基于高通量测序技术大亚湾肥胖软箭虫(Flaccisagitta enflata)的食性分析

采用Illuminate高通量测序技术分析了大亚湾肥胖软箭虫(Flaccisagitta enflata)的食性。在夏季(2017年8月)和冬季(2018年1月)对大亚湾内不同站位拖网采获的四组样品中, 分别挑取毛颚类优势种肥胖软箭虫进行18S rDNA V4区扩增; 通过高通量测序得到四组样品的序列, 经过处理每组样品得到约30,000条高质量序列。分析结果表明, 大亚湾肥胖软箭虫的食物来源于16个门类生物, 主要的优势类群分别来自于3个门类的浮游动物(刺胞动物门46.16%、节肢动物门的桡足类19.16%和栉水母动物门14.22%), 真菌类的2个门类(子囊菌门14.04%和担子菌亚门4.48%), 以及少量浮游植物类群的2个门 (褐藻门0.06%和隐藻门0.03%)。另外, 还检测出少量肥胖软箭虫可能摄食的纤毛虫、线虫、住囊虫、海葵等。夏季湾内肥胖软箭虫食物中子囊菌门贡献最高 (43.3%), 这与大亚湾海水养殖等人类活动影响有关; 夏季湾口外海水带来丰富的暖水性栉水母, 占肥胖软箭虫总食物丰度的55.25%。冬季湾内肥胖软箭虫摄食哲水蚤比例达49.94%, 而湾口肉质介穗水母占比高达85.3%。分析结果可见, 肥胖软箭虫的摄食具有偏好性, 且明显存在季节和区域差异。研究探讨了大亚湾不同环境下肥胖软箭虫食性转变及其食物来源的季节和区域差异, 为深入揭示浮游动物在海湾生态系统物质与能量传递过程的作用机制提供了重要基础资料。     

大亚湾角毛藻细胞数量波动及其与环境因子关系的多元分析

研究了1997年6月～1998年7月及1999和2000年春季大亚湾角毛藻（Chaetoceros spp.）细胞数量变动及其与环境因子之间的关系,并进行了多因变量方差分析、多元线性逐步回归分析及主成分分析.角毛藻是大亚湾浮游植物常见优势属,优势物种主要为窄隙角毛藻（C.affinis）、柔弱角毛藻（C.debilis）、远距角毛藻（C.distans）和劳氏角毛藻（C.lorenzianus）等.1997～1998年度角毛藻细胞数量出现了明显的春季高峰,最高细胞数量和百分比含量分别达6680.6 cells/ml和99.78%,而且在其他季节也出现了数量不等的峰值,DIN的消耗在一定程度上导致了角毛藻水华的消退.多元分析结果表明,水温和营养元素之间的比例是影响角毛藻细胞数量变动的主要因子,此外DIN和盐度对角毛藻细胞数量变动也产生较明显的影响.     

大亚湾裸甲藻种群的季节变化与环境条件的关系

研究了大亚湾1997年7月至1998年6月裸甲藻种群季节变化及其与环境因子的关系。裸甲藻在大亚湾主要出现在4－5月份,并在4月至5月份出现了4个密度高峰,最高密度可达每毫升996个细胞,6月至9月份偶有出现,10月至2月份则未出现。裸甲藻高密度出现的温度、盐度范围分别为25－30℃和24‰-32‰。裸甲藻在大亚湾的出现及4、5月份的密度高峰与水温的季节变化密切相关,3月份水温存在一个急升期,水温由3月初的15.5℃以下上升至3月底的23.5℃左右,为裸甲藻种群密度的急剧增长提供了合适的温度条件。大亚湾盐度的季节波动较小,与裸甲藻种群的种群的季节变化无关。大亚湾氮、磷、硅等营养物质含量丰富,不存在营养元素缺乏,但高密度的裸甲藻种群仅在氮、磷含量及氮磷比分别为50－100μg/L,5-20μg/L和5－30范围内出现,氮、磷、硅3种营养盐的含量及它们之间的比值特别是氮磷比是影响裸甲藻高密度出现的重要内容。     

大亚湾近代沉积物中甲藻孢囊的垂直分布

用TFO采泥器于 2 0 0 1年 8月采集了大亚湾大鹏澳海域 6个采样点 8— 18cm柱状沉积物样品 ,分层研究了甲藻孢囊在该海域表层沉积物中的垂直分布。在 35个沉积物样品中共分析鉴定出甲藻孢囊 4 8种 ,其中自养型 2 0种 ,异养型 2 8种 ,优势种类为锥状斯氏藻。每个样品中所分析鉴定的孢囊种类数为 12— 2 9种 ,孢囊的香农—威弗种类多样性指数 (Shannon WeaverDiversityIndex,H′)为 0 6 1— 4 13,并且在 2— 4cm层次处 ,随深度的增加 ,两者均有一个明显上升趋势。除鱼类养殖区的上表层较高外 ,孢囊丰度大多为 10 0 0— 2 0 0 0cysts/gDWt,最高为 2 38× 10 4cysts/gDWt。亚历山大藻孢囊分布广泛且密度较高 ,最高丰度为 5 0 3cysts/gDWt,同时表层沉积物中高密度的亚历山大藻孢囊为该藻赤潮的发生提供了丰富的种源 ,而且也是该海域贝类体内冬季PSP毒素积累及高含量的重要原因。     

