春季季风转换期间孟加拉湾的初级生产力

2010年中国科学院东北印度洋科学考察期间,对孟加拉湾水域初级生产力展开了研究.孟加拉湾表层水体的水温较高,盐度变化范围较大,且上层水体营养盐含量较低,在真光层底部营养盐浓度突然增加.表层叶绿素a浓度较低(＜0.1 mg/m3),叶绿素a最大值常出现在75 m水深处,上层水体浮游植物的生长受氮限制明显.表层潜在初级生产力低于0.2mgcm-3h-1,且初级生产速率在50-75 m出现最大值.水柱中初级生产力变化范围为199-367 mgCm-2d-1,高值出现在88°-89°(E)附近.浮游植物固碳的主要贡献者是微微型浮游生物(＜3 μm),其次是小型浮游生物(＞20 μm)和微型浮游生物(3-20 μm),但表层与75 m水深处固碳浮游植物的结构有一定差异.将孟加拉湾与阿拉伯海初级生产力进行对比,孟加拉湾水体初级生产力显著低于阿拉伯海,且初级生产力的影响因素有着显著的差异.     

白令海光合浮游生物现存量和初级生产力

2003年7~9月中国第2次北极科学考察在北太平洋和白令海的BR断面和白令海峡南口门的BS断面的初夏和夏末两航段进行叶绿素-a浓度和初级生产力的现场观测。结果表明,BR断面表层叶绿素-a浓度为0·199~1·170μg/dm3,平均值为(0·723±0·283)μg/dm3;水深10~30m次表层的叶绿素-a浓度明显高于真光层下的深层水。水柱平均叶绿素-a浓度呈现明显的区域性特征,白令陆架区>白令陆坡区>阿留申海盆区>北太平洋西部海域。BS断面叶绿素-a浓度高于BR断面,夏末的平均浓度((5·311±5·656)μg/dm3)是初夏浓度((1·605±1·194)μg/dm3)的3.3倍,是BR断面平均浓度的7·5倍。观测站真光层内初级生产力在0·471~19·046mgC/(m3·h),陆架海域的初级生产力明显高于陆坡和海盆区,BS断面的平均初级生产力比BR断面高约12倍。观测站光合作用同化数在0·45~2·80mgC/(mgChla·h)。     

大亚湾基础生物生产力及潜在渔业生产量评估

通过对大亚湾海域初级生产力及浮游动物次级生产力的现场调查数据,对该海域潜在渔业生产量及最大可持续渔获量进行了评估。结果表明,大亚湾春季及秋季初级生产力平均值分别为765.23 mgC.m-2.d-1和1786.33 mgC.m-2.d-1,浮游动物次级生产力春季及秋季平均值分别为175 mgC.m-2.d-1和679 mgC.m-2.d-1。采用Tait模式和Cushing模式估算的大亚湾潜在渔业产量分别为3.30万吨和4.78万吨。数据分析结果表明,基于基础生物生产力的评估方法很可能高估了该海区的实际渔业产量,这与基础生物群落结构的改变密切相关;高生物多样性及生态系统结构与功能的健康性是维持渔业资源产量与质量的重要基础。     

东海赤潮高发区春季叶绿素a和初级生产力的分布特征

2002年4-5月对东海海域进行了综合调查,分析了海区叶绿素a和初级生产力的分布特性．结果表明,大面站表层平均叶绿素a浓度为1．086mg·m-3．分级叶绿素a结果显示．春季东海浮游植物以微型和微微型(<20μm)占优势,其对海区叶绿素a的贡献为64％,超微型浮游植物(<5μm)占浮游植物生物量的27％．营养盐分布和浮游动物的摄食压力影响了叶绿素a及其粒级结构的分布．平均初级生产力为10．091mg·m-3·h-1。赤潮跟踪的R-03、RL-01、RG-01站的平均初级生产力为399．984mg·m-3·h-1．光和营养盐成为叶绿素和初级生产力平面分布的主要限制因子．表层叶绿素a和初级生产力均在调查海区的123·E纵断面冲淡区产生高值区．DC-11站浮游植物生物量异常高,表层叶绿素a达到9．082mg·m-3,初级生产力为128．79mg·m-3·h-1．但并未出现水色异常．     

