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浮游纤毛虫是真核微型生物的重要类群,在浮游生态系统中发挥着重要作用。利用传统形态学与高通量测序技术相结合的方法,于2020年9月至2021年8月对莱州湾三山岛近岸浮游纤毛虫进行每月两次的调查。对环境DNA的18S rRNA基因的V4区进行高通量测序,结果显示无壳寡毛类(占纤毛虫序列丰度的40.14%)和砂壳纤毛虫(10.67%)是优势类群,并且具有明显的季节变化。无壳寡毛类在冬季序列相对丰度最高,主要由急游虫属(Strombidium)和急游虫科未定类群(Strombidiidae_X)组成;砂壳类在春夏季序列相对丰度最高,主要由砂壳目未定类群(Tintinnida_XX)和拟铃虫属(Tintinnopsis)组成。浮游纤毛虫群落的β多样性呈现显著的季节变化,而α和β多样性在站点间差异均不显著。与环境因子的RDA分析显示,总有机碳和溶解氧含量是影响纤毛虫群落结构的主要环境驱动因子。形态学方法共检获鉴定17种纤毛虫,分别隶属于7个属,其中砂壳类在多样性和检获频率上均为最优势类群。研究填补了莱州湾三山岛海域浮游纤毛虫的多样性、群落结构和季节动态研究的空白,同时为深入研究温带海湾近岸浮游纤毛虫群落的长期变化规律以及对环境因子的响应机制提供本底资料。 相似文献
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真核微生物是海洋生态系统中生物多样性高且功能重要的组成部分，但因个体微小且形态特征不明显，传统的分类学方法很难全面评估其多样性。环境DNA结合高通量测序技术为真核微生物多样性研究提供了可靠技术支撑，然而采水量对于评估寡营养海域浮游真核微生物多样性的影响仍知之甚少。本研究在吕宋海峡及菲律宾海盆中设置5个采样点，每个站点各取4个10 L表层海水样品用于真核微生物高通量测序分析。对各站每个重复所获得的真核微生物多样性进行研究，并分析了采水量与真核微生物OTU数量、群落结构及优势种和稀有种之间的关系。研究发现，采水量和真核微生物OTU数量之间呈正相关关系，10 L水所获得的平均OTU数量为40 L水的64%，20 L水可获得82%，30 L水为92%。10 L样品所获得的群落多样性指数显著低于30 L和40 L样品检获的群落，而20 L样品与30 L和40 L样品在多样性指数上无显著差异。随着采水量增加，更多的稀有OTUs被检获，而丰富OTUs数量变化不明显。但统计分析显示，10 L与40 L组样品检获的真核微生物群落结构无显著差异。因此，综合考虑样品的可得性和现场处理时间，最低20 L的采水量可用于评估这一寡营养海域的真核微生物多样性和群落结构特点。 相似文献
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泛北冰洋海区存在水温升高、入流水增加、海冰面积和厚度减少等不同于其他大洋的环境变化,其浮游生态系统对全球变暖的响应逐渐受到重视。入流水为北冰洋陆架海和海盆带来的大西洋和太平洋的浮游生物种类无法成功繁殖建立本地种群。随着入流水流量的增加,外来浮游生物种类的分布区域向北扩展,促进了浮游生物跨洋输送。由于大西洋入流水流量较大,海盆区域太平洋种类和大西洋种类之间的分界线有向美亚海盆移动的倾向。海冰覆盖面积和厚度减少使得冰藻水华重要性下降,海区由底栖食物链为主转化为浮游食物链为主,造成浮游植物粒径结构变小,光合作用中脂肪/蛋白质比例、脂肪酸组成产物变化,并影响食物链结构和传递、有机物沉降,使水体原生动物的重要性增加;海冰变化引起的光环境变化会导致浮游动物的分布深度和昼夜垂直迁移幅度增加。泛北冰洋海区的浮游生物组成和食物网结构逐渐北方化,其中太平洋扇区正在太平洋化,大西洋扇区正在大西洋化。若持续发展,可能会导致北方浮游生态系统逐步侵占北冰洋浮游生态系统。泛北冰洋浮游生态系统的变化在不同的海区有不同的特点,中长期策略性的观测是必要的。国内外许多研究人员正对北极生态系统开展长期监测,以强化泛北冰洋海区浮游生态系统变化的研究。其中太平洋和大西洋入流水的路径是重点监测区域之一,在白令海、楚科奇海、波弗特海和美亚海盆区进行长期持久的船基调查有助于趋势性深入研究。 相似文献
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海洋微型鞭毛虫是海洋微型真核浮游生物中非常重要的一大类群,在构成和维持海洋生态系统的结构和功能中扮演着重要角色。微生物群落通常由少数优势种和大量稀有种组成,这种分布模式在海洋微型鞭毛虫群落中也极为常见,并且二者的内在特征可能对群落生物地理分布格局以及生态系统功能产生不同影响。然而在多数研究中并未将两种不同亚群落进行区分,对二者的分布特征、对环境和空间因子的响应以及在总体群落中的生态地位等的认识十分有限。本研究利用高通量测序技术,调查了中国近海亚热带 热带3个自然海区微型鞭毛虫群落中优势种和稀有种的分布特征,并探讨了环境因子和空间因子与不同亚群落之间的关系,利用中性模型揭示了中性过程在群落构建中的作用,最后通过共现网络分析解析了两种不同亚群落在总体群落中的生态地位。结果表明：3个海区微型鞭毛虫群落中的优势类群和稀有类群在多样性和物种组成上具有不同的特征,表现出一定的生物地理分布格局;这与它们受到不同程度环境因子和空间因子的驱动作用有关;中性模型的结果体现了随机过程在两种亚群落中的重要作用;最后,共现网络关系反映出不同丰富程度的生态类群具有重叠但又相异的生态位,从而在同一环境中形成物种的共存,维持了群落结构的稳定,而稀有类群以较高的连接度和更高比例的关键种数目,在网络关系中起到重要的连接作用。本研究初步揭示了中国近海微型鞭毛虫优势种和稀有种的分布特征和建群机制,为深入认识海洋微型鞭毛虫的群落结构、分布格局以及影响其群落构建的生态过程提供理论依据。 相似文献