大亚湾西北部春季大型底栖动物群落特征

利用2008年春季在大亚湾西北部海域开展的12个测站的大型底栖动物调查资料,对该海域大型底栖动物的群落特征进行分析.结果表明该海域内大型底栖动物优势种由粗帝汶蛤(Timoclea scabra)、波纹巴非蛤(Paphia undulata)、上野蜾嬴蜚(Corophium uenoi)、方背鳞虫(Lepidonotus squamatus)、刀明樱蛤(Moerella culter)和角海蛹(Ophelia acuminata)等6种组成;可划分为4个群落,群落Ⅱ和群落Ⅰ为主体群落,群落Ⅲ和群落Ⅳ分布区较小,群落间差异较大.大型底栖动物数量上以个体较大的软体动物占优,但群落的组成则以多毛类和甲壳类为主,其组成情况基本上反映了群落的特征.群落Ⅰ以多毛类-甲壳类为表征,群落Ⅱ则以甲壳类-多毛类-软体动物为表征.栖息环境的差异,是造成群落间差异的主要原因;群落多样性水平呈群落Ⅲ＞群落Ⅱ＞群落Ⅰ＞群落Ⅳ,沉积环境的污染状况和人为扰动是影响多样性水平的主要因素;群落整体的稳定性较好,未受到明显的扰动,但分布于航道区域和渔业生产作业区的群落Ⅳ和群落Ⅲ,在航道建设、疏浚和渔业生产的影响下,群落受到一定程度的扰动,稳定性较弱.     

大亚湾基础生物生产力及潜在渔业生产量评估

通过对大亚湾海域初级生产力及浮游动物次级生产力的现场调查数据,对该海域潜在渔业生产量及最大可持续渔获量进行了评估。结果表明,大亚湾春季及秋季初级生产力平均值分别为765.23 mgC.m-2.d-1和1786.33 mgC.m-2.d-1,浮游动物次级生产力春季及秋季平均值分别为175 mgC.m-2.d-1和679 mgC.m-2.d-1。采用Tait模式和Cushing模式估算的大亚湾潜在渔业产量分别为3.30万吨和4.78万吨。数据分析结果表明,基于基础生物生产力的评估方法很可能高估了该海区的实际渔业产量,这与基础生物群落结构的改变密切相关;高生物多样性及生态系统结构与功能的健康性是维持渔业资源产量与质量的重要基础。     

海湾生态系统健康评价方法构建及在大亚湾的应用

根据海洋生态系统的压力-结构-响应框架模型,从压力指标、结构指标、响应指标等几个方面构建了海湾生态系统健康评价的指标体系,提出了基于GIS的海湾生态系统健康综合指数法.以春季大亚湾海洋生态系统为例进行实证研究.结果表明:大亚湾海湾生态系统春季的健康综合指数平均值为0.57±0.08,从总体看来,生态系统健康状态处于“较好”水平,浮游植物丰度、浮游植物多样性和生态缓冲容量是其主要健康负面因子,健康状况可能面临着向“临界”状态转化的危险.实证研究表明该方法适用性强、结果客观准确、形象生动,是一种值得推广的定量评价方法.     

大亚湾海域锥状斯氏藻孢囊形成与萌发的季节变化

锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)是南海大亚湾海域优势甲藻。为了解该藻孢囊形成和萌发动态及其对营养细胞种群动态的影响,2001年1月-2002年1月在大亚湾澳头海域用沉积物捕捉器及TFO重力采泥器对其孢囊进行每月一次的周年监测,同时对浮游植物、水温、盐度、溶解氧等也进行了监测。孢囊形成和萌发分别以沉积物捕捉器中的孢囊形成率以及上表层沉积物中空孢囊的百分比来表示。钙质孢囊和非钙质孢囊年平均形成率分别为1.11×104 cysts m-2d-1和2.13×105 cysts m-2d-1。前者在冬季大量形成,而后者在夏季形成较多。孢囊多在春秋季节萌发,夏季萌发较少,而冬季几乎不萌发。在5月份和10月份营养细胞数量峰形成前,孢囊的萌发出现了高峰,而表层沉积物中的孢囊数量及孢囊形成率则在营养细胞数量峰后大幅度上升。由此可见,大亚湾沉积物中该藻孢囊的萌发给水体提供了丰富的营养细胞,反之水体中高密度营养细胞又促使孢囊的大量形成,从而造成了锥状斯氏藻赤潮在大亚湾海域接连发生。     

大亚湾石化排污海域生态系统健康评价

基于近海生态系统健康评价模型,以2011—2012年间海洋生态环境调查数据为基础,对大亚湾石化排污海域的生态系统健康状态进行了综合评价。结果表明:丰水期(2011年8月),大亚湾石化排污海域生态系统健康综合指数为0.808,健康状态为"好",空间分布为近岸海域健康状况好于远岸海域,其中底栖生物多样性综合指数是影响该海域生态系统健康的主要负面因子。枯水期(2012年1月),石化排污海域生态系统健康综合指数为0.767,健康状态为"一般",远岸海域健康状况好于近岸海域,浮游植物多样性综合指数和底栖生物多样性综合指数是影响该海域生态系统健康的主要负面因子。与2006—2007年相比,大亚湾石化排污海域生态系统的健康状况正向"一般"状态退化。