大亚湾夏季浮游群落生产代谢特征及其影响因素*

2017年8月对大亚湾海域浮游群落初级生产、群落呼吸代谢及其平衡特征进行了研究, 并分析了其潜在环境影响因素以及对沿岸生态系统功能与健康的指示作用。研究结果表明, 大亚湾夏季海水表层呈自养状态, 而底层呈异养状态, 群落总初级生产力(gross primary productivity, GPP)、呼吸代谢速率(community respiration, CR)与净生产力(net commutnitiy production, NCP)在表层分别为1335.36±910.12、597.86±403.30和737.50±608.22mg C·m^-3·d^-1; 在底层分别为43.65±37.05、216.25±147.28和-160.27±137.01mg C·m^-3·d^-1。海湾整体呈自养状态, 水柱平均NCP为233.41±248.88mg C·m^-3·d^-1; 部分沿岸水域存在异养状态。1~200μm粒级浮游生物是GPP和CR的主要贡献者。相关性分析和主成分分析显示, NCP在表层受GPP和CR共同调控, 且与浮游植物生物量和营养盐正相关; 而在底层主要受CR影响, 且与盐度正相关。大亚湾夏季群落生产代谢平衡存在明显的水平和垂向变化, NCP的区域差异与潜在波动性对该海湾生态系统稳定性及健康状况有重要的指示作用。     

基于形态学和DNA分子鉴定的珠江口浮游动物群落结构比较研究

于2019年12月使用4种不同型号网具采集了珠江口浮游动物, 进行形态学鉴定和DNA分子鉴定, 分析珠江口浮游动物的群落结构特征, 并比较不同调查方法对浮游动物丰度和生物量结果的影响。形态学镜检鉴定浮游动物36种(类), 其中浮游幼虫6类。浅水I型浮游生物网采集的浮游动物平均丰度为115±96ind.·m^-3, 平均生物量为0.21±0.14g·m^-3; 浅水Ⅱ型浮游生物网采集的浮游动物平均丰度为3536±2444ind.·m^-3, 平均生物量为0.56±0.33g·m^-3; 浅水Ⅲ型浮游生物网采集的浮游动物平均丰度为4314±4172ind.·m^-3, 平均生物量为0.50±0.25g·m^-3; 25^#浮游生物网采集的浮游动物平均丰度为6741±3826ind.·m^-3, 平均生物量为4.33±3.42g·m^-3。研究结果表明网具孔径大小对浮游动物研究结果具有重要影响, 三个站点水体DNA样品注释出15种浮游动物; 使用浅水Ⅱ型网采集的DNA样品注释出19种浮游动物; 镜检样品鉴定浮游动物17种。水体DNA样品能检测出更多的微型浮游动物如原生动物等; 网采样品能过滤更多的水样, 有利于采集更多的大中型浮游动物, 更能充分反映优势类群如桡足类的种类和数量。研究结果表明, 水体DNA可检出浮游幼虫和原生动物等较难镜检鉴别的种类, 采用不同型号网具采集浮游动物可以更全面地反映研究海域浮游动物的群落结构特征。多种调查方法的结合有助于全面了解研究海域的生态环境状况。     

台风季节朱家尖岛砂、砾质岬湾海滩的不同沉积地貌动态变化

岬湾砂、砾质海岸是海岛、海岸带重要的旅游资源, 具有较高的社会经济和生态价值, 长期以来备受关注。本文以浙江朱家尖岛东岸的5个代表性岬湾海滩为例, 基于2019年台风季节早期、中期及晚期测量获得的海滩地形和沉积物数据, 结合海滩近岸的水动力数据, 分析了砂质海滩和砾石海滩这两种不同类型岬湾海滩的沉积地貌动态变化。结果表明, 朱家尖岛东岸5个海滩在台风季节出现了不同的体积变化, 大沙里、东沙、千沙、乌石塘和小乌石塘海滩的单宽体积变化分别为11.93m³·m^-1、-54.41m³·m^-1、-19.75m³·m^-1、2.19m³·m^-1和-1.96m³·m^-1。砾石滩较砂质海滩更为稳定, 无人类活动干扰的砂质海滩在台风季节侵蚀更少、变化更小。台风季节大沙里、东沙、千沙、乌石塘和小乌石塘海滩表层沉积物的平均粒径分别为2.47Փ、2.24Փ、2.64Փ、-5.96Փ和-6.03Փ, 粒径粗化和离岸输运是5个海滩表层沉积物在台风季节的主要表现, 砂质海滩的沉积物粒度特征变化比砾石海滩要大。沉积物粒径、台风强度及台风期间的主要波向与海滩走向之间的关系、海岸工程这3种因素都可能对海滩在台风季节的沉积地貌动态变化产生影响。本文研究结果可为台风季节的海滩管理提供参考。     

