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海冰的广泛分布是南大洋最显著的自然环境特征,冬季海冰的覆盖面积高达20×10~6平方公里,夏季减少为4×10~6平方公里。南极海冰的存在和消长将对包括水柱中的初级产量直至以海冰作为栖息地的海鸟以及企鹅和海豹等哺乳动物的整个南极生态系统产生极其重大的影响。海冰本身也支持了一个高生产力、以冰藻(生长在冰中的藻类)为中心的生物群落,它将提供20％以上的南大洋生源碳产量,在南大洋 相似文献
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南极冰藻极端环境适应性的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
南极冰藻对南极海冰生态系统初级生产力的直接贡献率超过20%,是地球上能够在海冰中旺盛生长的罕见的生物群落.单细胞的南极冰藻,在低温、低光照和高盐度的海冰盐囊中能够生存是其在生理、代谢和遗传上进行了复杂的适应性改变,通过产生特殊的冰活性物质、不饱和脂肪酸、色素蛋白复合物等来适应这种极端环境.同时,尽管南极臭氧层被破坏甚至出现巨大空洞,紫外线辐射显著增强,但对南极冰藻的影响并不明显.南极冰藻中的抗辐射活性物质可能起着重要作用,这些抗辐射物质往往结构新颖且活性强,能消除或减轻紫外线的伤害. 相似文献
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南极海冰时空发展变化的主要规律取决于世界大洋南极区域的自然地理特征。南极表层水的变淡是主要的自然地理因素之一。变淡的海水能决定南极表层水垂直结构的特点(即有强活动层和弱暧舌)。由于这种原因,提高了大洋上层吸收太阳能的能力,增加了大洋的热含量。此外,参入与大气热交换的大洋热量的多少、南极冰反照率的变化、雪覆盖层等因素都会影响南极海冰的时空发展变化规律。观测到的南大洋海冰实况完全证实了这一点。在全年中,流冰的最大发展是在9月份,平均面积为1930万平方公里,最小发展是在2月份,只有320万平方公里,在流冰面积增加(7个月)和减少(5个月)的年变化中存在着明显的非对称性。 冰情时空变化规律(作为冰情和航行条件的主要指标)决定于大洋活动层聚集力和密跃层稳定性。 相似文献
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温室效应和全球气候变化已经影响到南、北极地区,极地气温升高对于极地生物链的基础部分产生巨大影响.南极生物链中的关键初级生产力是微藻,南极冰藻是极好的生态指示种.南极冰藻在高于生长适宜温度下生长受到抑制,抵抗高温胁迫的机制和能力制约着南极冰藻的生存,南极冰藻生存威胁到极地生态的生物多样性和极地生物链的完整性.持续低温环境进化过程对极端适冷微藻热适应机理的影响是理解极地气候变化对南极冰藻生态影响的依据. 相似文献
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东南极冰-海相互作用研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
南大洋海冰过程是全球气候变化的重要因子之一。它的季节变化显著,覆盖面积变动于夏季（２月）的４×１０~６ｋｍ２和冬季（９月）的２０×１０~６ｋｍ２之间。由于南大洋冰面积的变化幅度如此之大,因此其季节变化对于气候变化的影响在重要性上仅次于北半球雪域的季节性变化。海冰主要通过３种特定方式影响气候：（１）海冰影响表面反射率,限制了极地大气与海洋间的直接接触,从而改变表面热平衡;（２）海冰改变了温度的季节循环,秋季冻结释放潜热,春季融化吸收热量,推迟了温度极值的出现;（３）海冰的运动产生了一个向赤道的负的盐… 相似文献
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海冰生物,主要指生长和繁殖在海冰表层、底层以及冰内的微型动、植物。从1847年胡克(Hooker)首次在南极海冰上发现硅藻,迄今已有一百三十多年。南极海冰微型生物的研究大致可分两个时期:本世纪六十年代以前为一个时期,这一时期的研究侧重分类学和生物地理学方面;六十年代以后转到了以自然生态学为主兼及其他学科方面的研究。近年的研究成果表明,海冰微型生物,尤其是硅藻,在南极海洋生态系统中起着极为重要的作用——参与了南大洋和极区海域的能量和物质循环。这一循环系统的结构及内在关联可用图1表 相似文献
