南极冰间湖浮游植物生物量和生物生产力时空特征及影响因素研究进展

南极冰间湖在气候变化中和生态系统环境中扮演着重要角色。本文通过回顾南极罗斯海、阿蒙森海、松岛和默茨等4个冰间湖浮游植物生物量和生产力的时空分布特征和变化规律、物理环境参数和气候模态对冰间湖中叶绿素a和浮游植物水华开始及持续时间的影响,得出以下几点结论:(1)罗斯海冰间湖是南极近海生物生产力最高的区域,占南大洋总生产力的28%;阿蒙森海和松岛冰间湖在37个南极冰间湖生态系统中单位面积的生产力最高;默茨冰间湖浮游植物生物量年际变化明显。(2)海冰密集度、风速和云量等物理参数与浮游植物生物量变化密切相关,其相关关系的季节性和地域特征明显。海冰密集度主要通过改变冰间湖开放水域的面积来影响可到达海表的光合有效辐射;风速通过影响水体的垂直混合强度来改变营养盐及浮游植物的垂向输运;云量对冰间湖生态系统的影响是可见光强度及紫外线辐射量之间平衡的结果。(3)在部分冰间湖,浮游植物生物量的年际变化同调控南半球高纬度气候的主要模态,如南半球环状模和半年振荡等存在显著相关性。未来工作可结合长期卫星遥感观测、现场观测和数值模拟,进一步开展气候模态对冰间湖浮游植物生物量年际变化的物理-生态耦合机制、冰间湖生态系统生产力各个尺度变异规律和机制等的深入探究,从而更好地认知极地关键海区的生物地球化学循环过程及其气候效应。

基于多源遥感数据的南极冰架与海岸线变化监测

综合使用光学与微波遥感数据,提出了南极冰架变化连续监测的系统方法,包括基于MOA的冰架基准图生成,基于相似性测度的影像匹配,及基于阈值与分水岭变换的图像分割方法.使用该方法获取了2002—2011年初全南极18个主要冰架的变化数据,并归纳了南极冰架变化的三种类别.进一步得出,近年间崩解变化为主的冰架均处于西南极,并主要集中在南极半岛;扩展变化为主的冰架集中在东南极;南极三大冰架的扩展变化明显,其中Amery冰架将在近年发生较大崩解.本研究首次获取了2002年初至2011年初每年一幅的动态的全南极海岸线数据,并得出近10年间南极海岸线扩展增加总量为5878km2.

北半球夏季南极冰气候效应的数值试验

本文利用9层菱形截断15波的全球大气环流谱模式进行了7月份南极冰正常和无冰的对比试验,进而研究了南极冰的短期气候效应.结果表明:南极冰的移去首先在局地区域加热了低层空气,减弱了南极极涡,然后使中高纬度超长波发生变异尤其是使纬向3波增幅.超长波的异常引起东亚季风区低层越赤道气流加强,从而增强东亚季风环流,增大中南半岛到西太平洋的降雨量和相应的对流潜热释放,结果在北半球激发了一支从东亚到北美的二维Rossby波列,使北半球大气环流发生异常.文中对这一气候效应的动力学机制进行了讨论,并认为南极冰不仅是影响南半球环流异常而且也是影响亚洲季风甚至是北半球环流异常的重要因子.

南极冰架变化监测研究进展

冰架是南极冰盖物质损失的主要出口。南极冰架动态变化和物质平衡的研究对揭示南极地区的气候变化具有重要的参考价值。本文从表面融化、冰流速、前缘崩解、底部融化和物质平衡五个方面入手,对近些年来南极冰架变化监测的研究进展进行梳理和归纳总结,综述了它们的观测方法、观测结果、机制分析及当前面临的问题。极地观测卫星和现场观测网络的发展、冰架多维度综合分析及数值模拟研究的推进,将有助于进一步揭示冰架变化因子之间的耦合作用及其演变机制,为全球增温影响南极冰盖/冰架的物理机制研究及其变化预测提供重要依据。

南极冰夏季消退大气季节内振荡的数值试验

利用 IAP- GCM数值模式模拟了南极冰消退时大气响应的候平均时间序列场 ,经带通滤波研究了大气季节内振荡的特征。得到了大气对南极冰消退的响应是一种具有 30～ 60天周期的低频遥响应。它在南半球高纬的传播基本上为西传 ,而在赤道附近有东传趋势 ,南半球中纬地区呈明显的东传现象。在纬向季节内振荡最大动能区位于大洋内 ,其扰动能量在波列路径上的传播具有很明显的一致性和系统性。

