热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2021年第5期

• 河口挡潮闸对三角洲潮汐不对称时空变化的影响*

  沈倩颖, 季小梅, 张蔚, 徐龑文

  三角洲内部潮汐不对称性与三角洲地貌演变方向有重要关系。目前诸多研究关注海洋、陆地边界的改变对三角洲内的潮汐不对称性演变规律的影响。实际上, 大规模的河口工程也会对三角洲内的潮汐不对称性产生影响。在众多河口工程中, 河口挡潮闸由于直接削弱口门处海洋潮动力, 影响最为直接。荷兰三角洲是潮动力主导型三角洲, 受洪潮灾害影响较为严重, 为此在荷兰西南部修建了世界上著名的三角洲挡潮闸工程。文章以荷兰莱茵河-默兹河三角洲为研究对象, 分析以挡潮闸为主的河口工程对三角洲内河网潮汐不对称性演变特征的影响。选取莱茵河-默兹河三角洲13个潮位站点的50~60年的水文资料, 利用非平稳调和分析方法计算分析三角洲内部潮汐传播特性, 并进一步研究潮汐涨落潮历时不对称性演变特征, 揭示河口挡潮闸工程对潮汐河网中潮汐动力和潮汐不对称性的影响。研究表明, 莱茵河-默兹河三角洲为显著的涨潮占优型河口, 潮汐不对称现象总体向上游沿程增强。河口挡潮闸修建后受河网径流量和潮动力剧烈变化的影响, 封闭的南部通道内的潮波大幅度削弱, 潮汐不对称现象在下游增强在上游减弱。北部、中部通道其他站点则因为通道径流增大, 潮汐不对称现象增强, 中部站点变化更为显著。

• 南海上层海洋次中尺度过程空间差异和季节变化特征

  杨潇霄, 曹海锦, 经志友

  南海是西太平洋最大的边缘海, 由于受季风影响显著以及北部海域的黑潮入侵, 其动力环境复杂多变, 次中尺度过程丰富, 且在空间上和时间上存在多变性。文章基于高分辨率数值模式的结果, 通过对次中尺度动力参数的分析, 对比讨论了南海北部、中部、西部和南部海域4个典型子区域上层海洋次中尺度过程的空间差异、季节变化、影响深度、影响因素等问题。研究发现各区域季节性变化特征和机制有所不同: 北部海域受冬季风和黑潮入侵影响, 冬季次中尺度的混合层不稳定较强; 中部海域同样表现为“冬强夏弱”; 西部海域受夏季风影响显著, 夏季次中尺度过程更为活跃; 而南部海域主要受岛屿地形影响较大, 容易产生地形尾涡, 季节性特征不明显。统计分析表明, 次中尺度过程往往表现出强正相对涡度与高应变特征, 在表层更容易出现负位涡, 流体稳定性较差。此外, 文章从能量学角度对次中尺度过程的主要能量来源、控制因素等进行了讨论。

• 基于线粒体控制区序列的黄海日本鳀(Engraulis japonicus)的群体遗传结构*

  邹聪聪, 王丽娟, 吴志昊, 尤锋

  遗传多样性和群体遗传结构是研究群体动态变化的重要内容, 也是种质资源评估与保护的基础。日本鳀(Engraulis japonicus)是我国东部近海的重要鱼种, 具有重要的生态价值和经济价值。文章利用线粒体控制区全序列分析了黄海海域4个地理群体(北黄海北部、北黄海南部、南黄海北部和南黄海中部)日本鳀的遗传多样性、种群遗传结构和历史动态变化。结果显示, 131个样品检测到了126个单倍型, 且4个群体的单倍型多样性均很高, 其中北黄海南部群体的最低(0.995±0.009), 南黄海中部群体的最高(1.000±0.014)。而核苷酸多样性均较低, 为0.010±0.005 ~ 0.011±0.006。主成分判别分析(DAPC)和遗传分化系数Fst表明4个群体无明显的群体分化现象, 群体间的遗传同质性水平高, 分子方差分析(AMOVA)也显示分子变异基本来自于群体内, 并且没有明显的群体遗传结构。贝叶斯系统发育树分析发现, 黄海日本鳀有2个谱系, 谱系1和谱系2的分化时间为0.701Ma前, 可以追溯到更新世期间; 进一步中性检验和核苷酸错配分布分析表明这2个谱系可能发生过群体扩张。贝叶斯天际线图则显示黄海鳀鱼的有效群体数量在0.150Ma前发生了明显的下降。

