地球生态系统的营养盐硅补充机制

通过海洋生态系统的结构和功能以及海洋生态系统对大气生态系统和陆地生态系统的影响,根据营养盐硅对浮游植物生长的影响过程和浮游植物的生理特征以及其集群结构的改变特点的研究结果,综合分析了硅的生物地球化学过程,探讨了人类对生态环境的影响和生态环境变化对地球生态系统的影响。提出了地球生态系统的营养盐硅的补充机制:近岸的洪水、大气的沙尘暴和海底的沉积物向缺硅的水体输入大量的硅,即由陆地、大气、海底3种途径将硅输入海水水体中,满足浮游植物的生长的需要,保持海洋中浮游植物生长的动态平衡,促进海洋生态系统的可持续发展。     

南沙群岛海域营养盐分布的研究

海洋中的营养盐是海洋浮游植物生长所必需的物质基础。营养盐、光照和温度是初级生产力的主要影响因素。海水中不同的营养组成和浓度比，不但会影响生物生产力，同时会对浮游植物的群落结构产生调节作用，影响着海洋生态系统的结构。因此，作为了解海洋生态系统生产过程的关键过程，海洋中的营养盐状况和循环研究，越来越得到生态学家的重视。诸多的研究表明，海洋中影响浮游植物生长的限制因子一般为Ｎ或Ｐ ,在中国沿海则主要是Ｐ的限制［１］。南沙群岛海域位于南海的南部，作为典型的热带海区，其营养盐状况与我国的温带地区是不同的。作…     

海洋蓝藻固氮基因

氮是海洋浮游植物必需的大量元素，又是海洋浮游植物生长的主要限制因子之一，研究氮元素的补充机制对了解海洋生态系统有重要意义。海区氮营养盐的补充主要通过新生氮实现，其主要补充机制为径流输入、大气干湿沉降、水体混合、上升流及生物固氮作用。生物固氮是指固氮生物将大气中的氮气还原成氨的过程，对地球上氮循环和氮平衡具有不可替代的作用。海洋生物固氮作用是维持海洋初级生产力和新生产力的一个重要生态反应。海洋中固氮生物种类较多，主要包括固氮蓝藻、异养细菌和光合细菌。     

三角褐指藻及其藻际细菌对不同无机氮源的响应

海洋生态系统中,浮游植物和细菌之间的相互作用是影响营养盐供应和再生、海洋初级生产力和生物地球化学循环的基本生态关系.为研究营养盐、浮游植物和细菌之间的关系,在实验室内培养条件下,通过改变氮源的形态(硝态氮和铵态氮)和浓度,研究海洋浮游植物三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的藻际细菌在不同营...     

海洋动植物引种与海洋生态保护

本文讨论了海洋动植物的分布、生物地理区系、外来物种引进海域的方式、外来物种地当地动植物的影响以及对当地海洋生态系统的影响，从保护海洋生态系统的角度提出了加强对海洋动植物引种管理的法律和政策措施。     

微量元素地球化学循环对海洋酸化的响应

通过深入分析海洋中碳、营养盐、微量金属元素的地球化学特性对酸化响应的研究进展,指出海洋酸化不仅会影响海洋中的碳化学,而且能影响海洋中营养盐、微量元素等的地球化学特性和过程;海洋酸化一个重要的、但被低估的结果是能大范围地改变海洋碳系统之外的无机和有机化学环境;不同海域的生物和地球化学系统对酸化产生不同的响应,同一物质循环的不同过程对酸化的响应可能截然不同;酸化给海洋带来的影响是极其复杂多变的,而且这些影响之间还存在错综复杂的相互作用;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。海洋酸化微量元素响应研究,应该具体到物质循环的关键环节(如碳泵、生物泵、硝化作用、固氮作用以及元素赋存形态转化等)及关键要素(如POM,DOM及CDOM等)等的响应,并探讨它们之间的相互作用,进而更全面地了解海洋酸化对海洋中物质循环的影响。     

北极快速变化的生态环境响应

北冰洋由于其特殊的地理位置，成为全球变化响应最为敏感的地区。本文聚焦北极海冰变化幅度最大的西北冰洋，从营养盐、叶绿素、浮游植物群落和沉积碳埋藏等变化来讨论海洋生态环境对北极快速变化的响应。尽管太平洋北向流和北极周边河流输入加强可以增加西北冰洋上层营养盐储库，但由于夏季硅藻旺发向沉积物迁出大量生源元素，使得上层营养盐相对亏损，部分海域存在显著的氮限制和硅限制。随海冰减退，尽管夏末海盆区浮游植物呈现小型化趋势，但西北冰洋总体上浮游植物现存量和初级生产力呈现增高的趋势；伴随叶绿素极大层下移、北扩，以硅藻为代表的生物泵过程得以更高效的运转。在沉积物埋藏的有机碳中，除原先北冰洋生态系统占据重要比份的冰藻外，硅藻等藻类的有机碳埋藏也逐渐增加。西北冰洋海洋初级生产力的增加不仅促进了生物泵的运转和碳的埋藏，而且给海洋生态系统提供了更多的食物来源。北极海域目前已成为全球碳源汇格局变化最大、海洋生态系统改变最显著的地区之一。     