刺参养殖池塘初级生产力及其粒级结构周年变化

研究了刺参(Apostichopus japonicus Selenka)养殖池塘浮游植物初级生产力及粒级结构的周年变化规律,旨在明确刺参养殖池塘的基础生态学特征,为刺参养殖生产和管理提供科学支持。结果表明:刺参养殖池塘初级生产力年平均值为(5.16±3.04)gO2m-2d-1,全年呈现明显的季节变化,初级生产量分别在初春、夏季和初冬形成高峰。初级生产力群落净产量占毛产量的50.2%。P/R值与日P/B系数的年平均值分别为2.20±1.25和0.39±0.35。按初级生产力水平和P/R值划分的水体营养类型,调查刺参养殖池塘属富营养型水体;初级生产量随深度的增加而递减,最高生产层约在透明度的0.5倍处,且0.5倍透明度(约50 cm)以上水层初级生产量占水柱总产量的56.3%;不同粒级浮游植物生产量占总生产量的百分比具有明显的季节变化。除夏季外,以小型浮游植物(micro-,20—200μm)对初级生产力的贡献最大(43.5%),夏季为微型浮游植物(nano-,2—20μm)对初级生产力贡献最大(35.3%)。以年平均值计算,不同粒级浮游植物初级生产量占总生产量百分比的大小顺序为:小型(40.1%)微型(28.2%)中大型(16.1%)超微型(15.7%)。回归分析表明:试验池塘初级生产力水平与水温、营养盐中的氨氮和亚硝酸氮均呈显著的相关关系(P0.05)。结果提示,刺参养殖池塘初级生产力的季节变化显著,垂直分布并不均匀,小型浮游植物是其生态系统中的主要生产者。     

广西北海竹林三种海草种群生物量和生产力研究

采用收获法和改进的Zieman标记法,测定了2007年11月广西北海竹林海草床二药藻(Halodule uninervis)、矮人叶藻(Zostera japonica)和喜盐草(Halophila ovalis)三个种群的生物量和叶片生产力.结果表明:(1)总生物量是二药藻(198.99±22.19 g DW m-2)>矮大叶藻(184.89±21.24gDW m-2)>喜盐草(110.71 ±12.23 g DW m-2);(2)二药藻、矮大叶藻、喜盐草地下部分生物量占各自总生物量的比例分别为69.68%,47.59%,56.33%;(3)幼叶、成熟叶、衰老叶的生物量分别是矮大叶藻9.99 ±0.33 g DW m-2,26.24 ±2.34g DW m-2,38.02±1.94g DW m-2;喜盐草7.31±1.50g DW m-2,21.19±6.25 g DW m-2,19.85±3.05 g DW m-2:(4)矮大叶藻的叶片生产力(2.05±0.15 g DW m-2·d-1)大于二药藻(0.34±0.37 g DW m2·d-1).提出了根据幼叶和衰老叶生物量比值预测种群消长的建议.     

