长江口外低氧区及其邻近海域表层沉积物反硝化微生物多样性和分布特征

【目的】微生物参与的反硝化是河口区氮损失的主要途径。【方法】本研究采用Illumina MiSeq测序方法,研究了长江口外低氧区及其邻近海域表层沉积物中nirS型和nirK型反硝化微生物群落的多样性和分布特征。【结果】样品共检测到346个nirS Operational Taxonomic Units和267个nirK Operational TaxonomicUnits,根据采样地的环境特征及nirS型和nirK型反硝化微生物群落聚类分析结果将所有OperationalTaxonomicUnits划分为低氧区、南部区域及外部深水区,其中外部深水区的样品nirS功能基因的多样性最高。各实验样地优势Operational Taxonomic Units在系统进化关系上可分为多个不同的簇。此次发现的所有优势OperationalTaxonomicUnits均属于未被培养的菌群,其中部分Operational Taxonomic Units还是首次被发现。此外还发现nirS功能基因对低氧区的环境适应性更好。【结论】我们的研究结果表明广泛存在的反硝化微生物在河口沉积物的氮循环中发挥重要作用。     

长江口地区大气湿沉降中营养盐的初步研究

为了解大气湿沉降对于赤潮发生的影响,2000年5月至2001年4月在嵊泗群岛采集了64个雨水样品,并分析了其中的N、P、Si等营养盐的浓度．结果表明,营养盐月平均浓度之间相差较大,与风向即不同的污染物来源和降水量等因素有关;营养盐季节通量分布不均,季节性明显．除冬季外,其他3个季节均能成为赤潮的诱发因子;NO3--N、NH4+-N、NO2--N、PO4^3-P和SiO3^2-Si的年均浓度依次为20．23、30．14、0．1l、0．045和3．43μmol·L-1,年通量分别为2．67×10^8、3．98×10^9、0．014×10^8、0．0059×10^8和0．45×10^8mol,与河流输入量相比,湿沉降对营养盐的年输入量较小．     

2006年秋季东海陆架浮游植物群集

根据2006年11月19日--12月24日在东海陆架海域(24.0°--32.0°N,120.0°--127.0°E)进行的综合采样调查,对调查海域浮游植物的群集特征进行了研究.本次调查共发现浮游植物4门64属145种(包括未定名种),其中硅藻是该调查海区浮游植物的主要功能群,其次为甲藻.主要的优势种为菱形海线藻、圆海链藻、丹麦细柱藻、斯氏几内亚藻、尖刺伪菱形藻和铁氏束毛藻等.浮游植物细胞丰度为0.09～5.11 cells·ml-1,平均值为4.92 cells·ml-1,秋季东海陆架浮游植物细胞丰度的平面分布主要由浮游硅藻刻画,其高值出现在调查区的北、东部离岸海域,细胞丰度大于30 cells·ml-1.浮游植物及硅藻和甲藻的细胞丰度垂直变化趋势基本上都是随着水深增加,丰度逐渐减小.各个断面细胞丰度密集区主要集中在表层,个别站位的中层和底层也出现浮游植物密集区.调查区浮游植物的多样性指数平均值为2.80,其高值位于调查区东北和东南部,物种均匀度指数平均值为0.81,其高值位于调查区中部,生物多样性的分布与细胞丰度的分布一致.从Pearson相关性指数来看,亚硝酸盐、溶解态有机氮(DON)和温度显著影响调查区浮游植物的生长.     