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极区海洋对全球气候变化的快速响应和反馈作用 总被引：1，自引：0，他引：1
分析了全球气候变化与极区海洋的相互作用;集成极区快速变暖促使极区海洋出现快速变化的各种现象,如海冰快速变薄和退缩,格陵兰冰盖严重融化,北冰洋和南大洋碳池的固碳能力下降以及极地海洋酸化等.研究提出:北冰洋夏季海冰覆盖面积快速退缩,海冰覆盖面积在2012年8月26日呈现了记录以来的最低值,有模型预测到2035年北冰洋夏季将会见不到海冰.格陵兰冰盖的消融对全球海平面的上升和大洋环流均会产生影响,格陵兰冰盖全部融化将会使全球海平面上升7 m.通过近10 a的观测发现极地海域对大气二氧化碳的吸收能力不升反降,海水对大气二氧化碳的吸收趋向饱和,南大洋和西北冰洋碳吸收能力变弱.有模式预测,到21世纪末,北冰洋表层海水pH值将会降低0.23～0.45,成为全球海洋酸化最严重的海区,而南大洋的表层海水二氧化碳浓度在21世纪下半叶或将超过600μatm的水平,极地海洋酸化对海洋食物链和生态系统的影响可能成为不可逆转的损害.这些极区海洋的快速变化将对全球气候变化产生反馈作用. 相似文献
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2006年8-10月极星号ANT/XXⅢ-7航次,对南极威德尔海西北海域浮冰区进行海冰综合考察,采用海冰物理学、海冰化学和海冰生态学等多学科现场同步观测取样与分析研究新方法。结果显示,测区21个冰站不同冰龄和不同结构类型的海冰冰芯,叶绿素a含量总平均值为16.56μg/dm3,范围为2.10~84.40μg/dm3,叶绿素a相对总量的R值均值为0.79~0.83。冰体叶绿素a含量与分布取决于海冰冰晶物理结构及其所处冰层部位,并和海冰生成环境、冰体发育和成冰过程密切相关。研究结果证实南极冬季海冰叶绿素a含量普遍处于较高水平,海冰冰藻具有较强活性,由此表明从整体上南极冬季海冰具有较高初级生产能力。这对正确分析估算冬季南极海洋生物生产,重新评估南大洋碳通量及其在全球气候变化中的贡献,具有重要科学意义。 相似文献
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南极磷虾是南大洋生态系统的关键物种, 种群聚集在南大洋的大西洋扇区。海冰在南极磷虾生活史中起着重要作用, 海冰及其冰下环境为磷虾越冬提供了避难场所, 但海冰是否为磷虾越冬提供了重要的饵料存在一定的争议, 对此问题的解决需要量化源于海冰的冰藻对南极磷虾越冬期间饵料及碳源的贡献。基于2020年冬季(3~8月)于南大洋大西洋扇区48.1亚区(布兰斯菲尔德海峡周边区域)和48.3亚区(南乔治亚岛周边海域)采集的磷虾样品, 通过两种高支链类异戊二烯化合物(IPSO25和HBI III)分别作为源于海冰的冰藻和源于水体浮游植物的生物标志物, 对两个区域冬季磷虾对冰藻和浮游植物的依赖进行研究。结果显示, 处于较高纬度、海冰密集度较高的48.1亚区的南极磷虾体内含有更高的IPSO25, 而处于开阔水域48.3亚区的磷虾体内有更高比例的HBI III, 另外48.3亚区磷虾的δ13C和δ15N稳定同位素显著高于48.1亚区的磷虾。48.1亚区南极磷虾越冬期间对浮游植物和冰藻的依赖与体长相关, 其中体长相对较短的早期成体呈现更高的依赖性, 同时该区域磷虾对冰藻的摄食提高了其营养级地位。48.3区南极磷虾越冬期间两种类异戊二烯含量与δ15N稳定同位素数值呈负相关关系, 表明该区域南极磷虾在初级生产匮乏时会摄食动物性饵料。若未来南大洋大西洋扇区海冰持续减少, 这将对整个磷虾种群、磷虾渔业的可持续发展和区域生态系统的稳定性产生威胁。 相似文献
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中国南大洋水团、环流和海冰研究进展(1995-2002) 总被引：2，自引：0，他引：2