南极冰鱼科鱼类摄食生态学研究进展

南极冰鱼科鱼类多为南大洋优势鱼种,在南极海洋生态系统的物质循环与能量流动中起着重要的作用,其中一些也是该海域主要的商业捕捞对象。目前,对于其中具有较高商业价值的鱼种,尤其是裘氏鳄头冰鱼(Champsocephalus gunnari)、威氏棘冰鱼(Chaenodraco wilsoni)以及南乔治亚拟冰鱼(Pseudochaenichthys georgianus)等已有较多的研究,这些研究集中在年龄与生长、分布等方面,关于南极冰鱼科鱼类营养动力学的研究较为零散,且多集中在少数几种南极冰鱼种类上,这限制了从整体上理解南极冰鱼科鱼类在南大洋生态系统功能中发挥的作用。为此,本文总结了国内外对南极冰鱼食物组成、摄食机制、摄食差异性的研究工作,并对今后开展南极冰鱼摄食生态学研究工作提出了展望。相关结果可为国内外学者开展相关研究提供基础信息,并进一步为开展该科鱼类摄食生态学研究提供科学思路。

南极冰鱼软罐头加工工艺的研究

以南极冰鱼为原料,加工成调味的软罐头产品,运用正交试验法研究不同油炸温度、油炸时间、浸料时间对南极冰鱼软罐头品质的影响。结果表明,在油炸温度180℃,油炸时间4 min,浸料时间1.5 min条件下,制成的软罐头产品综合品质较好。

复配南极冰鱼短肽保鲜剂对鱼糜品质的影响研究

以南极冰鱼为原料制备短肽,进行复配添加到新鲜罗非鱼鱼糜中,评价新型保鲜剂对一定贮藏期内鱼糜品质的影响。结果表明:通过Ca2+-ATPase活性、TBA值、鱼糜凝胶强度和颜色为指标,优选出南极冰鱼酶解物、魔芋葡甘露聚糖、马铃薯纤维3种保鲜剂较佳用量范围。优化复配工艺,得到魔芋葡甘露聚糖3%、南极冰鱼酶解物0.4%、马铃薯纤维2%的保鲜效果最好。这种鱼糜保鲜剂可有效抑制鱼糜中蛋白变性及脂肪氧化,且具有含糖量低、热量低等特点。

南极冰鱼和伯氏肩孔南极鱼EPO基因预测及生物信息学分析

运用PCR、TA克隆及二代测序技术获得了独角雪冰鱼(Chionodraco hamatus)、伯氏肩孔南极鱼(Trematomus bernacchii)的EPO区域基因组DNA序列,并结合生物信息学方法进行了基因结构与保守功能域等生物学特性研究。结果表明:克隆获得的独角雪冰鱼、伯氏肩孔南极鱼EPO基因序列分别为2727 bp和2820 bp,包括5个外显子和4个内含子结构,编码区全长皆为558 bp,推定编码185个氨基酸。理化性质分析得到两者的EPO蛋白皆为相对稳定的酸性可溶性蛋白。其三级结构预测结果都显示出典型的4个反相平行的α螺旋结构特征,保持了其在生物体内发挥的原有作用。多重序列比对显示,独角雪冰鱼EPO与伯氏肩孔南极鱼的氨基酸同源性为95.2%,而与其它物种的同源性在53.9%—85.5%之间。系统发育树显示,独角雪冰鱼、伯氏肩孔南极鱼的EPO基因与鱼类的同源基因聚类,系统进化情况同亲缘关系一致,表明EPO基因在进化过程中具有较强保守性。本研究为揭示EPO基因在南极冰鱼内的遗传特性提供理论依据,并为进一步探讨EPO基因在极端低温高氧环境中的鱼类适应性进化研究奠定了基础。

南极冰鱼不同部位营养成分分析

采用常规方法分析体质量为(198±3.25)g南极冰鱼鱼骨(去头脊椎骨)、鱼肉、鱼头及鱼皮的基本营养成分、脂肪酸、氨基酸及矿物质元素含量,分析南极冰鱼不同部位的品质情况。试验结果显示,南极冰鱼鱼肉和鱼皮均属于高蛋白原料,鱼骨和鱼头的脂肪、灰分含量相对较高。各部位均检测出28种脂肪酸,11种饱和脂肪酸,17种不饱和脂肪酸;鱼骨、鱼肉、鱼头、鱼皮的饱和脂肪酸含量差异显著,分别占总脂肪酸的25.15%、24.87%、30.96%、31.91%(P<0.05),不饱和脂肪酸含量差异显著,分别占总脂肪酸的49.50%、52.27%、37.64%、76.64%(P<0.05),其中鱼肉多不饱和脂肪酸中二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸含量尤其丰富,共占总脂肪酸的31.68%。鱼肉、鱼头均检测出17种氨基酸,鱼骨和鱼皮均检测出16种氨基酸,缺少胱氨酸;鱼骨、鱼肉、鱼头、鱼皮的氨基酸总量差异显著,分别占干质量的35.18%、77.77%、44.24%、69.16%(P<0.05);鱼肉和鱼皮的天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸总量均高于鱼骨和鱼头。南极冰鱼不同部位均检测出多种矿物质元素且含量存在差异(P<0.05),鱼肉中镁、钾元素含量丰富,鱼骨和鱼头中镁、钙、锰元素含量丰富尤其是鱼骨中钙元素大量存在,鱼皮中镁、铜、锌、铁元素含量丰富。综上所述,这将为以后综合利用南极冰鱼提供数据基础。

