研究生学位论文中期报告

报告题目 南海北部秋季活体浮游有孔虫生态分布特征

及其环境指示意义 学生姓名 刘芳 学号 200828006912041 指导教师 向荣 职称 研究员 学位类别 理学硕士 学科专业 海洋地质 研究方向 海洋微体古生物与古环境 培养单位 中科院南海海洋研究所 填表日期 2010.7.3

中国科学院研究生院制

填 表 说 明

1. 本表内容须真实、完整、准确。

2. “学位类别”名称填写：哲学博士、教育学博士、理学博士、工学博士、农学

博士、医学博士、管理学博士，哲学硕士、经济学硕士、法学硕士、教育学硕士、文学硕士、理学硕士、工学硕士、农学硕士、医学硕士、管理学硕士等。

3. “学科专业”名称填写： “二级学科”全称。

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报告提纲

一、学位论文进展情况，存在的问题，已取得阶段性成果

本次培养过程中，开题为“南海西北部08CF7孔浮游有孔虫特征及其古环境学意义”，但在鉴定统计的过程中，2.2m以下的样品中开始出现较多的不该在这个地质环境中存在的红色Globigerinoides ruber，且测年数据也偏离正常范围，表明2.2m以下层序已经不正常，所以只好放弃了工作，改换本课题。

本文拟通过对南海北部20xx年秋季27个站位的86个垂直浮游拖网样品中的活体浮游有孔虫进行了定量分析，探讨该区秋季现代浮游有孔虫的组成和分布及其影响因素，分析了该区浮游有孔虫种群分布、深度分布以及特征属种分布特征，并准备进一步结合区域内沉积物分布特征探讨海区的古海洋变化特征。

1、学位论文进展情况

（1）浮游有孔虫种群分布特征

对20xx年南海北部23个站位的75个拖网样品中的浮游有孔虫鉴定统计共发现20种，其中百分含量占样品总数7%以上的优势属种有6种，分别为Globigerinoides sacculifer（40%）、Neogloboquadrina dutertrei（11.7%）、Globigerina calida（10.7%）、Globigerinella aequilateralis（8.4%）、Globigerinoides ruber（7.6%）、Pulleniatina obliquiloculata（7.2%），以上6种优势分子占该区浮游有孔虫总群落的85.6%，它们是典型的热带、亚热带浮游有孔虫组合。在研究海区含量相对较低的属种有Orbulina.universa、Globigerinita.glutinata、Globorotalia.menardii、Globigerina.bulloides、Globigerinoides.tenellus、G.bermudczi、Globigerinoides.conglobatus、Hastigerina.pelagica、G.ungulata、Globoturborotalia.rubescens、G.SP、G.conglomerata、Turborotalia.inflata和Turborotalia.scitula。研究表明属种组合总的特征是暖水种含量高、分布广泛，从而认为本研究区浮游有孔虫是以热带暖水种为特征的。 为便于对比向沉积物中输送的浮游有孔虫壳体通量，对20xx年研究区部分站位160m以上水深范围内的体积丰度进行了计算，发现浮游有孔虫的体积丰度介于1.3~32.9枚/m，且具有明显的区域变化特征，除海南岛上升流区域的E521、E524和台风过境后的E421，E418，E415和E413以外，其他站位总趋势为体积丰度随着远离海岸而增加，在黑潮南海分支和南海暖流影响区体积丰度相对高于其他站位，且黑潮和南海暖流混合作用区的E704和E608 3 3

的体积丰度略高于只受黑潮影响的E605和E702，此外四个台风过境前的深水站位（E402，E405，E407，E414）体积丰度较高，台风过境后的四个站位（E413，E415，E421，E418）出现相对低值，具体原因已在上一章节讨论过，除去这四个站位，海南岛临近的几个站位为体积丰度的一个典型的低值区，整个区域呈现西北低，东南高的趋势。对研究区站位各个层位的体积丰度进行了计算，各层位的分布规律也将在下文详细讨论。

对比20xx年研究结果（向荣等，2010）发现，研究区两次研究的浮游有孔虫种群结构大体相似，优势属种相差不大，两次研究均表明属种组合总的特征是暖水种含量高、分布广泛，以热带暖水种为特征的。但20xx年共鉴定出20个浮游有孔虫属种，略多于20xx年的16个种。20xx年样品新增五个零星出现的浮游有孔虫属种即G.bermudczi、G.ungulata、G.SP、G.conglomerata、Turborotalia.inflata，同时也比20xx年样品中缺少一个种Candeina nitida。此外优势属种的相对百分含量也有一定差异，如同为最具优势的G.sacculifer，前者的百分含量高达40%，远高于后者；前者G.menardii的含量高达9.9%，而后者不足3%。