2006年秋季东海陆架浮游植物群集

根据2006年11月19日—12月24日在东海陆架海域（24.0°—32.0°N,120.0°—127.0 °E）进行的综合采样调查,对调查海域浮游植物的群集特征进行了研究.本次调查共发现浮游植物4门64属145种（包括未定名种）,其中硅藻是该调查海区浮游植物的主要功能群,其次为甲藻.主要的优势种为菱形海线藻、圆海链藻、丹麦细柱藻、斯氏几内亚藻、尖刺伪菱形藻和铁氏束毛藻等.浮游植物细胞丰度为0.09～5.11 cells·ml^-1,平均值为4.92 cells·ml^-1,秋季东海陆架浮游植物细胞丰度的平面分布主要由浮游硅藻刻画,其高值出现在调查区的北、东部离岸海域,细胞丰度大于30 cells·ml^-1.浮游植物及硅藻和甲藻的细胞丰度垂直变化趋势基本上都是随着水深增加,丰度逐渐减小.各个断面细胞丰度密集区主要集中在表层,个别站位的中层和底层也出现浮游植物密集区.调查区浮游植物的多样性指数平均值为2.80,其高值位于调查区东北和东南部,物种均匀度指数平均值为0.81,其高值位于调查区中部,生物多样性的分布与细胞丰度的分布一致.从Pearson相关性指数来看,亚硝酸盐、溶解态有机氮(DON)和温度显著影响调查区浮游植物的生长.     

东海赤潮高发区沉积物中叶绿素的分析

研究分析了2002年8～9月“赤潮973”航次所采集的沉积物中叶绿素a及其降解产物脱镁叶绿酸含量与分布．结果表明。叶绿素a和脱镁叶绿酸是同源的;随深度增加叶绿素a和脱镁叶绿酸的含量呈递减趋势,到一定深度后含量不再变化。个别站位叶绿素a和脱镁叶绿酸的垂直分布出现了许多小突跃,可能是由生物扰动引起;表层沉积物(0～0．5cm)中的叶绿素a和脱镁叶绿酸的变化幅度分别为0．14～1．17和0．83～5．58μg·g-1。平均值分别为0．54和2．45μg·g-1;并初步探讨水深(光强)、盐度、温度、含水量对叶绿素水平分布的影响;脱镁叶绿酸作为叶绿素的主要降解产物,到一定深度后,成为叶绿素的主要存在形式,约占80％～90％;由于水温的不同,夏季沉积物中的叶绿素a和脱镁叶绿酸含量是春季的3倍之多;比较了上层水柱中的叶绿素和沉积物中的叶绿素的相对含量,平均而言,沉积物中叶绿素占上层水柱中叶绿素的31％．     

陆源物质输送对赤潮高发区的影响-以铝为例

近年来长江口附近海域富营养化问题日趋严重,赤潮爆发次数增多,而富含营养物质的长江水的输入可能是海内富营养化的主要物质来源．Al在海洋中停留时间较短且不易受到人为活动的影响,常用Al作为陆源输入及不同水团运动的有效示踪元素．结果表明。研究海域中溶解态Al的浓度秋季高于夏季,且与水体的盐度和悬浮颗粒物浓度表现出一定的关系．赤潮高发区内溶解态Al的浓度一般大于0．04pmol.L-1,明显表现出受到陆源输入的影响．赤潮发生时由于其自身的絮凝及赤潮生物颗粒物表面的吸附作用使水体中的溶解态Al含量平均下降约40％,而在赤潮发生过程中溶解态Al形态变化及机理尚需进一步深入研究．     

东海赤潮高发区沉积物中营养盐再生速率的研究

2001年5月和2002年5月在东海赤潮高发区的4个站位(E4、E5、DB6、DCl0)对沉积物表面分别充氮气和空气进行培养,研究沉积物．水界面营养盐交换通量在不同条件下的变化规律,以及该海域沉积物中营养盐的再生对水体中营养盐的贡献．结果表明,各溶解态营养盐在还原条件下的迁移较为活跃．在距离陆地较近的海域,营养盐一般由水向沉积物中扩散,且距陆地越近,交换通量越大;而在上升流区,营养盐多由沉积物中向水中扩散．东海赤潮高发区沉积物是SiO3^2-的源,对初级生产力的贡献占6％．同时,东海赤潮高发区沉积物是氮、磷营养盐蓄积库．该海域沉积物每年从水体中吸附的DIN、PO4^3-分别占长江输入的5．9％、67％,沉积物一水界面对水体中SiO3^2-的贡献占7．8％．