山东半岛漂浮铜藻和底栖铜藻气囊及生殖托的形态学比较分析

铜藻(Sargassum horneri)是主要分布于北太平洋西部的暖温带性海藻,是我国海藻场的重要组成物种之一,对于海洋环境、渔业资源具有重要支撑作用。除底栖生活外,铜藻可营漂浮生活。气囊和生殖托是铜藻适应漂浮生活的重要结构,但是二者与漂浮生活相适应的结构特点尚研究有限。本文对漂浮铜藻和底栖铜藻气囊、生殖托的数量以及主要形态学特征进行了统计学分析,结果显示:漂浮铜藻气囊体积显著小于底栖铜藻(P0.01),漂浮铜藻生殖托个数远少于底栖铜藻(P0.01),推测铜藻为了适应漂浮生境,其漂浮能力和有性生殖能力已经发生改变。     

北黄海漂浮铜藻来源的初步探讨

本文对近10a来在黄海每年发生大规模聚集铜藻的来源进行初步探讨。通过观测漂浮铜藻及底栖铜藻周年发生发展情况、黄海冷水团、漂浮铜藻基因差异、海流及风向等因素对漂浮铜藻影响,对北黄海漂浮铜藻来源进行了初步分析。北黄海5 m水层的温度适宜漂浮铜藻老枝在当地海区度夏及越冬。春季漂浮铜藻可能有两种来源,一是东海漂浮铜藻漂移而来,二是当地或者附近海域漂浮铜藻老枝越冬而来;而冬季漂浮铜藻,推测是当年春季漂浮铜藻老枝度夏而来。漂浮铜藻最初始来源,可能是黄海及东海近海的底栖铜藻营养枝断裂而来。     

漂浮型铜藻与养殖裙带菜的光合作用、生长和物质积累的差异及其在两种藻竞争中的作用

近年来,由漂浮型铜藻(Sargassum horneri)频繁引发的金潮对东海、黄海沿岸的经济海藻养殖造成了巨大威胁。本研究针对3个生长阶段的裙带菜(Undaria pinnatifida)和同期出现的铜藻,测定二者在不同温度和不同光照强度下的光合速率;本研究设计了温度、光照和培养模式这3个因素:温度1月为5℃,4月为10℃,10月为15和20℃;光照为30、90和180μmol·m~(-2)·s~(-1);培养模式为单养和混养;研究这些因素对藻体的特定生长率(SGR)、碳氮含量和叶绿素含量的影响。研究表明,裙带菜的光合速率在10月高于铜藻,在1月与铜藻持平,在4月低于铜藻。经过12 d的培养,1月裙带菜的SGR略低于铜藻,在低光和高光处理组中,裙带菜单养优于混养;4月裙带菜的SGR均低于铜藻,且铜藻单养的SGR均优于混养;10月裙带菜的SGR均高于铜藻,且在部分处理组中,混养的SGR优于单养。研究结果表明,相同环境条件下,裙带菜在幼苗期(10月)比铜藻更具生长优势,在快速生长期(1月)二者相差不大,在成熟期(4月)生长劣于铜藻。大部分条件下铜藻体内的氮含量和叶绿素含量均高于裙带菜。在实验过程中铜藻比裙带菜更具生长优势,且在自然条件下裙带菜的生长环境劣于漂浮型铜藻,因此本研究判断漂浮型铜藻对裙带菜养殖会造成负面影响。     

漂浮铜藻室内保存及海上越冬试验

在我国南北海区经常能观察到聚集的漂浮铜藻,为有效利用铜藻资源,设计了铜藻室内保存及海上越冬试验。结果显示,铜藻在室温3℃～15℃下藻的鲜重均有不同程度下降,80μmol·m^-2·s^-2强光比20μmol·m^-2·s^-2弱光保存铜藻效果好,低温比高温保存效果好,但低于5℃后的铜藻保存效果变差。在温度5℃～17℃左右时,海上筏养铜藻特定生长率随温度升高而升高,而且藻体健壮,在冬季海水温度降到℃以下时,铜藻基本停止生长,但是藻体仍保持较好的活力,因此漂浮铜藻可在黄海南部海上顺利越冬。     

