海草床育幼功能及其机理

海草床是近岸海域中生产力极高的生态系统,是许多海洋水生动物的重要育幼场所。从生物幼体的密度、生长率、存活率和生境迁移4个方面阐述海草床育幼功能,并从食源和捕食压力两个方面探讨海草床育幼功能机理。许多生物幼体在海草床都呈现出较高的密度、生长率和存活率,并且在个体发育到一定阶段从海草床向成体栖息环境迁移。丰富的食物来源或较低的捕食压力可能是海草床具有育幼功能的主要原因,但不同的生物幼体对海草床的利用有差异,海草床育幼功能的机理在不同环境条件下也存在差异。提出未来海草床育幼功能的重点研究方向:(1)量化海草床对成体栖息环境贡献量;(2)全球气候变化和人类活动对海草床育幼功能的影响;(3)海草床育幼功能对海草床斑块效应和边缘效应的响应,以期为促进我国海草床育幼研究和海草床生态系统保护提供依据。     

环境胁迫对海草非结构性碳水化合物储存和转移的影响

非结构性碳水化合物在海草体内的代谢对植株的生长有重要影响。为更好地跟踪非结构性碳水化合物在海草响应环境胁迫中所起的作用,根据国内外最新文献,重点综述了光强、营养盐、盐度、海洋酸化、温度、硫化物和动物摄食等环境胁迫对海草非结构性碳水化合物储存和转移的影响。光限制和富营养化均降低非结构性碳水化合物的合成,并使之从地下根茎转移到叶;而海洋酸化却促进非结构性碳水化合物合成并向地下组织转移;盐度变化改变海草体内渗透压,需要非结构性碳水化合物的新陈代谢来维持;温度通过影响光合作用、呼吸作用、氮代谢来影响非结构性碳水化合物的合成与储存;而硫化物和动物摄食则分别通过抑制海草酶的活性和啃食海草光合组织,减少非结构性碳水化合物的合成和储存。同时指出了一些今后关于海草非结构性碳水化合物的重点研究方向:(1)海草不同生命阶段(种子休眠和萌发,发育,繁殖等)非结构性与结构性碳水化合物之间,以及可溶糖与淀粉之间的转化分配机制;(2)双环境因子或者多环境因子对海草非结构性碳水化合物的耦合作用;(3)非结构性碳水化合物作为海草床生态系统健康评价指标的研究与应用。     

海南新村湾海草床主要鱼类及大型无脊椎动物的食源

利用稳定碳同位素技术,分析了海南岛新村湾海草床中主要鱼类及大型无脊椎动物的食物来源。结果显示,有机碳源δ¹³C值的变化范围为-16.9‰--6.8‰,以海草叶片及其碎屑最高(-7.8‰ ±0.2‰),悬浮颗粒有机质(POM)最低(-16.9±0.2)‰,而附生藻类(-12.0±0.9)‰和沉积物有机质(SOM)(-13.2±0.2)‰居中。消费者δ¹³C值的变化范围为-15.4‰--6.4‰,表明其食物来源较广。IsoSource 混合模型计算结果表明,本海草床棘皮动物、多毛类、甲壳类和大部分的鱼类以海草为主要有机碳源,双壳类主要同化附生藻类和SOM的混合有机碳源,少数鱼类以POM为主要碳源。以上结果表明,海草是海草床中主要鱼类及大型无脊椎动物的重要食物来源。     

海南新村湾海草泰来藻凋落叶特征及其对网箱养殖的响应

以海南岛新村湾海草床海草优势种泰来藻(Thalassia hemprichii)为对象,通过现场观测实验,研究网箱养殖引起海水营养元素的改变对泰来藻叶片凋落量及叶片性状的影响,并结合室内模拟实验初步研究泰来藻叶片分解过程释放溶解有机物(DOM)的动态过程,以探讨网箱养殖对泰来藻凋落叶释放DOM的影响机制。结果表明:新村湾海草泰来藻叶片的平均凋落量为0.26±0.05 g·m-2·d-1,并呈现随着距离网箱养殖区的增加而逐渐降低的变化趋势,而泰来藻叶片的长度和重量却呈现相反的趋势;网箱养殖减少泰来藻叶片的非结构性碳和氨基酸含量,降低泰来藻叶片分解过程溶解有机碳(DOC)和溶解有机氮(DON)的最大释放速率;而网箱养殖却提高了泰来藻叶片的碳、氮含量,增加了叶片分解过程DOC和DON的累积释放量;泰来藻凋落叶的DOM累积释放量平均值为12.08±0.17g·m-2·d-1,并呈现距离网箱养殖区越近越高的趋势。因此,网箱养殖提高了海草泰来藻的叶片凋落量及其DOM的释放量,从而对海草床的碳、氮和磷的生物地球化学循环过程产生影响。     

镉在泰来藻体内的累积规律及对光合作用的影响

采用化学逐步提取法和叶绿素荧光技术,在实验室无底泥条件下研究了镉(Cd)在热带海草泰来藻(Thalassia hemprichii)不同组织(叶、茎、根)中的累积规律,以及Cd对其光合作用的影响.结果表明:Cd在泰来藻体内的累积模式是叶＞根＞茎;在各处理条件下,泰来藻各组织中氯化钠、醋酸和盐酸提取态的Cd均是优势形态,三者之和占总量的80％ ～99％,表明活性较低且迁移能力较弱的形态是主要形态;随着Cd暴露浓度的增加,泰来藻各组织中盐酸提取态所占的比例下降7％ ～ 24％,而氯化钠和醋酸提取态的分配比例总和增加2％ ～ 24％,叶片中活性较高的乙醇和水提取态所占比例之和不断减小,而茎、根则呈现相反的趋势,这说明泰来藻通过改变各形态Cd在细胞和组织中的分配比例来降低高浓度Cd胁迫的毒性;高浓度Cd胁迫显著降低有效光量子产量△F/Fm′、叶绿素a、b和总叶绿素含量,表明其光合作用受到严重抑制.总之,在较低浓度Cd胁迫下,泰来藻存在一定的保护机制,但在高浓度Cd胁迫下,这种保护机制已不足以维持内环境的稳定,从而引起一系列毒性效应.