• 基于线粒体控制区的中国近海竹荚鱼种群遗传结构和种群历史动态分析

  任慧敏, 张衡, 许莎莎, 李圣法, 李建生, 李治洪, 何利军

  竹荚鱼(Trachurus japonicus)是中国近海主捕鱼种之一, 在海洋食物网中扮演了重要角色, 然而环境污染和过度捕捞导致其出现种群数量衰退以及个体趋于小型化等现象。为了解中国近海竹荚鱼的种群遗传格局, 文章以线粒体DNA控制区为遗传标记研究了东海大陆架、福建近海和南海北部湾竹荚鱼群体的遗传结构以及种群历史动态。结果表明, 中国近海竹荚鱼整体呈现高单倍型多态性(Hd=0.998±0.001)和高核苷酸多态性(π=0.01259±0.00041)的遗传多样性特征。单倍型网络图呈现为星形辐射状的单一谱系, 利用最大似然法构建的系统进化树也未发现谱系分化。不同海区地理群体的分子方差分析显示东海群体和南海北部湾群体间无遗传分化, 遗传变异主要来源于群体内部(99.39%)。中性检验和核苷酸歧点分布分析结果暗示各海区竹荚鱼群体(东海、南海北部湾)以及整个群体均经历过近期的种群扩张。中国近海竹荚鱼群体呈现为遗传均匀的种群结构, 可以作为一个单一的种群加以管理, 人类高强度捕捞压力尚未影响其种群恢复潜力。

• 广西涠洲岛柳珊瑚共附生真菌多样性及其抑菌活性*

  陆春菊, 陆玫霖, 刘昕明, 刘永宏, 高程海, 徐新亚

  文章使用4种分离培养基, 从10个广西涠洲岛柳珊瑚样本中分离可培养真菌, 通过菌落形态观察和内转录间隔区序列系统发育分析, 得到涠洲岛柳珊瑚共附生真菌多样性信息, 并采用96孔板法测定了真菌发酵液乙酸乙酯提取物的抑菌活性和抗生物被膜形成活性。试验结果表明, 从涠洲岛柳珊瑚样本中分离得到191株共附生真菌, 鉴定为26个种。这些真菌均属于子囊菌门, 分布于6个属: 曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、链格孢属(Alternaria)、枝孢菌属(Cladosporium)、黑孢霉属(Nigrospora)和Parengyodontium属。曲霉属(Aspergillus)为优势种属, 占总菌株种类的69.23%; 次优属为枝孢菌属(Cladosporium)。抑菌活性筛选发现有11种真菌至少对一种指示菌有抑制活性, 占菌种总数的42.31%; 有7种真菌对表皮葡萄球菌生物被膜形成具有抑制活性, 半数有效浓度(EC50)范围为40.3~155μg·mL-1, 菌株Penicillium cinnamopurpureum GXIMD00518、Aspergillus carneus GXIMD00519具有抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物被膜形成活性, EC50分别为105.4μg·mL-1和117.4μg·mL-1。

• 利用遥感技术估算南海北部表层异养细菌丰度*

  王剑, 陈楚群, 周伟华, 李祥付, 吴颉, 叶海彬, 唐世林

  常规异养细菌监测方法精度高但费时费力且不能连续观测, 而卫星遥感成本低、可以大面积同步、长时间周期观测, 可与常规方法互补。文章利用南海北部10个航次采集的表层异养细菌丰度和卫星遥感反射率, 采用统计回归的方法建立了异养细菌丰度的遥感模型, 其模型决定系数为0.81, 均方根误差为2.44×108个·L-1, 平均相对误差为21%, 具有较好表现。利用该模型估算南海北部表层异养细菌丰度, 结果显示: 从珠江河口到南海北部开阔海域, 异养细菌丰度逐渐减小。夏季河口地区平均异养细菌丰度最高, 春季最低; 近岸海域靠近珠江河口西侧的平均异养细菌丰度高于东侧; 冬季陆架地区平均异养细菌丰度最高, 夏季最低; 开阔海域的异养细菌丰度变化幅度较小。

• 2016年春季季风转换期的珠江冲淡水分布与生态特征分析*

  帅义萍, 陈寅超, 刘子嘉, 葛在名, 马梦真, 张苑芳, 李芊

  基于2016年4—6月珠江口航次的现场调查资料及卫星数据, 对春季季风转换期的风场分布特征, 冲淡水路径的时空变化情况以及相应的生态响应进行了分析。结果显示珠江口及其临近海域在4—5月表现为过渡性风场, 受冬季风和夏季风的共同作用, 且风向多变。至6月, 冬季风消失, 西南季风控制了整个研究海域, 与此同时珠江径流量逐月增大, 冲淡水的分布特征也随着风场及径流变化发生转变。具体表现为4—5月份冲淡水向粤西沿岸方向扩展, 且在5月流幅更宽, 可达离岸70km处。6月冲淡水向东西两个方向扩展, 向西的冲淡水在河口外受到夏季风场以及背景流场的抑制, 形成以盐度和浊度为特征的锋面; 向东的冲淡水离岸扩展, 在粤东外海形成大面积的羽状流。此外, 珠江口叶绿素和溶解氧的分布主要受冲淡水的影响, 其分布形态与冲淡水路径相似。垂向上, 可观测到珠江口低氧的形成过程, 海水层化, 稳定水柱的形成以及生物分解过程共同导致了珠江口底部的溶解氧较低。浊度的分布主要受径流携带的悬沙影响, 与盐度有很强的负相关性。

