- 杜岩;陈举;经志友;王祥鹏;陈更新;徐驰;储小青;陈植武;徐杰;施震;唐世林;何云开;梁韵;施平;
南海是西太平洋最大的边缘海,通过一系列的海峡与西太平洋和印度洋相联通,其不同时空尺度的海洋环流动力过程及其生态环境效应是南海区域海洋学研究的重要内容。自20世纪50年代末全国第一次海洋普查开始,我国对海洋调查的支持力度不断加大,以科学考察船为代表的海洋科学观测平台建设不断加强;进入新千年以来,国内海洋科考船依托的各主要研究所和院校本着开放的理念,先后组织多单位联合进行海上观测。尤其是最近10年,国家自然科学基金委员会支持实施了船时共享航次计划,进一步促进了国内海洋界的交流和合作,南海区域海洋学的相关研究取得了很多重要的成果。从多尺度环流动力学的角度出发,本文简要回顾了南海海洋观测的发展历程,并初步总结了近些年来南海关键科学问题的研究进展,包括南海和西太平洋的水体交换过程、南海中小尺度过程、多尺度相互作用及其生态环境效应等;并且在现有的研究基础上,对未来南海的观测和科学问题提出若干思考与展望。
2020年06期 v.39 1-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 4935K] - 孙珍;林间;汪品先;翦知湣;李春峰;
在科技部的支持下,中国在1998年加入国际大洋钻探计划(InternationalOceanDrillingProgram,IODP),迄今为止已组织了4+1个航次的大洋钻探。通过IODP-CPP (complimentary proposal project)项目,我国科学家主导完成了349、367/368/368X多个钻探航次,实现了对南海张裂—破裂—扩张发育历史的钻探和取样,对南海生命史的研究起到了重要的约束作用。本文系统总结了367/368/368X航次在南海北部洋陆过渡带钻探取得的最新成果,证实南海北部陆缘不同于伊比利亚型陆缘,具有陆洋转换迅速的特点,洋陆过渡带地壳内有一定程度的同张裂岩浆侵入和底侵。钻探航次在科学上取得了巨大的成功,钻探结果提升了对陆洋转换过程和机制的认识。航次期间,广泛而深入的国际交流与合作极大提升了中国科学家对钻探平台管理、国际大团队合作管理以及人才培养和科普互动等各方面的认识,加快了中国海洋科考国际化的步伐。
2020年06期 v.39 18-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 12314K]
- 郑应刚;张洪生;李晓恋;张周昊;
海洋内波在海洋活动中扮演重要角色。海洋内波研究对我国海洋科学的理论研究、海洋资源的保护、开发和利用以及海洋军事等方面均具有重要意义。为了及时发现海洋内波的发生地点以及对海洋内波参数进行定量分析,本研究基于合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)影像中内波明暗条纹的边界特性,提出了一种集成的海洋内波检测算法:主要运用列分离邻域处理和Canny算子边缘检测算法对条纹进行检测,并利用海洋内波的轮廓长度、面积比值及传播方向三个特征对条纹进行筛选,并将该算法应用于南海发生的多起海洋内波,以验证算法的鲁棒性和适用性。研究结果表明,该算法能够较好地识别出海洋内波的明暗条纹,不仅能够除去非内波条纹的轮廓,而且能够去除一些细小且不明显的内波条纹轮廓。利用余弦函数逐像素地对识别后的条纹进行拟合,然后根据拟合结果找出明暗条纹所在位置以及相邻明暗条纹之间的间距,从而判定出内波发生的位置。
2020年06期 v.39 41-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 16639K] - 张培军;周水华;梁昌霞;