（2）浮游有孔虫优势属种区域分布情况

G.sacculifer和G.ruber是典型的热带亚热带浅层水分子，主要生活在50m以浅的混合层(Bé，1977)，这两个种在本区的所有站位均有分布，壳体白色，表面有刺，其载荷高值区处在研究区西南侧水深小于150m的陆架区。G.sacculifer的相对百分含量在各属种中最高，平均百分含量为40%，最高含量在E407站,高达74%，G.ruber的百分含量相对要低很多，平均百分含量为7.6%，最高百分含量在E425，达26.7%。G.sacculifer和G.ruber的百分含量在近岸浅水区最高，除去台风过境后的4个站位，其他站位这两个属种均有随水深增加相对百分含量逐渐降低的趋势，G.sacculifer属种的这种变化趋势尤其明显。台风过境前的四个深水区站位浮游有孔虫体积丰度总体较低，G.sacculifer绝对丰度值也比较低，但G.sacculifer的相对丰度却出现相对高值，这可能是由于其他受生产力水平局限的属种的绝对丰度变低导致其相对含量的高值。G.sacculifer和G.ruber除了是广布的暖水种以外，还是现生浮游有孔虫属种中生活空间范围最小的两个种(Hemleben et al,1988)，它们的整个生命周期仅限在60m以上的混合层中，当很多浮游有孔虫的生存空间在陆架区的浅水环境里会受到不同程度的制约时，G.ruber的丰度就会相对增加（孙荣涛等，2003）,从而导致该区G.ruber分布的相对丰度的高值区不是在暖流区与深水区,而是在陆架浅水区，这一研究结果与汪品先（1988）的研究结果相符。G.ruber在海南岛上升流区的E521和E524站位的百分含量也明显偏高，说明上升流带来的高生产力也对该属种的生存非常有利。

本文还对G.sacculifer(s.s)与G.sacculifer(s.l)在各个站位的百分含量以及两种形态的百分 4

含量比值进行了计算，初步分析了两种形态在研究区的区域分布情况。两种形态的百分含量分布趋势大体相似，在海南岛近岸的上升流区、黑潮线以南以及台风过境前的四个站位百分含量相对较高，其他站位随水深逐渐降低，这一趋势与该属种的区域分布特征相符。对两种形态的百分含量做比值，发现黑潮分支和南海暖流附近的站位比值整体有明显偏高，也就是说G.sacculifer(s.s)含量远远超过G.sacculifer(s.l)，且海南岛附近的上升流区比值也相对较高，其他站位比值分布比较均匀，说明在黑潮分支和南海暖流以及上升流带来的高生产力可能对G.sacculifer(s.s)的生长非常有利。

N. dutertrei和P. obliquiloculata这两个黑潮指示属种（Xu et al., 1999; Jian et al., 2000）在黑潮南海分支区的丰度明显高于其他区域，并且相对百分含量最高的站位均为黑潮和南海暖流混合作用的E608，混合作用区的E704站位这两个属种相对百分含量也比较高。本次研究与20xx年研究中这两个属种的分布基本吻合，并对其进行了更细致的分层研究并进一步研究了黑潮分支和南海暖流对其分布的影响。

N. dutertrei表面无壳刺，镜下可看到其壳表面有很多凹坑，是世界大洋中广布的热带-亚热带种,最适宜温度为16-24℃(Be?and Tolderlund, 1971)，在研究区该属种高值区基本沿着200m等深线左右呈北东向展布，而200m等深线在研究区正好是一个明显的分界线，其西北方向为大陆边缘，其东南方向则为黑潮暖流和南海暖流。在黑潮暖流和南海暖流附近N. dutertrei的丰度为15%~30%之间，海南岛上升流区两个站位的丰度为15%和22%，也在这个范围，与汪品先（1988）等认为在黑潮暖流和台湾暖流区N. dutertrei丰度高达20%—40%这一结果基本相符，也说明N. dutertrei偏好于生存在强烈的洋流体系、上升流和大陆边缘处(Bé,1977)，研究区除200m等深线附近的几个站位以外的站位，N. dutertrei在陆坡浅水区和深水区大部分站位百分含量相对较低，基本在10%左右，表明N. dutertrei在研究区的百分含量变化主要受暖流和上升流影响，与水深也有一定相关性。

