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春季青藏高原积雪年际变率的年代际转型对东亚夏季风影响的研究进展

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大气科学 2024年第1期48卷 321-332页

作者：张超段安民厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102

冬春青藏高原积雪异常是东亚夏季风的重要预测因子之一。本文系统回顾了近20年关于青藏高原积雪年际变率的年代际转型影响东亚夏季风的相关研究,主要结论如下:(1)20世纪90年代初春季青藏高原积雪的年际变率从东西偶极型转变为全区一致型... 详细信息

冬春青藏高原积雪异常是东亚夏季风的重要预测因子之一。本文系统回顾了近20年关于青藏高原积雪年际变率的年代际转型影响东亚夏季风的相关研究,主要结论如下:(1)20世纪90年代初春季青藏高原积雪的年际变率从东西偶极型转变为全区一致型,这主要受北太平洋、热带大西洋海温异常变化的影响,也与南极涛动、北极涛动的变化密切相关;(2)春季青藏高原积雪年际变率的年代际转型可通过影响东亚高层的副热带西风急流和低层的水汽输送,进而影响东亚夏季风降水格局变化;(3)青藏高原积雪异常可通过“高原大气河”的机制影响梅雨雨带;(4)大西洋年代际振荡可调节春季青藏高原积雪与梅雨降水关系的年代际变化,当大西洋年代际振荡为正(负)位相时,春季青藏高原积雪与梅雨的关系加强(减弱)。最后,本文对青藏高原积雪异常影响东亚季风变化的关键科学问题进行了讨论与展望。

关键词：青藏高原积雪东亚夏季风降水

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古气候模拟中古地理边界条件重建的不确定性研究

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古地理学报 2024年

作者：朱广坤张彧瑞覃国金近海海洋环境科学国家重点实验室厦门大学海洋与地球学院

随着气候模式在古气候研究中的应用越发广泛,更加准确的古地理边界条件重建成为研究深时气候变化机制的关键,而古地理边界条件重建过程中的不确定性却少有人关注。本研究基于古海陆分布、古海深、古地形重建方法及资料选择,研究古地理... 详细信息

随着气候模式在古气候研究中的应用越发广泛,更加准确的古地理边界条件重建成为研究深时气候变化机制的关键,而古地理边界条件重建过程中的不确定性却少有人关注。本研究基于古海陆分布、古海深、古地形重建方法及资料选择,研究古地理边界条件重建过程中的不确定性以及其对气候模式模拟结果的影响。结果显示,重建过程中板块运动模型的选择、海陆分布的修正、海洋洋壳年龄数据的更新、大洋深度一洋壳年龄关系模型选择、沉积物模型选择以及古地形高度代用指标的选择都会导致不同的古地理边界条件重建结果。更重要的是,这种古地理边界条件的差异会进一步影响模式模拟结果中的温度、盐度以及洋流等重要的气候环境变量。这表明重建气候模式中古地理边界条件时需根据具体需求合理选择重建资料,同时也需基于密集和可靠的代用指标进一步优化重建资料,从而减少古地理边界条件对古气候模式结果可靠性的影响。

关键词：古气候气候模式古地理重建古气候边界条件古气候模拟

中国深度参与全球海洋生物多样性保护的研究与展望

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科学通报 2024年第12期69卷 1598-1612页

作者：林昕李艺王磊吴思扬王宏伟石哲萱陈治学张欣宜章紫曦柳欣戴民汉厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 厦门大学海洋与地球学院厦门361102 厦门大学环境与生态学院厦门361102 自然资源部第三海洋研究所自然资源部海洋生态保护与修复重点实验室厦门361005

海洋是全球生物多样性的宝库,目前全球海洋的保护面积不足10%.世界各国如何携手实现“30×30”目标,将面临诸多争议与挑战,全球海洋治理体系正在发生变革.海洋生物多样性保护已成为未来全球海洋治理的重要议题,中国应抓住契机,规划路径... 详细信息

