太平洋中西部海域浮游植物营养盐的潜在限制

2009年8月至9月期间在太平洋西部N1站和中部N2站进行现场营养盐加富培养实验。结果显示:N1站,浮游植物生物量对N或者P添加都有较强的响应,其中N+P+Si组和N+P组浮游植物长势迅速,叶绿素a从初始的0.03μg/L分别达到2.12μg/L和1.83μg/L,同时P先于N和Si之前被耗尽;说明N1站为N、P共同限制,P是首要限制因子。而N2站,浮游植物生物量仅对N、P共同添加有明显响应,N先于P和Si被浮游植物消耗殆尽。利用培养过程中营养盐比值变化推断,N1站浮游植物以低于Redfield ratio(16N∶1P)吸收N和P;而N2站浮游植物以高于Redfield ratio(16N∶1P)吸收N和P。这可能解释了太平洋西部的寡营养盐海域为潜在P限制,而在太平洋中部海域则为潜在N限制。     

中国海洋生态保护制度的转型发展--从海洋保护区走向海洋生态红线区

海洋生态环境的持续恶化与生态学认知的提高使海洋生态红线区管理制度成为必然。总结了中国海洋保护区现状与存在问题;分析了发展海洋生态红线的必要性、区划原则、概念及组成体系;提出海洋保护区与海洋生态红线区可分别籍空间统一性、决策统一性、工作内容与管理要求的一致性相关联,海洋保护区的核心、关键和重要因素与海洋生态红线的范围划定、宏观应对策略制定、微观管理规定一一对应。对海洋保护区管理向海洋生态红线区划与管理的转变给出了若干建议,认为海洋生态红线区划指标体系可以参照海洋保护区绩效评估、保护区选划与评估指标;并从海洋生态红线的尺度,陆海统筹的生态系统格局-结构\过程-机理,复杂生态系统与海洋生态红线的结合,海洋生态红线基点观测等方面对海洋生态红线的研究和工作方向进行了展望。     

三亚岩相潮间带底栖海藻群落结构及其季节变化

为了解三亚潮间带大型海藻生态现状,布设6条岩相断面,于2008年1—11月进行了四季野外的调查,并使用物种多样性指数与聚类分析研究了潮间带大型海藻四季的群落结构和多样性变化。调查共鉴定出大型底栖藻类130种,隶属于4门75属,其中红藻门41属67种、褐藻门16属31种、绿藻门15属29种、蓝藻门3属3种。潮间带海藻种类数季节变化不大,并呈低潮带>中潮带>高潮带的垂直分布特征,且中低潮带有共同分布种,夏季尤为普遍。潮间带海藻夏冬两季平均生物量高于春秋两季,但并无显著差异。优势种季节变化明显:春季有波利团扇藻Padina boryana、日本仙菜Ceramium japonicum、半叶马尾藻Sargassum hemiphyllum、海柏Polyopes polyideoides,夏季有波状软凹藻Chondrophycus undulates、冠叶马尾藻Sargassum cristaefolium、宽扁叉节藻Amphiroa dilatata、石花菜Gelidium amansii,秋季有冠叶马尾藻、波状软凹藻、叶状铁钉菜Ishige foliacea,冬季有瓦氏马尾藻Sargassum vachellianum、苔状鸭毛藻Symphyocladia marchantioides、珊瑚藻Corallina officinalis、波利团扇藻、日本仙菜。群落多样性冬高夏低:Shannon多样性和Margalef丰富度指数最大值出现在冬季,Shannon多样性和Pielou均匀度指数最低值出现在夏季。区域底栖藻类以暖水性热带-亚热带种为主,其次为温水性的暖温带种类,基本符合南海南区暖水区系特点。研究表明,尽管三亚潮间带底栖海藻种类数与生物量上并无显著的季节差异,但群落结构与多样性均显示出一定的季节变化。     