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随着人类活动在全球范围内的不断增强，水生生态系统的生物多样性丧失，群落结构发生巨大变化。因此，进行准确可靠的生物多样性监测来确定目标区域的物种丰度和群落结构对生态保护和资源可持续利用至关重要。环境DNA技术（eDNA）作为一种非入侵性的新手段，正在迅速发展，然而，eDNA技术易出现假阳性，从而导致实时生物多样性监测不准确的现象仍然普遍存在。与eDNA技术相比，环境RNA技术（eRNA）的快速降解使得它具有减少eDNA监测结果假阳性的潜力。本文概述了eRNA技术在水生生态系统的生物多样性监测中的可行性，主要从eRNA技术在水生生态系统中的可检测性和提高检测分辨率的潜力两个方面来介绍；综述了eRNA技术目前在水生生态系统生物多样性监测方面的研究进展；指出了eRNA技术目前存在的问题并分析了未来的研究方向。本文对未来将eRNA技术实际应用于水生生态系统的生物多样性监测、生态保护和资源可持续利用具有一定的参考价值。 相似文献
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全球变暖作为一个重要的环境问题，自上世纪80年代初就已引起学者的广泛关注。它不仅对海洋生态环境及生物圈已产生了一定的影响。本文主要从浮游动物角度出发综述了全球变暖对其生理活动、生态分布及生物气候学的影响。运用不同温度条件下浮游动物生理学上的变化来说明全球变暖对浮游动物的生理影响；通过分析浮游动物生物多样性、生物量，丰度和生物地理分布等指标来阐述其对全球变暖的生态响应；通过讨论浮游动物的最高丰度时间和繁殖时间这2个重要物候学指标来说明其对全球变暖的响应。最后，提出了今后的研究方向，即调查更广泛的生物功能群、关注处于热带海洋中的浮游动物以及在浮游动物个体水平上开展研究工作。 相似文献
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冰藻是南北极海冰生物群落中最主要的组成部分,通过固定和输出碳、吸收养分、生产释放氧气和有机化合物,推动高纬度生态系统的生物地球化学循环,在南北极海洋生态系统中发挥着重要作用。从宏观到微观综述了近年来在海冰栖息环境特征、冰藻种类组成和群落结构、冰藻对极端环境的适应机制以及气候变化对海冰环境和冰藻的影响等方面的研究进展,并以黑暗、寒冷和高盐为主要特征重点讨论了冰藻对海冰环境的生理和分子适应机制。提出在气候变化条件下,应进一步研究探索极地海冰环境基线、冰藻生物多样性组成和变化、冰藻代谢生理对环境的应对机制以及海冰生物之间的相互作用,以增进对当前和未来海冰生态系统和生物地球化学循环的理解。 相似文献
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高通量测序技术广泛应用于环境真核微生物多样性的研究,可检获较之传统形态学方法更高的多样性。然而,检获的高分子多样性与基于形态的物种多样性在构成上的差异仍然不明。本研究首次对比分析了基于形态学的南黄海沉积物中的纤毛虫物种多样性与基于核糖体18S DNA和c DNA高通量测序的多样性异同。结果表明:形态鉴定获得8纲、20目、30科、36属共97种纤毛虫;DNA测序检获10纲、28目、55科、76属共174个OTUs;而通过c DNA测序获取的纤毛虫多样性最高,获10纲、31目、68科、99属共284个OTUs。研究发现,形态学方法检获的纤毛虫均为底栖生纤毛虫;两种分子手段检获的多样性更高,群落结构更为近似,覆盖了形态鉴定所获的绝大部分类群。但DNA测序还检获了序列比例高达90%的浮游类群,可能源于包囊或死亡沉降的物种;而c DNA测序检获了约7%的浮游纤毛虫序列。较之DNA测序,c DNA法检获的底栖纤毛虫在群落结构上与形态学结果更为接近。本研究表明,分子手段有助于更全面地揭示沉积物中的纤毛虫多样性,DNA测序可同时揭示休眠包囊、胞外DNA及过去群落的信息,而c DNA测序在研究活动纤毛虫多样性上更有优势。 相似文献
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《热带海洋学报》2016,(5)
基于16S r RNA基因,采用Illumina Mi Seq高通量测序技术分析和比较了涠洲油气田开发区表层海水和沉积物中微生物群落结构。Shannon多样性指数表明涠洲油气田微生物多样性较高,并且表层海水的微生物多样性要高于沉积物。表层海水中微生物以芽孢杆菌Bacilli居多,其次为蓝细菌Cyanobacteria、α变形菌Alphaproteobacteria和γ变形菌Gammaproteobacteria;而沉积物中微生物群落主要类群为γ变形菌。维恩图表明涠洲油气田表层海水的微生物组成或沉积物的微生物组成各自具有一定的相似性,热图和主成分分析则发现该两类环境介质之间的微生物结构差异较大。Illumina Mi Seq高通量测序还发现涠洲油气田存在潜在石油类降解菌假单胞菌属Pseudomonas、鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas、红球菌属Rhodococcus和分枝杆菌属Mycobacterium,并且沉积物中该四类微生物相对比例要高于表层海水,这一现象可能由环境中石油类含量决定。研究将为评价油气开发活动对微生物群落的影响提供依据,并为海洋环境中石油污染的生物修复提供基础数据。 相似文献
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Sau Pin Kok Tomohiko Kikuchi Tatsuki Toda Norio Kurosawa 《Journal of Oceanography》2012,68(5):599-613
