建时,建议古珊瑚和现代珊瑚严格使用同一种滨珊瑚;2)同种滨珊瑚不同个体之间的Sr/Ca也存在差异性,一方面是由于冬、夏季的极端低、高温对珊瑚生理产生胁迫,从而造成Sr/Ca出现异常值;另一方面则是取样误差导致,尤其是夏季高温和冬季低温时期; 3)同一珊瑚个体内的不同生长轴的生长率存在显著差异,然而Sr/Ca却没有显著的差异性,说明不同生长轴的取样对骨骼Sr/Ca没有显著影响。最后,文章用多样品的平均值建立Sr/Ca温度计方程,用于减小个体之间的差异性带来的误差,得到Sr/Ca(mmol·mol–1)=–0.04027×SST(℃)+9.623的方程。用该温度计对涠洲岛海域的SST后报的误差为±0.6℃(1σ),达到了古海温重建的精度需求。
2018年06期 v.37 74-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
- 曹文浩;严瑾;丰美萍;韩帅帅;林明晴;
网纹藤壶Amphibalanus reticulatus和鳞笠藤壶Tetraclita squamosa squamosa是我国东南沿海两种常见的海洋污损生物种类,在海洋生态系统中占有重要地位。探讨这两种藤壶的幼虫发育与盐度的关系有助于丰富和发展海洋生物学知识,并为海洋污损生物防除相关工作的开展提供数据资料。研究探讨了网纹藤壶和鳞笠藤壶无节幼虫在盐度为6‰、12‰、18‰、24‰、30‰(对照组)和36‰的培养条件下的发育状况,观察记录5天后幼虫的存活率和各期幼虫所占百分比,采用最小显著差数法进行差异显著性分析。结果表明,当水体盐度≤18‰时,会严重阻滞网纹藤壶和鳞笠藤壶幼虫的发育,甚至导致死亡;而当盐度≥24‰时,这2种藤壶幼虫的成活率虽不会随盐度改变发生显著变化,但盐度为30‰的水体更有利于网纹藤壶幼虫的发育,而鳞笠藤壶幼虫发育状况受盐度变化的影响不大,具备更强的耐受能力。
2018年06期 v.37 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K] - 许泽婷;李适宇;胡嘉镗;王思颖;汪斌;郭铭先;耿兵绪;
文章建立了基于真实场驱动的三维物理—生态耦合模型,利用模型定量分析了夏季南海北部上升流和羽状流过程对浮游植物生物量空间分布的影响程度及作用机制。首先,利用2006—2008年卫星遥感数据及2006与2008年夏季观测数据对模型进行了验证,结果表明,模型能较好地再现夏季南海北部上升流和羽状流过程,较好地反映出浮游植物的空间分布特征。模拟分析结果显示,夏季南海北部浮游植物主要分布在50m等深线以内。琼州海峡东部海域和汕头海域浮游植物垂向分布较为均匀,上升流的贡献均达到90%以上,表层水平平流输送是浮游植物主要的汇,生物过程是浮游植物的源。珠江口和汕尾海域浮游植物存在表层和次表层两个高值区,羽状流贡献35%～40%,主要促进表层浮游植物生长,而上升流贡献60%～65%,主要促进中底层浮游植物的生长。粤西海域上升流对浮游植物的贡献占92%,主要促进中底层浮游植物生长,而表层浮游植物浓度极低。整体上,夏季南海北部上升流和羽状流主要是通过输送营养盐的方式影响浮游植物的生长。上升流对营养盐的输送作用是向岸方向的爬升输送和平行于等深线的沿岸流输送共同作用的结果。跃层的存在改变了营养盐的垂向输送过程,是导致上升流和羽状流过程对不同水层浮游植物贡献差异的关键因素之一。整体而言,夏季南海北部浮游植物空间分布差异是以上升流、羽状流主导,环流—营养盐—生物过程共同作用的结果。
2018年06期 v.37 92-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K] - 赵玄玉;施斐;王晓雪;
毒素-抗毒素系统在原核生物中分布十分广泛,在细菌的生命活动中扮演了重要的角色,如维持水平基因转移元件的稳定性以及应对环境胁迫等。然而目前对于来自生态环境菌株中的毒素-抗毒素系统的研究仍较少。文章鉴定了自然水体环境来源的菌株ShewanellaoneidensisMR-1携带的内源性大质粒上的一对ParE-ParD家族Ⅱ型毒素-抗毒素系统SO_A0088-A0087。毒素SO_A0088在大肠杆菌以及原宿主S. oneidensis内均具有明显的细胞毒性,并导致细胞分裂存在缺陷。抗毒素SO_A0087能够完全拮抗毒素的毒性。同时,凝胶电泳迁移率实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)证实抗毒素SO_A0087能够结合自身的启动子。另外,文章还通过易错突变的方法找到了毒素SO_A0088的3个毒性关键位点。