总结了1995年以来中国在南大洋物理海洋学研究和南极海冰研究中所取得的成果。普里兹湾海区是中国南大洋研究的重点区域，研究表明，在该海区存在显著的深层水涌升和陆架水北扩现象，某些年份深层水与陆架水混合后产生了较重的水体，但是尚未发现生成南极底层水的直接证据。在普里兹湾所处的印度洋区段，亚热带锋、亚南极锋和极锋表现出显著的时空变化，特别是不同年份的锋面位置存在较大的摆动。该海区的南极绕极流既是风生的，也受到密度场的影响。在凯尔盖朗海台的地形引导作用下，南极绕极流表现出显著的非纬向性特征。南极海冰除了显著的季节变化以外，也表现出长期变化的趋势。此变化与海洋、大气中的其它变化有一定的相关性，表现为两极海冰涛动、南方海洋涛动等多种变化模态，对我国气候也有一定的影响。 相似文献
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为了研究南极冰藻的热胁迫应答机制，本文根据转录组测序得到的冰藻Chlamydomonas sp. ICE-L过氧化氢酶CiCAT基因分析了其编码蛋白的特征，同时研究了CiCAT基因表达和过氧化氢酶活性在培养温度升高时的响应变化情况。结果表明:CiCAT基因序列全长为2 066 bp，编码492个氨基酸。在过氧化氢酶的系统进化树中，南极冰藻与其他绿藻聚类为一个分支。CiCAT编码的蛋白序列与盐藻和红球藻的过氧化氢酶序列相似性较高，分别为80.5%和78.9%。当南极冰藻处于热胁迫条件下，CiCAT基因的相对表达量和过氧化氢酶活均呈现出先上升后下降的趋势，但在胁迫24 h时CiCAT基因的表达量变化不明显，而实验组的酶活显著高于对照组。在胁迫72 h时，基因表达量和酶活均达到最高值。研究初步表明，与在常温藻类和高等植物中的功能相似，在经受热胁迫的情况下，南极冰藻中的抗氧化酶系统也发挥着重要作用。 相似文献
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11种微藻脂类和EPA／DHA组成的研究 总被引：26，自引：0，他引：26
研究了１１种微藻在可比较的条件下,其生物量、总脂含量和多不饱和脂肪酸（ＥＰＡ／ＤＨＡ）有组成。结果表明：卡德藻（Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｐ．）的生物量最大,细胞干重可达０．１４０ｇ／（Ｌ．ｄ）;南极冰藻（Ｂｅｒｋｅｌｅｙａ ｒｕｔｉｌａｎｓ）次之,可达０．０７４ｇ／（Ｌ．ｄ）。以叉鞭金藻（Ｄｉｃｒａｔｅｒｉａ ｉｎｏｒｎａｔａ）和球等鞭金藻（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ）的总酯含量最高, 相似文献
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依托中国第36次南极科学考察,利用船载走航气溶胶及气体组分在线分析仪对南大洋大气中气态和颗粒态有机胺进行了在线观测。获得了南大洋开阔海域及普里兹湾大气中高分辨气态和颗粒态有机胺的组成及分布,并对其来源特征进行了分析。结果表明：南大洋大气有机胺以气态三甲胺（TMA）和二甲胺（DMA）为主要存在形态,其均值分别为(104.0±285.2)、(3.5±6.0) ng/m3。普里兹湾大气中有机胺的平均浓度显著高于南大洋开阔海域,气态TMA和DMA均值分别达到(289.0±396.6)、(5.6±16.1) ng/m3。南大洋大气中气态TMA、DMA和氨气（NH3）在不同区域内均具有良好的线性关系,表明三者具有同源性。从来源分析,南大洋大气有机胺主要受到海洋生物活动的影响,但在海冰边缘区及南极近岸海域,企鹅等动物的生物活动会导致大气中有机胺的浓度显著升高。 相似文献
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《海洋学报》2021,(7)
