鄱阳湖湿地水土环境中微塑料的时空分布及多源性

淡水湿地中日益严重的微塑料(MPs)污染已引起全球关注。为了解鄱阳湖典型湿地微塑料的时空动态特征,相继于丰水期和枯水期采集鄱阳湖流域五河入湖段和鄱阳湖汇入长江出湖段的水体和沉积物样品,分别采用消解抽滤法和浮选分离-消解抽滤法分离水体和沉积物中的微塑料,采用显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜鉴定分析微塑料表征。结果表明: 鄱阳湖各区域丰水期水体和沉积物微塑料丰度范围分别为32.1～127.3 n·L^-1和533.3～1286.6 n·kg^-1,枯水期分别为87.1～295.5 n·L^-1和460.0～1368.0 n·kg^-1,与其他淡水湿地相比,鄱阳湖具有较高的微塑料丰度,且各区域间呈时空差异性。研究区微塑料的主要形态有微球、碎片、薄膜和纤维等,相应聚合物成分主要为聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等;水体中微塑料以微球类(丰水期35.7%,枯水期52.0%)为主要形态,沉积物中以碎片类(丰水期45.8%,枯水期69.7%)为主要形态;两个水期水体和沉积物中均以小粒径(<0.1 mm)微塑料占优势(>50%),不同粒径微塑料丰度随粒径增大呈减少趋势。鄱阳湖湿地微塑料的潜在主要来源包括工业废水排放、城乡生活污水处理厂排放、农业和渔业活动以及生活垃圾处理不当。     

基于GIS的粤西海域浮游植物的时空变化分析

根据 1998～ 1999年 4个航次粤西海域浮游植物的调查资料 ,在 GIS的支持下对该海域浮游植物丰度的时空分布特征及其密集中心位置的变化进行了分析和模拟。结果显示 ,粤西海域浮游植物具有明显的时空分布特征。春季、秋季和冬季 3个季节浮游植物丰度的分布趋势相似 ,均呈北部水域高、南部水域低或近岸水域高、离岸水域低的趋势 ,其密集分布区均出现在电白至海陵岛一带的近岸水域 ,其中以冬季密集区的分布范围最广 ,丰度最高 ,平均值达 4 12 .70× 10 4 ind/ m3,其次为秋季 ,丰度的平均值为 14 9.75× 10 4 ind/ m3。与上述 3个季节不同 ,夏季浮游植物的丰度处于全年的最低值 ,平均为 15 .6 4× 10 4 ind/ m3,其相对密集区的分布范围狭小 ,仅出现于川山群岛南侧的小片水域中 ,其余大部分水域的丰度均低于 2 0 .0 0× 10 4 ind/ m3。丰度密集中心的分析结果表明 ,春季、秋季和冬季浮游植物的密集中心位置彼此相近 ,漂移规律不明显 ,而夏季密集中心则明显向东南方向漂移 ,其最大漂移距离横向达 2 4 .74′,纵向达 16 .78′     

基于双壳贝类指示的海洋微塑料污染监测与毒理学研究进展

微塑料(尺寸5 mm的塑料)是海洋环境中一种新型污染物,可被海洋生物误食并对其产生毒性效应。随着海洋微塑料污染化学与生态毒理学研究的深入,利用指示生物开展海洋微塑料污染监测及毒理学研究逐渐成为热点。海洋双壳贝类可通过滤食方式摄食环境中的微塑料,是海洋微塑料污染监测与毒理学研究理想的指示物种。本文综述了海洋双壳贝类体内微塑料的分析方法、不同海域双壳贝类体内微塑料的累积分布以及受控实验条件下微塑料对双壳贝类的生态毒理效应3个方面的研究进展。未来研究方向将主要包括:建立以双壳贝类为指示的海洋微塑料污染生物监测标准方法以及研究环境浓度微塑料对海洋双壳贝类的亚慢性毒性效应等。     

