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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

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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

基于动态湿度传感的穿戴式呼吸功能检测系统:肺功能测量原理与实验对照

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物理学报 2024年第3期73卷 318-333页

作者：卢昌盛蒋泽荣王晓李轲轶林桂阳杨瑛琦林益华郑冠英谢宝松刘向阳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水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361102 厦门柯迪森科技有限公司厦门361015 厦门大学医学院厦门361102 福建省立医院呼吸与危重症医学科福建医科大学省立临床医学院福州350001 厦门大学附属第一医院呼吸与危重症医学科厦门361003

传统的肺功能检测仪是基于测量呼气和吸气期间的气流和压力变化来评估受测者的呼吸功能.这些技术主要基于机械式压差传感器或涡轮传感器,通过测量受测者口腔吹气和吸气的能力来评估其肺功能.其所测得的肺功能参数包括峰值呼气流量(peak ... 详细信息

传统的肺功能检测仪是基于测量呼气和吸气期间的气流和压力变化来评估受测者的呼吸功能.这些技术主要基于机械式压差传感器或涡轮传感器,通过测量受测者口腔吹气和吸气的能力来评估其肺功能.其所测得的肺功能参数包括峰值呼气流量(peak expiratory flow,PEF)和用力肺活量(forced vital capacity,FVC)等.本文报道了基于动态湿度传感技术发展而来的穿戴式呼吸功能检测系统(穿戴式呼吸波谱仪).基于湿度传感器的特点,对呼吸检测原理与设备的定量设计与模拟潮气实验进行了全面的探索.根据达西定律,通过穿戴式呼吸波谱仪的气体流量与其内外压差成正比关系,该系统符合压差式传感原理.以此为基础,根据其结构特点,建立PEF和FVC与传感器电信号变化的定量关系.实验结果验证了波谱仪内相对湿度的最大变化率与PEF呈线性正相关的关系.波谱仪的模拟潮气实验结果表明,测试范围为180—840 L/min条件下,PEF的示值误差小于10%,相邻测试误差小于5%,频率响应测试误差小于12%,符合呼气峰值流量计行业标准的要求.此外,将传统便携式肺功能检测仪作为对照,进行不同PEF(300—720 L/min)和FVC(3—6 L)条件下的模拟潮气实验.结果表明,波谱仪所测PEF和FVC的平均示值误差分别约为0.35%和0.23%,均远远小于便携式肺功能检测仪,充分验证了该系统对肺功能实时评估的准确性和可靠性.更重要的是,在模拟自由呼吸条件(PEF为12—24 L/min,FVC为0.5—0.7 L)下,波谱仪的电信号变化与自由呼吸体积仍呈线性关系.因此,穿戴式呼吸波谱仪可对人体自然、微弱的鼻呼吸,进行自由、动态、定量的长期监测.所测量人们的自由呼吸波谱在人体肺功能实时监测以及呼吸系统疾病远程监测方面,具有巨大的应用潜力.

关键词：柔性传感呼吸功能检测呼吸波谱

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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

福建沿海葡萄牙牡蛎遗传多样性和遗传结构分析

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大连海洋大学学报 2024年

作者：张钰霆吴镇李聪陈火荣黄泽坤何水清张智穆景利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闽江学院地理与海洋学院福建省渔业资源监测中心

为研究福建沿海葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)天然群体的遗传结构和遗传多样性，根据线粒体COI 基因序列对福建沿海自然海区(福清、莆田、泉州和东山)的373个牡蛎进行鉴定，发现62个葡萄牙牡蛎，所占比例为16.6%；随后，采用GBS简... 详细信息

为研究福建沿海葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)天然群体的遗传结构和遗传多样性，根据线粒体COI 基因序列对福建沿海自然海区(福清、莆田、泉州和东山)的373个牡蛎进行鉴定，发现62个葡萄牙牡蛎，所占比例为16.6%；随后，采用GBS简化基因组测序技术对这4个葡萄牙牡蛎地理群体(福清12个，莆田12个，泉州10个，东山12个)进行遗传多样性以及遗传分化和遗传结构分析。结果表明：4个葡萄牙牡蛎群体的观测杂合度值(Ho)为0.243～0.271，其中，东山群体具有最高的Ho值(0.271)，福清群体的Ho值最低(0.243)；4个群体之间的遗传分化系数Fst介于0.0210～0.0368，其中，东山群体和泉州群体的遗传分化系数Fst最高(0.0368)；遗传结构分析显示，东山群体单独为一个类群，福清、莆田和泉州为另一个类群。研究表明，福建沿海葡萄牙牡蛎群体的遗传多样性处于较低水平，揭示了存在种质资源退化问题；在种群分化方面，东山群体与福清、莆田和泉州3个群体形成了较明显的遗传分化。

关键词：葡萄牙牡蛎 GBS简化基因组测序遗传多样性遗传结构

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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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