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刺参(Apostichopus japonicus)幼参对高温和低盐协同胁迫的生理响应:生长和诱导型热休克蛋白基因表达

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海洋学报 2022年第2期44卷 94-101页

作者：于姗姗李学玉何振平王青林孙桂清付仲河北科技师范学院海洋资源与环境学院河北秦皇岛066004 河北省海洋动力过程与资源环境重点实验室河北秦皇岛066004 秦皇岛市海洋生境与资源重点实验室河北秦皇岛066004 河北省海洋生物资源与环境重点实验室河北秦皇岛066004 河北省海洋与水产科学研究院(河北省海洋渔业生态环境监测站) 河北秦皇岛066004

全球气候变化背景下的极端高温和强降雨频发天气导致的养殖池塘持续性的高温和低盐环境给刺参池塘养殖带来了严峻的挑战。为了研究刺参对高温和低盐环境的生理响应,本实验分析了高温和低盐协同胁迫对刺参幼参生长及诱导型hsp70和hsp90... 详细信息

全球气候变化背景下的极端高温和强降雨频发天气导致的养殖池塘持续性的高温和低盐环境给刺参池塘养殖带来了严峻的挑战。为了研究刺参对高温和低盐环境的生理响应,本实验分析了高温和低盐协同胁迫对刺参幼参生长及诱导型hsp70和hsp90基因表达的影响。实验设置4个温度梯度(16℃、20℃、24℃和28℃)和3个盐度梯度(22、27和32),共12个不同的胁迫组。经过40 d的长期胁迫,研究发现,随着温度的升高和盐度的降低,幼参的体重增加量减少,并在高温、低盐组出现体重负增长。长期胁迫提高了刺参幼参的诱导型hsp70和hsp90基因表达量,从而在一定程度上增强了对极端天气的抵抗能力。同时,高温下盐度22处理组刺参幼参诱导型hsp70和hsp90基因的表达量较盐度27条件下低。双因子方差分析结果显示,高温和低盐对幼参特定生长率和诱导型hsp70和hsp90基因表达量的交互作用均不显著,并且盐度对诱导型hsp70和hsp90基因表达量没有显著的影响。因此,相较低盐,高温对刺参幼参的影响更大,可作为刺参育种的选择压力。在高温期应该采取有效措施降低海水温度,并防止极端天气造成的养殖水体温度分层。该研究丰富了刺参生理生态学理论,可为刺参良种选育工作提供思路,并为指导极端天气下刺参生产实践活动提供一定的理论依据。

关键词：高温低盐协同胁迫刺参生长热休克蛋白

2010~2019年北黄海海域长序列海量温盐数据分析与处理方法

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海洋与湖沼 2022年第1期53卷 49-61页

作者：陈晓刘长华刘志亮王旭王春晓贾思洋河北科技师范学院海洋科学研究中心河北秦皇岛066004 中国科学院海洋研究所山东青岛266071 河北省海洋动力过程与资源环境重点实验室河北秦皇岛066004

保障长期连续的数据完整性和质量可靠性是进行浮标数据应用的首要问题。本文基于中国科学院近海观测研究网络黄海站位于北黄海长海县附近海域的五套浮标于2010~2019年连续10 a采集到的海洋表层温盐数据,进行数据分析与处理方法的研究。... 详细信息

保障长期连续的数据完整性和质量可靠性是进行浮标数据应用的首要问题。本文基于中国科学院近海观测研究网络黄海站位于北黄海长海县附近海域的五套浮标于2010~2019年连续10 a采集到的海洋表层温盐数据,进行数据分析与处理方法的研究。为了辨识原始温盐数据中的异常值,综合运用极值法、拉依达准则和箱型图法给出适合温盐的异常数据分析与处理方法,并基于2σ原则和箱型图法修正了温盐界限。为了解决温盐数据的缺失问题,提出SoftImpute与IterativeImpute相结合的插补方法,有效降低了温盐数据的标准差。研究结果表明,采用本文的方法可有效消除异常和插补缺失,修正数据中的异常点,得到连续、平滑、具有显著年际变化特征与趋势的温盐数据分析曲线,也可增加对该海域海洋温盐特征、变化规律和发展趋势等的深入理解,为海上现场观测数据处理提供借鉴,并为后续应用研究提供更高质量的数据。