初夏渤海湾初级生产力分布特征及影响因素

根据2016年初夏在渤海湾周边重要经济开发区外海域所进行的调查和研究数据进行分析,利用稳定同位素¹³C示踪技术估算海域内初级生产力（Primary Productivity,PP）等,同时结合叶绿素a（Chlorophyll-a,Chl a）,营养盐以及透明度等水文环境参数,深入分析和探讨初夏渤海湾环境特征对浮游植物生物量（Chl a）和初级生产力的影响。结果表明：受陆地径流和渤海中部冷流输入等因素的影响,调查海域呈现3个温盐特征差异显著的海区,即近岸高温低盐海区、中部高温高盐海区和湾口低温高盐海区。Chl a受温度和营养盐等因素影响整体呈现近岸高湾口低、表层高底层低的分布特征,含量变化范围为1.27-20.82 mg/m³;在近岸营养盐含量充足,温度适宜,浮游植物生产旺盛,Chl a平均含量达（8.37±2.90）mg/m³,其中表层近27.5%水样中含量超10 mg/m³,存在发生赤潮的风险。而在中部和湾口区域受营养盐限制和温度的影响,Chl a含量远低于近岸。PP整体水平在44.79-792.73 mg C m^-3 d^-1之间,平均为（144.13±137.79）mg C m^-3 d^-1。其中近岸营养盐含量充足浮游植物生长旺盛,初级生产力水平较高,而中部和湾口海域受营养盐和温度的限制,初级生产力水平较低。初级生产力指数I（同化系数）变化范围在0.79-5.90 mg C/（mg Chl a·h）之间,平均为（3.40±1.33）mg C/（mg Chl a·h）。利用标准深度积分模型对水柱初级生产力（Depth-integrated primary productivity,∑PP）进行估算,结果表明其范围在56.88-772.31 mg C m^-2 d^-1之间,平均为（232.26±126.47）mg C m^-2 d^-1,近岸受陆源输入影响Chl a较高,在天津海河口和黄骅市排污河外出现高值点,受透明度的影响,中部和湾口部分站点出现高生产力区。     

典型低纬度海区(南海、孟加拉湾)初级生产力比较

南海和孟加拉湾有着相似的纬度范围,均处于低纬度季风区,但环境的开放性和水体交换特征有所不同。将南海和孟加拉湾的初级生产力进行对比,有助于加深人们对低纬度海区生物生产过程的认识。南海有着复杂的物理过程,存在涡旋、上升流、黑潮、台风和冲淡水等多种现象,显著地影响着初级生产力大小和时空分布。南海初级生产力有以下几个特点:(1)受冲淡水和沿岸上升流的影响,沿岸海域常常高于开阔海区;(2)初级生产力的高值通常不出现在表层,大都出现在次表层;(3)在开阔海区受水体交换(黑潮等)和中尺度现象影响(涡旋)显著。此外,南海初级生产力的季节变化也比较明显,但季度变化规律有较强的区域性。孟加拉湾物理环境与南海差别明显,初级生产力主要受淡水输入、涡旋和光照的影响,受台风和上升流影响不如南海明显。在沿岸区,高温低盐水覆盖了沿岸上层水体,使得混合层较稳定,抑制了深层富含营养盐水体的涌升补充,导致初级生产力下降;光强(悬浮物多、多云天气多)也限制了初级生产力。孟加拉湾开阔海区常常有涡旋形成,也对初级生产力有一定影响。沿岸区初级生产力南海高于孟加拉湾,而在开阔海区两者差别不大,因此整体上南海初级生产力水平高于孟加拉湾。     

中国南极长城湾1994年1~2月间海水初级生产初析

 对中国南极长城湾内水体夏季的初级生产力于1994年1～2月间作了估计。发现其初级生产碳量约为0.7998·m-3·d-1。2月份高于1月份。表层、中层和下层相比,下层的日产量仍高。意味着该湾水体处于真光层范围内。水柱上下均有相应的初级生产。水温提高似有利于初级生产。初级生产的粗生产量与叶绿素a(Chl-a)、NH4-N、总N、ΣN/P的变化较为一致。营养盐相当充足。而与NO2-N、PO4-P 较不一致。与异养菌数也相悖。推测异养菌有较强的分解有机质能力和矿化作用活动。     