黄河流域微塑料污染现状及防治策略

微塑料污染(microplastics pollution)在全球范围内受到广泛关注。相比于海洋环境以及其他主要河流、湖泊的微塑料污染情况,黄河流域的相关数据较为贫乏。通过综述文献分析了黄河流域河道沉积物和表层水的微塑料污染丰度、类型以及空间分布特征,探讨了黄河流域重要城市和重点保护区的微塑料污染现状,并提出了相应的防控措施。结果表明：黄河流域沉积物和表层水中微塑料污染在空间分布上整体呈现自上游向下游增多的趋势,尤其在黄河三角洲湿地该趋势更加明显;黄河流域沉积物和表层水中微塑料类型存在明显差异,主要与微塑料的材质有关;与全国同类区域相比,黄河流域国家重点城市市域和国家湿地公园的微塑料污染水平处于中高程度,应引起重视;塑料通过多种暴露途径会对黄河滩区养殖业和人类健康造成严重影响。控制黄河流域水体微塑料污染,需要完善相关生产标准和法律法规,提高可降解微塑料产能和塑料废弃物的工程化降解能力。     

黄海海域海洋沉积物细菌多样性分析

【背景】海洋独特的环境造就了海洋生物的多样性,海洋沉积物中细菌对海洋环境具有至关重要的作用。【目的】研究陆地土壤和海洋沉积物间细菌群落相似性和差异性,以便更好地认识海洋细菌多样性,深入了解沉积物细菌在海洋环境中的潜在作用。【方法】从中国黄海海域及大连市大黑山脚下分别采集样品,以陆地土壤为对照,采用16SrRNA基因高通量测序技术分析海洋沉积物的细菌群落结构。【结果】海洋沉积物样品中芽孢杆菌纲(Bacilli)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)丰度高于陆地土壤样品;海洋沉积物中亚硝化单胞菌(unculturedbacterium f. Nitrosomonadaceae)和厌氧绳菌(uncultured bacterium f. Anaerolineaceae)丰度虽低于陆地土壤,但丰度值也均高于1%;样品分类学统计显示酸杆菌门(Acidobacteria)在海洋沉积物和陆地土壤样品中的序列丰度比例都较大,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)在海洋沉积物样品中的序列丰度大于陆地土壤样品。【结论】海洋沉积物细菌多样性可作为海洋环境恢复情况的重要指标,研究为合理开发和利用海洋资源提供理论依据。     

鄱阳湖主要入湖段典型底栖动物体内微塑料累积特征

以鄱阳湖-饶河和鄱阳湖-赣江中支两个主要入湖段典型底栖动物(河蚬、圆顶珠蚌、中国圆田螺)为对象,通过组织消解、滤膜过滤分离和显微镜检筛分微塑料(粒径<5mm),分析底栖动物体内微塑料的累积特征。结果表明:三种底栖动物体内均有微塑料淀积且主要淀积于消化道组织中,不同物种淀积丰度表现为河蚬>中国圆田螺>圆顶珠蚌;淀积的微塑料类型包括颗粒类、碎片类、薄膜类和纤维类,其中以纤维类为主;微塑料颜色主要有透明、蓝、红、紫;粒径以<1 mm的丰度最高,且随粒径增大丰度呈递减的趋势;空间尺度上,饶河入湖段底栖动物体内微塑料丰度高于赣江中支入湖段。本研究表明,鄱阳湖微塑料污染已造成底栖动物体内微塑料的累积,湖水产品的食用需要谨慎,但与国内外其他研究相比,本次研究区域的底栖动物处于中等微塑料污染。     

中国南海北部陆坡沉积物古菌多样性及丰度分析

【目的】海洋沉积物中的古菌在全球生物地球化学循环中充当重要的角色,深入了解沉积物中古菌群落的结构及功能特征是探究海洋沉积物中古菌参与生物地球化学循环和生态学功能的基础。【方法】采用高通量测序技术,分别对南海北部陆坡不同海域(东部,西部和神狐海域的7个站位)沉积物中古菌16SrRNA基因进行Illumina Mi Seq测序。【结果】中国南海北部陆坡沉积物中古菌的主要门类是Bathyarchaeota、Thermoplasmata、Woesearchaeota(DHVEG-6)、Thaumarchaeota(Marine Group I)、Lokiarchaeota和Marine Hydrothermal Vent Group(MHVG),还存在少量的AK8、Marine Benthic Group A和Terrestrial Hot Spring Crenarchaeota Group(THSCG)等。在潜在水合物区沉积物中还发现了甲烷代谢相关古菌(Anaerobic methanotrophic archaea,ANME)类群,主要为ANME-1、ANME-2ab和ANME-2c等。甲烷代谢古菌的分布特征也从甲烷代谢保守功能基因mcr A(Methyl coenzyme-Mreductase A)的扩增中得到了验证。利用定量PCR对南海沉积物中的细菌、古菌的16SrRNA基因和mcrA基因进行了定量,发现细菌16SrRNA基因拷贝数为10~5-10~7 copies/g(湿重),古菌16SrRNA基因拷贝数为10~5-10~6 copies/g(湿重),潜在水合物区mcrA基因拷贝数为10~3-10~5 copies/g(湿重)。【结论】揭示了中国南海北部陆坡沉积物中具有丰富的微生物资源,其中古菌种类多样且丰度较高,同时发现冷泉特征古菌群落,为深入认识和理解南海沉积物中微生物丰度和古菌多样性,以及解析古菌地球化学功能奠定基础。     