神经毒素BMAA对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)的生长抑制作用研究

神经毒素β-N-甲氨基-L-丙氨酸(β-N-methylamino-L-alanine,BMAA)主要来自淡水或海洋环境中的蓝藻和硅藻,在海洋生态系统中具有明显的生物放大作用,被认为是诱发阿尔茨海默症(Alzheimer''s Disease,AD)等多种神经退行性疾病的重要环境因子。近年,BMAA及其同分异构体2,4-二氨基丁酸(2,4-diaminobutyric acid,DAB)在我国及其他多个沿海国家和地区的贝类水产品中被普遍检出,潜在威胁消费者健康和海洋生态安全。但目前有关BMAA对海洋微藻的化学生态学作用尚不清楚。为此,通过向球等鞭金藻(Isochrysis galbana)培养基中分别添加不同浓度的BMAA及20种蛋白氨基酸,探究了BMAA单独及其与氨基酸联合作用96 h对球等鞭金藻比生长率和氨基酸含量的影响,并分析了微藻吸收外源BMAA的含量。结果表明,球等鞭金藻能吸收培养体系中的外源BMAA,吸收量与BMAA的添加浓度呈正相关,且进入细胞内的BMAA多半以溶解结合态形式存在;BMAA抑制批次培养的球等鞭金藻比生长率的96 h半效应浓度(96 h-EC₅₀)约为2 μmol/L;与对照组相比,暴露于BMAA 96 h后球等鞭金藻细胞内酪氨酸、丙氨酸、丝氨酸等15种氨基酸的合成量明显降低;除脯氨酸、苏氨酸、甘氨酸外,其他17种氨基酸与BMAA联合暴露实验均增强了BMAA对球等鞭金藻比生长率的抑制效应,这可能与培养体系中的氨基酸促进了微藻吸收外源BMAA的能力有关。因此,海洋生态系统中BMAA毒素的化学生态学作用应引起人们的关注。有关BMAA抑制球等鞭金藻有丝分裂的分子机制有待进一步研究。     

东海西南近岸海域污损生物群落特征

于2013年12月~2014年11月在东海西南近岸海域进行污损生物周年挂板试验,全年共记录污损生物10门49科69属84种,群落组成以近岸暖水种为主,为典型的亚热带内湾型群落,附着盛期为4–9月,夏季污损生物的附着强度最高。固定生活类型的悬浮物食者是该近岸海域污损生物群落的附着主体,网纹藤壶（Amphibalanus reticulatus）是最主要的优势种和代表种,其它优势种还有长鳃麦杆虫（Caprella equilibra）、中胚花筒螅（Ectopleura crocea）、太平洋侧花海葵（Anthopleura nigrescens）、今岛柄涡虫（Stylochus ijimai）、克氏无襟毛虫（Spirobranchus kraussii）、近江牡蛎（Crassostrea rivularis）、翡翠贻贝（Perna viridis）、廉形叶钩虾（Jassa falcata）、强壮板钩虾（Stenothoe valida）、光辉圆扇蟹（Sphaerozius nitidus）和大室别藻苔虫（Biflustra grandicella）等。污损生物群落个体间因附着空间和食物竞争而存在着相互依存或互相制约的关系,又依照对环境因子的适应性而存在着一定的时空分布规律。温度是决定污损生物地理分布的最主要环境因素,物种的温度属性是不同气候带污损生物群落组成差异的本质体现,污损生物的种类数、附着期和附着量与水温有着密切的关系;另外,盐度、水流、光、水产养殖等自然环境或人为因素也是影响污损生物附着的重要影响因子。     