来源于海洋细菌Altererythrobacter epoxidivorans CGMCC 1.7731T的新型碱性酯酶E22的酶学性质

【目的】克隆表达海洋细菌Altererythrobacter epoxidivorans CGMCC 1.7731~T中的酯酶基因e22,并研究其酶学性质。【方法】分析菌株的全基因组序列,筛选获得一个酯酶基因e22,将其克隆至p ET-28a载体上,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)细胞中表达,研究纯化后表达产物的酶学性质。【结果】通过氨基酸序列分析,确定酯酶E22属于脂类水解酶第二家族(Family Ⅱ)。酶学性质研究结果表明,该酶最适反应底物为对硝基苯酚丁酸酯(C4);最适反应pH 10.5,为碱性酯酶;最适反应温度为55°C,并在60°C孵育2 h后仍保留超过50%的活性,显示了良好的热稳定性;1%甲醇、1%Triton X-100或0.1%SDS对酯酶E22的活性无显著影响,而10 mmol/L的Ba~(2+)或Ca~(2+)则对其活性有抑制作用。【结论】E22是一个新型海洋来源酯酶,具有耐碱性、热稳定性、有机溶剂和去垢剂耐受性等优良特性,在工业生产中具有较好的应用潜力。     

印度洋南赤道流区水体叶绿素a的分布及粒级结构

根据2010年4—5月印度洋南赤道流区的综合环境调查资料,对印度洋南赤道流区叶绿素a浓度分布和浮游植物的粒级结构等进行了分析. 结果表明,调查海区水体层化明显,表层水温较高,营养盐浓度较低。调查海区东部测站的数据显示该区域可能受到来自印度尼西亚贯穿流和南爪哇流的影响,有高温低盐的特点。叶绿素a浓度在该海区的分布具有以下特点：（1）表层叶绿素a浓度在整个调查海区虽然普遍较低（平均为（0.1220.052） mg/m3）,但具有明显的空间区域化特征：印度洋南赤道流区中部,叶绿素a浓度较低,站位间分布均匀;东部叶绿素a浓度相对较高,不同测站叶绿素a浓度差异明显.（2）整个调查区域叶绿素a浓度垂直分布具有明显的单峰结构,其最大值分布在60—80m水层,位于营养盐跃层内.（3）叶绿素a的粒级结构分析结果显示,pico级份的浮游植物对叶绿素a的贡献占主导地位,平均为75%,nano级份的贡献平均为20%,net级份对叶绿素a的贡献最小,平均仅有5%. 对比本次调查和在其它海区的研究,表明印度洋南赤道流区属于典型的低纬度寡营养海区,低的营养盐浓度（特别是NO3-浓度）是该海区浮游植物生长的主要限制因素之一.     

塔玛亚历山大藻藻际细菌溶藻过程

海洋微藻在生长过程中向周围环境分泌多种胞外产物,形成细菌自由生长的藻际环境,藻际细菌对微藻的生长有一定的调控作用。在指数生长期的塔玛亚历山大藻培养液中加入φ为1%的2216E培养基,在加入2216E后16h内藻细胞全部裂解。用数码显微镜记录了藻细胞形态变化,分别用DAPI法和荧光模拟底物法测定了细菌数量、胞外酶活性变化,结果表明:在溶藻过程中细菌数量、胞外酶活性在第6小时到第10小时增加了50～100倍。塔玛亚历山大藻藻际细菌主要分布在藻细胞表面,其群落结构改变和数量剧增是溶藻的主要原因,细菌分泌的β-葡萄糖苷酶和几丁质酶可能在溶藻过程中起重要作用。     

河口缺氧生物效应研究进展

世界许多河口都存在季节性缺氧的现象,并且低氧出现的频率、范围、持续时间、强度都有明显上升的趋势,因此河口缺氧引起的生态效应受到人们越来越多的关注.河口生物种类繁多,根据它们的运动能力和栖息环境的不同可分为浮游生物、游泳生物和底栖生物.河口缺氧不仅影响河口生物的分布与生存,而且还会改变群落结构、影响生态系统的结构与功能.从分子、群落和生态系统等不同层次综述了河口缺氧生物效应的研究进展,并提出了展望与建议.     