2018年06期 v.37 104-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K] - 陆友云;薛明;李志桦;温崇庆;
为深入挖掘和利用海洋蛭弧菌及其基因资源,本研究利用IlluminaHiSeq测序平台对一株属于嗜盐噬菌弧菌(Halobacteriovorax)的海洋蛭弧菌DA5进行了全基因组测序,对基因组进行组装、基因预测和功能注释,并与其他8株蛭弧菌进行了比较基因组分析。结果显示:DA5基因组大小为3.27Mb, GC含量为36.5%,预测编码基因3175个。在DA5基因组中注释到303个基因具有直系同源蛋白簇分类,与代谢通路相关基因1239个。比较基因组分析表明:DA5符合海洋蛭弧菌基因组的基本特征,与其他8株蛭弧菌共有467个同源基因家族,而DA5特有基因为266个。DA5中与细胞运动相关基因62个,其中编码甲基受体趋化蛋白、鞭毛蛋白、鞭毛马达及其开关蛋白基因均与嗜盐噬菌弧菌BAL6_X的对应基因亲缘关系最近。对DA5全基因组序列的注释和功能分析,为深入研究其捕食特性和作用机制,并更有效地利用其防控海水养殖细菌病害提供了基础。
2018年06期 v.37 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 614K] - 陈瑶;杨茜露;何学佳;
微型浮游动物在抑食金球藻(Aureococcusanophagefferens)引发褐潮时表现的摄食压力可潜在控制褐潮的爆发和消亡。本研究就三种海洋常见原生动物——海洋尖尾藻(Oxyrrhis marina)、海洋尾丝虫(Uronema marinum)和扇形游仆虫(Euplotes vannus)——对单种饵料及混合饵料中抑食金球藻中国株的摄食进行了研究。单种抑食金球藻指数期细胞喂食的三种原生动物的生长率和摄食率呈现米氏方程变化趋势。比较三种原生动物摄食抑食金球藻的最大摄食率,发现其随动物粒径的增大而增大,但仅为摄食球等鞭金藻(Isochrysis galbana)的30%～59%。海洋尖尾藻和海洋尾丝虫的最大生长率(μmax)与饵料种类无关,扇形游仆虫摄食抑食金球藻时的μmax值小于摄食球等鞭金藻的个体。海洋尖尾藻、海洋尾丝虫和扇形游仆虫摄食抑食金球藻时的毛生长率(gross growth efficiency, GGE)分别为65.8%、35.2%和49.1%。三种原生动物摄食抑食金球藻指数期细胞和球等鞭金藻以不同比例混合的饵料时表现出对抑食金球藻的选择倾向;在含有抑食金球藻稳定期细胞的混合饵料喂食的情况下,三种原生动物避食抑食金球藻或不表现明显摄食倾向性。抑食金球藻释放胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)的测定结果显示,细胞从指数期生长至稳定期释放出的EPS的水平显著上升(P<0.05),可能与原生动物对不同生长期藻细胞具有不同选择偏好有关。
2018年06期 v.37 120-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K] - 晏然;范江涛;徐珊楠;许友伟;孙铭帅;陈作志;
竹荚鱼(Trachurus japonicus)是我国南海北部近海主要渔获物之一。根据2014—2017年对南海北部开展的8个航次近海渔业资源和环境调查数据,采用地统计学方法分析竹荚鱼时空分布特征和相关生态动力过程。结果表明,竹荚鱼总体布局以低密度为主,高密度海域较少,季节性集聚特征明显,依次为夏季>春季>秋季>冬季。竹荚鱼空间分布具有极强的空间异质性,空间结构性比例均在75%以上,变异模型以高斯模型为主,空间相关距离(变程)大约在0.52°左右,且季节性特征明显。对地统计参数值和单位捕捞努力量(catch per unit effort, CPUE)的相关关系研究发现,竹荚鱼资源密度越大,空间异质性特征越明显。通过统计各向分维值分析竹荚鱼各向异质性特征,发现西北—东南向的空间异质性较为显著,表明该方向的海洋动力过程将对竹荚鱼洄游分布产生重要影响。此外,基于克里格插值分析,发现竹荚鱼呈西南—东北向洄游分布规律,空间布局呈片状和斑块状,且易受极端气候(厄尔尼诺和拉尼娜等事件)影响。
2018年06期 v.37 133-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]