黄海沉积物柱状样中有孔虫古DNA的提取和PCR扩增的方法学初探

海洋沉积物柱状样有孔虫古DNA是近年来国际新兴的研究技术,对于解释海洋全球变化可以获取到传统形态学检获不到的遗传信息,并对其进行比较和补充。目前国际上有孔虫古DNA的研究主要开展于深海和极地等有利于DNA保存的环境,但对于近海陆架海域尚无相关有效的技术研究。为了探索适合提取和扩增陆架浅海环境沉积物柱状样中的有孔虫古DNA的方法,本实验以采自山东半岛附近的黄海沉积物柱状样为研究对象,通过改进DNA提取过程的涡旋震荡时间和洗脱液体积、比较不同的PCR扩增条件和引物对,对陆架浅海地区沉积物柱状样中有孔虫古DNA提取和PCR扩增的方法进行了探索。借助ImageJ软件对PCR产物的凝胶电泳图像进行了定量分析与比较。研究结果显示,延长涡旋震荡时间和减少洗脱液体积可以提高对海洋沉积物环境总古DNA的提取效能,使用引物对s14F0和s15以及优化后的PCR条件能成功扩增陆架浅海环境沉积物中的有孔虫古DNA。本文探索了适用于陆架浅海环境沉积物柱状样的有孔虫古DNA的研究技术,可为古海洋和古环境研究提供新的研究思路。     

典型海湾与海岛近海脉红螺碳、氮稳定同位素特征差异

为深入了解不同大小脉红螺（Rapana venosa）的碳、氮稳定同位素特征,探究其在典型海湾和海岛水域生态系统所处营养位置,于2022年春季和夏季在胶州湾和长岛近海通过拖网和潜水采集160个脉红螺样本,详细分析了不同体长、体重脉红螺的δ¹³C和δ¹⁵N变化,并计算各研究区域的脉红螺核心生态位宽度及相关参数。结果显示,脉红螺δ¹³C值范围在-22.12‰—-16.63‰,四组数据均值为-19.74‰—-17.42‰,δ¹⁵N值范围在8.77‰—13.48‰,均值为9.64‰—12.81‰,各组数据营养级均值在2.63—3.57;胶州湾春季脉红螺δ¹³C值与体长、体重呈显著负相关,夏季呈显著正相关,长岛近海区域无明显变化,表明不同季节和不同区域的食物多样性水平存在差异,胶州湾脉红螺δ¹³C、δ¹⁵N的变化更为突出;两个研究区域δ¹⁵N值和营养级与体长、体重呈显著正相关,主要由于脉红螺摄食偏好性差异,较大的脉红螺倾向于摄食高营养级生物,造成营养级较高。此外,胶州湾脉红螺营养级高于长岛近海,表明其¹⁵N来源更为广泛。营养生态位总面积、δ¹⁵N差值、δ¹³C差值、校正后标准椭圆面积等评价指标,揭示了不同区域、不同季节的脉红螺稳定同位素营养生态位的显著差异,反映了区域地理位置与食物来源对脉红螺δ¹³C和δ¹⁵N的影响。上述研究结果为近海生态系统食物网的构建提供了重要数据,并为区域生物资源的管理和生态系统修复工作提供了科学支撑。     

北部湾涠洲岛水域发现上颌和须板异常的布氏鲸:对保护的启示

2018年初以来,北部湾涠洲岛附近出现了布氏鲸（Balaenoptera edeni）的活动。一头上颌与须板异常的小布氏鲸个体引发热议,其视频在网络上广泛流传。我们在船只调查时,目击该个体10次,其以单独活动为主（90%）,主要出现在涠洲岛到斜阳岛之间的水域,最小凸多边形家域面积为14km2,核心家域面积为166.9km²。然而,在 2019年3月30日我们发现该个体已死亡漂浮在海面,根据尸体腐烂状况来推测,该个体的死亡时间大约为3~5日,死亡原因不明。根据照片和现场解剖分析,推测该小布氏鲸的上颌和鲸须异常可能是被渔网或绳索缠绕导致的。由于无法从外形上确认属于哪一个亚种,因此我们测定了该个体的线粒体DNA D-loop（mitochondrial DNA, mtDNA）和细胞色素b（cytochrome b, Cyt b）基因,分别得到909bp和395bp的序列,经比对和系统发育重建,发现该个体属于近岸分布的小布氏鲸亚种（Eden’s whale, B. e. edeni）。由于小布氏鲸具有一定季节迁移特性,我们无法判断造成其上颌伤害的渔网或绳索是否在中国水域。尽管如此,仍然建议当地部门应加强宣传,减少渔网等海洋垃圾的丢弃和排放,为小布氏鲸营造一个安全的栖息环境。     