2006年冬季南海北部浮游植物生物量和初级生产力及其环境调控

通过2006年2月在南海北部现场调查所获得的数据分析研究了海域的浮游植物现存量和生产力,结果表明冬季浮游植物的分布特征与东北季风引起的环流场的变化关系密切。调查海域水柱平均Chla浓度的变化范围为0.03～1.21mg·m-3（平均（0.33±0.33）mg·m^-3）,高值区出现在广东沿岸及海南岛东部附近海域;初级生产力的分布范围为41.3～1040.0mgC·m^-2d^-1。由于东北季风引起近岸水体混合剧烈,不利于浮游植物生长,因此虽然沿岸带Chla浓度（（0.53±0.50）mg·m^-3）较高,但初级生产力却是最低的,只有41.3mgC·m^-2d^-1,同时冬季反气旋涡强度下降和底层富营养水的涌升,营养盐充足,因此开阔海的Chla浓度（（0.31±0.30）mg·m^-3）和初级生产力（（631.3±578.0）mgC·m^-·2d^-1）均高。浮游植物粒度级份测定表明,Pico级份对冬季南海北部浮游植物现存量和生产力的贡献很大,特别是在开阔海区,分别占47%和66%。     

石油烃污染对海洋浮游植物群落的短期毒性效应

海上溢油和船舶含油废水排放等石油污染给海洋生态环境带来严峻考验。为了解石油污染对海洋浮游植物的短期群落效应, 于实验室对采自浙江省乐清湾海域的四季浮游植物进行了14天的微宇宙实验研究。通过测定不同浓度原油水溶性成分(water accommodated fraction, WAF)胁迫下浮游植物群落各种类的细胞密度, 发现原油WAF对浮游植物群落的种类数、多样性、均匀度和优势种组成及优势度均有极显著影响。原油污染组的种类数均低于对照组, 多样性指数也总体上低于对照组, 但均匀度指数无明显规律。WAF对各季节浮游植物群落优势种的影响存在季节、浓度梯度和种类差异: 1)在高浓度WAF (≥2.28 mg·L^-1)胁迫下, 各季节浮游植物群落中中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的优势度均呈升高趋势, 除秋季外, 长菱形藻(Nitzschia longissima)在其余季节的优势度均显著下降, 另外秋季实验中微小原甲藻(Prorocentrum minimum)的优势度呈先升高后下降的趋势, 秋冬季斜纹藻(Pleurosigma sp.)和念珠直链藻(Melosira moniliformis)的优势度呈下降趋势; 2)在低浓度WAF (≤1.16 mg·L^-1)胁迫下, 除秋季中肋骨条藻仍为绝对优势种外, 其余季节该种微藻的优势度均呈下降趋势, 春、夏季长菱形藻的优势度逐渐升高, 而冬季则是念珠直链藻的优势度不断增加。原油WAF影响下, 可能r策略种将逐渐取代k策略种, 导致浮游植物群落趋于小型化。     

宁波大榭开发区北岸潮间带春季大型底栖动物群落格局

为了解宁波大榭岛潮间带春季大型底栖动物群落结构与数量分布,探讨自然环境因子和人类活动对潮间带大型底栖动物种类组成及数量分布的影响,于2006年4月对大榭岛北岸岩礁相和泥沙相两种不同底质的潮间带大型底栖动物进行采样分析.研究表明:(1)岩礁相断面和泥沙相断面共发现大型底栖动物39种,其中贝类20种,多毛类8种,甲壳类8种;(2)岩礁相断面19种,主要以贝类生物为主,达16种,甲壳类只有2种;泥沙相断面20种,贝类、多毛类和甲壳类分布较为均匀,分别为4种、6种和8种;(3)岩礁相断面和泥沙相断面平均栖息密度分别为583.33 ind/m2和32 ind/m2,平均生物量分别为638.56 g/m2和7.83 g/m2,岩礁相断面栖息密度和生物量均远高于泥沙相断面;(4)岩礁相断面大型底栖动物群落垂直变化较泥沙相断面显著.