北太平洋大气沉降的时空特征及其对副极区海洋生态系统的影响

北太平洋副极地海区作为全球海洋三个高营养盐低叶绿素(high nutrient and low chlorophyll, HNLC)海区之一, 其浮游植物生长受到微量元素铁的限制。对于开阔大洋, 大气沉降是海洋表层铁的一个重要来源, 铁元素沉降进入海洋后能够促进浮游植物生长, 进而引起海洋初级生产力和生物泵的响应。本文利用SPRINTARS(Spectral Radiation-Transport Model for Aerosol Species)模式的时长为20a的日均大气沉降数据, 对北太平洋海区大气沉降的时空特征进行了分析。结果表明, 进入北太平洋海区的大气沉降量为26.81Tg·a^-1, 并且存在显著的季节变化: 春季最高, 冬季最低, 5月份进入海洋的沉降量达到峰值。大气沉降主要来源于陆地区域, 在风场的驱动下向海洋传输, 因此大气沉降量的空间分布呈现出西高东低的特征。本文以2010年8月中旬卫星观测到的一次强沙尘(即高大气沉降量)事件为例, 研究了大气沙尘的传播路径。进一步结合2001年4月9—12日及2008年4月20—22日的沙尘事件, 分析了西北太平洋K2站位(47°N, 160°E)附近海域海洋初级生产力对大气沉降——沙尘事件的响应。结果表明, 三次沙尘事件后, K2站位的颗粒有机碳通量、叶绿素浓度均有明显增加, 即沙尘事件对北太平洋副极区海洋初级生产力存在促进作用。     

典型自然源气溶胶沉降引起的海洋初级生产响应

大气沉降是陆源物质向海洋输入营养盐的重要方式,沙尘、野火和火山喷发均能够产生气溶胶,这些典型的自然源气溶胶在风场的作用下,能够进行远距离的输运,期间由于沉降作用进入海洋,为上层海洋提供限制性营养盐促进海洋浮游植物生长,提升海洋的初级生产力,促进碳循环过程。以海表叶绿素浓度作为海洋初级生产力的重要指标,通过海表叶绿素浓度的响应,探究沙尘、野火和火山这三种典型自然源气溶胶的传输路径及其沉降对海洋初级生产的影响。结果显示,海洋初级生产对气溶胶沉降的响应不仅与气溶胶排放类型有关,也与温度、动力过程、光合有效辐射等海域初级生产影响因素有关,体现了海洋初级生产对自然源气溶胶的敏感性,自然源气溶胶沉降所驱动的海洋初级生产在全球碳循环中具有重要的潜在影响。     

中国海洋碳循环生物地球化学过程研究的主要进展(1998-2002)

阐述了1998-2002年期间中国海洋碳循环及其生物地球化学过程研究的3个主要进展部分：（1）海-气二氧化碳通量过程；（2）海水中碳及其生物地球化学循环；（3）入海河流流域土壤和沉积物在海洋碳循环中的作用；海洋与陆家容纳了近一半人类排放的二氧化碳，另外的50%被释放到大气中，海洋在缓和二氧化碳温室效应方面的作用不言而喻的，海洋储有的碳主要以无机碳的碳酸盐（CO3^2-）和碳酸氢盐（HCO3^-）的形式存在。海洋生态系统通过生物泵的作用驱动大气CO2进入海洋，在表面混合层中，由于生物的光合作用，CO2不断被转化成有机碳和生物碳酸盐，并进一步从表层CO2向深层转移，形成了海洋碳循环的主要途径，海洋水体中碳循环过程受到河口与近海碳的形态，转化，分布，迁移和生物生产过程等影响，海洋生物泵明显影响着海洋对空气中CO2的容量，春季和冬季东中国海皆为大气二氧化碳的汇，夏季皆为二氧化碳的源，秋季渤海与北黄海为二氧化碳的汇，南黄海与东海是二氧化碳的源。入海河流流域土壤，非入海河流流域的土壤和海洋沉积物在碳的来源，分布，含量以其迁移循环中具有重要的作用。     

珠江口横门大气氮、磷干湿沉降的初步研究

通过对2006年12月至2007年11月中山横门的大气沉降采样分析, 初步探讨了珠江口大气氮、磷干湿沉降的特征。结果表明, 观测期间铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、总氮(TN)、总磷(TP)降雨量加权平均浓度分别为0.82、0.52、2.14、0.039mg.L-1, 干湿总沉降通量分别为1.584、1.142、4.295和0.055g.m-2.a-1。NH4+-N、NO3--N和TN干、湿沉降通量相当, 而TP以湿沉降为主。TN大气沉降通量春、夏、秋三季相当, 均明显高于冬季, TP则以夏季最大, 秋季次之, 而冬季最小。     

中国东部海域大气气溶胶入海通量的研究

根据中国东部海域气溶胶浓度及分级采样资料,计算得出黄海、东海及日本以南海域沙尘气溶胶的代表元素铝(Al)每月干沉降通量分别为42.8、18.3、5.2mg/m2;其中各海域春季的干沉降通量均占全年干沉降通量的40%以上.相应每月总沉降通量分别为54.1、29.8、10.5mg/m2.渤海、黄海、东海及日本以南海域每年沙尘气溶胶总沉降通量分别为26.4、9.3、5.1、1.8g/m2.东海污染元素总沉降通量以春季最大,夏、秋季次之,冬季最小.日本以南海域锑(Sb)元素总沉降通量的季节分布为冬季最大,夏、秋季次之,秋季最小;硒(Se)元素总沉降通量的最大值出现在夏季,其他季节分布比较均匀.     

