海洋浮游植物对磷限制的响应机制

海洋浮游植物是全球初级生产力的重要贡献者,它们的生物量主要受到氮、磷、铁等营养元素的限制。磷元素作为浮游植物所必需的元素,在寡营养海域的真光层海水中十分缺乏,是浮游植物生长的限制因子。磷元素的缺乏不仅直接影响浮游植物的生长繁殖及物种演替,还对海洋碳、氮生物地球化学循环产生深远影响。全球变暖加剧海水层化,进而减少垂直混合带来的营养盐补充。面对不断变化的海洋环境,浮游植物通过减缓细胞生长、加强磷吸收和储存、分解有机磷、磷脂替代、降低细胞对磷酸盐的依赖等方式,应对海洋环境中的磷限制。本文总结了近年来海洋浮游植物应对磷限制响应机制的最新研究进展,主要从生理响应和生态效应方面综述了海洋磷限制对浮游植物的影响以及浮游植物响应海洋磷限制的策略,希望对海洋浮游植物和海洋环境科学相关研究具有借鉴意义。     

关于海洋人工生态系统理论范式的思考

本文针对新时期我国海洋资源养护与生态环境整治修复的理论缺失问题,在分析人工生态系统概念内涵的基础上,提出海洋人工生态系统概念,剖析了海洋人工生态系统组成结构与理论内涵,建立了包括海洋人工生态系统方案规划、海洋人工生态系统生态工程建设和海洋人工生态系统适应性管理在内的海洋人工生态系统构筑范式,并分析了这种海洋人工生态系统理论范式在海洋环境生态修复、海洋牧场建设和人工海岛生态系统营造方面的应用价值,以期为新时期我国海洋生态文明建设探索生态系统生态学理论引导模式。     

固定化生物修复制剂在溢油污染岸滩中的应用

利用自主研发的固定化生物修复制剂开展溢油污染岸滩生物修复现场试验,以期解决传统干粉/液态生物修复制剂在溢油污染岸滩难于现场应用的实际问题。现场试验结果表明:在为期123d的修复过程中,投加的两种固定化生物修复制剂对油砂石油烃降解效果显著,去除率分别为73%和69%,且潮间带修复效果最佳;从微生物活性的角度看,投加固定化生物修复制剂的油砂中石油烃降解菌总数迅速增加,修复中后期仍可维持在10~7个/L;据微生物群落多样性指数分析可知,投加固定化生物修复制剂的油砂中微生物群落结构及代谢特征发生显著改变,均一性提高。     

海洋石油灾难不可忽视

<正>2010年4月20日22时(北京时间21日11时),位于美国路易斯安那州威尼斯东南约82公里海面处的"深水地平线"钻井平台发生爆炸,继而引发大火,大约36小时后钻井平台沉入墨西哥湾。"深水地平线"是世界上最先进的钻井平台之一,造价约6亿—7亿美元。该钻井平台是韩国现代重工业公司造船厂于2001年建成,由总     

海洋石油安全风险监测预警体系构建与系统应用

在国家推进“工业互联网+安全生产”,实施风险分级管控和隐患排查治理双重预防数智化建设的大背景下,为降低海洋油气生产平台安全生产风险,保障“一线平台-作业公司-分(子)公司-总部”对风险预警信息获取的即时性、准确性,构建了“风险→隐患→事故”链条式海洋石油安全风险监测预警体系,开发了以风险动态监测和分级管控为目的的海洋石油安全风险监测预警系统,充分利用海洋油气生产平台原有监测监控系统对各类安全风险进行监测,通过风险实时计算综合预警模型进行风险的预测预判,实现风险识别、风险预警、风险监控、风险处理、处理结果反馈的标准化风险闭环管控,有效提升了海洋平台安全风险管控能力。     