青岛奥运帆船赛区理化、生物要素现状及富营养化诱发赤潮的围隔实验

于 2 0 0 1年 8月和 9月对青岛 2 0 0 8年奥运会帆船比赛海域进行了理化、生物等要素的综合调查 ,并利用围隔生态实验手段 ,在太平湾进行了营养盐与赤潮的关系研究。结果显示 ,本海域水质良好 ,基本符合一类海水水质标准 ,仅有个别站位出现某种污染物超标现象 ,如 8月份麦岛附近海域氨氮和无机磷超标 ,石油烃 8月份在浮山湾东侧北海船厂附近超出一类海水水质标准。该水域的叶绿素 a含量较低 ,平均 0 .4 2 m g· m- 3,总的分布状况是太平湾西侧的海域较高。初级生产力 8月高于 9月 ,分别为 179.0 mg C m- 2· d- 1和 114 .0 mg C m- 2· d- 1。浮游植物以硅藻中的中肋骨条藻、奇异菱形藻、旋链角刺藻和塔形冠盖藻为主 ,其细胞数量 8月明显高于 9月 ,分别为 4 5 7.2 6× 10 4 m- 3和 16 .38× 10 4 m- 3,数量密集中心在调查区西部。浮游动物生物量 8月比 9月高近 10倍 ,分别为 2 39.1m g· m- 3和 2 4 .7mg· m- 3,强壮箭虫在生物量中起主要作用 ,生物量和个体数量的分布与浮游植物基本相反。加营养盐的围隔实验表明 ,加硅会导致海链藻、短弯角藻、丹麦细柱藻和中肋骨条藻中的任何一种赤潮 ,硅成为该海域的主要限制因子。     

珊瑚礁生态系统病毒研究进展

病毒对珊瑚礁生态系统中的生物进化、生物地球化学循环、珊瑚疾病等方面具有重要的生态影响。随着珊瑚礁的全球性退化，病毒在珊瑚礁生态系统中的功能与危害日益显现。综述了珊瑚礁生态系统中病毒的研究现状与进展，包括：（1）珊瑚礁病毒的多样性与分布特征（水体、宿主、核心病毒组）；（2）珊瑚礁病毒的生态功能（感染方式、促进生物进化、生物地球化学循环）；（3）珊瑚礁病毒对全球气候变化的响应（热压力、珊瑚疾病）。总体而言，珊瑚礁生态系统具有极高的病毒多样性，所发现的60个科占已知所有病毒科数量的58%。珊瑚的核心病毒组主要由双链DNA病毒、单链DNA病毒、单链逆转录病毒所组成，珊瑚黏液层对病毒具有富集作用。"Piggyback-the-Winner"（依附-胜利）是病毒在珊瑚礁中主要的生物动力学模式，其可通过水平基因迁移的方式促进礁区生物进化。病毒可通过裂解细菌与浮游藻类的途径参与珊瑚礁的生物地球化学循环，尤其是碳循环与氮循环过程。此外，病毒还具有介导珊瑚热白化与直接引发珊瑚疾病的能力，这会影响珊瑚礁生态系统应对气候变化的适应性与恢复力。基于国际上的研究进展综述，结合南海珊瑚礁生态现状提出以下研究方向，以期促进我国珊瑚礁病毒学的发展：（1）开展南海珊瑚礁中病毒多样性的识别及其时-空分布特征研究；（2）探索病毒对南海珊瑚热白化、珊瑚疾病的介导作用及其与气候变化的关系；（3）揭示病毒对南海珊瑚礁生物地球化学循环的贡献。     

南中国海地区主要生态系统的退化现状与保育对策

南中国海是一个具有重要全球生物多样性意义的地区.由于长期不合理的开发利用,该区域生态系统显著退化,生物多样性严重丧失.南中国海沿岸各国红树林的年均损失率为0.5%～3.5%,海草床有20%～50%遭到破坏,珊瑚礁中有82%呈退化趋势.在对上述生态系统的利用现状、退化原因以及环境问题的跨境影响进行分析的基础上,提出了有效保护和管理南中国海的对策和建议,以期在双边或区域的层面上共同协作,采取适当措施扭转南中国海地区的生态系统退化趋势.     

