海洋浮游动物和声散射层——海洋浮游生物学新动向之七

声散射层(以下简称“散射层”)研究日益引起各国海洋物理学家和海洋浮游生物学家的重视,发表了不少有关这方面的论文和专著。这是因为散射层的分布很广,遍及世界各海(包括北冰洋和南极海)。它的存在,对海中声波的传播起着阻碍或干扰作用。因此,在声速研究上具有重要理论意义。而更重要的是,散     

浮游幼虫生态研究——海洋浮游生物学的新动向之三

随着生态学的蓬勃发展,近10多年来,又一门新兴的生态学分支学科——幼虫生态学(Larval Ecology)诞生了。这门学科的诞生,标志着幼虫生态研究已大大发展起来了。这是海洋浮游生物学的一个新动向。近年来,有关浮游幼虫生态研究的论文日益增多,这一方面和海水养殖业的蓬勃发展有关:为了培育大量幼虫作为贝、虾类和仔鱼的天然饵料,必须研究外界环境因子对浮游幼虫生长、     

海洋动物的"昼夜垂直迁移"

垂直迁移去觅食 一提到动物迁徙,我们通常会想到塞伦盖蒂大草原上奔腾咆哮的角马大迁徙,或是4代帝王蝶耗时6个月飞翔4000千米穿越北美史诗般的迁徙之旅,又或是数十万只企鹅克服艰难险阻橫穿南极洲的长途跋涉.其实,海洋动物的迁徙也蔚为壮观,毫不逊色.在全球海域范围内,每天晚上,无数小型海洋生物在夜色的掩护下从海洋深处向上迁移数百米,游到海面获取浮游植物为食,其中有比米粒还小的甲壳动物、透明的水母、血红色的鱿鱼和在黑暗中发光的庞大灯笼鱼群等.而在天亮之前,它们又向下返回200～1000米深的海洋中层区域,躲在黑暗水域中.海洋动物为了躲避白天在海面上游弋的掠食者,在夜间进行的这种上下迁移行为被称为"昼夜垂直迁移(DVM)".这种现象在约200年前人们使用船网运输时首次被观察到,如今通常由船载声学系统(如声学多普勒电流分析仪)记录.     

海洋浮游生物发光研究的回顾与展望——海洋浮游生物学新动向之十三

温暖季节的夜晚,在海上采集,常可看到发光现象。我国渔民称它为“海火”。这个现象主要是生物发光所引起的。远在18世纪,早已引起海洋科学家的注意。据作者所知,埃伦伯格(Ehrenberg)在1834年就已记载了这个海洋发光现象。过去,有关海洋生物发光的论文数以千计,大多涉及分类、形态(发光器官构     

绚丽多彩的海洋植物

在辽阔而富饶的海洋里,除了生活着形形色色的动物之外,还有种类繁多、千姿百态的海洋植物。海藻是海洋植物的主体,是人类的一大自然财富,目前可用作食品的海洋藻类有100多种。科学家们根据海藻的生活习性,把海藻分为浮游藻和底栖藻两大类型。     

《中国海洋浮游桡足类》(上卷)

浮游桡足类是一类小型低等甲壳动物,种类多,数量大,分布广,是水域食物链中的一个主要环节。它与鱼类的关系很密切,很多经济鱼类,特别是鲱形鱼类都以它为饵料。因此,可以根据浮游桡足类的数量和分布,探索这些鱼类的索饵洄游和鱼发点,这在渔业生产上有着重要的作用。此外,很多种浮游桡足类还可以作为海流或水团的指标。根据这些指标的分布,可以探索海流的来龙去脉,这对国际航运有重要意义。解放前,我国这门学科基本上是个空白点,仅在分类研究方面做了些零星工作。解放后,在党的正确领导下,这门年轻的生物学科,和其他学料一样,获得了迅速的发展,特别是在分类和形态研究方面取得了较大的成绩,为今后进一步向实验生态     