周年温度变化对枸杞岛铜藻生长特性的影响

为研究枸杞岛铜藻(Sargassum horneri)生长特性与温度变化关系,于2013年8月至2014年6月,在枸杞岛铜藻完整生命周期内,逐月采集铜藻样本。结合该时期水温变化情况,分析铜藻株高、生物量与有效积温变化关系。结果表明:(1) 8月至翌年6月,铜藻株高、生物量与有效积温呈正相关关系, 3—5月为生长繁盛期, 5月下旬出现生长"顶点", 6月藻体出现衰老凋亡,各阶段生物量增长率(V):V_(3—5月)V_(5—6月)V_(6—翌年3月);(2)枸杞岛铜藻完成生长发育所需有效积温约3600—3700℃·d,藻体生长进入繁盛期转折点有效积温约为2600℃·d;(3)根据铜藻生长适温范围与自然水温季节变化规律,铜藻生长过程可划分为以下4个阶段:第一适温期(7—12月)、低温期(1—2月)、第二适温期(3—5月)和高温衰亡期(6月及以后)。本文首次从有效积温角度探究铜藻生长季节特性变化情况,实验结果可为预测铜藻地理分布、藻场构建及海洋牧场规划提供理论指导。     

小竹山岛人工鱼礁区大型底栖动物群落结构的初步研究

为探究小竹山岛海域投放人工鱼礁后大型底栖动物群落结构的变化, 于2017—2020年进行了8个航次的调查, 研究鱼礁区、邻近区与对照区的大型底栖动物种类组成、优势种、生物多样性、群落结构及群落稳定性。结果显示, 共鉴定出大型底栖动物72种, 其中多毛类45种, 甲壳类16种, 软体动物8种, 棘皮动物3种, 投礁后第4年(2020年)比投礁后第1年(2017年)种类数增加了15种, 并且鱼礁区的种类数多于邻近区与对照区。优势种组成以多毛类为主。调查海域大型底栖动物生物量和丰度呈逐年上升趋势, 年份间差异显著, 2017—2020年年均生物量从2.11 g/m²上升到4.38 g/m², 年均丰度从289.31 ind./m²上升到764.14 ind./m², 区域间无显著差异。多样性指数、丰富度指数和均匀度指数在不同年份和区域之间变化不显著。聚类分析结果显示, 大型底栖动物群落结构分布格局呈现年际变化; 双因素相似性分析结果表明, 调查海域大型底栖动物群落结构的年份差异显著(P<0.01), 区域间无显著差异(P>0.05); 相似性百分比分析结果表明, 深沟毛虫(Sigambra bassi)、长叶索沙蚕(Lumbrineris longiforlia)、中蚓虫(Mediomastus californiensis)和寡鳃齿吻沙蚕(Micronephthys oligobranchia)等是造成群落年际差异的主要贡献种。丰度/生物量曲线结果表明, 2017—2020年大型底栖动物群落均未受到扰动, 随着鱼礁建设时间的推移, 大型底栖动物群落更趋稳定。     

2009 年夏季南海北部的浮游植物群落

根据2009 年8 月份对南海北部(18°～22°N, 110°～117°E)水域22 个采水站位的调查, 分析夏季调查区浮游植物的群落结构特征。通过Uterm?hl 方法共鉴定出浮游植物5 门60 属109 种(不包括未定种),群落组成以硅藻为主, 其次是甲藻。浮游植物生态类群以广温广布型种为主, 调查区的优势种为柔弱伪菱形藻Pseudo-nitzschia delicatissma, 菱形海线藻Thalassionema nitzschioides, 颗粒直链藻Melosiragrannulata, 尖刺伪菱形藻Pseudo-nitzschia pungens, 矮小短棘藻Detonula pumila, 原多甲藻Protoperidinium sp., 以及冰河拟星杆藻Asterionopsis glacialis。调查区细胞丰度介于0.009×10³个/L到249.930×10³个/L, 平均8.197×10³个/L。南海北部表层浮游植物细胞丰度由近岸向外海逐渐降低,高值区位于珠江口附近以及南部水域, 甲藻在广东沿岸附近出现高值。调查区浮游植物丰度在垂直方向随着水深的增加而递减。Shannon-Wiener 多样性指数和Pielou 均匀度指数在珠江口南部和广东沿岸站位出现低值区, 群落结构稳定性较差。     