The diversity of protistan microplankton in Sagami Bay was revealed by 18S rRNA gene clone analysis using newly designed PCR primers. PCR amplification consisted of a first reaction targeting the V3–V5 region of the 18S rRNA gene, followed by a nested reaction targeting the V3–V4 region. In total, 629 clones consisting of 108 phylotypes were affiliated with a variety of protistan groups including dinoflagellates, diatoms, prymnesiomonada, chlorophyta, ciliophora, cercozoa, and heterokonta. The dinoflagellate group was detected most frequently and shared approximately 74?% of the total clones. Within this group, approximately half of the clones belonged to the parasitic dinoflagellate Syndiniales group I, which was first reported from Sagami Bay. The genera Woloszynskia, Gonyaulax, Neoceratium, and Karlodinium have not been reported from this bay until now. The second most frequent group was diatoms, which shared approximately 22?% of the total clones. Within this group, highly diverse Thalassiosira phylotypes were detected, and they shared approximately 70?% of the diatom clones. Therefore, highly diverse protists including some candidate groups were successfully detected, indicating that the designed primers and PCR protocol will be useful for molecular diversity analyses of protistan microplankton communities in aquatic environments. 相似文献
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北极深海沉积物中细菌和古菌群落结构研究 总被引：3，自引：0，他引：3
在北极深海沉积物生态系统中,微生物的群落结构由有机质输入、能量的可用性及其他环境因素决定.然而,全球气候变暖及其导致的冰盖提前融化正在影响微生物的多样性.为描述北极深海沉积物中的微生物群落结构及其与环境因素的相关性,我们利用罗氏454对北极深海沉积物样品的16S rDNA扩增子进行了测序,对细菌和古菌群落的丰富度、成分、结构及其系统发育分类地位进行了描述.硫还原和化能有机营养类是细菌群落中的主要类群;而古细菌群落主要是由微生物的关系最为密切的氨氧化奇古菌门(96.66%)和产甲烷古生菌界(3.21%).这项研究描述了北极极点附近深海沉积物(> 3500米)中的微生物多样性,将为以后研究类似环境中微生物代谢过程和途径等功能分析奠定基础. 相似文献
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Growth,feeding and ecological roles of the mixotrophic and heterotrophic dinoflagellates in marine planktonic food webs 总被引：4，自引：0，他引：4
Hae Jin Jeong Yeong Du Yoo Jae Seong Kim Kyeong Ah Seong Nam Seon Kang Tae Hoon Kim 《Ocean Science Journal》2010,45(2):65-91
Planktonic mixotrophic and heterotrophic dinoflagellates are ubiquitous protists and often abundant in marine environments. Recently many phototrophic dinoflagellate species have been revealed to be mixotrophic organisms and also it is suggested that most dinoflagellates may be mixotrophic or heterotrophic protists. The mixotrophic and heterotrophic dinoflagellates are able to feed on diverse prey items including bacteria, picoeukaryotes, nanoflagellates, diatoms, other dinoflagellates, heterotrophic protists, and metazoans due to their diverse feeding mechanisms. In turn they are ingested by many kinds of predators. Thus, the roles of the dinoflagellates in marine planktonic food webs are very diverse. The present paper reviewed the kind of prey