大亚湾表层沉积物和底栖生物中重金属的污染特征与生物积累

通过分析2015 年5 月大亚湾海域34 个采样站位表层沉积物和底栖生物生物体中5 种重金属(铜、铅、锌、镉、汞)的综合污染程度因子、潜在生态风险因子和生物-沉积物积累因子, 评估了大亚湾海域表层沉积物重金属的污染现状、潜在生态风险水平和生物-沉积物积累程度。结果表明: 大亚湾海域表层沉积物中重金属含量上呈现锌>铅>铜>镉>汞的规律; 空间上呈带梯度带分布: 北部沿岸海域含量较高, 南部口门附近海域最低。重金属污染属于中等-比较严重污染水平, 其中锌、镉、汞是大亚湾沉积物污染的主要因子, 潜在生态风险属于中等-较高风险水平, 汞、镉是较大的潜在风险因子。底栖生物生物体重金属含量上呈现锌>铜>铅>镉>汞。铜、铅、锌、汞四种重金属除铜、锌在棒锥螺(Turritella terebra)生物体轻度积累外, 其它均无明显积累表现, 而重金属镉呈现较强的积累现象。     

2009年冬季东海浮游植物群集

2009年12月23日—2010年1月5日在东海海域(24°00’—32°00’N,120°00’—128°00’E)68个站位进行了水文、化学和生物的综合调查,应用Utermhl方法对调查海域的浮游植物群集进行了研究。经284个浮游植物采水样品的分析,共发现浮游植物4门67属171种(含13个未定种)。浮游植物群集主要由硅藻和甲藻组成,还有少量的蓝藻和金藻,物种以沿岸广温型为主,优势种为:具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、安哥拉海链藻(Thalassiosira angulata=并基海链藻Thalassiosira decipens)和细弱海链藻(Thalassiosira subtilis)等。调查浮游植物细胞丰度介于0.356×103—142.578×103个/L,平均值为14.137×103个/L;硅藻占浮游植物细胞丰度的比例最大,介于0.356×103—142.578×103个/L,平均值为13.023×103个/L;其次为甲藻,细胞丰度介于0.356×103—11.378×103个/L,平均值为1.177×103个/L。调查海域表层浮游植物细胞丰度的平面分布由硅藻刻画,高值区出现在调查区北部即长江口东北部海域,甲藻在调查区南部和东南部丰度较高。细胞丰度在水体中的垂直分布趋势为先上升后下降,最大值出现在10m层。从断面分布上看,细胞丰度在调查区近岸和远岸较高、中部较低。Pearson相关性分析表明,调查区浮游植物细胞丰度与磷酸盐和硅酸盐浓度呈显著正相关,与温度呈显著负相关,与硝酸盐相关性不明显。     

北部湾海域小型底栖动物丰度和生物量

根据2008年10月4日至8日北部湾海域生态环境综合调查资料,对北部湾海域小型底栖动物的类群组成、丰度和生物量分布进行了分析研究,结果表明,研究海域的小型底栖动物平均丰度约为399.09±452.20 had·10cm^-2,平均生物量约为359.56±324.45μg·10cm^-2;按丰度来讲,分选出的14个类群中,自由生活海洋线虫的丰度为最优势,约占总丰度的92.69%,其次为底栖桡足类和多毛类,分别约占总丰度的3.28%和2.47%;线虫、多毛类和桡足类分别约占总生物量的41.16%、38.34%和6.76%。研究海域的钦州、防城港市沿岸海区小型底栖动物平均丰度相对较高,其平均丰度约为614.98±799.63 ind·10cm^-2;涠洲岛周边海区和北海南部近岸海区平均丰度分别约为481.68±240.03 ind·10cm^-2和278.14±126.38 ind·10cm^-2;对照海区的小型底栖动物平均丰度约仅有197.37±116.72 ind·10cm^-2。根据各站位小型底栖生物的种类组成及其丰度进行了多样性分析,各站位丰富度指数介于0.466～1.516之间,均匀度指数介于0.203～1.13之间,Shannon-Weiner指数(H')介于0.141～0.783之间。根据类群组成及其丰度进行组平均法聚类分析,把研究海区各站位分成了3个不同的底栖生物群落。研究海区线虫和桡足类丰度的比率变化范围在5.02～223.83之间。     