移民海洋的遐想

地球总表面积5．11亿平方千米，其中海洋面积3．62亿平方千米，占据了地球表面积的约71％。长期以来，人类将浩瀚的海洋拱手相让给浮游类、腔肠类、软体类、鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类以及其他各类生物，自己却“高风亮节”蜗居在远小于陆地的可居住地域上，还有领土争端，实在悲摧。     

南沙海区放射虫组合在中更新世气候转型时的突然变化

根据南海南沙海区１７９５７－２柱中放射虫组合,浮游有孔虫丰度以及氧同位素和沉积学记录的研究,发现中更新世气候转型是一种复杂的转型现象,放射虫／浮游有孔虫比值,粗组分和放射虫组合的明显变化可能与９０万年前“中更新世革命（ＭＰＲ）”所造砀 全球气候变冷有关,北赤道流明显向南移动,导致南海表层水温的下降,这一结果已由９０万年的热带与亚热带放射虫组合的变化所证实,“中更新世革命”以后高的放射虫丰度可能显著     

感受海洋科考特殊魅力

正在海洋科考圈里极具盛名的法国塔拉(TARA)号科考船首度登陆中国,经停福建厦门。作为福建省科技教育基地学校,厦门市槟榔中学有幸邀请到了塔拉科考基金会海外教育项目主任格扎维埃(Xavier Bougeard)到校,与同学们面对面介绍他与塔拉号的"神奇之旅"。这是一场精彩纷呈、干货满满的科学公开课,就让我们和槟榔中学的同学们一起走近被誉为"移动海洋实验室"的世界顶级科考     

一个1/10°涡分辨准全球海洋环流模式及其初步分析

在中国科学院大气物理研究所气候系统海洋环流模式最新版本(LICOM2.0)基础上,将模式水平分辨率提高到均匀的1/10°,垂直分辨率增加到55层,建立了一个不含北冰洋区域的准全球涡分辨(eddy-resolving)海洋环流模式.利用再分析和观测的海表强迫将该模式积分了20年,其中最后8年使用2000~2007年QuikSCAT卫星反演的风应力和再分析热通量强迫.本文利用最后8年模式输出结果,初步评估了该模式对海洋环流的基本模拟能力.相对于低分辨率的海洋环流模式,发现涡分辨率海洋模式不仅可以更好地模拟海洋中尺度涡旋的时间和空间特征,而且还能较好地模拟出西边界流的路径和位置,特别是能够重现黑潮大弯曲现象及其年际变化.另一方面,当模式的水平和垂直分辨率提高之后,模式也能够更好地模拟赤道太平洋环流和中国近海环流的复杂结构.     

北冰洋马克洛夫海盆现代浮游有孔虫深度分布及其生态与氧碳同位素特征

北极地区对气候变化极为敏感,并通过海冰覆盖程度体现非常明显的放大效应.过去几十年的观察证明,北冰洋海冰正在加速后退和变薄,对全球气候的反馈和影响已成为当前气候变化研究的重大课题.浮游有孔虫钙质壳作为远洋沉积物的主要组成成分,也是古海洋重建的重要工具,但北冰洋海区因材料所限研究程度很低.本次工作通过对中国第4次北极考察在北冰洋马克洛夫海盆(Makarov Basin)浮游拖网取得的现代有孔虫样品的分析,解释现代浮游有孔虫组合及其稳定同位素组成所传达的生态信息,并建立主要属种分布与环境之间的相关关系.获得如下认识:(1)马克洛夫海盆150μm的浮游有孔虫组合以极地种Neogloboquadrina pachyderma(sinistral coiling)占绝对优势;(2)浮游有孔虫主要生活在水深50~100 m的上部盐跃层中,其次是100~200 m水层;(3)盐跃层中温度的变化会影响到浮游有孔虫的绝对丰度和在水柱中的分布,盐跃层更暖的环境更有利于浮游有孔虫的发育;(4)在100~200 m水深间隔,N.pachyderma(sin.)壳体较轻的?18O值(2.11‰)应与海冰冻结时析出的轻同位素卤水有关,而水深50~100 m处较重的?18O值(1.68‰~2.68‰,平均2.27‰)可能是受表层海冰融化形成的含较重氧同位素的低盐水影响.     