广东大亚湾六种海洋刺钩类纤毛虫的形态学研究

利用活体观察及银染法首次对采自广东大亚湾沿岸的盐菲阿虫Phialina salinarum Kahl,1928,海洋长吻虫Lacrymaria marina Kahl,1933,惊扰伪颈毛虫Pseudotrachelocerca trepida(Kahl,1928)Song,1990,贪食纤口虫Chaenea vorax Quennerstedt,1867,柱核柱毛虫Cyclotrichium cyclokaryon Meunier,1907和加冈栉毛虫Didinium gargantua Meunier,1910六种刺钩类纤毛虫进行了形态学研究,补充了活体形态学以及纤毛图式等分类学新信息。首次观察到了海洋长吻虫体纤毛基部的皮层颗粒和柱核柱毛虫大亚湾种群较青岛种群具有更多的体动基列等若干新信息。研究表明,刺钩类纤毛虫在大亚湾近岸水域具有较高的物种多样性。       

The stable level of coral primary production in a wide light range

Light adaptation and photosynthetic productivity were studied in common reef-building corals on islands of the Indian Ocean and the South China Sea. When light is attenuated, both in shade and at depth, adaptations by zooxanthellae permit maximal absorption and utilization of light. Better utilization of incident light in shade-dwelling and deep-water coral forms is reflected by higher values of gross photosynthesis on the plateau and linear portion of the photosynthesis-irradiance curve. It was shown that outer branches of reef-building corals are autotrophic in a major part of their light-range distribution and have a high and stable level of primary production.     

中国南海北部不同岛屿植被与土壤的耦合协调发展度

植被和土壤是陆地生态系统两个重要的组成部分,二者相互影响相互促进,探明两者的耦合协调关系是生态恢复与重建的顺利实施的关键。基于中国南海北部大庙墩岛、涠洲岛、大汉三墩岛、甘蔗岛和蜈支洲岛等个海岛的典型植被群落植被土壤的全面调查和取样分析,建立10个植被因子和14个土壤因子的2级层次指标体系,采用层析分析法确定各因子的权重,构建5个海岛植被土壤耦合度和耦合协调度模型。结果表明,不同岛屿的植被土壤耦合度和耦合协调度模型并不完全对应,植被与土壤的综合指数在不同岛屿中也不完全一致,甘蔗岛的植被效应和大汉三墩岛的土壤效应最佳。中国南海北部5个岛屿的植被土壤耦合协调状况较好,均处于初、中级协调发展状态,且除甘蔗岛外处于植被土壤同步型。总的来说,由于岛屿远离内陆,人类干扰相对较小,在植被土壤长期的演替过程中,中国南海北部岛屿植被土壤耦合协调较好,在其恢复与生态重建时要注重提高植物多样性、抚育水平和土壤管理水平。     

Coastal States in the South China Sea and Submissions on the Outer Limits of the Continental Shelf

The purpose of this article is to examine the outer continental shelf submissions made by the coastal states of the South China Sea and their potential impact on legal and political developments in the South China Sea. In accordance with the United Nations Convention on the Law of the Sea of 1982 and the guidelines of the Commission on the Limits of the Continental Shelf, coastal states are to establish the outer limits of their continental shelf where it extends beyond 200 nautical miles. Meeting this obligation is complicated in enclosed or semienclosed seas where there are maritime disputes such as in the South China Sea.     