which mixotrophic and heterotrophic dinoflagellates are able to feed on, feeding mechanisms, growth and ingestion rates of dinoflagellates, grazing impact by dinoflagellate predators on natural prey populations, predators on dinoflagellates, and red tides dominated by dinoflagellates. Based on this information, we suggested a new marine planktonic food web focusing on mixotrophic and heterotrophic dinoflagellates and provided an insight on the roles of dinoflagellates in the food web. 相似文献
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Information on the Arctic sea ice climate indicators is crucial to business strategic planning and climate monitoring. Data on the evolvement of the Arctic sea ice and decadal trends of phenology factors during melt season are necessary for climate prediction under global warming. Previous studies on Arctic sea ice phenology did not involve melt ponds that dramatically lower the ice surface albedo and tremendously affect the process of sea ice surface melt. Temporal means and trends of the Arctic sea ice phenology from 1982 to 2017 were examined based on satellite-derived sea ice concentration and albedo measurements. Moreover, the timing of ice ponding and two periods corresponding to it were newly proposed as key stages in the melt season. Therefore, four timings, i.e., date of snow and ice surface melt onset (MO), date of pond onset (PO), date of sea ice opening (DOO), and date of sea ice retreat (DOR); and three durations, i.e., melt pond formation period (MPFP, i.e., MO–PO), melt pond extension period (MPEP, i.e., PO–DOR), and seasonal loss of ice period (SLIP, i.e., DOO–DOR), were used. PO ranged from late April in the peripheral seas to late June in the central Arctic Ocean in Bootstrap results, whereas the pan-Arctic was observed nearly 4 days later in NASA Team results. Significant negative trends were presented in the MPEP in the Hudson Bay, the Baffin Bay, the Greenland Sea, the Kara and Barents seas in both results, indicating that the Arctic sea ice undergoes a quick transition from ice to open water, thereby extending the melt season year to year. The high correlation coefficient between MO and PO, MPFP illustrated that MO predominates the process of pond formation. 相似文献
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Dingyong Huang Jianjia Wang Qianhui Zeng Jiaguang Xiao Peng Tian Sujing Fu Feng Guo Wentao Niu 《海洋学报(英文版)》2021,40(6):83-91