尝试利用卫星遥感高分辨率海表温度资料GHRSST (Group for High Resolution Sea Surface Temperature)与海表温度(sea surface temperature, SST)数值预报产品之间的误差,建立一种南海SST模式预报订正方法。首先,利用南海的Argo浮标上层海温数据对GHRSST海温数据进行验证,结果表明两者之间均方根误差约为0.3℃,相关系数为0.98,GHRSST海温数据可用于南海业务化数值预报SST的订正。预报订正后的SST与Argo浮标海温数据相比,24h、48h和72h的均方根误差均由0.8℃左右下降到0.5℃以内。与GHRSST海温数据相比,南海北部海域(110°E—121°E, 13°N—23°N)订正后的24h、48h和72h的SST预报空间误差均显著减小,在冷空气影响南海期间或中尺度涡存在的过程中,SST预报订正效果也较为显著。因此,该方法可考虑在南海业务化SST数值预报系统中应用。
2020年06期 v.39 57-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K] - 蒋陈娟;周佳楠;杨清书;
磨刀门河口是珠江流域西江的主干入海口,20世纪80年代以来受到网河区无序采砂和磨刀门整治工程的双重影响,潮汐动力必然发生相应的调整。本文基于多年的水文资料,结合统计分析、调和分析和数值模拟的方法,对近五十年以来磨刀门河口的潮汐动力变化过程及其对人类活动的响应进行研究。结果表明,20世纪80年代以前,磨刀门河口总体上呈现出高、低潮位缓慢上升、潮差逐渐减小的趋势,潮汐动力变化呈现出径流优势型入海口门水道向海延展的自然演变趋势;20世纪80年代以来,网河区无序采砂使水位下降、诱使潮汐动力增强,磨刀门整治工程使水位上升、潮汐动力减弱,由于河口不同段受到人类活动以及外海潮汐多年变化和海平面上升的干扰程度不同,其潮汐动力变化呈现出不同特征。近口段受网河区无序采砂影响较大,水位下降,潮汐动力增强;河口段受两种人类活动的双重影响,水位上升,在整治工程期间(1983—1993)潮汐动力减弱,在整治工程后(1993—2003)受网河区无序采砂的影响潮汐动力增强;口外海滨段受外海潮汐多年变化和全球海平面上升以及整治工程的共同作用,水位上升,潮汐动力减弱
2020年06期 v.39 66-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
- 陈灵珍;秦耿;王信;刘雅莉;肖旺红;林强;
海马属(Hippocampus)鱼类具有独特的雄性育儿繁殖方式,其卵巢和精巢结构也极其独特。本研究系统阐明了线纹海马(Hippocampuserectus)的性腺及生殖细胞的发育特征,根据组织学结构和细胞形态学变化特征,将线纹海马的精巢和卵巢发育过程均分为6个时期。其中,卵巢发育方式为不同步成熟型,Ⅰ期卵巢只包含第Ⅰ时相卵母细胞,包括卵原细胞和早期初级卵母细胞(d<20μm);Ⅱ期卵巢开始出现第Ⅱ时相卵母细胞(d=20~140μm);Ⅲ期卵巢卵母细胞数量显著增多,体积增大,并开始出现第Ⅲ时相卵母细胞(d=140~260μm),此时细胞内开始出现皮质小泡、卵黄颗粒和卵黄膜;Ⅳ期卵巢开始出现第Ⅳ时相卵母细胞(d=260~1100μm),卵黄颗粒充满整个细胞质,形成过渡期的卵黄球;Ⅴ期卵巢出现大量第Ⅴ时相成熟卵母细胞(d=1100~2000μm),细胞内形成流动性卵黄囊;Ⅵ期卵巢为排卵不久后的卵巢,卵母细胞数量显著减少。线纹海马精巢属于非限制型小叶精巢,Ⅰ期精巢主要含精原细胞,核大,含一到多个核仁;Ⅱ期精巢开始形成精小囊,囊内出现初级精母细胞;Ⅲ期精巢呈乳白色,开始出现次级精母细胞;Ⅳ期精巢体积较Ⅲ期时显著增大,开始出现精子细胞,并逐渐移向中央生精腔;Ⅴ期精巢内含大量的成熟精子,随时准备释放。精子释放后精巢进入Ⅵ期,残留少量精细胞在生精腔中。组织化学反应结果显示,氨基酸、蛋白质和脂肪的信号在卵母细胞的细胞质、卵黄囊中呈阳性,且随着卵母细胞的发育而增强。本研究结果为进一步探索海马属鱼类雄性繁殖策略提供了重要的基础数据。
2020年06期 v.39 93-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 8337K] - 黄建中;魏宇衡;顾志峰;吴川良;许强;王爱民;李秀保;