海洋是全球生物多样性的宝库,目前全球海洋的保护面积不足10%.世界各国如何携手实现“30×30”目标,将面临诸多争议与挑战,全球海洋治理体系正在发生变革.海洋生物多样性保护已成为未来全球海洋治理的重要议题,中国应抓住契机,规划路径,以实现深度参与.本文通过对全球海洋生物多样性议题发展过程中的关键事件开展溯源分析,系统梳理了全球海洋生物多样性保护的现行治理机制与发展趋势,并基于该领域代表性的国际调查评估,重点剖析全球海洋生物多样性的现状以及未来实现“30×30”目标将要面临的挑战.综合以上,对中国未来深度参与全球海洋生物多样性保护的实施路径进行思考与展望.面对国际形势与国家需求,中国应首先夯实科技支撑,加快构建自主化、智能化和国际化的海洋生物多样性观测网络与基础数据库.以科技引领海洋强国建设,支撑中国积极参与重塑全球海洋治理秩序,为海洋资源的可持续开发与利用提供中国方案.

关键词：海洋生物多样性全球海洋治理 “30×30”目标 BBNJ协定可持续发展命运共同体

东海六个国家级海洋保护区鱼类多样性和连通性

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生物多样性 2024年第6期32卷 92-106页

作者：姜熠辉刘岳曾旭林喆滢王楠彭吉豪曹玲曾聪上海交通大学海洋学院上海200030 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102

全球气候变化和人类活动影响对沿海生态系统造成了巨大压力,而建立海洋保护区网络被认为是应对这双重压力的重要手段。为了保护东海丰富的生物资源,我国自20世纪末已建立了多个保护区,但目前生物多样性以及连通性的研究不足以有效支撑... 详细信息

全球气候变化和人类活动影响对沿海生态系统造成了巨大压力,而建立海洋保护区网络被认为是应对这双重压力的重要手段。为了保护东海丰富的生物资源,我国自20世纪末已建立了多个保护区,但目前生物多样性以及连通性的研究不足以有效支撑东海生物多样性保护与可持续发展。为此,本研究选取了东海城洲岛国家级海洋公园(城洲岛)、深沪湾海底古森林遗迹国家级自然保护区(深沪湾)、湄洲岛国家级海洋公园(湄洲岛)、平潭综合实验区海坛湾国家级海洋公园(平潭岛)、洞头国家级海洋公园(洞头岛)和玉环国家级海洋公园(玉环)6个国家级海洋保护区,在保护区内近岸海域采集不同季节的eDNA样品并测量水环境参数,通过对鱼类群落组成分析预测保护区间的生物多样性及其潜在连通性。在采集到的71个样品中,共获得了5,069,193条序列,包括46,309个分子操作分类单元(molecular operational taxonomic units,MOTUs),其中保护区内共享MOTUs的丰度占比基本都超过40%。虽然不同保护区间环境参数存在显著差异,但是生物多样性指数和群落组成差异性检验显示不同保护区间鱼类组成不存在显著差异(P>0.05),仅存在季节差异。高占比的共享MOTUs以及无显著空间分化的群落组成可能意味着这些保护区间存在较强的连通性,具备建立海洋保护区网络的潜力。对保护区生态网络结构的进一步分析表明,不同保护区的生态网络存在差异,洞头岛、玉环、深沪湾保护区的网络结构较为稳健,而湄洲岛和平潭岛保护区则相反,这表明不同保护区的保护效果存在一定差异,这可能与保护区的面积和管理有关。本研究不仅为东海近岸群落连通性研究提供了参考,同时也为东海保护区的管理和建设提供直接支撑。

关键词：海洋保护地保护区网络环境DNA 网络分析连通性生物多样性

基于优化的同位素示踪法量化寡营养盐海域痕量氨氧化速率

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环境化学 2024年

作者：张伟杰万显会徐敏马玉刘丽祝依凡高树基自然资源部南海调查中心自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门大学海洋与地球学院

氨氧化过程决定海洋氮素形态，产生并释放温室气体氧化亚氮，是海洋氮循环的核心路径之一.准确测量海洋氨氧化速率，是深入理解海洋氮循环动力过程的关键环节.然而，受限于海洋中总体低氨氮、低速率的特点，极大限制海洋尤其是寡营养盐... 详细信息