海洋保护地社区多元化生计与生态系统服务的依赖关系

海洋保护地在主要承担典型海洋生态系统、珍稀濒危物种、重要自然资源自然遗迹和人文资源有效保护的同时,兼具生态功能维持、资源可持续利用与社区经济持续发展等多重任务,普遍面临着生态保护与社区生计发展间的依赖-冲突关系,探究社区生计与生态系统服务间的依赖关系,对实现海洋保护地与社区协调发展具有重要意义。基于山东长岛海洋保护地的415户社区居民的调研数据,运用可持续生计分析框架和生态系统服务依赖度模型,分析社区居民的生计资本和生态系统服务依赖度(IDES)的特征,进一步结合多元回归模型探究生计资本对IDES的影响。结果表明：(1)社区居民生计资本得分呈现出由渔业主导型向务工主导型、旅游主导型、渔业兼业型递增的总趋势,且不同类型社区居民的生计资本结构具有较大差异;(2)渔业兼业型和旅游主导型社区居民从生态系统获取的收益显著高于其它居民,IDES总指数由大到小排序依次为渔业主导型、旅游主导型、渔业兼业型、务工主导型,且渔业主导型生计的供给服务依赖度显著高于其他类型,文化服务依赖度最低;(3)生计资本对不同类型居民的供给、文化服务依赖度的影响存在差异,海上养殖规模、渔业作业范围、接受政府技能培训次数、生态补偿政策、社会组织参与程度、旅游扶持政策惠及程度等指标是平衡居民生态系统服务依赖结构的关键。基于此,从不同类型居民以及当地政府多个角度提出提高长岛海洋保护地社区居民生计资本水平,优化生态系统服务依赖结构的建议,以期为实现海洋保护地与社区的协调发展提供参考借鉴。     

基于文献计量学的国家湿地公园研究

分析国家湿地公园研究的主要内容、现状特征和发展趋势,可以为我国保护与合理利用湿地、建设国家湿地公园提供理论依据。作者采用文献计量学方法和CiteSpace软件对从中国国家知识基础设施数据库检索到的发表于2004-2022年的1285篇国家湿地公园研究中文文献进行了关键词共现关系、关键词聚类、关键词时间线图、关键词突现分析,以及作者合作网络、研究机构合作网络定量分析。分析结果表明：国家湿地公园研究的主要内容包括国家湿地公园规划设计、湿地植被、水生植物和植物区系、植物和鸟类物种多样性、湿地生态系统服务价值估算、景观格局分析与评价、可持续发展模式、国家湿地公园生态旅游、湿地保护的现状特征及存在的问题、人类活动对湿地生物多样性保护的影响、湿地保护的生态措施和工程措施,促进国家湿地公园湿地保护与合理利用的科普宣教、自然教育措施等。湿地生物多样性、湿地景观格局分析、景观规划与管理优化、植物区系、鸟类多样性及动态变化等当前研究的热点问题。     

中国地层花粉数据集

地层孢粉数据是古植被和古气候重建等古环境研究的重要基础。孢粉数据库推动古环境研究从点到区域和全球尺度,从定性到定量,从而实现在大空间尺度和长时间序列上探索植被、气候和人类干扰的相互关系,以更好地理解地球系统的演变。该数据集整合了全国第四纪末期(5万年以来)共372个地层花粉序列,涵盖790个花粉类群,样点分布于中国30个省级行政区与领海。数据集包含地层花粉采样点的地名、经纬度坐标和海拔高度、数据来源、样品类型、沉积物长度、样品数量、测年方法及测年数量、时间跨度和参考文献,以及每个采样点的花粉含量百分比。数据主要来源于20世纪80年代至今。采样点集中分布在温带和亚热带森林、温带草原和荒漠以及青藏高原高寒植被区域;在深海到青藏高原不同海拔高度都有分布,但集中在海拔2 000 m之下。按照数据来源区分,原始数据样点178个,占47.8%;数值化数据194个,占52.2%。按照样品类型分类,多数样点为湖泊样品(151个)、冲积物/洪积物样品(99个)与泥炭样品(67个),占总样点数的85.2%。年代测定的主要方法为放射性碳同位素手段(占样品总数的93.8%),大部分记录有2–10个测年数据。采...     