红海湾西北海区海流特征分析

利用2008年夏季和冬季的海流资料分析了红海湾西北海区潮流性质、运动形式、涨落潮流特性、余流特征。结果表明: 红海湾西北海区属不规则半日潮海域, 潮流性质属往复流, 大致呈东—西向往返运动, 具有一定的旋转流性质; 平均涨潮流最大可达17.8cm·s^-1, 平均退潮流最大可达19.3cm·s^-1; 实测流受风和地形影响明显。余流受风和地形的影响也比较明显, 在偏北风作用下, 余流流向西偏南; 在偏南风作用下, 余流流向东偏北, 余流最大可达18.9cm·s^-1。潮能主要由东部向西传播至红海湾西北海区, 潮能进入量值可达4.8×10³W·m ^-1。     

南海北部最小含氧带水下滑翔机观测结果初步分析*

最小含氧带(Oxygen Minimum Zone, OMZ)是指海洋中层水体处存在的稳定的溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)极小值层, OMZ的分布与变化对南海生态系统和生地化循环具有重要意义。本文利用2019年7—9月“海翼”号水下滑翔机(Sea-wing Glider)在南海北部陆坡区的组网观测数据, 对南海北部陆坡区OMZ的空间分布特征进行了分析。结果显示, 在垂向上, 研究区域内DO极小值层出现在深度约700~900m处, 其浓度约为80~100μmol·L^-1, 且700~900m深度范围内DO浓度变化不大, 形成了厚度约为200m的OMZ。在水平方向上, OMZ自陆坡西南部起向东北方向延伸, 厚度由西南至东北逐渐变薄, 整体呈楔形分布, 并在靠近吕宋海峡处逐渐消失。此外, 本研究还选取了两台水下滑翔机7—8月连续两周内的观测数据, 经计算显示, OMZ区域内的DO浓度在跨陆坡方向上的平均变化速率为0.023μmol·L^-1·d^-1(增加), 在沿陆坡方向上为-0.034μmol·L^-1·d^-1(减少)。沿吕宋海峡入侵南海的高氧水能够解释OMZ东北部DO浓度局部升高的现象, OMZ的分布特征和形成原因与海水的平流运动、水团分布和水体层化等物理过程, 以及生物呼吸、有机物分解和还原性物质的氧化等多种影响因素有关。     

西沙海域甘泉岛和全富岛海滩上的塑料垃圾与微塑料分布特征

塑料污染现象在世界各地海滩随处可见, 日益成为海洋环境中的重要威胁。文章调查了西沙海域甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染分布情况, 结果显示, 尽管研究区域远离大陆, 人类活动影响较小, 但是海岛海滩上的塑料污染普遍存在, 塑料垃圾(>5mm)的平均分布丰度为(85.07±70.48)个∙m^-2, 平均重量为(40.23±78.15)g∙m^-2; 微塑料(<5mm)的平均分布丰度为(1774.75±1534.37)个∙m^-2或(100.82±87.18)个∙kg^-1。塑料垃圾和微塑料在不同海岛间的丰度分布均无显著性的差异, 但无论是塑料垃圾的丰度还是微塑料的丰度, 在环礁内侧海滩都显著高于环礁外侧海滩。此外, 微塑料的丰度分布与塑料垃圾的丰度分布呈显著的线性相关。红外光谱分析得出塑料聚合物主要成分有聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等, 其中以聚苯乙烯泡沫的比例占优。甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染主要是通过其他地区的外源性塑料输送而来, 其在海岛上的不均匀空间分布受到区域海流作用、水动力条件、塑料降解等多种因素的影响。     

