海水酸化及升温对刺参生长及能量收支的影响

以东亚浅海生态系统中的关键种——刺参(Apostichopus japonicus)为实验对象,研究了CO₂驱动的海水酸化及升温对其生长及能量收支的影响。实验设置对照组(大连近海水温, pCO₂ 400μatm)、升温组(大连近海水温+3℃, pCO₂ 400μatm)、酸化组(大连近海水温, pCO₂ 1100μatm)和酸化升温组(大连近海水温+3℃,pCO₂ 1100μatm)。结果表明:与对照组相比,温度升高3℃对刺参的生长无显著影响;酸化组刺参的特定生长率最低,较对照组降低0.19%/d,个体体重的变异系数最大;酸化升温组刺参的终末体重和特定生长率与对照组相较无显著差异,但其摄食率和排粪率均显著高于对照组。升温组和酸化组的刺参能量的分配模式与对照组相比未发生明显改变,但酸化升温组刺参的能量分配模式发生显著变化,其粪便能所占摄食能的比例显著升高。研究表明,海水酸化抑制了刺参的生长但未改变其能量的分配,生长的降低主要取决于摄食减少;而海水酸化与温度升高的共同作用可能会通过...     

文蛤花纹的形态及形成观察

通过研究辽宁、山东、浙江、江苏和广西沿海的文蛤(Meretrix meretrix)壳的颜色及花纹特征,发现这些地区的文蛤可以分为2种类型,即花纹明显型和不明显型.辽宁和山东海域的文蛤贝壳表面具有花纹,只有极少数文蛤个体贝壳表面没有花纹;其中1龄个体贝壳表面都具有花纹.江苏地区的文蛤群体中,绝大多数个体的贝壳表面没有花纹,仅有极少数个体贝壳表面具有花纹.浙江地区的文蛤外表与山东文蛤很相似.广西地区的文蛤绝大部分没有花纹分布.外套膜组织装片确定了文蛤外套膜中的黄色素带与贝壳的色泽及花纹有关.黑色素带则与文蛤的生长状态有关,生长速度快的文蛤黑色素带浓而宽.所以,随着文蛤年龄的增长,黑色素带的颜色逐渐减弱直至消失.     

文蛤的生物沉积和呼吸排泄过程及其在双台子河口水层-底栖系统中的耦合作用

为揭示河口埋栖性双壳贝类优势种类在水层——底栖系统中的生态耦合作用,利用生物沉积物捕集器和封闭式代谢瓶,于双台子河口现场研究了文蛤主要生理生态过程如生物沉积速率、耗氧率、排氨率和排磷率的季节变化。结果表明,文蛤的生物沉积速率、耗氧率、排氨率及排磷率均具有明显的季节变化:夏季最高,冬季最低。二龄及三龄文蛤个体的生物沉积速率周年变化分别为0.02—0.30 g-1个-1d-1、0.06—0.60 g-1个-1d-1;耗氧率变化分别为0.45—16.64 mg-1个-1d-1、1.03—30.51 mg-1个-1d-1;排氨率季节变化分别为0.001—0.14 mg-1个-1d-1、0.002—0.28 mg-1个-1d-1;排磷率季节变化分别为0.002—0.069 mg-1个-1d-1、0.003—0.16 mg-1个-1d-1。文蛤的生物沉积速率及呼吸排泄速率均受龄期制约:在同一季节,文蛤的单位个体生物沉积速率及呼吸和排泄速率均表现为二龄三龄。方差分析显示,季节、龄期及两者交互作用对文蛤生物沉积速率、耗氧率、排氨率及排磷率均有显著影响。基于不同季节双台子河口文蛤生物量(0.67个/m2、2.4 g/m2),估算出文蛤种群每年向该河口排放大约5321.90 t生物沉积物(干重)、1.43 t NH+4-N和0.93 t PO3-4-P,并且消耗大约221.59 t O2。研究结果表明,文蛤通过生物沉积及呼吸排泄作用,大大加强了双台子河口沉积物-水界面的物质交换通量,在双台子河口水层-底栖系统耦合作用中扮演着重要生态角色。     