氨氧化过程决定海洋氮素形态，产生并释放温室气体氧化亚氮，是海洋氮循环的核心路径之一.准确测量海洋氨氧化速率，是深入理解海洋氮循环动力过程的关键环节.然而，受限于海洋中总体低氨氮、低速率的特点，极大限制海洋尤其是寡营养盐海域氨氧化速率的量化，亟需采用高灵敏度和高精度的方法提高对于痕量氨氧化速率的探测能力.本研究利用海水中低亚硝酸盐浓度的特点，通过适量添加亚硝酸盐，结合15N-NH4+标记培养，采用叠氮还原法测定培养前后NO2-的同位素比值(δ15N-NO2-)增量来计算氨氧化速率，大幅降低了氨氧化速率的检出限，获得了夏季南海北部海水氨氧化速率垂直分布剖面.水柱氨氧化速率为低于检出限至133.524 nmol·L-1·d-1.通过反硝化细菌法测定NO2-+NO3-（NOx-）的δ15N-NOx-值来计算氨氧化速率对比实验发现两方法结果一致，证实了本方法的可靠性.相较于反硝化细菌法，叠氮还原法测试氨氧化速率平均检出限0.002 nmol·L-1·d-1显著低于反硝化细菌法平均检出限0.018 nmol·L-1·d-1，从而大幅提升了对于寡营养盐海域氨氧化速率的探测能力.利用该方法更低检测限、且相较于细菌还原法更易于操作的特点，有望提升对于寡营养盐海域氨氧化和氮循环的探测和认知.

关键词：南海氨氧化速率叠氮还原法反硝化细菌法

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牡蛎礁生境:海岸带可持续发展的潜在碳汇

生态学报 2024年第7期44卷 2706-2716页

作者：王桃妮张子莲全为民厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 厦门大学海洋微型生物与地球圈层研究所福建省海洋碳汇重点实验室厦门361102 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点实验室上海200090

牡蛎礁生境是指由聚集的牡蛎和其他生物及环境堆积形成的复合生态系统,其固碳和储碳潜力巨大,在海岸带生态系统中发挥着重要的作用。然而,目前对牡蛎礁生境碳源与汇的认识仍存在不足,主要在于牡蛎钙化和呼吸作用都释放CO_(2),而碳源与... 详细信息

牡蛎礁生境是指由聚集的牡蛎和其他生物及环境堆积形成的复合生态系统,其固碳和储碳潜力巨大,在海岸带生态系统中发挥着重要的作用。然而,目前对牡蛎礁生境碳源与汇的认识仍存在不足,主要在于牡蛎钙化和呼吸作用都释放CO_(2),而碳源与汇的评估忽视了钙化、同化和沉积过程带来的整体碳汇价值及牡蛎礁生态系统功能带来的碳汇效应。因此,有必要重新认识牡蛎礁生境的碳汇价值。一方面,牡蛎礁生境的碳源和碳汇需要从牡蛎礁自身的整体碳循环中进行评估,包括牡蛎礁系统中的沉积、钙化、呼吸作用及侵蚀、再悬浮和再矿化作用;另一方面,牡蛎礁生态系统服务引起的碳汇效应需从牡蛎礁的生态系统服务价值角度进行评估,将生态系统服务价值及碳价值进行关联,从而纳入碳汇核算体系。从实现海岸带可持续增汇角度出发,综述了牡蛎礁生境中碳的源与汇;阐述了容易被人们忽视的微生物在牡蛎礁生境碳汇中的作用;以保护和生态修复为目的,进一步提出可实现牡蛎礁生境最大潜在碳汇的策略,以期为实现海洋负排放及践行“国家双碳战略”提供理论和技术支撑。

关键词：牡蛎礁碳汇负排放生态修复可持续发展

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硅质壳在药物递送应用领域的研究进展

中国生物工程杂志 2024年

作者：尤润宇王候杰高亚辉陈长平梁君荣厦门大学生命科学学院滨海湿地生态系统教育部重点实验室厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室