基于能值生态足迹的长山群岛人地关系分析

为探究长山群岛人地关系变化特征以及人类活动对海岛资源环境的影响,利用改进能值生态足迹模型,分析了1996—2016年长山群岛人地关系供需平衡变化情况,并利用脱钩效应模型探讨了海岛经济发展与能值生态足迹之间的关系。结果表明:(1)经济发展速度和海岛居民生活水平的提高使长山群岛能值生态足迹增长,经济发展和城镇扩张导致能值生态承载力不断下降;(2)长山群岛人地关系始终处于生态赤字状态并呈扩大趋势,但各账户生态赤字表征涵义不同,应区别对待;(3)长山群岛能值生态足迹与GDP之间经历了"扩张连接-弱脱钩-扩张连接-弱脱钩-强脱钩"的转变过程,经济发展速度、产业结构和增长方式是脱钩状态变化的重要因素。(4)随着产业重心的转移,长山群岛能值生态足迹的影响从海洋转向岛陆。     

福建平潭岛海域底栖贝类物种多样性及其地理分布

海洋底栖贝类是海洋底栖无脊椎动物的重要代表。福建平潭岛地处台湾海峡西岸北部, 是中国大陆距台湾岛最近之处, 其海域内的底栖贝类区系对了解台湾海峡及其附近海域的生态环境和底栖生物地理格局具有重要意义。本文基于对2015-2018年间中山大学国土资源与环境系在平潭岛海域采集的3,346号底栖贝类标本的鉴定, 结合已发表文献整理出了平潭岛海域底栖贝类名录, 并梳理了各物种在中国近海的地理分布类型。结果显示, 本研究所采标本分属58科122属161种, 其中47种为平潭岛海域新记录。结合历史文献记录, 平潭岛海域共有底栖贝类98科244属395种。其中93.7%的种类在南海亦有分布, 82.0%的种类在东海有分布, 31.1%的种类在黄渤海有分布, 42.3%的种类在台湾岛东部海域有分布。南海-东海分布型种类占区系总种数的49.9%; 其次为南海-黄渤海分布型(27.6%)和南海-台湾海峡分布型(16.2%)。分布限于台湾海峡及其以北的种类仅占总种数的6.3%。研究结果表明, 平潭岛海域底栖贝类区系具典型的亚热带性质, 暖水性种类和广温性种类占主要优势, 与南海北部和东海大陆沿岸地区的关系密切, 与台湾岛周边海域的联系相对较弱。     

典型河蟹养殖池塘不同养殖阶段水体微塑料特征

研究对典型河蟹养殖池塘水体在不同养殖阶段的微塑料丰度和赋存特征进行了研究。河蟹养殖池塘中微塑料丰度处于200—1640个/m3的水平, 在全国与世界范围内处于中等水平。养殖前中期微塑料丰度较低, 而养殖末期微塑料丰度较高。河蟹养殖周期中的引水和排水过程、养殖过程中塑料制品的使用和老化及养殖过程中水环境的变化都可能对河蟹养殖池塘的微塑料丰度变化产生影响。而养殖过程不仅影响了微塑料丰度, 还影响了河蟹养殖池塘的微塑料特征, 微塑料的形状、粒径、颜色及聚合物类型都在不同养殖期发生变化。研究进一步揭示了水样养殖过程中微塑料生成和变化的过程和机制。养殖末期较高的微塑料丰度表明可能需要关注养殖尾水排放对天然水体微塑料赋存的影响。     

北部湾中部海域底质沉积物中的有孔虫

本文对北部湾中部海域水深2.4m到61m、共计184个站位表层沉积物中的有孔虫进行研究。结果显示浮游有孔虫丰度非常低,种类也较稀少,仅在南侧水深较大的少数站位有发现,且含量不超过5%;而底栖有孔虫则较丰富,多数样品中以含有螺旋式与平旋式的玻璃质壳类型为主,暖水或大型底栖有孔虫分子常见。和其它海区相较而言,该海域底栖有孔虫中胶结壳类含量偏高,可能与沉积物底质颗粒较粗及海水盐度较低有关。该研究详细报道了底栖有孔虫主要属种在北部湾的分布特征。与海洋环境对比显示,水深和沉积物底质类型是影响这些属种平面分布的主要因素,而湾外温暖水团则是控制暖水种分子分布的另一重要因素。     