近几十年来,在全球变暖背景下,北极海冰不断减少,但南极海冰却在小幅增加。正当人们试图解释南极海冰这一"变暖悖论"时,2016年末南极海冰范围却突然跌破纪录,达到历史最低。其中,12月海冰减少范围最大,达到2.13×106 km2,相对于1981–2010年的30年平均海冰范围减少了20.5%。这立即引起了科学界的极大关注,人们从大气环流、物理海洋和冰间湖等诸多方面,对其成因进行了大量研究,本文对这些工作进行了归纳总结。结果显示:在大气方面,主要的异常信号包括9–10月的纬向3波异常和11–12月的负位相南半球环状模以及气旋活动增加等,纬向3波大气环流受到热带太平洋和印度洋海温异常的调制,而南半球环状模异常主要是平流层极涡减弱下传导致;海洋方面,南大洋海温较常年偏暖,威德尔海出现了自1976年以来最大的冰间湖,对海冰减少起着不可忽视的作用。然而,当前的研究难以说明这一极端事件是由全球变暖或其他外部强迫主导,还是由气候系统内部变率产生,亦或者是两者的共同作用。对这些问题的回答直接关系到未来南极海冰趋势的预估,是亟待解决的科学问题和潜在的研究热点。 相似文献
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南极海冰异常变化与全球海平面变化 总被引：1，自引：2，他引：1
通过分析1973～1994年南极海冰的长期变化趋势和全球海平面代表站的年代际变化规律,发现南极海冰80年代明显比70年代的海冰面积偏小,海平面高度80年代平均值也明显比70年代偏高.联系两者之间的变化并分析其物理机制,指出80年代海冰变化累积距平值比70年代显著减少,标志着全球气候增暖;海水温度和大气温度都明显偏高,从而导致海冰长期累积的大量减少;水温高而引起水体膨胀,并且越是在暖年从南极大陆上的冰盖向海洋中输入的冰山就越多.由于上述多种原因综合作用的结果,造成海平面明显的上升,因此引起80年代海平面平均高度比70年代明显上升,10a平均值偏高22mm,并且分布不均匀,特别是太平洋尤为明显.东北太平洋和东南太平洋各有一大范围的海平面上升区,在白令海峡附近也有一上升区,西北和西南太平洋各有一下降区.我们认为这种状况与南极海冰持续性减少有关,这说明南大洋水温偏高,南大洋环流在南美大陆向北分支的秘鲁寒流水温也相对偏暧,这容易发生El Nino事件.El Nino事件发生时太平洋上盛行的东风减弱西风增强.原太平洋海平面西高东低的状况,因受重力和风动力的作用,使大量的海水从西向东输送,造成80年代太平洋东部上升西部下降的分布状态. 相似文献
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渤海海冰工程设计特征参数 总被引：15，自引：2，他引：13
以我国30余年渤海海冰分布、生消规律的调查研究和近10年来海冰物理和力学性质、海冰工程设计参数等应用研究成果为基础,归纳了渤海海冰的基本特点,统计出渤海沿岸海洋站及海上海冰的冰期、冰量、冰厚等时空分布特征值,结合国内外海冰物理和力学试验研究结果,总结出渤海海冰物理和力学设计特征参数。 相似文献
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南大洋是目前受人为活动干扰最少的区域,在平衡全球气候变化、维持生物多样性方面扮演了重要角色。由于其独特的自然条件和地理区位,各国学者自20世纪90年代起就开始对南大洋生态环境进行深入研究。为厘清全球范围内的南大洋生态环境研究现状、预测未来研究趋势,本文采用文献计量学的研究方法,统计了Web of Science 核心数据库中已发表的南大洋生态环境相关研究论文,共获得有效论文7 491篇。基于VOSviewer软件分析了1990—2020年间关于南大洋生态环境的论文发表数量、发表机构、发表期刊、核心作者及主要研究主题,结果表明：①南大洋生态环境的相关研究逐年增加,1997年《京都议定书》的签订及其2005年的正式生效是南大洋生态环境研究数量明显上升的时间节点;②美国是南大洋生态环境研究的领军国家,拥有3个发文数量排名前十的科研机构;英国和澳大利亚也是南大洋生态环境研究的主要国家,其科研机构发文数量排名靠前;中国的南大洋生态环境研究起步较晚,目前仍处于追赶阶段,但与欧美国家的差距正逐步缩小;③30年间南大洋生态环境的主要研究领域包括“气候变化”“浮游植物”“南极磷虾种群”“海洋生物”“生物地理学”。其中,“气候变化”在目前和将来相当长的一段时间内都将是南大洋生态环境研究的热点,未来的主要研究重点是南大洋生物多样性的分布格局和主要生态过程对气候变化的响应,以及准确评估和预测气候变化对南大洋生态系统年代际变化的方法和模型等。 相似文献