在2018年的海南三亚西岛珊瑚群落分布和水质环境因子调查中,共记录到造礁石珊瑚68种,多孔螅2种。基于珊瑚礁底质类型的非度量多维标度分析,可将西岛站位划分为区域1(东-南侧)和区域2(西侧)。全岛活珊瑚覆盖率为13.6%,区域1和区域2分别为4.2%和27.7%,区域2珊瑚多样性高于区域1。区域1珊瑚礁处在显著退化状态,而区域2相对健康,但是优势种类单一。与历史资料对比分析,东侧站位造礁石珊瑚覆盖率从2011年的近40%降至2018年不足4%,退化显著,而西侧站位珊瑚礁无明显退化;丛生盔形珊瑚(Galaxeafascicularis)逐渐取代分枝状的鹿角珊瑚成为绝对优势种类;珊瑚礁区浊度、溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen, DIN)和喇叭藻的δ~(15)N均值分别为2.54NTU、9.63μmol·L~(–1)和5.09‰,均处在较高水平。相关性分析表明,环境因子的空间变化并不能解释珊瑚群落的空间分布。因此,推测人类活动引起的极端扰动事件可能是导致西岛珊瑚群落空间分布和东侧站位珊瑚近几年显著退化的主要原因,如三亚河清淤在三亚湾随意倾倒引起的浑浊事件。应加强对三亚湾清淤和西岛人类活动的管控,减轻颗粒物沉积和营养盐富集的影响,促进西岛珊瑚礁逐渐恢复。
2020年06期 v.39 103-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 4596K] - 孟天;陈佐;朱军;邹潇潇;符青艳;鲍时翔;
2019年4月在海南岛冯家湾潮间带的野外调查过程中采集到一种仙掌藻,利用传统形态分类学与分子系统分类学结合的方法,将该种鉴定为未氏仙掌藻Halimeda velasquezii W.R. Taylor。该种的形态特征为藻体呈绿色钙化,直立生长,固着器单一较小,由横卵形或肾形节片连接形成,节片表面观形态为近圆形,内部为管状髓丝,节点处髓丝多发生侧面成对融合,皮层下髓丝末端无囊状膨大。1,5-二磷酸核酮羧化酶/氧化酶大亚基基因(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenaselargesubunit,rbc L)的序列分析结果显示,在系统发育树上,本研究样本与印度洋-太平洋地区产的未氏仙掌藻处于同一分支,且自展支持值为100,碱基基因差异为9bp (0.69%)。该种在海南岛海域首次被发现,为新记录种。本研究同时首次提取并分析了中国种群的rbc L基因序列,丰富了该种的中国种群的生态学知识,扩展了其地理分布范围,对了解海南岛海域海藻资源的生物多样性及其分布特征具有重要意义。
2020年06期 v.39 114-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 2381K] - 徐轶肖;何喜林;张腾;蓝文陆;
近年来,棕囊藻已成为我国北部湾海域藻华发生的主要原因种,严重影响北部湾海洋生态环境、水产增养殖业和防城港核电安全,急切需要对棕囊藻藻华原因种作进一步分析确认。2017年2月和3月在钦州湾和涠洲岛藻华发生海域分离得到9株棕囊藻,采用光学显微镜进行形态学初步鉴定,并通过核糖体小亚基序列(SSUrDNA)进行系统进化分析。研究结果表明,北部湾9株棕囊藻与球形棕囊藻形态特征基本符合,系统发育树与不同海域来源的球形棕囊藻聚在同一大分支上,与其他海域来源的球形棕囊藻遗传距离为0.0000~0.0071,其中北部湾WZS3-1株与墨西哥湾株CCMP627、苏里南株CCMP628、厄瓜多尔株CCMP1528、南非株P162、中国海株RCC:K1398及汕头株Santou97的球形棕囊藻亲缘关系最近,遗传距离为0.0000,而北部湾WZS1、WZS2、WZS4、WZS5株与香港株SKLMP_T005和渤海株BOHAI1亲缘关系最近,遗传距离为0.0000。球形棕囊藻的种内遗传距离(0.0000~0.0073)明显小于种间遗传距离(0.0084~0.0440),因此可确定来自北部湾不同海域的9株棕囊藻均为球形棕囊藻。此外,球形棕囊藻各藻株间的亲缘关系远近与其地理位置分布不能完全对应。本研究结果将为我国棕囊藻藻华藻种库构建、棕囊藻北部湾株生理生态研究和北部湾棕囊藻藻华发生机理研究等提供参考。
2020年06期 v.39 122-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K]