关键词：北黄海水温盐度异常数据缺失数据插补处理

南海北部大陆边缘沉积物波分布特征及形成机制研究进展

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地学前缘 2023年第2期30卷 81-95页

作者：刘晓磊李伟甲陆杨李星宇张淑玉余和雨中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061

深海沉积物波形成过程研究对于重建古气候、古海洋、古构造以及海洋油气、天然气水合物等资源开发均具有重要意义,而南海北部大陆边缘因其复杂的构造沉积体系、独特的地形地貌以及丰富的矿产资源,是深海沉积物波形成演化研究的热点海域... 详细信息

深海沉积物波形成过程研究对于重建古气候、古海洋、古构造以及海洋油气、天然气水合物等资源开发均具有重要意义,而南海北部大陆边缘因其复杂的构造沉积体系、独特的地形地貌以及丰富的矿产资源,是深海沉积物波形成演化研究的热点海域。本文系统总结了当前南海北部大陆边缘沉积物波相关研究进展,通过梳理前人关于南海沉积物波重点发育区域的系列工作,分析了自琼东南海域至台西南海域沉积物波的发育水深、坡度、波长、波高及波峰特征等内容,并讨论了不同区域沉积物波的成因机制与主控因素。其中台湾造山运动及北太平洋深部底流对台西南海域沉积物波影响强烈,珠江口海域则以内波作用为特点,同时发现南海沉积物波具有天然气水合物聚集的优越地质条件。但现有研究多局限于单一因素影响,缺少南海西南部沉积物波发育现状,缺乏海底原位观测手段。因此,后续研究应重视沉积物波形成的多因素动力过程耦合机制,深化南海南部沉积物波发育研究,同时加强海底地球物理探测技术和原位综合长期观测技术研究,为深入认识深海沉积物波形成演化过程提供技术支撑,助力海洋开发工程的安全建设。

关键词：南海北部沉积物波成因发育特征

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菲律宾海板块东南边界地质过程与研究展望

海洋地质与第四纪地质 2023年第5期43卷 50-63页

作者：鄢全树袁龙闫施帅刘振轩吴增石学法自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 山东省深海矿产资源开发重点实验室青岛266061

晚中生代期间,由于古太平洋俯冲板片俯冲于欧亚板块之下,从而在欧亚大陆东缘存在一条巨型的类似于现今太平洋东侧的安第斯型俯冲带。岩浆活动记录显示,70 Ma左右,可能由于外来的正地形地体拼贴上该俯冲带,从而导致这条巨型安第斯型俯冲... 详细信息

晚中生代期间,由于古太平洋俯冲板片俯冲于欧亚板块之下,从而在欧亚大陆东缘存在一条巨型的类似于现今太平洋东侧的安第斯型俯冲带。岩浆活动记录显示,70 Ma左右,可能由于外来的正地形地体拼贴上该俯冲带,从而导致这条巨型安第斯型俯冲带逐渐消失,欧亚大陆东缘逐渐从主动大陆边缘变为被动大陆边缘。然而,新生代早期以来,伴随着菲律宾海板块从赤道北移,该被动大陆边缘又重新活化,变为主动大陆边缘,并逐渐形成了巨型的沟-弧-盆系统,期间西太平洋地区大致经历了三期的弧后扩张,即始新世、渐新世—中新世、上新世以来,且菲律宾海板块正好包括了这3个扩张期的弧后扩张盆地:西菲律宾海盆、四国海盆-帕里西维拉海盆以及马里亚纳海槽。本文详细总结了太平洋板块与次级的板块—菲律宾海板块及卡罗琳板块的地质演化历史,且详细探讨了以上3个主要板块之间相互作用的典型区域(菲律宾海板块东南侧)的地质学和岩石学特征以及尚存在的重要科学问题,并展望了未来该区域的研究方向。

关键词：岩浆活动地质过程太平洋板块卡罗琳板块菲律宾海板块

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深海滑坡研究进展

海洋地质与第四纪地质 2022年第1期42卷 222-235页

作者：宋晓帅孙志文朱超祁范智涵朱娜贾永刚于开宁中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266061 海南省海洋地质资源与环境重点实验室海口570206 河北地质大学河北省高校生态环境地质应用技术研发中心石家庄050031

随着深水油气资源开发、天然气水合物试采和海底管线铺设等人类工程活动的日益增多,影响资源开采和工程施工的深海地质灾害备受关注。深海滑坡作为主要深海灾害,其不稳定性研究具有重要的科学意义和实际价值。本文总结了国内外深海滑坡... 详细信息