古生代-中生代之交海洋生物泵演变与浮游革命

探究深时海洋生物泵的演变,对理解现代海洋碳循环的过程和机制有重要启示意义.显生宙海洋生物泵主要包括两种类型:古生代型(古生代-中三叠世)和现代型(晚三叠世-现代).古生代型生物泵以浅海底栖藻类和浮游疑源类为主导,现代型由远洋超微浮游生物主导.此外,在二叠纪-三叠纪之交大灭绝这一特殊地质历史时期,由于古生代型的海洋生物泵遭到摧毁,海洋的碳循环被扰乱,海洋中短暂出现了由蓝细菌和其他自养细菌为主导的特殊生物泵.化石记录表明,浮游藻类(颗石藻和沟鞭藻)在晚三叠世起源并在侏罗纪快速辐射,促进了现代型远洋浮游生态系统的建立,即“中生代海洋浮游革命”.这被认为是中生代海洋化学革命的关键驱动因素,同时也驱动了海洋底栖生态系统的重组(中生代海洋动物革命).浮游藻类的繁盛增强了远洋生物泵和碳酸盐泵的固碳能力,提升了海洋生态系统对碳循环扰动的缓冲能力.因此,关键海洋生产者的起源、演化及控制因素是深时碳循环领域未来需要重点研究的科学问题.     

古生代-中生代之交海洋生物泵演变与浮游革命

探究深时海洋生物泵的演变,对理解现代海洋碳循环的过程和机制有重要启示意义.显生宙海洋生物泵主要包括两种类型:古生代型(古生代-中三叠世)和现代型(晚三叠世-现代).古生代型生物泵以浅海底栖藻类和浮游疑源类为主导,现代型由远洋超微浮游生物主导.此外,在二叠纪-三叠纪之交大灭绝这一特殊地质历史时期,由于古生代型的海洋生物泵遭到摧毁,海洋的碳循环被扰乱,海洋中短暂出现了由蓝细菌和其他自养细菌为主导的特殊生物泵.化石记录表明,浮游藻类(颗石藻和沟鞭藻)在晚三叠世起源并在侏罗纪快速辐射,促进了现代型远洋浮游生态系统的建立,即“中生代海洋浮游革命”.这被认为是中生代海洋化学革命的关键驱动因素,同时也驱动了海洋底栖生态系统的重组(中生代海洋动物革命).浮游藻类的繁盛增强了远洋生物泵和碳酸盐泵的固碳能力,提升了海洋生态系统对碳循环扰动的缓冲能力.因此,关键海洋生产者的起源、演化及控制因素是深时碳循环领域未来需要重点研究的科学问题.     

森林垂直结构参数实测与遥感研究进展:以叶面积指数和聚集指数为例

森林垂直结构参数指的是森林冠层孔隙率、郁闭度、叶面积指数(leaf area index, LAI)和聚集指数(clumping index, CI)等关键结构参数在垂直方向的分布特征.获取森林垂直结构参数是深入研究森林碳氮水循环和遥感辐射传输过程的关键环节.本文聚焦LAI和CI,探讨森林垂直结构参数地面实测与遥感反演研究进展.地面测量的常用仪器有LAI-2200、数字半球相机和光合有效辐射(photosynthetically active radiation, PAR)测量仪等,不同高度的测量可以通过破坏采样、塔基测量和移动升降机等手段来进行.地面测量方法虽然较为准确,但通常比较费时费力,不利于获取大范围信息.遥感方法主要通过经验的植被指数估算或物理模型反演来进行.激光雷达(LiDAR)作为一种主动式遥感方法,具有反演垂直结构参数的独特优势.虽然遥感方法能够进行大范围连续观测,但目前还没有成熟的全球遥感产品能满足实际需求,少数区域产品也缺乏充分的质量检验.森林垂直结构参数已经在陆面过程模型、冠层辐射传输模型和森林经营管理中展现了巨大的应用价值.未来的研究应进一步探索新的地面测量和遥...     