裹浆工艺对南极冰鱼香酥鱼块品质的影响

以南极冰鱼为原料,研究了制作香酥鱼块最适宜的裹浆工艺。考察不同面粉与淀粉质量比、外裹粉-水质量比(粉水比)、搅拌时间对南极冰鱼香酥鱼块裹糠率、脂肪含量和综合评分的影响,通过响应面法筛选出最适宜的裹浆工艺条件,得到更好的产品品质。结果表明,裹浆的最佳工艺条件为:面粉与淀粉比例3∶2、粉水比12∶11、搅拌时间10 min,此时制作的南极冰鱼香酥鱼块裹浆均匀、外酥里嫩、综合评分为29.42±0.20分,与预测值吻合度好。此优化工艺可行,该裹浆工艺条件下得到的香酥鱼块品质佳。

大气对南极冰异常的低频遥响应

运用ＩＡＰＧＣＭ模式证实了大气对南极冰异常的强迫遥响应是激发全球大气季节内振荡的重要机制，进而着重考察了候平均偏差结果的时间序列，并且通过带通滤波处理，特别分析了响应场中３０－６０天低频振荡的重要特征，发现：大气对南极冰减退的响应是一种具有３０－６０天周期的低频遥响应。强迫场中的重要成分是３０－６０天季节内振荡，并且具有同实际大气中的低频振荡相类似的垂直结构以及传播和分布特征。

全球气候变暖恶果终现——南极冰融在加快

美国字航局NASA从最近的卫星图像发现，南极洲的冰雪消融是近30年来最严重的，并有明显迹象表明，冰层融化的速度还在加快，也表明全球变暖同时在加速。

过度颜值渲染反为艺术设计羁绊:《哆啦A梦:大雄的南极冰冰凉大冒险》评介

诞生于20世纪60年代的日本动漫产业,仅经短短半个世纪的发展,即已成为世界动漫界的主导力量之一,并成为日本文化产业的重要支柱。追本溯源,以《哆啦A梦》系列为例,我们看到,根本原因恰恰在于其艺术设计的内源性驱动,艺术设计帮助哆啦A梦这一角色成就了超凡神奇的梦想世界,同时亦成就了所有观众心目中童年的存续与复苏冲动的满足。

美科学家发现南极冰原下存在复杂生命

据2010年3月17日《参考消息》援引美联社华盛顿2010年3月15日电，美国航天局的科学家拍摄到南极一片冰原下163m低于零度的黑暗海洋中生存的类似虾的动物和水母，揭示了在极端恶劣的环境中存在复杂的生命体。他们的发现，打破了除了微生物外在冰原深处黑暗世界中没有什么生物可以存活的推测，并对在其他星球，比如木卫二的冰层下是否存在高级生命的联想提供了启示。

南极冰每年融掉152立方公里

美国宇航局和德国航天中心曾发射“重力恢复与气候实验”项目卫星。美国科罗拉多大学科学家对该项目卫星搜集的数据进行分析后发现，2002年4月到2005年8月之间，南极冰原每年融化大约152立方公里。这些融化的冰每年会使全球海平面上升约0．4毫米。

南极冰下水流加速冰川入海

美国缅因大学气候变化研究所的几名科学家将“冰云和地面高度卫星”收集到的数据与近50年来南极洲东部伯德冰川向海洋漂移的速度进行了比较，他们首次发现了证明在南极洲冰层下极深的地方有大量流动水存在的证据，这些水流加快了冰川入海的速度。

美国南极冰上公路项目遭抨击

美国目前正在南极建造一条“冰上公路”，以方便进行科研考察。作为借助交通工具抵达南极点的第一人，新西兰著名探险家埃德蒙·希拉里近日公开批评说，美国的这一项目十分“可怕”．因为这将严重威胁南极地区的生态环境。

南极冰每年大量融化

卫星测量数据显示,南极的冰近几年来以每年高达152立方千米的速度融化。这些融化的冰每年会使全球海平面上升约0.4毫米。地球上70%的淡水资源都集中在南极。英国科学家曾测算,仅南极西部冰原融化就会使全球海平面上升6米。

南极冰下湖泊孕育未知生物

冰天雪地的南极冰原内，似乎不可能有生命存在。但现在美国地理学家却认为，南极洲内地并不是贫瘠的荒原，它拥有富饶复杂的生态环境。在冰原之下，可能隐藏着人们所未知的生物。