P. obliquiloculata通常被认为是世界大洋中重要的喜暖种，分布于热带-亚热带,最适宜温度为22—24℃(Coulbourn et al,1980),表面光滑有光泽，个体较大，其高含量主要出现在黑潮暖流区和墨西哥湾暖流区（Prell and Damuth,1978;Li et al.,1997）,在研究区它作为一个黑潮指示属种在黑潮分支和南海暖流混合作用区的E608和E704两个站位含量达到最高（23.3%，23.9%），而随着与这两支暖流距离变远，该种相对百分含量逐渐降低，不受暖流影响的区域该种含量基本都低于7%，个别站位甚至缺失，由此看出该种在南海北部秋季含量普遍较低，高含量主要出现在黑潮分支流和南海暖流混合作用区以及这两只暖流附近。

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G.calida和G.aequilateralis具有壳刺，这两个属种壳体形状相似，研究区站位中这两个属种在研究区的分布都比较均匀，G.calida含量略低于G.aequilateralis，前者最高百分含量高达16.3%，但大部分站位该种百分含量低于10%，后者最高百分含量37%，且百分含量大于10%的站位比较多，为南海北部水体中浮游有孔虫的绝对优势分子，在暖流影响区附近这两个属种百分含量均较低，黑潮南海分支和南海暖流影响区由于黑潮种N. dutertrei和P. obliquiloculata以及暖水种G.sacculifer的百分含量高，造成这两个属种百分含量相对较低。从这两个属种在整个研究区的分布情况来看，高含量基本分布在18°N低纬线附近，表明高温条件可能比较利于其生长。

G.menardii表面无壳刺，是典型的抗溶种，在整个区域含量稀少，体积丰度整体随着水深增加而增大，最高体积丰度出现在台风过境前E405站的120-160m层位，为1.4枚/m，相对百分含量也是在该站位最高，为6.9%，该种在研究区相对百分含量与水深具有比较好的相关性，整体随着水深增加百分含量呈升高趋势，该分布趋势与南海北部表层沉积物中浮游有孔虫研究结果一致（郭建卿，2006）。该种在黑潮分支和南海暖流附近的含量无明显特征，说明主要受水深影响，水温和表层生产力对其影响不明显。

G.bulloides表面多壳刺，属广温性温凉水种，该种常与热带沿岸上升流密切相关（Watkins et al., 1998），但在研究区其含量非常稀少，只在18°N以北富营养的南海暖流和黑潮南海分支线附近有零星分布，其他站位含量极少部分站位甚至为零。由图还发现近岸浅水区的E427站位有异常高值，该站位水样取自0-80m水深，可能因为离岸近，人为造成生产力过高，该种在陆架外缘区的其他浅水区含量也颇低，明显逊于其他优势属种。 O.universa为圆球形，表面有刺，是一个广温性暖水种，在黄海和东海为暖流标志种，而在南海却为稀有种，主要分布在沿岸浅水区，研究区该种在黑潮分支和南海暖流附近只有两个站位（E402、E525）出现相对高值，无法表明其与暖流有明显相关性，该属种在研究区的陆架浅水区和东南角的深水区均有高含量出现。

G.glutinata是一个世界广布性种, 是亚热带水体中中层水的代表分子(Bé，1977)，从南极到北极水域均属常见,富集在30°N左右,表层水温24~27℃的海区(Bé, 1971)。在研究区该种虽然含量不高，但基本都分布在黑潮暖流和南海暖流影响区，最高达到9.8%，影响区外该属种百分含量不超过2%，有些站位甚至为零，南海暖流和黑潮暖流混合作用区的两个站位该属种百分含量未见到异常高值，说明在研究区该属种与N. dutertrei和P. obliquiloculata一样也可作为一个典型的暖流标志种。 3