均相沉淀法制备Ni(OH)_2和NiO纳米晶

以ＮｉＳＯ４·６Ｈ２Ｏ 为主要原料、以ＣＯ（ＮＨ２）２ 为沉淀剂,采用均相沉淀法合成了纳米级Ｎｉ（ＯＨ）２ 和ＮｉＯ粉末,用Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ） 、差热分析（ＤＴＡ） 等实验手段对样品的热稳定性、相转变温度、相结构和粒子形状等进行了表征。结果表明所合成的ＮｉＯ粉末的粒径约为６ｎｍ ,且基本成球形。     

海口港沉积参量遥感研究

利用卫星遥感对同一地区重复成像的特点，采用从港湾不同时相的影像中提取不同潮位的水域面积的方法，建立潮位面积算式和采用分层求和的方法，建立沉 积参量算式。利用沉积参量算式和潮位面算式计算了海口港两个同时段的０ｍ以浅的沉积参量；１９６５－１９８４年时段沉积总量为４．５９×１０＾８ｍ＾３，沉积速率为２．４×１０＾５ｍ＾３／ａ；１９８４－１９９０年时段，沉积总量为－８．４×１０＾５ｍ＾３，沉积速率为－１．     

Electroluminescence of double-doped diamond thin films

A new electroluminescence device is fabricated by microwave plasma chemical vapour deposition system and electron beam vapour deposition system. It is comprised of highly doped silicon/diamond/boron/nitrogen-doped diamond/indium tin oxide thin films. Effects of process parameters on morphologies and structures of the thin films are detected and analysed by scanning electron microscopy, Raman spectrometer and x-ray photoelectron spectrometer. A direct-current (DC) power supply is used to drive the electroluminescence device. The blue light emission with a luminance of 1.2 cd·m^{- 2} is observed from this double-doped diamond thin film electroluminescence device at an applied voltage of 105 V.     

围海工程对邻近港区泥沙回淤的影响研究—以漳州港招商局中银码头区为例

针对港区附近围海造地造成的港区泥沙回淤量增大问题，以漳州港招商局中银码头区为例，全面分析了漳州港海域的地形地貌、水动力特征、泥沙特性和岸滩自然演变。根据工程建设前后地形变化，结合岸线回填量和九龙江输沙资料，分析了围海造地对岸滩演变及港区码头回淤的影响。研究表明，围海工程实施后，邻近港区的泥沙回淤由自然回淤、滩地抬高和回填引起的浑水回淤三部分组成。当围海工程结束，新岸滩调整达平衡后，泊位及港池的回淤将逐渐降至正常自然回淤强度。     

青岛地区大气沉降物中碳水化合物初步研究

青岛地区大气沉降物中溶解态碳水化合物平均浓度为３．３ｍｇ／Ｌ，明显高于河水与海水。１９９１年６－１２月ＤＣＨＯ通过大气向海洋输送的通量为８４０．９ｍｇ／ｍ＾２，ＤＣＨＯ浓度与降雨量呈岁相关，且ＤＣＨＯ浓度及沉降量的季节变化明显。酸雨使得ＤＣＨＯ浓度升高，改变了碳水化合物在液固相间的分配。     

堤前远破波运动与冲淤形态

利用数值波浪水槽,对远破波作用下堤前波浪运动进行了数值模拟。分析了堤前速度场的变化,指出堤前波浪运动在一个波周期内可分为向堤波和离堤波。波浪在距堤约L/2处破碎后向堤冲击并沿堤面爬升,称为向堤波;波浪从堤面最高处回落与向堤波相遇并破碎,称为离堤波。堤前远破波的前半个周期的向堤波速度场大于后半个周期的离堤波速度场,且堤前波浪运动在一个波周期内的前半个周期和后半个周期完全不同。床面某点(L/4,3L/4)的速度在一个波浪周期内随时间呈向堤和离堤变化,向堤速度最大值大于离堤速度的最大值。利用堤前速度场的研究成果,进一步分析了远破波作用下堤前海床冲淤形成过程,完善了冲淤机理。     

Delaunay三角网在河床冲淤计算中的应用

冲淤计算是河流、海岸、港区等水域分析和预测水下地表变化的基础。通过收集不同时期水下地形高程值，基于Delaunay三角网生成的数字高程模型，以三维空间垂直三棱柱体为基本单元，计算出河、海床面局部空间区域体积变化量。利用VBA强大的可视化用户界面及其编程语言，以国家大型工程为应用实例，开发出嵌入于AutoCAD环境中的冲淤量自动计算程序。