北部湾养殖牡蛎体内异养细菌数量及其耐药性研究

为了探究北部湾养殖区域香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)体内的异养细菌和弧菌数量及其耐药概况变化, 对不同养殖场牡蛎体内的异养细菌进行分离培养, 并统计其数量, 通过药敏纸片扩散等方法研究了细菌的耐药状况。结果显示: 牡蛎在高死亡率养殖环境中体内的异养细菌[(8.6±0.4)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(9.5±0.4)×10⁵CFU·g^-1]数量较高, 在中死亡率环境中体内的异养细菌[(6.9±0.2)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(4.5±0.6)×10⁵CFU·g^-1]数量次之, 在低死亡率养殖环境中体内的异养细菌[(3.3±0.1)×10⁶CFU·g^-1]和弧菌[(2.5±0.6)×10⁵CFU·g^-1]数量最低。耐药细菌主要为革兰氏阴性菌, 对β-内酰胺类(青霉素)、糖肽类(万古霉素)的耐药率较高, 对四环素类(四环素、多西环素)的耐药率次之, 对氨基糖苷类(链霉素、庆大霉素、妥布霉素、新霉素)、大环内酯类(红霉素)、喹诺酮类(诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星、恩诺沙星)的耐药率较低。在高死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占79.7%, 其耐药谱型(48种)较广; 在中度死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占66.2%, 其耐药谱型为30种; 在低死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占58.4%, 其耐药谱型为17种。本文探究了牡蛎死亡率与其体内异养细菌数量和细菌耐药性的关系, 结果显示牡蛎在高死亡率环境中体内的耐药细菌数量多、耐药谱型较广, 低死亡率环境中牡蛎体内的耐药细菌数量较少, 异养细菌数量与牡蛎死亡率呈正相关关系, 两者相关系数为0.996。     

两种造礁石珊瑚对海水酸化和溶解有机碳加富的响应*

文章选择鹿回头近岸海域常见的板叶角蜂巢珊瑚(Favites complanata)和十字牡丹珊瑚(Pavona decussata)为研究对象, 采用室内连续培养的方法, 探究两种不同造礁石珊瑚对酸化和溶解有机碳(DOC)加富的响应。结果表明: 酸化(pH 7.6)并不会影响两种珊瑚的钙化速率和生长速率; 但DOC加富(524.03±78.42μmol•L^-1)使两种珊瑚的钙化速率分别降低67%和47%、生长速率降低59%和40%。当二者共同作用时, 两种珊瑚的钙化速率降低30%和11%、生长速率降低46%和59%, 大多没有DOC单独作用时强烈, 表现出一定的拮抗作用。两种珊瑚共生虫黄藻叶绿素荧光指数(F_v/F_m)均升高后降低, 板叶角蜂巢珊瑚F_v/F_m最先降低。实验表明, 这两种珊瑚虽然对海洋酸化的敏感度不高, 但是对有机物加富有不同的响应, 板叶角蜂巢珊瑚更为敏感, 可能导致这两种珊瑚在未来环境变化中有不同命运。     

红河断裂带不同构造区段的现今滑动速率与应变积累状况

利用中国地壳运动监测网络1999年—2015年GPS观测数据, 基于块体模型与弹性半空间下的螺旋位错模型, 反演红河断裂带不同区段的滑动速率与闭锁深度, 利用插值均匀网格法计算红河断裂带不同区段及周边地区应变积累状况。结果表明: 红河断裂带北段右旋走滑速率为4.76±0.78mm•a^-1, 闭锁深度约为10.9km; 中段右旋走滑速率为3.24±0.56mm•a^-1, 闭锁深度约为11.5km; 南段右旋走滑速率为2.83±0.34mm•a^-1, 闭锁深度约为12.6km。红河断裂带北段与中段拉张应变特征明显, 南段挤压应变特征明显, 北段拉张应变值为(20~40)×10^-9•a^-1, 南段挤压应变值为(30~50)×10^-9•a^-1, 中段最大剪应变积累较弱, 量值为(0~30)×10^-9•a^-1, 北段、南段最大剪应变积累较强, 量值为(40~80)×10^-9•a^-1。北段和南段元阳地区出现最大剪应变高值区, 地震危险性较大。     