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二、下一步工作计划和内容，预计答辩时间

（1）2010.7-2010.9，分析研究区活体浮游有孔虫的深度分布习性

（2）2010.9-2010.11，结合研究区的水深和温盐等资料分析活体浮游有孔虫分布与现代海洋环境的关系

（3）2010.11-2010.12 鉴定统计研究区表层沉积物中浮游有孔虫的分布特征，比较分析活体浮游有孔虫在沉降过程中受到的古环境变化影响

（4）2011.1-2011.4 撰写毕业论文，准备答辩

（5）2011.5，毕业答辩

三、已取得科研成果列表（已发表、待发表学术论文、专利等）

待发表论文：

刘芳，向荣。现代浮游有孔虫生态研究进展。

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第二篇：中期报告_(2) 2

河北联合大学

本科毕业设计（论文）中期检查报告题目：铁矿石膨胀性能测定系统

学专班姓

学院：业：级：名：号：自动化09电气1班1指导教师：

20xx年4月26日

一、工作任务的进展情况

(一）进一步理解和掌握铁矿石膨胀性能工艺

按照ISO/DP4698标准，工艺参数按GB/T13240-91标准来测定铁矿石的膨胀系数。

铁矿石的冶金性能检验方法标准是一些在中温（900-1100°C）和低温（500-550°C）条件下的测试方法标准，也常常称之为高温性能检验方法标准，但以冶金性能标准比较符合实际，建议通用之。铁矿石的冶金性能检验方法标准，（以下简称为冶金性能标准），若不考虑荷重性（ISO/DP7992）的话，一共还有五个，其中ISO4695和ISO7215测定还原性；IS04696和ISO697测定还原粉化；ISO测定还原膨胀。五个标准提供给三种测定对象，一共有四种不同的组合；但其中唯有采用ISO4695，ISO4696和ISO4698这个组合比较经济合理。

我国关于制定冶金性能标准的设备选择工作，已经在19xx年额的铁矿石物理性能能实验方法的论证会上解决了。会议决定采用多数国家共同采用ISO4695，ISO4696和ISO4698的组合。国际标准化组织检验方法(ISO4695)检验装置见图2，其主要部件还原管为双层，由耐热钢制成，内管直径75mm±1mm(图3)。试样质量为500g土1g，粒度为10．0～12．5mm；还原气体(体积比)CO40%±0．5%，N260%±0．5%，其中杂质含量(体积比)不超过：H20．2%、CO20．2%、O20．1%、H2O0．2%，还原气体流量保持在50L/min±0．5L_/min。还原管内多孔板上装粒度为10．0～12．5mm的瓷球两层，使气体分布更均匀。加热时通惰性气体保护试样不受氧化，当温度恒定在950℃土10℃后通入还原气体进行还原。在15min内，每3min记录1次试样的质量，以后每10min记录1次。失氧量达到65%时，或虽未达到60%但还原时间已满4h，均停止还原。

(二)、系统电气连接图的设计

1、系统总体结构设计

2、煤气发生炉温度控制子系统电气连接设计

3、铁矿石膨胀性能控制柜后面板板设计

4、系统AC220-380V电气连接图

(5).显示器：Dell17英寸液晶显示器，分辨率1024×768;

(6).接口：4个232口，1个485/422。

1.3、采集参数要求和智能仪表研究

传统测量仪表已经不能适应现代科学技术的需求和科研项目需要，需要的智能仪表有以下几种类型：温度控制仪、电子天平。

(1)、温度控制：温度控制选用日本SHIMADEENSRS13A。

(2)、电子天平：电子天平选用Mettler-ToledoMS16001L。

1.4、电气控制系统设计研究

(1)、主回路上大功率电源的传输、变流、检测、保护；

(2)、散热风机、智能仪表和传感器的电能供应，系统工作状态的指示，断偶保护,声光报警。

1.5、监控系统与通讯网络

系统的主从式测控系统的下位机采用模块CAN一485G完成对现场设备的控制任务，主要包括系统参数设置、控制指令和参数的下达以及把各项参数发送到CAN总线上。上位机是研华工控机，负责监控下位机的工作情况，并且能够可靠、畅通1.6铁矿石冶金性能测定系统电气连接图

下图为煤气发生炉温控电气连接图：

（1）.本设计所采用的是RS485总线，由于其布线简单，稳定可靠从而广泛的应用。

（2）.采用AC220v开关，型号为ATP--LA39。

（3）.T为煤气发生炉炉壁温度控制仪表，型号为SHIMADENSRS--13A。（4）.L1为煤气发生炉AC220V指示灯，型号为DELIXI--22/25A.