随着深水油气资源开发、天然气水合物试采和海底管线铺设等人类工程活动的日益增多,影响资源开采和工程施工的深海地质灾害备受关注。深海滑坡作为主要深海灾害,其不稳定性研究具有重要的科学意义和实际价值。本文总结了国内外深海滑坡的研究历程,梳理了深海滑坡的形态结构及类型、深海滑坡研究的方法手段,讨论了地震与断层活动、天然气水合物分解两个重要因素对深海斜坡不稳定性的影响。近十年来,随着一些新方法的涌现,研究热点已由深海滑坡的形态结构及分类等转移到深海滑坡的触发机制、滑动过程原位观测等方面。但现场调查技术、物理模拟试验和数值模拟试验仍是深海滑坡研究的主要方法手段,ROV/HOV等非常规技术也在逐步应用于深海滑坡的研究中。深海滑坡的产生通常是由海床内部地质作用和外部水动力作用共同引起,多种触发机制对深海滑坡的耦合作用及新触发机制对深海滑坡的影响仍是未来研究的重点。

关键词：深海滑坡形态结构滑坡类型稳定性分析

西菲律宾海盆DSDP-292站位熔岩的岩浆过程研究

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矿物岩石地球化学通报 2023年第4期42卷 769-785页

作者：袁龙鄢全树石学法自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 山东省深海矿产资源开发重点实验室山东青岛266061

自新生代早期以来,菲律宾海板块发生了一系列的板内岩浆活动,形成了大量的海底高原(本哈姆高原和乌尔达内塔高原等)和小海山。关于这些海底高原和小海山的成因,目前仍存在争议,尤其是其深部动力学背景和精细的岩浆过程需要进一步制约。... 详细信息

自新生代早期以来,菲律宾海板块发生了一系列的板内岩浆活动,形成了大量的海底高原(本哈姆高原和乌尔达内塔高原等)和小海山。关于这些海底高原和小海山的成因,目前仍存在争议,尤其是其深部动力学背景和精细的岩浆过程需要进一步制约。本文对深海钻探计划(DSDP)31航次(292站位)期间在本哈姆隆起获取的玄武岩中的斜长石和单斜辉石开展了详细的岩相学和原位主、微量元素地球化学分析。结果表明,斜长石具有多种不平衡特征,其核-边结构主要受到多期次岩浆补给影响。292站位熔岩的研究表明,本哈姆隆起熔岩至少经历了两期岩浆活动。温压计算结果表明,斜长石和单斜辉石斑晶的核部和边部分别形成于地壳深部和浅部岩浆房。结合本哈姆隆起其他位置样品的历史研究成果,本文认为本哈姆隆起具有板内的构造背景,可能与地幔柱有关。

关键词：本哈姆隆起岩浆活动环带结构岩浆混合

渗流对潮沟沟壁崩塌影响的三维物理模型试验研究

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水科学进展 2023年第2期34卷 290-298页

作者：龚政唐帅赵堃张凯丽河海大学江苏省海岸海洋资源开发与环境安全重点实验室江苏南京210098

潮沟在海岸动力作用下因沟壁崩塌而频繁地迁移摆动,显著影响潮滩-潮沟系统的稳定性。现有研究多关注涨潮时期潮沟内部的水流冲刷,落潮期间的渗流侵蚀过程却少有涉及,亟需研究渗流对潮沟沟壁稳定性的影响机制。本研究通过物理模型试验探... 详细信息

潮沟在海岸动力作用下因沟壁崩塌而频繁地迁移摆动,显著影响潮滩-潮沟系统的稳定性。现有研究多关注涨潮时期潮沟内部的水流冲刷,落潮期间的渗流侵蚀过程却少有涉及,亟需研究渗流对潮沟沟壁稳定性的影响机制。本研究通过物理模型试验探究渗流对潮沟沟壁崩塌的影响,从沟壁崩塌类型、沟壁线变化过程和沟壁后退速率3个方面开展分析。研究结果表明:沟壁破坏类型与渗流水头相关,渗流水头的增加导致破坏类型由悬臂破坏转变为张拉破坏;沟壁后退速率与渗流水头之间存在正相关关系。本研究揭示了渗流作用下潮沟沟壁崩塌的力学机理,阐明了落潮不同阶段沟壁的崩塌过程,对研究潮沟演变有重要意义。

关键词：沟壁崩塌渗流物理模型潮沟潮滩

秦皇岛海域春季海月水母碟状幼体空间分布及其与海洋环境因子的关系

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生态环境学报 2021年第6期30卷 1240-1248页