5种多溴联苯醚同系物对海洋饵料藻(亚心型扁藻和盐生杜氏藻)的急性毒性

本研究选择5种多溴联苯醚同系物(BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-153和BDE-209)对2种海洋饵料藻(亚心型扁藻和盐生杜氏藻)进行急性毒性试验。96 h半抑制浓度(96 h EC50)计算结果表明,BDE-28 和BDE-47的毒性较高,随溴原子取代数的增加,PBDE同系物对海洋饵料藻的毒性呈下降趋势,5种PBDE同系物对亚心形扁藻、盐生杜氏藻的96 h EC50由小及大依次为:BDE-28(128,75 g/L)、BDE-47(114,120 g/L)、BDE-99(383,572 g/L)、BDE-153(996,1249 g/L)和 BDE-209(2056,1868 g/L)。目前全球近岸海水中PBDEs浓度尚不会对海洋饵料藻产生急性毒性。海洋微藻对同种PBDE同系物的敏感性差异较大(96 h EC50相差1~2个数量级),为客观评价PBDEs的海洋生态风险性,应研究PBDEs对更多种类微藻的毒性效应。     

海洋生物及生态系统对海洋酸化的响应

在过去 10 a中,海洋酸化已经成为全球海洋的一个新挑战。海洋酸化不仅会影响海洋中的碳化学、营养盐、微量元素等的地球化学特性,而且能影响海洋中微生物、浮游动植物、各种大型动物乃至整个海洋生态系统;不同区域的生物体系对酸化产生不同的响应,同一生物不同生命阶段的酸化响应可能截然不同;酸化给海洋带来的影响是及其复杂多变的,而且这些影响之间还存在复杂的相互作用;生态系统对海洋酸化的自然响应是很多生物和非生物因素独立和共同作用的结果;对很多单一物种或单一因素酸化响应的简单概括或总结,远不能描述海洋酸化对整个生态系统的影响规律。本文综述了海洋中微生物、浮游动植物、各种大型动物等海洋生物对酸化响应的研究进展,指出了目前海洋酸化研究中存在的一些不足,并提出了一些新的思路和方法。     

基于时空同步监视的三维海洋灾害预警辅助分析系统

为了直观地展示海洋灾害致灾因子信息和辅助海洋灾害预警分析,应用SKYLINE三维地理信息技术构建界面布局和人机交互界面,基于时空同步监视的理念和数据综合管理的思维采用数据同步技术将台风信息与渔场、渔船、海浪、潮位、增水数据等在同一界面进行综合集成和实时叠加展示分析,建立了人机交互式三维海洋灾害预警辅助分析系统。系统具有信息查询、致灾因子同步监视分析、实时预报信息叠加分析、渔船安全管理辅助等功能,实现了对海洋海浪和风暴潮预警具有较好的辅助分析。实际应用表明,系统能够直观展示致灾要素,为防御海洋灾害提供了一个形象的会商协同平台,有助于提高海洋灾害预警分析能力。     

我国海洋经济增长与海洋环境压力的脱钩关系研究

本文选取沿海地区工业废水直排入海量、工业废水中化学需氧量入海量、工业废水中氨氮入海量以及赤潮发生面积作为海洋环境压力指标,基于Tapio脱钩模型,引入脱钩指数构建脱钩状态评价指标,从时间和空间两个层面探讨我国海洋经济增长和海洋环境压力的脱钩状态演变趋势。结果表明:2002~2010年,各项海洋环境压力指标与我国海洋经济增长之间均呈现出扩张负脱钩、弱脱钩和强脱钩三种状态,但演变趋势各有不同;空间上,环渤海经济区海洋环境压力脱钩状态总体表现最优,各项污染指标基本稳定在弱脱钩和强脱钩状态;长三角经济区和珠三角经济区的脱钩状态总体波动较大,各项污染指标在多个不同时期出现恶化情形。基于以上研究结果,本文提出了相应的对策建议,以期实现海洋经济和海洋环境压力的完全脱钩。     

基于Web服务的海洋GIS功能设计与原型系统实现

本文从海洋用户的需求角度出发,提出了在海洋GIS软件开发过程中区别于以往GIS软件开发方法的一种新方法,即面向用户的Web服务架构设计方法。该方法结合面向服务架构的技术体系,通过分析海洋用户的类型及其需求,设计了系统的功能,实现了多源、异构的海洋环境数据集成与共享,能够为用户提供海洋数据、在线分析及网络可视化等操作。该方法已经应用在海洋GIS集成服务系统的建设中,为有效整合各类海洋数据、实现分布式多源异构海洋环境数据共享与在线处理提供了借鉴,为国家数字海洋建设进行了技术上的积累和探索。同时实践证明本文提出的方法和技术路线是正确可行的。