（5）.Q2为可控硅模块组，型号为XIMADENH3100ZF×3。

（6）.G1为煤气发生炉驱动信号，运用航空插头Y28-10P，G1-1为煤气发生炉驱动信号U相，G1-2为煤气发生炉V相，G1-3为煤气发生炉W相。

（7）.G2为煤气发生炉热偶信号，运用航空插头Y21-4P，其中G2-1、G2-2、G2-3分别为煤气发生炉热偶信号的U、V、W相。

（8）.S为周波控制器，型号：TA-SUNBAC10。

G3-1

G3G3-2煤气发生炉炉壁热偶信号+煤气发生炉炉壁热偶信号—

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G5-8煤气发生炉驱动信号U相煤气发生炉驱动信号V相煤气发生炉驱动信号W相反应管升降电机AC220VL反应管升降电机AC220VN电子天平AC220VL电子天平AC220VN电子天平AC220VGND电子天平R232TX电子天平R232RX电子天平R232GND

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G6G6-3

G6-4系统AC380VU相系统AC380VV相系统AC380VW相系统AC380VN相

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编号还原炉热偶信号还原炉驱动信号煤气发生炉热偶信号煤气发生炉驱动信号电子天平，反应管升降电机驱动信号系统AC380V说明航空插头Y21_4P航空插头Y28_4P航空插头Y21_4P航空插头Y28_4P航空插头Y28_10P航空插头Y361_4P备注

铁矿石冶金性能测定系统控制柜后面板示意图铁矿石冶金性能测定系统控制柜后面板示意图

百安培的电流对这些线路可能产生强烈的电磁干扰。

改进措施：

(1)元器件级措施。元器件故障率的降低在于保证所选用的元器件的质量和可靠性指标符合设计要求。通常可以采用降频使用、选用集成度高的元器件等措施。

(2)部件及系统级措施。部件及系统级措施是指确保功能部件或者整个系统在设计、制造、检验等环节稳定、可靠。

(3)冗余技术。冗余技术也称为容错技术或者故障掩盖技术，是通过增加完成同一功能的并联或者备用单元数目来提高系统可靠性的设计方法。通常包括硬件冗余、信息冗余、时间冗余等等。

(4)电磁兼容设计。电磁兼容性是指系统在电磁环境中的适应性，即能保持完成规定功能的能力。电磁兼容性设计的目的是使系统既不收外部电磁干扰的影响，也不对外部其他电子设备产生影响。由于电磁兼容性设计是针对电磁环境对系统的干扰问题的研究，所以又称为抗电磁干扰设计，简称抗干扰设计。微机测控系统常用的抗电磁干扰设计的硬件措施主要有滤波技术、去藕电路、屏蔽技术、接地技术等等。

(5)故障自动检测与诊断技术。对于复杂系统，为了保证能及时检验出有故障的装置或者单元模块，以便及时把有用单元替换上去，就需要对系统进行在线的测试与诊断。这样做可以判定平时系统的动作或者功能是否正常和在发生故障时及时找到故障的部位。

(6)屏蔽处理。可以通过良好的屏蔽与正确的接地、高频滤波解决一些干扰问题。

(7)滤波技术。滤波是为了抑制噪声干扰，测控系统的现场往往存在很多干扰源。可采用RC低通滤波器或软件周期采样来抑制一部分干扰。

(8)隔离技术。信号的隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来，使测控装置与现场仅保持信号联，但不直接发生电的联系。隔离的实质是把引进的干扰通道切断，从而达到隔离现场干扰的目的。本系统采用的隔离技术有光电、放大器隔离和布线隔离。一般，模拟电路通过隔离放大器进行隔离，数字电路通过光祸进行隔离，模拟地和数字地分开。

(9)去祸电路。数字信号电平转换过程中会产生很大的冲击电流，并在传输前和供用电源内阻上产生较大的压降，形成严重的干扰。为了抑制这种干扰，在各个集成

电路中适当配置去祸电容，即去祸电容。它一方面提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的冲放电能量，另一方面旁路掉该器件的高频噪声。去祸电容的选用并不严格，可按C=1/F选用，其中F为电路频率，即10MHz七取0.1uF，l00MHz取0.01uF。对微机控制系统，取0.1一0.01uF之间都可以。本系统选用0.1uF。

2部分元器件不是很熟悉。需进一步查阅相关资料加深认识和理解元器件的构造，工艺参数，工作原理，以及型号的选择。

四、下一步工作计划

（1）把未按计划完成的硬件部分完成并完善。

（2）进一步绘制总结构图和电气连接图，接线完成电气图，进行系统调试。（3）对所设计内容进行总结归纳并准备答辩。

学生签字：丁如意

20xx年4月26日