生态旅游视角下海洋保护地生态产品价值实现机理与路径

探索海洋保护地生态产品价值实现,有利于维持海洋保护地生态系统功能的正常发挥,能够在满足人民日益增长的优美生态环境需要的同时促进海洋自然保护地绿色发展和自然保护之间的良性循环。从生态旅游视角出发解析海洋保护地生态产品价值的实现机理,探索优质海洋生态产品持续供给路径。结果表明：①实现海洋保护地生态产品价值要识别生态产品,明确生态产品产权,核算生态产品价值。②政府、社区居民、企业、游客分别是价值实现的主导者、产品供给者、实施者以及产品消费者。③供给、文化服务产品价值实现借助社区居民、企业和游客间餐饮、住宿、文化娱乐等产品的市场交易,政府起到监督和管理的作用;调节服务产品价值实现包括政府、社区居民与企业间的产权交易,社区居民、企业和游客间的康养休闲产品交易,政府、企业、游客及社区居民间的旅游生态补偿。发展生态旅游过程中以利益相关者关系为切入点设计不同类型海洋生态产品价值实现路径能够为海洋保护地可持续发展提供有效参考。     

北部湾涠洲岛水域发现上颌和须板异常的布氏鲸:对保护的启示（英文）

2018年初以来,北部湾涠洲岛附近出现了布氏鲸（Balaenoptera edeni）的活动。一头上颌与须板异常的小布氏鲸个体引发热议,其视频在网络上广泛流传。我们在船只调查时,目击该个体10次,其以单独活动为主（90%）,主要出现在涠洲岛到斜阳岛之间的水域,最小凸多边形家域面积为14 km²,核心家域面积为166.9 km²。然而,在2019年3月30日我们发现该个体已死亡漂浮在海面,根据尸体腐烂状况来推测,该个体的死亡时间大约为3～5 d,死亡原因不明。根据照片和现场解剖分析,推测该小布氏鲸的上颌和鲸须异常可能是被渔网或绳索缠绕导致的。由于无法从外形上确认属于哪一个亚种,因此我们测定了该个体的线粒体DNA D-loop（mitochondrial DNA,mtDNA）和细胞色素b（cytochrome b,Cyt b）基因,分别得到909 bp和395 bp的序列,经比对和系统发育重建,发现该个体属于近岸分布的小布氏鲸亚种（Eden's whale,B.e.edeni）。由于小布氏鲸具有一定季节迁移特性,我们无法判断造成其上颌伤害的渔网或绳索是否在中国水域。尽管如此,仍然建议当地部门应加强宣传,减少渔网等海洋垃圾的丢弃和排放,为小布氏鲸营造一个安全的栖息环境。     

黄海生态区保护空缺分析

黄海生态区是世界自然基金会筛选出来的全球最优先保护的43个海洋生态区之一。目前, 我国已在黄海生态区内建立多处海洋保护地, 有效保护了其海洋生态系统及生物多样性。然而我国海洋保护地管理和建设中仍有许多问题, 存在较多保护空缺区域。因此, 完善黄海生态区内的海洋保护地建设是非常关键的。本文利用空缺分析法研究了黄海生态区内的重要滨海湿地、关键物种以及重点海域, 以识别保护空缺理论图斑, 从而提出新建保护地的提议。根据空缺分析结果, 黄海生态区内的主要保护空缺为辽河口湿地、曹妃甸海草床、天津塘沽和黄骅湿地、胶东半岛湿地、舟山群岛等。建议优化整合黄河口海洋保护地, 扩大或新建斑海豹(Phoca largha)、勺嘴鹬(Eurynorhynchus pygmeus)保护地, 并加强对东亚江豚(Neophocaena asiaeorientalis sunameri)以及小须鲸(Balaenoptera acutorostrata)的调查研究, 以形成更有效的海洋保护地网络。     

西太平洋浮游有孔虫Globigerinita glutinata种内SSU rDNA多样性研究

有孔虫分子鉴定和分子多样性研究多基于SSU rDNA序列片段分析,但某些浮游种内可能存在基因组内rDNA变化,影响分类学和分子生态学的研究结果。为了研究浮游有孔虫物种内是否存在rDNA多样性,本工作以采自热带西太平洋的浮游有孔虫Globigerinita glutinata活体标本作为研究对象,经形态学鉴定后,利用单细胞PCR和克隆技术,获得5个虫体的20条SSU rDNA目的片段(300—400 bp),同时对其序列结构进行了研究。结果显示,同种G.glutinata出现了四类不同的SSU rDNA核酸类型。序列成对分析显示,该种遗传距离差异最长可达0.249,远高于其它物种。此外,同一样本不同克隆片段中,出现了高达四个不同的SSU rDNA核酸型。序列的差异主要集中在三个不同的高变异区,高可变区的长度范围为21 bp到63 bp。从差异序列的间隔分布推断,核糖体基因簇的重组可能是不同SSU rDNA核酸型出现的原因。本工作在国内首次揭示了热带西太平洋浮游有孔虫G.glutinata种内的SSU rD NA核酸型,研究结果表明G.glutinata的种内SSU rDNA变异性极大,复杂的生活史以及假基因的存在或许是造成该现象的原因。