北部湾茅尾海无瓣海桑红树林地上生物量反演——基于XGBoost机器学习算法

无瓣海桑是广西从自治区外引进的外来红树林树种,采用定量化算法精确估算无瓣海桑地上生物量对红树林生态修复以及海洋蓝碳监测提供经验和方法。论文以广西茅尾海自然保护区无瓣海桑红树林为研究对象,以野外实测无瓣海桑红树林地上生物量数据和Sentinel-1/2卫星提取的后向散射数据、波段数据、植被指数数据和纹理指数数据为数据源,通过分析各遥感因子与实测红树林地上生物量之间的重要性关系,采用极端梯度提升(XGBoost)机器学习算法对比了不同的变量组合对模型精度的影响,最后基于优选的变量组合反演了无瓣海桑红树林的地上生物量。结果表明：(1)研究区无瓣海桑红树林实测树高范围为1.55—13.58m,平均值为8.37m,胸径范围为0.7—41cm,平均值为15.62cm;(2)通过XGBoost算法优选的21个特征变量组合模型拟合效果较好,其模型在测试阶段R²=0.7237,RMSE=21.70Mg/hm²。XGBoost算法反演研究区无瓣海桑地上生物量介于19.14—138.46Mg/hm²之间,平均值为51.92Mg/hm^...     

茅尾海营养盐污染控制对策研究

针对茅尾海营养盐污染的现状,通过海湾近10 年的富营养化状况变化趋势及污染来源分析,确定主要污染源,并根据环境容量计算结果,从陆源污染治理和养殖污染控制两方面,提出了海湾营养盐污染控制对策,为海湾水环境的可持续发展和海岸带综合管理提供科学依据和技术支持。结果表明：茅尾海富营养化状态总体呈上升趋势,并长期处于磷限制状态,入海河流和海水养殖是营养盐的主要来源。通过环境容量计算,在维持现有养殖水平的前提下,钦江和茅岭江总磷均需削减,削减率最高达67.4%;若养殖负荷削减30%,仅钦江仍需削减66%氨氮负荷和34.5%总磷负荷。因此,茅尾海营养盐污染控制应重点控制入海河流污染负荷和水产养殖规模。     

茅尾海营养状况及其来源研究

根据2008年茅尾海海域水质调查结果,采用营养指数法、营养状态质量指数法、有机污染指数法对海湾营养状况进行了评价,并结合2007年入海污染源调查结果,探讨了茅尾海的营养盐来源。结果表明:茅尾海受无机氮污染较重,海域处于呈富营养状态,有机污染程度属2级,表明开始受到有机污染。营养盐高值区集中在北部海域和东部海域。钦江、茅岭江等入海河流携带入海的营养盐是海域营养的主要来源,占入海污染物总量的79%以上,其次来自钦州湾外海的混合排污口。2001~2007年茅尾海DIN、DIP年均浓度分别与入海河流氮、磷营养盐入海负荷呈显著正相关,两者的相关系数分别为0.873和0.824。     

茅尾海桐花树根际放线菌的分离鉴定和抗菌活性研究

利用滤纸片扩散法,以大肠杆菌、蜡状芽胞杆菌和绿脓杆菌等为指示菌,对茅尾海桐花树根际土壤中分离的30株放线菌进行抑菌活性分析,发现其中有22株发酵液具有抗菌活性.经复筛有4株放线菌具有较强且广谱的抗菌活性,对大肠杆菌、蜡状芽胞杆菌和绿脓杆菌显示了较强的抑制活性,特别抑制临床多耐药菌肺炎克雷伯氏菌和鲍曼不动杆菌.通过形态特征、16S rRNA基因序列和生理生化分析,这4株放线菌属于链霉菌,其中S3、S4、S14分别与Streptomyces coelicolor (KF742497)、Streptomyces lateritius (AY999855)及Streptom yces variabilis (FJ486480)具有98.8％、98.6％、98.7％的相似性,S4在进化上与Streptomyces intermedius、Streptomyces silaceus和Streptomyces flavorectus在同一个分支,而S3和S14与其他菌株的进化关系较远,在生理生化及形态特征与相关的模式菌株有较明显差异,有可能是新的种.     

广西北部湾茅尾海浮游真菌群落结构及其影响因子

浮游真菌在海洋食物网和生物地球化学循环中发挥着关键作用。【目的】为解析广西北部湾茅尾海不同季节浮游真菌群落结构及其关键环境影响因子，于2017年7月(夏季)、9月(秋季)、12月(冬季)和2018年3月(春季)期间在该海域设置7个站点，采集表层海水样品。【方法】利用内部转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)基因高通量测序技术，分析茅尾海浮游真菌群落结构与多样性。【结果】茅尾海海域浮游真菌隶属6个门、26个纲、71个目、167个科、282个属和374个种。主要浮游真菌类群为子囊菌门(Ascomycota, 82.14%)和担子菌门(Basidiomycota, 10.74%)，共占浮游真菌总丰度的92.88%。茅尾海浮游真菌群落Shannon指数和Simpson指数在春季最高，Chao1指数和丰富度(richness)指数在冬季最高。主坐标分析(principal coordinates analysis, PCoA)和相似性分析(analysis of similarities, ANOSIM)结果显示，不同季节浮游真菌群落的β多样性具有极显著差异(R=0.591 2, P<0.001)。通过随机森林模型分析(random forest modeling analysis, RF)，发现黄曲霉(Aspergillus flavus)、二色胶孔菌(Gloeoporus dichrous)、杂色曲霉(Aspergillus subversicolor)和微扁沃利雅炭皮菌(Whalleya microplaca)、翹鱗香菇(Lentinus squarrosulus)等20种海洋浮游真菌对环境变化敏感，可用于评估茅尾海富营养化状况。Spearman相关性分析表明，浮游真菌α多样性与海水pH、盐度和溶解氧(dissolved oxygen, DO)呈显著正相关关系(P<0.05)，与温度、叶绿素-a (chlorophyll a, Chl-a)以及总有机碳(total organic carbon, TOC)呈显著负相关关系(P<0.05)。方差分解分析(variance partitioning analysis, VPA)发现营养因子是浮游真菌群落结构的主要驱动因子。【结论】本研究可为揭示北部湾海洋浮游真菌多样性提供理论参考，并为茅尾海生态环境监测与资源利用提供科学依据。     

广西北部湾茅尾海夏冬季浮游细菌群落结构及其影响因子

海洋浮游细菌在生物地球化学循环过程中具有不可替代的作用。为解析广西北部湾茅尾海夏冬季浮游细菌群落结构及其关键环境影响因子，于2017年6月(夏季)和2017年12月(冬季)在该海域设置7个站点，采集0.5m处表层海水样品，利用16S核糖体RNA (16S rRNA)基因高通量测序技术，分析茅尾海浮游细菌群落结构与多样性。结果表明：茅尾海海域浮游细菌隶属于11个门、36个纲、86个目、188个科和506个属；主要浮游细菌类群为变形菌门(Proteobacteria, 52.47%)、厚壁菌门(Firmicutes, 17.34%)、放线菌门(Actinobacteria, 16.39%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 7.54%)和蓝细菌门(Cyanobacteria, 5.38%),共占浮游细菌总丰度的99.12%。北部湾茅尾海夏季浮游细菌群落Chao 1指数和Richness指数均显著(P<0.05)高于冬季。主坐标分析(PCoA)和相似性分析(ANOSIM)结果表明，不同季节浮游细菌群落结构存在极显著差异(R=0.586,P<0.001)。在目分类水平上进行组...