Sediment core samples were collected from 17 stations in the middle and eastern Chukchi Sea during the sixth Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE-Arctic) in summer 2014.The samples were analyzed for composition,abundance,biomass,vertical distribution,size spectra,and ecological indexes of meiofauna.A total of 14 meiofauna taxa were detected,and the free-living marine nematodes comprised the most dominant taxon,accounting for 97.21% of the average abundance.The abundance and biomass of meiofauna were within ranges of(218.12±85.83)-(7 239.38±1 557.15) ind./(10 cm~2) and(130.28±52.17)-(3 309.56±1 751.80) μg/(10 cm~2),with average values of(2 391.90±1 966.19) ind./(10 cm~2) and(1 549.73±2 042.85) μg/(10 cm~2)(according to dry weight)respectively.Furthermore,91.26% of the individuals were distributed in the top layer of 0-5 cm of surface sediment,and 90.84% had sizes of 32-250 μm.Group diversity index of meiofauna in the survey area was low,and the variation of abundance was the main difference in meiofauna communities among all stations.Abundance and biomass of meiofauna were not significantly correlated with environmental factors except concentration of nutrient Si in bottom seawater.Abundance of meiofauna in shallow water of marginal seas in the Pacific sector of the Arctic Ocean is likely at a same level and higher than that in most of China sea areas,suggesting that the shallow water of the summer Chukchi Sea is a continental shelf area with rich resources of meiofauna.The Chukchi Sea is important for studying the ecosystem of the Arctic Ocean and environmental responses.However,studies on meiofauna in the Chukchi Sea are still not enough,and in the future,natural and human disturbances may increase due to global warming,the Arctic channel opening,and other factors.Thus,more studies on meiofauna should be required,in order to know more about how the Arctic benthic community would alter. 相似文献
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在全球持续变暖的影响下,北极部分地区夏季出现无冰期,北极航线具有更短的航运距离和相对稳定的地缘政治人文环境。文章从气候变化角度出发,构建包含航行环境模块、航迹规划模块和航线经济效益模块在内的综合评估模型,评估北极地区海冰、风、浪、流等气象水文地理要素对船舶航速的影响,确定北极地区的可航行天数;在此基础上,利用A-Star算法寻找北极航线的最优路径,并分析该路径上的航运经济效益;采用该评估模型对比在RCP4.5情景下2050年船舶往返欧亚大陆之间经东北航线与经苏伊士运河航线的经济效益,结果表明,苏伊士运河航线的经济效益更高,北极航线可作为替补航线。 相似文献
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A slowdown of sea surface height(SSH) rise occurred in the Nordic(GIN) seas around 2004.In this study,SSH satellite data and constructed steric height data for the decades before and after 2004(i.e.,May 1994 to April 2014)were used for comparative analysis.The findings indicate that the rate of slowdown of SSH rises in the GIN seas(3.0 mm/a) far exceeded that of the global mean(0.6 mm/a).In particular,the mean steric height of the GIN seas increased at a rate of 