Spatial heterogeneity of ecosystem health and its sensitivity to pressure in the waters of nearshore archipelago

The ecosystem-based management of nearshore waters requires synthesis of spatial data on the distribution of ecological conditions and intensity of anthropogenic perturbations, and the overlay of their effects on the ecosystem health. An assessment framework for ecosystem health incorporating 4 components namely vigor, organization, resilience and maintenance was proposed in this paper, based on which an analytical approach was developed to quantify the integrated effects of island mass and anthropogenic pressures on the waters of nearshore archipelago. The southern waters of Miaodao Archipelago, which are located in the intersection of the Bohai Sea and the Yellow Sea, China, were taken as a typical example to acquire the spatial heterogeneity of the ecosystem health and its sensitivity to multiple anthropogenic pressures. Results indicated that there was a relatively significant performance of the spatial heterogeneity for the ecosystem health. It presented that the interisland waters were poorer health than the external waters, and the waters adjacent to the continent functioned less well than those in a relatively open area. This phenomenon was primarily determined by the performance of vigor as well as resilience of ecosystem. For the 4 components of ecosystem health, there were an obvious spatial heterogeneity of vigor as well as the resilience, a seasonal succession of organization, and a spatiotemporal uniformity of maintenance. Moreover, the ecosystem health was more sensitive to the stressors of inland activities and coastline exploitation especially in the waters of Miaodao Bay and Changdao Port. The analytical process and resulting maps provide flexible tools for regional efforts to implement ecosystem-based management in the waters of archipelago and further nearshore waters so as to promote their sustainable development.     

渤海北部底栖海藻的初步研究

报道了渤海北部底栖海藻的种类组成、区系性质、群落结构和季节性变化。经调查,该海区隶属于蓝藻门、红藻门、褐藻门和绿藻门的底栖海藻共有１１９ 种,其中包括５７ 种经济海藻和７ 个新记录种。研究表明,渤海北部底栖海藻的温度性质以暖温带性为主,带有一定的亚热带性;其群落成分的季节性变化非常明显     

南海南部表层海水古温度估算与次表层海水特征变化

南海南部～2 MaBP以来的表层海水古温度估算表明,表层海水温度变化在更新世冰期旋回中波动比南海北部为小、保持比较温暖,但在长时间尺度上转换函数古水温仍然存在一定的变化趋势。转换函数古温度计算的低温时期并不与冰期相对应,表明南海南部具有独特的表层海洋演化特征,可能与次表层水体性质、上部水体结构等密切相关。过去2 MaBP以来的浮游有孔虫组合演化表明,南海南部海水温跃层呈现由氧同位素MIS79期向～53期相对变浅,自MIS 53期向布容／松山(B／M)古地磁界线附近变深,然后,自布容／松山界线以来又相对变浅的演化过程。     

长山列岛邻近海域鱼类群落种类组成和多样性时空变化

为了解黄、渤海生态系统交错带长山列岛邻近水域鱼类群落种类组成和多样性,根据2016年10月,2017年1月、5月及8月进行的鱼类资源底拖网调查数据,应用相对重要性指数、物种多样性指数、k优势度曲线等方法,研究了长山列岛邻近海域鱼类群落种类组成、物种多样性时空变化及其与环境因子的关系。结果表明: 该海域共计捕获鱼类77种,以温水性、底层、洄游性鱼类为主,优势种组成季节变化明显,春季、冬季主要优势种为黄鮟鱇,夏季以日本鲭、鳀等中上层鱼类为主。全年共计出现洄游性鱼类46种,季节间物种迁移指数均在100以上,其中秋季物种迁移指数最大。鱼类群落物种丰富度指数在春季最高、Shannon多样性指数和均匀度指数在秋季最高。夏季物种丰富度指数与表层水温呈显著负相关;冬季物种丰富度指数与水深、底层水温呈极显著正相关,Shannon多样性指数与底层水温呈极显著正相关。长山列岛邻近海域作为黄、渤海两大生态系统的交错带,鱼类群落表现出高物种多样性、洄游种多以及明显的时空异质性。