盐度、光强和温度对盐生杜氏藻生长的影响及其交互作用

为明确各环境因子对盐生杜氏藻生长的影响是否存在交互作用及其影响的程度,采用3因素2水平正交试验方法,以7天批次培养获得的比生长速率为评价指标,研究了盐度（A）、光照强度（B）、温度（C）及两因素交互作用A×B、A×C、B×C对细胞增殖速率的影响,并测定了各条件下光合放氧速率、呼吸耗氧速率、叶绿素荧光及色素含量等以阐释作用机制。结果表明：温度是影响藻细胞增殖的最显著因素,其次是盐度与光照,交互作用B×C、A×C对绿色盐藻细胞生长有一定作用,但影响程度不如单一因子。确定利于盐藻细胞增殖的最优条件为：温度30℃、盐度110、光照强度120 μmol·m^-2·s^-1,而利于类胡萝卜素积累的条件则需将盐度提升至160。温度、光照通过影响光合放氧速率,而盐度通过影响呼吸耗氧速率调控藻细胞生长。     

关于南海北部上层水团的分类及三维分布的研究

Using the fuzzy cluster analysis and the temperature-salinity(T-S) similarity number analysis of cruise conductivity-temperature-depth(CTD) data in the upper layer(0–300 m) of the northern South China Sea(NSCS), we classify the upper layer water of the NSCS into six water masses: diluted water(D), surface water(SS),the SCS subsurface water mass(U_S), the Pacific Ocean subsurface water mass(U_P), surface-subsurface mixed water(SU) and subsurface-intermediate mixed water(UI). A new stacked stereogram is used to illustrate the water mass distribution, and to examine the source and the distribution of U_P, combining with the sea surface height data and geostrophic current field. The results show that water mass U_P exists in all four seasons with the maximum range in spring and the minimum range in summer. In spring and winter, the U_P intrudes into the Luzon Strait and the southwest of Taiwan Island via the northern Luzon Strait in the form of nonlinear Rossby eddies, and forms a high temperature and high salinity zone east of the Dongsha Islands. In summer, the U_P is sporadically distributed in the study area. In autumn, the U_P is located in the upper 200 m layer east of Hainan Island.     

Mesopelagic fishes of the Bering Sea and adjacent northern North Pacific Ocean

Fourteen midwater trawl collections to depths of 450 m to 1,400 m were taken at eleven stations in the Bering Sea and adjoining regions of the northern North Pacific by the R/V Hakuho Maru during the summer of 1975. A total of 29 kinds of fishes were identified. Mesopelagic fishes of the families Myctophidae, Gonostomatidae and Bathylagidae predominated in the catches, contributing 14 species (94%) of the fishes caught.Seventeen species of fishes were caught in the Bering Sea, and all of these are known from nearby areas. The mesopelagic fish fauna of the Bering Sea is similar to that in adjoining regions of the northern North Pacific Ocean: endemic species are rare or absent. Stenobrachius nannochir was usually the most common mesopelagic fish in our catches.Stenobrachius leucopsarus is a diel vertical migrant that is usually the dominant mesopelagic fish in modified Subarctic waters of the northeastern Pacific. The change in dominance fromS. nannochir in the western Bering Sea toS. leucopsarus in the eastern Bering Sea is related to differences in oceanographic conditions.     

黄海典型漂浮大型藻类光谱特征分析

利用实测高光谱和多光谱相机数据对在黄海海域采集的浒苔和马尾藻样本进行光谱特征分析。结果显示:漂浮大型藻类的高光谱反射率均值(Rmean_H)与多光谱反射率均值(Rmean_M)、高光谱藻类指数(VB-FAHH)与多光谱藻类指数(VB-FAHM)之间的相对误差小于15.6%,说明这两种数据具有较好的一致性;基于光谱特征波长的反射率建立比值光谱指数,其中浒苔和马尾藻的差异最为明显的是R640/R554指数;基于多光谱相机计算反射谷深度指数(T-depth),采用阈值法来区分浒苔和马尾藻,T-depth阈值的区分精度分别为69.6%±30.0%和69.6%±24.3%,稍优于虚拟基线漂浮藻类指数(VB-FAH)阈值的区分精度。     