利用线粒体COI和微卫星标记分析文蛤7个地理群体的遗传变异

利用线粒体细胞色素氧化酶亚基I(COI)和微卫星标记分析了文蛤7个地理群体(朝鲜新义州,辽宁丹东、蛤蜊岗和盘山,山东东营,江苏如东和启东)的遗传多样性和群体分化。PCR扩增获得142条602 bp的COI核苷酸片段,比对到13个变异位点,包括11个转换和2个颠换,定义了22个单倍型,共享单倍型12个,新义州、丹东和启东群体分别拥有特有单倍型。单倍型多样性最高的是如东群体(h=0.900),最低的是东营群体(h=0.600);核苷酸多样性最高的是丹东群体(π=0.00350),最低的是蛤蜊岗群体(π=0.00115)。基于COI数据的Fu's Fs中性检验和核苷酸不配对分析揭示文蛤种群历史上曾经历过群体扩张事件。分子变异分析(AMOVA)表明,群体内遗传变异占71.64%,群体间遗传变异占28.36%,群体间发生显著的遗传分化(P0.05)。7个微卫星标记扩增280个个体共获得54个等位基因,平均等位基因数为7.7个,平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.3878和0.7996。江苏群体具有较高的遗传多样性,但7个群体间遗传多样性不存在显著差异(Kruskal-Wallis检验,P0.05)。Hardy-Weinberg平衡检验结果显示49个群体-位点组合中有18个偏离平衡(P0.05),表现为杂合子缺失。单倍型邻接(NJ)树显示聚类未展示地域性特色,但某几个同一或者相近地理群体的单倍型具有聚类现象(如东和启东部分单倍型出现地理聚类)。依据群体间遗传距离以Kimura 2-parameter为模型建立UPGMA系统发育树,显示丹东群体和江苏的如东和启东群体聚为一支,暗示江苏苗种的异地养殖已经污染丹东文蛤的遗传背景。     

底播增殖菲律宾蛤仔碳、氮、磷收支

为从生源要素角度评价底播增殖滤食性贝类在近岸海域生态系统物质循环中所扮演的角色,本文依据在庄河海域现场研究得到的底播菲律宾蛤仔的生理生态学参数建立了其C、N、P收支方程.结果表明： 菲律宾蛤仔对碳、氮、磷的生长余力(SFG_C、SFG_N、SFG_P)均呈现明显的季节变化,即均在春季达到最高值,而SFG_C在夏季时最低,且为负值,SFG_N及SFG_P全年均为正值,变化范围分别为-3.94～49.82 mg C·ind^-1·d^-1、0.72～9.49 mg N·ind^-1·d^-1和0.15～3.06 mg P·ind^-1·d^-1.菲律宾蛤仔对碳、氮、磷的生长效率季节变化显著,其对C、N、P的净生长效率基本表现为K_P2> K_N2> K_C2.C、N、P收支方程显示,菲律宾蛤仔更趋向于对N、P的富集,即与碳元素相比,摄取的氮源及磷源大部分用于蛤仔自身的生长和繁殖.高密度、大规模底播增殖菲律宾蛤仔是庄河海域生态系统碳、氮、磷循环的重要组分,其对近岸海域生态系统生源要素循环的贡献不容忽视.
     

海水酸化及升温对刺参稚参生长和变色的影响

海洋酸化和海洋变暖是当下及未来海洋生物及其依存生态系统面临的主要环境压力和生态问题。当前,海洋生物早期发育气候变化生物学的研究主要集中于海洋酸化的影响,为了更好地探究海洋气候变化对海洋生物的影响,有必要研究海洋酸化和变暖联合作用下海洋生物的生态响应。以受精后24天的刺参稚参为研究对象,通过模拟当前和本世纪末海洋环境,观察海水酸化和升温对刺参稚参在体色发育关键时期生长、发育及体色变化的影响。实验设置对照组(大连近海水温,pCO2400 mg·kg^-1)、升温组(对照组水温+2℃,pCO2400 mg·kg^-1)、酸化组(对照组水温,pCO21000 mg·kg^-1)、酸化升温组(对照组水温+2℃,pCO21000 mg·kg^-1)。结果表明:温度升高2℃能够显著提高稚参发育速率,体色变化加快;pH值降低0.23个单位显著延迟稚参生长,体色变化减缓,个体间体重差异变大;升温2℃能抵消pH降低0.23个单位对稚参生长和发育的负面影响;较长时间的海水酸化和升温胁迫能够使稚参逐渐适应,稚参表现出一定的耐受性。