南海海域浮游植物叶绿素与海表温度季节变化特征分析

利用 SeaWiFS卫星遥感叶绿素质量浓度及TRMM微波遥感海表温度产品,研究了南海海表叶绿素a的季节变化特征及其同海表温度的关系。研究结果表明,南海叶绿素质量浓度具有很强的季节变化:通常低叶绿素质量浓度(<0.12 mg. m^-3)出现在弱风、高海表温度(>28 °C)的春、夏季节;高叶绿素质量浓度(>0.13 mg·m^-3)出现在有较强风速和较低海表温度(<27 °C)的冬季。线性回归分析显示,南海叶绿素质量浓度同海表温度呈显著负相关关系。尽管在南海南部、南海中部、南海西部及吕宋西北部4个代表子区域的显著性有所差异,但都暗示温度变化所反映的垂向层化调控了营养盐质量浓度和浮游植物量变化。可见,温度可能是影响海洋上层稳定程度及垂向交换强度的重要指标,从而可能调控营养盐及浮游植物的变化。     

深海热液真菌Fusarium sp. SCSIO 06196中抗病毒聚酮类化学成分研究

从西太平洋深海热液沉积物来源的镰刀菌SCSIO 06196中分离鉴定了6个色原酮类化合物(1~6), 通过核磁共振光谱、质谱及旋光等多种分析测试方法确定了色原酮类化合物的结构。抗病毒活性筛选发现, 化合物1~3展示出显著的抗肠道病毒EV-71活性, IC₅₀分别达到26.7μmol•L^-1、19.8μmol•L^-1和22.0μmol•L^-1 (阳性对照药物利巴韦林为177μmol•L^-1)。此外, 化合物1还显示出弱的抗流感病毒H3N2活性, IC₅₀为8.6μmol•L^-1 (阳性对照药物达菲为18.5nmol•L^-1)。     

三亚蜈支洲岛海洋牧场近岛区底表大型底栖动物群落结构及评价

三亚蜈支洲岛海洋牧场拥有丰富的岛礁生物资源。为掌握海洋牧场近岛区的底表大型底栖动物群落组成和分布特征及其影响因子、评估海洋牧场底栖生态系统健康状况, 本研究于2020—2021年进行了底表大型无脊椎动物群落季节变动的调查。结果表明: 近岛珊瑚礁区共鉴定出棘皮动物、软体动物、节肢动物3大门类90种, 其中秋季种类数最多为55种, 夏季种类数最少为16种; 底表大型底栖动物的年平均丰度为0.87±0.26ind.·m^-2, 年平均生物量为76.99±34.32g·m^-2。群落聚类分析(cluster)与多维排序尺度分析(multidimensional Scaling, MDS)表明, 该区域群落结构季节性差异不显著, 各站位间群落结构受沉积物性质以及人类活动的频繁程度的影响, 形成北部与南部区域2个聚类组。全年的物种丰富度指数d为2.7±1.16, 多样性指数H′为3.14±0.88, 均匀度指数J为0.76±0.11。基于多样性指数H'及多变量海洋生物指数(Multivariate-AZTI′s marine biotic index, M-AMBI)评价指标, 海洋牧场近岛区环境除夏季为轻度污染外, 其他季节均为无污染状态。采用动物丰度与生物量比较曲线(abundance-biomass curves, ABC曲线)法评价底栖动物群落稳定性状况得出, 除冬季以外, 其他季节底表大型底栖动物群落受到一定程度干扰, 尤其是夏季群落结构稳定性较低。建议应持续关注底表大型底栖动物群落变动, 调整、优化涉海休闲旅游活动, 以保证蜈支洲岛海洋牧场生态系统的长期健康与稳定。