Chlorophyll a Biomass of Netplankton in Surface Waters of the Northern North Pacific Ocean and the Adjacent Seas from Summer to Autumn

Chlorophyll a concentrations of net (retained on 30 m mesh net) and total plankton in surface waters were determined along cruise tracks in an area of the northern North Pacific Ocean and the adjacent Bering Sea and the Gulf of Alaska from summer to autumn. Total chlorophyll a concentrations were high with a great areal and temporal variations in the western northern North Pacific compared to the eastern part. Chlorophyll a concentrations of netplankton varied from 0.001 to 0.230 g chl a l^–1 (average, 0.029 ± 0.040 g chl a l^–1), and showed a positive relation but a weak regression coefficient (r ² = 0.551) against the "average total chlorophyll a" (average of total chlorophyll a at the beginning and at the end during sampling of netplankton). However there were several data points showing high "average total chlorophyll a" but low netplankton and vice versa. Average percentage share of netplankton in the total chlorophyll a was estimated to be as large as 4.26%.     

东印度洋冬季印尼贯穿流影响区浮游植物群落结构特征

东印度洋受到印尼贯穿流(Indonesian Throughflow,ITF)等多个大洋流系影响,是太平洋水在低纬度进入印度洋的重要通道,具有显著的生态效应,是金枪鱼的重要渔场之一。为了解上述海域浮游植物群落组成、时空特征及其影响因素,基于2020年1～2月在该海域采集到的浮游植物样品及同步的环境数据,对其种类组成、生态类型、细胞丰度、优势类群等群落组成及其与环境因子关系进行了研究,并与赤道东印度洋浮游植物群落进行了比较。结果表明:研究海域共鉴定浮游植物4门57属268种(含变种、变型),其中,硅藻38属129种,甲藻17属136种,金藻1属2种,蓝藻1属1种;生态类型以热带大洋性种类、大洋暖水种和热带近岸种为主,浮游植物区系属于热带-亚热带生物区系。细胞丰度介于1.28×10³～7.84×10⁴ cells/m³之间,平均值为1.55×10⁴ cells/m³。优势种中硅藻占绝大多数,分别为短叉角毛藻(Chaetoceros messanensis)、伏氏海毛藻(Thalas...     

赤道印度洋上层环流辐合辐散的年际变异成因分析

印度洋上层海气相互作用对印度洋和太平洋气候系统有重要影响。目前针对印度洋气候态环流特征已有较为全面的研究,但针对印度洋环流的年际变化及其季节性差异的特征分析和具体作用机制,仍缺乏深入的研究。本文利用1979—2007年Simple Ocean Data Assimilation(SODA)再分析资料研究了赤道印度洋表层辐合辐散的年际变异及其季节依赖性。结果表明,以赤道为中心,印度洋上层异常海流,在经向上形成显著的辐合(辐散)现象,究其原因主要是赤道纬向风异常形成的Ekman流所导致。进一步分析表明,热带印度洋异常纬向风的成因与太平洋-印度洋的热力强迫过程作用有关,并且不同的热力强迫过程呈现出显著的季节差异性。此热力强迫过程,具体可分为3种类型:第一类是太平洋纬向海表热力差异的遥强迫作用,主要发生在冬末春初,热带太平洋的纬向热力差异通过调节Walker环流,在印度洋激发出一个异常的次级环流,对应的大气低层形成纬向风异常;第二类是东-西印度洋海表热力差异的局地强迫作用导致的局地环流,使赤道印度洋上空形成纬向风异常,此过程在春末夏初较为显著;第三类是太平洋-印度洋热力差协同作用的结果,使赤道印度洋盛行异常的纬向风,此过程在秋季起主导作用。     