• 中建南盆地北部海底麻坑地貌特征及成因机制

  汪灵, 王彬, 李健, 喻凯琦, 赵芳

  海底麻坑是与流体逸散相关的一种海底凹陷地貌, 在全球海域的陆架、陆坡和深海平原等均有广泛发育。文章利用高分辨率的多波束测深数据和三维地震资料, 在中建南盆地北部识别出330个规模不等的海底麻坑, 按照麻坑形态可将其分为: 圆形、椭圆形、长条形及新月形麻坑。研究区内海底麻坑直径可达1500~7900m, 最大深度可达175m, 其中圆形麻坑规模(直径、深度)小于椭圆形、长条形和新月形麻坑, 表明圆形麻坑处于麻坑发育早期阶段。三维地震资料显示不同类型海底麻坑的下伏地层中均发育有断层、气烟囱、裂隙等流体逸散通道, 为该区域海底麻坑形成提供了有利条件。在海底麻坑演化过程中, 底流对海底麻坑的地貌形态具有改造作用。当圆形麻坑下伏地层流体活动强烈时, 流体可沿着运移通道直接向麻坑内壁渗漏, 使得其内壁塌陷, 逐渐演化成椭圆形麻坑。由于椭圆形麻坑处于底流活动影响的早期阶段, 其受底流改造作用较弱。在持续性底流活动的强烈改造作用下, 紧密排列的圆形或椭圆形麻坑逐渐拉伸演变成长条形麻坑。当底流作用于孤立的圆形麻坑时, 在底流的上游侧沉积速率增加, 麻坑在上游侧接受沉积被掩埋, 下游侧地层被侵蚀, 从而形成新月形麻坑。根据研究区海底麻坑成因机制分析, 文章首次提出了一种展示中建南盆地不同类型海底麻坑演化过程模型, 该模型有助于理解中建南盆地流体逸散过程和底流活动, 并且可为其他区域海底麻坑演化过程研究提供参考。

• 南海白云凹陷东南部两种不同类型块体搬运沉积体系的地震响应及成因分析

  李艳, 吴南, 胡守祥, 赵芳, 詹文欢

  文章利用三维地震数据揭示了南海白云凹陷东南部两种不同类型的块体搬运沉积体系的内部反射特征、外部形态及运动指示标志, 并且探讨了其成因机制。结果表明, 自晚中新世以来研究区共发育4种地震相: 弱振幅水平状连续地震相、强振幅波状连续地震相、弱振幅半透明杂乱反射地震相和中-强振幅丘状连续反射地震相。通过地震相分析可知, 研究区自晚中新世以来共发育两种不同类型的块体搬运沉积体系: 1) 多期块体搬运沉积复合体, 主要由弱振幅半透明杂乱反射地震相组成, 边界模糊; 2) 单期块体搬运沉积体, 主要由弱振幅半透明杂乱反射地震相和中-强振幅丘状连续反射地震相组成, 边界清晰明显。另外, 研究结果发现高沉积速率和地震活动使得研究区的块体搬运沉积体系表现出内部运动指示特征发育程度低的特征, 而东沙构造活动导致该块体搬运沉积体系具有频发性。

• 中国台湾浅滩海砂砂体的地球物理特征及有利赋存标志*

  李勇航, 贾磊, 倪玉根, 何健, 牟泽霖, 温明明, 单晨晨

  探测查明海砂分布及其资源量, 对海洋矿产资源规划和社会经济发展有重要意义。利用在中国台湾浅滩采集的单波束测深、侧扫声呐、浅地层剖面、单道地震等多源地球物理数据, 识别出海底沙脊、沙波、埋藏古河道等有利于海砂赋存的地貌标志, 以及厚泥盖层等不利标志, 它们在平面上渐变交错分布。地球物理数据与表层沉积物、钻孔岩心结果对比, 证实浅地层剖面能有效识别表层砂体上部和排除厚泥盖层(厚度>10m), 表层砂体上部呈断续中弱振幅杂乱反射; 单道地震剖面能有效识别砂-泥地层界面, 垂向上刻画表层及埋藏砂体形态, 砂体最主要的特征为连续性差的弱振幅反射中夹杂空白、杂乱的“白雾”反射。砂体响应特征反映了砂体声学较难穿透的特性, 同时也可能是砂体含气所致。分析表明在砂体形态多变或钻孔分布密度低时, 利用地球物理方法, 结合一定数量的钻孔岩心约束, 相比仅依靠大量钻孔岩心, 可更为经济、高效地对砂体的垂向形态和平面展布进行精细刻画, 从而有利于更准确地估算海砂的资源量。