现有医药业的主要挑战是将治疗药物以有效浓度输送到人体特定区域（即患病组织），同时对健康组织的副作用最小。要实现这一重要目标，研发可高效装载和递送药物的载药系统成为了关键。硅藻硅质壳因其独特的多级微纳米孔隙、天然的精细... 详细信息

现有医药业的主要挑战是将治疗药物以有效浓度输送到人体特定区域（即患病组织），同时对健康组织的副作用最小。要实现这一重要目标，研发可高效装载和递送药物的载药系统成为了关键。硅藻硅质壳因其独特的多级微纳米孔隙、天然的精细微结构、可修饰的表面化学特性、优异的热稳定性、生物相容性、易获得性、以及环境友好性成为了研发药物递送系统的新兴生物功能材料。文中描述了硅藻硅质壳基于药物递送系统研发的结构特征、理化特性、以及生物安全性；比较了与其他硅基微纳米药物载体的异同点；综述了通过多样化硅质壳表面功能化策略实现不同载药体系构建的研究进展；探讨了所面临的挑战和未来研发方向。

关键词：硅藻硅质壳药物递送系统表面功能化

AlGaN基深紫外LED新型透明电极芯片及阵列器件消毒效率研究

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激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 451-458页

作者：林泽锋余路成周其程蔡叶杭苏法文黄生荣许飞雅陈小红李凌蔡端俊厦门大学物理科学与技术学院福建省半导体材料与应用重点实验室福建厦门361005 厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102 厦门瑶光半导体科技有限公司福建厦门361006

2019年新冠疫情席卷全球,给人类社会带来了巨大的影响和经济损失。AlGaN基深紫外发光二极管(DUVLED)作为新型高效消杀器件,引起了学术界广泛的研究,其中,深紫外透明电极对提升深紫外LED的光电性能至关重要。采用一种新型的高透明度(>90%... 详细信息

2019年新冠疫情席卷全球,给人类社会带来了巨大的影响和经济损失。AlGaN基深紫外发光二极管(DUVLED)作为新型高效消杀器件,引起了学术界广泛的研究,其中,深紫外透明电极对提升深紫外LED的光电性能至关重要。采用一种新型的高透明度(>90%)铜基核壳结构金属纳米丝(Cu@metal NSs)电极,实现深紫外LED光输出功率近一倍的提升。基于深紫外LED的阵列排布及配光优化,集成制造了180 mW深紫外LED消毒灯模组,经生物实验验证,对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的灭活率大于99.99%。更重要的是,高功率消毒器械对新型冠状病毒表现出大于99.9%的灭活性能。本工作有望推动未来新型结构的深紫外发光器件制造及其高效消杀应用。

关键词：深紫外发光二极管透明电极金属纳米丝杀菌消毒效率

同位素新技术揭示海洋化能自养硝化微生物受到浮游动物摄食的下行控制

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海洋学研究 2024年第2期42卷 125-128页

作者：倪司麟徐敏高树基厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102 海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

6月4日,厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室与海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室高树基教授团队(氮循环研究组)以“Top-down control of ammonia oxidizers by grazing in the North Pacific”为题在Geophysical Research Le... 详细信息

6月4日,厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室与海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室高树基教授团队(氮循环研究组)以“Top-down control of ammonia oxidizers by grazing in the North Pacific”为题在Geophysical Research Letters期刊上发表最新研究成果[1]。该研究将同位素优势引入经典的生物稀释法,原创“创新稀释法”,解决了海洋中难标记硝化微生物被摄食速率的测定难题。研究团队通过两个航次的现场调查,首次成功定量了海洋中氨氧化微生物的被摄食速率,并发现了海洋真光层底部的氨氧化微生物受到浮游动物摄食的强烈影响(受到强下行控制)。该研究为海洋中下行控制对硝化过程影响的相关研究提供了新思路。

关键词：国家重点实验室摄食速率海洋环境科学海洋资源利用海南大学下行控制稀释法化能自养