邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:12.00

[追踪]青少年高校科学营特色活动——海洋科学专题营:海洋科学考察科研实践活动

青少年高校科学营特色活动

2019-07/总第280期

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2018年青少年高校科学营海洋科学专题营充分发挥海洋科学研究特色,设计了一系列融海洋与科学为一体的丰富多彩的活动,包括参观亚洲馆藏量最丰富的中国科学院海洋生物标本馆,进行潮间带海洋生物采集及标本制作,亲身体验海上科学考察,走进中国科学院重点实验室开展海洋科学课题研究等。其中,海洋科学考察科研实践活动重点突出海洋科学研究特色,让营员在探索中感受海洋的魅力,在实践中体验科学的乐趣。

海洋科学考察科研实践活动依托中国科学院海洋研究所科考船队及胶州湾海洋生态国家野外研究站,充分发挥海洋所科考船、野外台站资源优势及多学科交叉和专业人才优势,由一线科研人员指导营员开展海上科学考察,让营员全面系统了解和认知海洋科学研究,引导并激发营员对海洋科研的兴趣。

根据营员的知识层次和兴趣爱好,活动精心设计了4个板块,分别为海上调查作业、浮游植物与富营养化、浮游动物与海洋生态系统食物链,以及食物网、海洋污损生物。其中海上调查作业乘坐“创新”号科考船在胶州湾近海域开展,其余3个板块在码头停靠的“海鸥”号科考船上进行。营员共98人,分为4组,轮流参与各部分学习。

活动方案

海洋调查作业

本部分内容在“创新”号科考船上进行,营员上船后先参观科考船,并在后甲板及中舱聆听科研人员对科考船及科考作业的相关介绍。完成后“创新”号开至胶州湾内C4站位附近后返回码头,行船过程中科研人员向营员介绍海洋科学考察相关知识,并演示海洋调查设备的具体操作方法,进行海水、浮游生物等样品采集。海洋调查板块又分为4部分内容,分别为生物拖网、采水、采泥和仪器布放。

生物拖网 包括浮游生物拖网、Multinet分层网、Bongo网、IKMT磷虾网、底栖生物拖网等,每种网具根据采样对象及目的不同具有不同的网径和采样原理。现场演示的为浅水I型浮游生物网(500微米,主要采集中型浮游动物,如中华哲水蚤、强壮箭虫、水螅水母、短尾类幼体、长尾类幼体等)、浅水II型浮游生物网(160微米,主要采集小型浮游动物,如小拟哲水蚤、拟长腹剑水蚤等)、浅水III型浮游生物网(77微米,主要采集浮游植物)。

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科研人员讲解生物拖网工作原理

采水 现场演示水样采集。教师在所有甲板工作结束后于中舱介绍水样的处理,根据测定项目的不同,用于pH/DO测定的水样可以直接测定,叶绿素、营养盐、POC、同位素、TN/TP等参数测定的水样需进行过滤,过滤后的水样和滤膜在实验室内用各种仪器进行测定,采集的水样为后续板块实验提供样品。

采泥 采泥过程无法演示,由教师向营员进行简单介绍。常用的采泥器主要有抓斗采泥器、厢式采泥器和重力柱。采泥主要用于研究底栖生物的群落组成及分布、长时间尺度生物及环境演变过程等。

仪器布放 海洋调查涉及大量仪器的布放,如CTD(用于测定温度、盐度、压力)、ADCP(测定海流流速及海流剖面)、鱼探仪(探测渔业资源分布)等。现场演示CTD布放。

浮游植物与富营养化

该部分内容在“海鸥”号科考船前甲板进行,包括如下内容。①浮游植物在海洋生态系统食物链及食物网中的基础性作用:海洋中的光合作用和陆地上的光合作用的比较。②胶州湾网采及水采浮游植物主要类群:通过显微镜观察及教师讲解,了解浮游植物主要类群及代表种,硅藻、甲藻的区别及不同的生态意义。③以营养盐加富培养实验为切入点,通过显微镜观察,了解富营养化与赤潮的关系、赤潮的危害等。

浮游动物与海洋生态系统食物链及食物网

该部分内容在“海鸥”号科考船前甲板进行,包括如下内容。①浮游动物的生态意义:了解浮游动物的定义,明白浮游动物的上行效应和下行效应,了解浮游动物在海洋食物链中的地位及重要作用。②胶州湾浮游动物主要类群:现场观察采集的中型和小型浮游动物,了解常见种的食性及营养关系。③海洋食物链及食物网基本结构:以水母灾害为切入点,向营员介绍食物网结构异化的危害。

海洋污损生物

该部分内容在“海鸥”号科考船前甲板和后甲板进行,包括如下内容。①污损生物及其群落的形成过程:教师介绍污损生物的定义及主要类群,并介绍污损生物群落的形成过程。②污损生物的危害及防除方法:污损生物对船舶和养殖业的危害、对海水输送管道的影响。③主要污损生物类群:通过肉眼及显微镜观察,了解胶州湾的污损生物,主要有藻类、海鞘、水螅、藤壶等。

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营员通过显微镜观察浮游生物

活动总结

加强组织领导,精心安排部署

活动充分体现了海洋科学专题营的科学特色,根据营员的知识层次和兴趣爱好,科研人员精心设计了4个板块,并制订了详细的活动方案,方案经过领域内权威专家论证,保证了其科学性及可实现性。活动开始前,组织参与活动的科研人员及志愿者召开协调部署会,细化任务,明确分工,责任到人,确保了活动的高质量顺利举行。切实做好活动安全保障工作。因为活动地点在码头及海上,营员的安全问题必须放在首位。为保证活动安全顺利有序进行,研究所制订了活动安全应急预案,指定了每个板块的应急负责人,并进行安全知识培训。活动中配备专业医护人员随行,以便对活动过程中产生的突发情况进行紧急救治。

突出海洋特色,融海洋与科学于一体

海上科学考察是海洋科学研究必不可少的重要环节,是海洋科学研究的基础。为了让营员对海洋科学研究有更全面、系统的认知,海洋研究所解决了经费不足的问题,增设了海上科学考察科研实践内容。通过学习和实践,营员不仅对海上科学考察的基本工作有了较为全面和系统的认知,而且亲自体验了科研人员的海上日常工作状态和研究所的海洋科考文化。大家纷纷表示受益匪浅,不仅亲自体验了出海的艰辛与乐趣,收获了课本以外的许多知识,更增强了对海洋的理解和认知,而且激发了他们热爱海洋、保护海洋的欲望,提升了认识海洋、探索海洋的能力,树立了未来投身海洋事业的远大志向,为培养国家海洋科技创新后备人才打下了坚实基础。

“中科院海洋研究所中,藏着海洋精灵的秘密。首先,我们听取了专家对海洋所的介绍和关于近几年考察船对世界各个海域的考察报告,然后参观了中科院海洋标本馆,看了从20世纪50年代至今各个时期各种海洋生物的标本,还去了创新成果展厅。神秘的海洋和海洋中的生物在我脑海中挥之不去,我多么渴望再多接近它们一点啊!活动第3天,我们进入研究所的实验室,借助实验仪器,我终于接近了它们!我不禁从心里喜欢上了海洋科学,感受到了海洋的神秘。”——山东省蓬莱市第一中学 张皓翔

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