作者：薛力园刘志亮宋伟安颖袁晓博陈晓河北科技师范学院海洋科学研究中心河北秦皇岛066004 河北省海洋动力过程与资源环境重点实验室河北秦皇岛066004 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

基于2020年春季秦皇岛海域水母幼体和海洋环境调查数据,分析该海域春季海月水母(Aurelia sp.)幼体丰度的空间分布特征,并探讨了海月水母幼体空间分布与海洋环境因子之间的关系。水母幼体样品利用标准的浅水Ⅱ型浮游生物网(网口内径31.6 ... 详细信息

基于2020年春季秦皇岛海域水母幼体和海洋环境调查数据,分析该海域春季海月水母(Aurelia sp.)幼体丰度的空间分布特征,并探讨了海月水母幼体空间分布与海洋环境因子之间的关系。水母幼体样品利用标准的浅水Ⅱ型浮游生物网(网口内径31.6 cm,网衣孔径160μm)采用全水柱拖网方式进行采集。调查结果显示,4月秦皇岛海域水体温度范围在9.8—12.2℃之间,近岸水体温度高,离岸水体逐渐降低。盐度范围在31.49—32.03之间,受河流冲淡水的影响,汤河口和新开河口水体盐度较低。溶解氧质量浓度范围在7.70—9.56 mg·L^(−1)之间,在新开河口较低,高值区分布在石河口、莲花岛和金山嘴外侧海域。水体pH范围在8.01—8.32之间,在汤河口和新开河口水域较低。4月海月水母主要以碟状体形式存在,伞径范围在1—10 mm之间。海月水母碟状幼体丰度分布中心位于金梦海湾内莲花岛水域。该水域海月水母碟状幼体丰度最高(94 ind·m^(−3)),伞径较小,在1—1.5 mm之间。金梦海湾以外水域,海月水母碟状幼体伞径逐渐增大,丰度较少。4月莲花岛水域温暖、富氧和低盐的水体环境为海月水母碟状幼体的大量聚集提供了有利条件。统计分析结果显示,海月水母碟状幼体丰度与海水盐度呈极显著负相关性(P<0.01),与温度和溶解氧含量呈显著正相关性(P<0.05);海月水母碟状幼体伞径与海水温度呈极显著负相关性(P<0.01)。综上,该海域海月水母为本地生长型,研究结果为深入研究该海域海月水母的时空变化规律及关键驱动因子提供了基础数据。

关键词：海月水母碟状幼体丰度伞径空间分布环境因子秦皇岛海域

黄河三角洲极端风暴诱发地质灾害研究进展及对策

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海洋地质前沿 2022年第11期38卷 28-39页

作者：刘晓磊张淑玉郑杰文贾永刚中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266061

受全球气候变化影响,河口三角洲及沿海地区极端风暴事件发生频率及其危害性不断加剧。风暴事件中海底沉积物在波浪荷载作用下产生压密固结、液化流变等动态响应,并伴随粒度成分、力学强度、结构分层等一系列海床工程地质性质的变化,诱... 详细信息

受全球气候变化影响,河口三角洲及沿海地区极端风暴事件发生频率及其危害性不断加剧。风暴事件中海底沉积物在波浪荷载作用下产生压密固结、液化流变等动态响应,并伴随粒度成分、力学强度、结构分层等一系列海床工程地质性质的变化,诱发侵蚀、滑坡等海洋地质灾害,严重影响海洋资源开发工程及生态环境安全。黄河三角洲特殊的地理位置、气候特点和沉积特性,决定了其成为我国海洋地质灾害最多发的地区之一,是开展极端风暴事件下地质灾害机理与防控研究的理想试验场。近年来,海洋工程地质领域围绕风暴水动力-海底沉积物相互作用与致灾机理开展了大量研究,特别在极端风暴诱发海床液化、侵蚀冲刷、变形滑动的灾害特征、机制与定量评价方面取得了重要创新性成果,为全球气候背景下的海洋工程地质评价和防灾减灾提供了理论指导。今后应进一步加强多学科交叉与产学研联合攻关,在海洋地质灾害链生机制、灾害综合监测预警技术、海洋工程灾害防控技术等方面力争突破,不断提升我国海洋地质灾害应对能力。

关键词：极端风暴事件海洋工程地质灾害防控黄河三角洲液化侵蚀冲刷变形滑动