4.5 mm/a and then decreased at a slower pace.This was the main factor responsible for the stagnation of the SSH rises,while the mass factor only increased slightly.The Norwegian Sea particularly experienced the most prominent slowdown in SSH rises,mainly due to decreased warming of the 0–600 m layer.The controlling factors of this decreased warming were cessation in the increase of volume of the Atlantic inflow and stagnation of warming of the inflow.However,variations in air-sea thermal flux were not a major factor.In the recent two decades,mean halosteric components of the GIN seas decreased steadily and remained at a rate of 2 mm/a or more because of increased flow and salinity of the Atlantic inflow during the first decade,and reduction in freshwater inputs from the Arctic Ocean in the second decade. 相似文献
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Hang Wu Binbin Deng Jinlong Wang Sheng Zeng Juan Du Peng Yu Qianqian Bi Jinzhou Du 《海洋学报(英文版)》2023,42(1):91-102
The sedimentary record of climate change in the Arctic region is useful for understanding global warming.Kongsfjord is located in the subpolar region of the Arctic and is a suitable site for studying climate change.Glacier retreat is occurring in this region due to climate change,leading to an increase in meltwater outflow with a high debris content.In August 2017,we collected a sediment Core Z3 from the central fjord near the Yellow River Station.Then,we used the widely used chronology method o... 相似文献
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好氧不产氧光合(AAP)细菌因其具有利用溶解性有机物及光能的能力,在海洋碳循环及能量流动中发挥着重要的作用。该类细菌广泛分布在海洋环境中,其在不同生境中的多样性已被调查。但到目前为止,人们对于高纬度地区好氧不产氧光合细菌的认识还较为缺乏。有鉴于此,本研究基于编码光反应复合物上一个色素结合蛋白亚基的pufM基因,对北极王湾及南极乔治王岛近岸水体中夏季好氧不产氧光合细菌的多样性进行了检测。针对2个王湾站位和2个南极麦克斯维尔湾站位构建了4个pufM基因克隆文库,获得674个阳性克隆子。北极克隆子全部由α-变形细菌组成,而南极克隆子则包括α-变形细菌及β-变形细菌。来源于类似红细菌科的pufM基因在所有样品中皆占据优势。此外,与一株滴状亚硫酸盐杆菌中质粒编码的pufM基因存在亲缘关系的序列,在南、北极样品中均占优势。结果表明海洋环境中的pufM基因存在跨极甚至是环球分布。与此同时,南、北极序列之间的差异,也表明了极地地方种的存在。这些结果显示,作为好氧不产氧光合细菌的红细菌科在两极的近岸水体中具有重要的地位。 相似文献
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巴伦支海-喀拉海是北冰洋最大的边缘海,能够对环境变化做出快速的响应和反馈,是全球气候变化最为敏感的区域之一,其古海洋环境演变及海冰变化研究是全球气候变化研究的重要组成部分。末次盛冰期以来,该区域的古海洋环境受到太阳辐射、海流强度、海平面变化、温盐环流和河流输入等因素影响发生了一系列不同尺度的波动。巴伦支海受到北大西洋暖水和极地冷水两大水团相互作用的影响,在水团交界处 （极锋) 由于不同水团性质的差异,导致其海水温度、盐度及海冰发生剧烈变化。而喀拉海则受到叶尼塞河和鄂毕河大量淡水输入影响,海流系统较巴伦支海相对复杂,沉积物主要来源于河流输入的陆源物质,并可以通过磁化率的分析明确区分两条河流的陆源物质。由于受到冷水和暖水的相互作用,巴伦支海-喀拉海海冰变化迅速,并且在全新世中晚期存在 0.4 ka 和 0.95 ka 的变化周期,但海冰变化的影响因素并不是单一的,而是气候系统内部各因子相互作用的结果。目前古海冰重建研究工作主要为定性研究,定量研究相对较少,所选用的重建指标也相对单一,另外存在年代框架差、分辨率低等不足。本文以巴伦支海和喀拉海为中心,总结了其快速气候突变事件、古温度盐度、海平面及海冰的变化,对影响因素进行了探讨,并通过分析末次盛冰期以来古海洋环境研究的不足,提出了相应的展望。 相似文献