• 南海北部陆缘OBS2018-H2测线地壳结构初步结果*

  苏晓康, 赵明辉, 李子正, 袁野, 王星月, 程锦辉, 张佳政

  南海北部陆缘洋陆转换带实施的OBS2018-H2测线的地壳速度结构, 将为探讨南海张裂-破裂机制提供重要证据。文章介绍了OBS2018-H2测线前期数据处理流程, 包括多道反射地震数据处理、海底地震仪OBS (Ocean Bottom Seismometer)数据格式转换、炮点和OBS位置校正, 以及OBS震相的初步识别, 并对地壳结构进行了初步分析。结果表明: 炮点和OBS位置校正效果良好; 多道反射地震数据为建立初始速度模型提供了良好约束; OBS综合地震剖面识别了多组清晰的P波震相, 包括Pw、Pg、PmP和Pn震相。根据测线西侧OBS36、OBS37两台站的震相分布特征初步估算台站下方地壳厚度约为6~7km, 与根据多道地震剖面LW3的双程走时估算的厚度6~9km大致相符。

• 西沙海域甘泉岛和全富岛海滩上的塑料垃圾与微塑料分布特征

  方周, 谭飞, 杨红强, 徐辉龙, 徐向荣, 李恒翔

  塑料污染现象在世界各地海滩随处可见, 日益成为海洋环境中的重要威胁。文章调查了西沙海域甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染分布情况, 结果显示, 尽管研究区域远离大陆, 人类活动影响较小, 但是海岛海滩上的塑料污染普遍存在, 塑料垃圾(>5mm)的平均分布丰度为(85.07±70.48)个∙m-2, 平均重量为(40.23±78.15)g∙m-2; 微塑料(<5mm)的平均分布丰度为(1774.75±1534.37)个∙m-2或(100.82±87.18)个∙kg-1。塑料垃圾和微塑料在不同海岛间的丰度分布均无显著性的差异, 但无论是塑料垃圾的丰度还是微塑料的丰度, 在环礁内侧海滩都显著高于环礁外侧海滩。此外, 微塑料的丰度分布与塑料垃圾的丰度分布呈显著的线性相关。红外光谱分析得出塑料聚合物主要成分有聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等, 其中以聚苯乙烯泡沫的比例占优。甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染主要是通过其他地区的外源性塑料输送而来, 其在海岛上的不均匀空间分布受到区域海流作用、水动力条件、塑料降解等多种因素的影响。

• 海洋微生物来源天然产物研究现状与态势

  马丽丽, 田新朋, 李桂菊, 赵晏强, 殷建平

  海洋微生物因长期适应特殊的生存环境而进化出特殊的代谢途径, 从而产生大量结构新颖、功能独特的生物活性物质, 使海洋微生物来源的天然产物成为海洋新药开发的研究热点。文章以文献计量学的方法和视角, 从海洋真菌和海洋细菌天然产物研究现状、海洋微生物天然产物的人工合成、海洋微生物天然产物的生物活性评估以及成药性评价等方面进行概述, 分析了当前海洋微生物天然产物状况和发展态势。

• 尖笔帽螺(Creseis acicula)研究进展及其在大亚湾暴发机制初探*

  齐占会, 史荣君, 戴明, 韩婷婷, 黄洪辉

  尖笔帽螺(Creseis acicula)隶属软体动物门翼足目, 是营浮游生活的大洋暖水种, 在世界多个海域尤其是印度洋沿岸多次暴发, 但此前在中国海域未有暴发记录。2020年6—7月, 在大亚湾西南部核电站邻近海域监测到尖笔帽螺大规模暴发, 整个过程持续约1个月, 高峰期密度达到5600个·m-3, 是迄今为止已报道的该种暴发的最高密度。尖笔帽螺的高密度区均集中在西南部沿岸区域, 尤其是岭澳核电站冷源取水口附近, 对核电冷源运行安全造成了严重影响, 引起政府、企业、科研界和社会公众的高度重视。鉴于目前对尖笔帽螺的暴发机制还知之甚少, 文章综述了尖笔帽螺生物生态学特征研究进展, 阐述了大亚湾尖笔帽螺的暴发和消退过程, 并基于对此次暴发事件的跟踪监测, 初步探讨其暴发机制及其生态效应, 认为核电站冷却水的温升效应、降雨引起的海水盐度波动以及浮游植物数量升高可能是诱发其暴发的重要因素。