Climatically driven fluctuations in Southern Ocean ecosystems

Determining how climate fluctuations affect ocean ecosystems requires an understanding of how biological and physical processes interact across a wide range of scales. Here we examine the role of physical and biological processes in generating fluctuations in the ecosystem around South Georgia in the South Atlantic sector of the Southern Ocean. Anomalies in sea surface temperature (SST) in the South Pacific sector of the Southern Ocean have previously been shown to be generated through atmospheric teleconnections with El Niño Southern Oscillation (ENSO)-related processes. These SST anomalies are propagated via the Antarctic Circumpolar Current into the South Atlantic (on time scales of more than 1 year), where ENSO and Southern Annular Mode-related atmospheric processes have a direct influence on short (less than six months) time scales. We find that across the South Atlantic sector, these changes in SST, and related fluctuations in winter sea ice extent, affect the recruitment and dispersal of Antarctic krill. This oceanographically driven variation in krill population dynamics and abundance in turn affects the breeding success of seabird and marine mammal predators that depend on krill as food. Such propagating anomalies, mediated through physical and trophic interactions, are likely to be an important component of variation in ocean ecosystems and affect responses to longer term change. Population models derived on the basis of these oceanic fluctuations indicate that plausible rates of regional warming of 1^oC over the next 100 years could lead to more than a 95% reduction in the biomass and abundance of krill across the Scotia Sea by the end of the century.     

Associations between litterfall dynamics and micro-climate in forests of Putuoshan Island,Zhejiang, China

Aims Seasonal litterfall production plays an important role in the carbon and nutrient cycling in forest ecosystems. This study examines the effects of micro-environmental factors on seasonal litterfall dynamics in the forests of Putuoshan Island, Zhejiang Province of eastern China.
Methods The study covers five forest types, including Liquidambar formosana forest, Cinnamomum japonicum and Machilus thunbergii forest, Pinus massoniana forest, Cyclobalanopsis glauca forest, and Distylium gracile forest, in Putuoshan Island. We collected micro-meteorological data, and measured monthly litterfall in stands of the five forest types over one year. Redundancy analysis (RDA) was performed to determine the effects of micro-climatic factors on litterfall production．
Important findings The average annual litterfall production ranged from 3.45 to 5.36 t·hm^-2·a^-1 across five types of forests, albeit no effect of forest types on the litterfall production. The partitioning of litterfall components differed among the five forest types. The seasonal litterfall production exhibited two contrasting patterns, i.e. double climax curve and triple peaks, and varied significantly among the five forest types. Moreover, the peak in the litterfall production mostly occurred in the windy months of the year, such as in April, July and December, which was consistent with the dynamics of wind speed. RDA results showed that components of litterfall production in different months were controlled by different micro-climatic factors. The total, leaves, fruits, and miscellaneous litterfall productions were directly and positively affected by air temperature. Twig litterfall production was positively affected by the overstory wind velocity. Flower litterfall production was negatively affected by air humidity. In summary, forest types had no effects on litterfall production. However, variations in litterfall productions were explained by air temperature, air humidity, and overstory wind velocity in the forests studied.     

浙江普陀山岛森林凋落物动态与微气候的关联性

森林凋落物动态是森林生态系统过程中的重要组成部分, 探索森林凋落物动态特征与微气候间的关系, 对深入了解生态系统变化过程运行机理具有重要意义。该研究以浙江普陀山岛典型森林类型枫香(Liquidambar formosana)林、天竺桂(Cinnamomum japonicum)+红楠(Machilus thunbergii)林、马尾松(Pinus massoniana)林、青冈(Cyclobalanopsis glauca)林、台湾蚊母树(Distylium gracile)林为研究对象, 探究森林凋落量与微气候的关系。结果表明: 1)森林年凋落量介于3.45-5.36 t·hm^-2·a^-1, 年凋落量各组分比例表现出不同的组成特征, 森林类型与森林月凋落量无关。2)森林月凋落量动态模式主要呈双峰型和三峰型, 凋落峰值和风速峰值趋势相一致, 主要集中在台风干扰较大的4、7、12月份。3)冗余分析结果表明, 影响不同组分月凋落量的微气候因子不同: 月总凋落量、叶凋落量、果凋落量和碎屑凋落量的主要控制因素均为空气温度, 随空气温度的升高而增大; 枝凋落量的主要影响因素是森林上层风速, 同样起着显著的正向作用; 花凋落量与空气湿度之间呈负相关关系。森林年凋落量各组分所占比例存在差异, 森林月凋落量和森林类型无关, 主要与空气温度、空气湿度、森林上层风速等微气候因子有关。