海洋之谜

近年来,从航天照片上查明在百慕大三角区有一个拗陷——几米深的海中漏斗.水文气象研究(其中包括苏联海洋科学考察船)证明,这里的天气经常发生不能预报的变化:突然出现的龙卷风和飓风,而在其周围天空晴朗.这些现象之间有否联系?他们与该区域突然消失的船只有关吗?正如A.A.特罗菲穆克等人所查明的那样,地壳中(包括在海底下)的气水化物层能在高压和低温下(-2°—-4℃)保存很长时间.当压力降低或者温度升高时,气水化物能从固态变到气态.在海底下2～3     

来自海洋的败血症

通常人们总以为海水最无毒质,因为它本身会不断净化。但近来发现,美国(1964～1977年)有一种会导致连续性病毒感染的海洋孤菌。一些医疗处理不妥(剪切伤口、引流以及截肢等),而导致败血症的感染相当严重,感染是从海水中被蟹咬伤或抓破后出现表面损伤开始的,随后则局部红肿,并逐渐扩展,以致迅速达到坏死程度,并有发烧现象。这种微生物已经找到,因它能发酵乳糖故暂时称之为L_ 孤菌。必须指出,在选出的24名患者中,除一名外,都是严重的下肢疾病带菌者,患有糖尿     

海洋

正广袤的星空深处有一个不起眼的星系,它的中心是一颗孤零零的恒星,而外围环绕着两颗轨道平面近乎垂直的行星。如果硬要说有什么特别的,那么便是两颗行星之中永远有一颗生机盎然,而另外一颗死气沉沉,恐怕比地狱还要糟糕。     

上升流与浮游生物——海洋浮游生物学新动向之八

上升流或称涌升流(upwenillg)是一股从底层向表层涌升的垂直流。除了地球旋转作用外,风(从陆地吹向外海)是产生这股流的主要动力——风把表层水吹走,同时把底层水吸上来补充(图1)。故上升流经常发生在大陆西岸的资易风或信风(trade wind)区。这股海流本身是一个水文现象,它的水文特点是     

我国海洋浮游生物研究

浮游生物学是研究在水小飄浮着的生物。这类生物一般很小,必須放在显微鏡下才能看得清楚,并且一般缺乏强大的行动器官,所以只能随波逐流地度着浮游生活。由于种类多,数量大,它在水生生物中佔着很重要地位。浮游生物学虽有一百多年的历史,但它真正成为一門有系統的科学,还仅仅是最近二三十年的事。它的发展是和各国远洋調查分不开的。在远洋調查中,浮游生物常列为主要調查項目之一。可是研究途徑在资本主义国家和社会主义国家是有着显著的区別。在资本主义国家没有明确的目的性,因为它們的研究一般偏重于形态和分类,较少研究生态,更少联系到生     

海洋热泉

近年来在海洋学中最振奋人心的进展是发现了太平洋中不同位置的深洋热泉,并进行了系统取样。在2000～3000米深的火山口地段发现了不同寻常的生命型式和地质构造。第一次发现是1976年在加拉帕戈斯群岛海面中探测到的,接着在墨西哥海面中发现了另外的火山口,最近又在华盛顿和俄勒冈州海面以及西北太平洋中发现了这种火山口。本文将给读者反映这种研究的最新科学成就,包括海洋学各分支——生物学、化学、地质学、地球物理学、物理海洋学和海洋工程。实际上,通过这些研究,海洋科学家的海洋概念正在迅速发生变化。开拓这种研究的三位先驱者是伍兹霍尔海洋研究所的地质学家罗伯特·巴拉德(Robert Ballard)、巴黎大学的地球物理学家让·弗朗谢托(Jean Fra-ncheteau)和加利福尼亚斯克里普斯海洋学研究所