CERTAIN PROPERTIES AND CAUSES OF VARIATIONS OF THE SOUTH EQUA-TORIAL COUNTERCURRENT IN THE PACIFIC OCEAN

Marine investigations were carried out in the western Central Equatorial Pacific region from 1976 to 1979 by three Chinese research vessels "Xiangyanghong 05", "Xiangyanghong 09" and "Shijian" belonging to the National Bureau of Oceanography. The data of currents, surface wind, drift of the ship, temperature, salinity, and so on, were obtained during the investigations, which provides more reliable basis for further studies on the South Equatorial Countercurrent in the Pacific Ocean. In this paper certain properties and causes of variations of the South Equatorial Countercurrent in the Pacific Ocean are analysed according to the above-mentioned data.     

东太平洋赤道海域茎柔鱼(Dosidicus gigas)的体型月间变化及环境效应

为了掌握茎柔鱼体型生长变化及其与栖息环境因子的效应关系, 2017年2—4月和6—8月,在东太平洋赤道海域逐月随机采集了3 628尾茎柔鱼样本,进行体质量、胴长的月间变化分析和胴长与海表温、叶绿素a浓度的效应关系研究。结果显示,雌性个体胴长分布范围为163—468mm,体质量分布范围为123—3034g;雄性个体胴长分布范围为171—475mm,体质量分布范围为145—2 681 g。不同月份之间,雌性、雄性个体的胴长和体质量均存在显著性差异,雌雄性个体胴长、体质量均以2月份的最大, 6—8月份的较小。然而,每个月份雌性、雄性个体的胴长分布均为单峰值区间分布。体质量-胴长幂函数关系显示,2—4月份雌雄性个体多倾向于匀速生长、体征较差,6—8月份个体则以负异速生长为主、体征较为良好。雌性、雄性个体胴长与采样海域海表温、采样纬度呈显著的正效应关系,采样海域叶绿素a浓度对雌性胴长产生正效应影响。研究表明,东太平洋赤道海域茎柔鱼体型的月间差异性显著,体型变化与采样海域海表温、采样纬度关系密切,并且雌性体型与海域叶绿素a浓度呈正效应关系。     

浙江檀头山岛周围海域夏、秋季大型底栖动物群落结构特征

为揭示现阶段浙江檀头山岛周围海域大型底栖动物群落现状,于2013年7月、2013年11月对该海域进行了2航次的大型底栖动物生态调查,20个采样站位共获得大型底栖动物55种,其中甲壳动物最多,有18种(占32.73%),其次是底栖鱼类(17种,占30.91%)、软体动物(16种,占29.09%),腔肠动物3种(5.45%),环节动物最少,只有1种(1.82%)。2航次共鉴定大型底栖动物优势种14种,其中葛氏长臂虾Palaemon gravieri、细巧仿对虾Parapenaeopsis tenella为2航次共有优势种,其余均为单一航次优势种,夏、秋季间种类更替率较高,为51.85%。平均生物量、丰度,夏季航次均分别高于秋季航次,方差分析表明生物量、丰度两航次间均存在显著差异(P0.05),远近岸间均不存在显著差异(P0.05)。对檀头山岛周围海域夏季和秋季大型底栖动物群落结构进行聚类分析和n MDS排序分析,结果表明,夏季、秋季20个站位均可划分成2个主要聚类组,对各聚类组内平均相似度贡献较大的物种主要是广温、广盐性的甲壳类动物,如东方口虾蛄Oratosquilla oratoria、中国毛虾Acetes chinensis、细螯虾Leptochela gracilis、葛氏长臂虾Palaemon gravieri、中华管鞭虾Solenocera crassicornis、三疣梭子蟹Portunus trituberculatus等。ABC曲线和多样性指数分析表明,檀头山岛周围海域大型底栖动物群落在秋季受到重度扰动,夏季未受到扰动。粒径分析结果显示檀头山岛周围海域沉积物主要是由较细颗粒的黏土和粉砂组成。CCA分析结果表明温度、盐度、水深、溶解氧是对大型底栖动物影响程度较大的环境因子。