单细胞原生生物在海洋碳汇研究中的重要性和展望

海洋是地球上最大的碳库,通过对CO~2的固定以及与大气物质和能量的交换,海洋对全球气候的变化起到关键的调控作用。随着全球气候变化的加剧,增加海洋碳汇已经成为应对全球气候变化的热门研究课题和主要途径之一。海洋微型生物在海洋的固碳过程及碳循环中起到关键的作用,对海洋碳汇意义重大。本文综述了一类重要的海洋微型生物——单细胞原生生物在海洋碳汇研究中的重要性,分析了其中的代表——网粘菌门(Labyrintholomycota)原生生物在海洋碳循环和次级生产中的意义,并从清楚地认识海洋碳汇的过程和机制方面,提出未来该领域急需解决的科学问题和可能的研究方案,为丰富海洋碳汇研究的生物学基础提供理论依据。     

《生物多样性公约》海洋生物多样性议题的 谈判焦点、影响及我国对策

海洋和沿海生物多样性保护和可持续利用等问题是《生物多样性公约》谈判的重要领域。本文梳理了历次缔约方大会的谈判进程, 认为主要焦点议题包括: (1)应对人类活动和全球气候变化对海洋和沿海生物多样性的影响; (2)海洋和沿海生物多样性保护和可持续利用的工具; (3)海洋保护区及具有重要生态或生物学意义的海域。这些议题的讨论将影响包括全球海洋保护区建设在内的海洋生物多样性保护进程, 也将影响全球海洋生物多样性保护国际制度的建设, 以及沿海国家的社会经济。我国应加强履约谈判的技术支持, 加快涉海相关问题研究, 积极参与相关国际谈判, 并大力宣传我国经验。     

基于文献计量的全球海洋酸化研究状况分析

海洋酸化(Ocean acidification)为目前备受人们关注的全球性问题。因此为了能够客观地揭示海洋酸化的研究态势,研究采用文献计量分析(Bibliometric analysis)的方法,以海洋酸化概念提出后(2004年以后)ISI Web of Science期刊引文数据库中涉及到海洋酸化研究的所有文献为样本,对文献的增长趋势及期刊分布进行描述统计,并基于关键词的知识图谱及突变分析的方法探究海洋酸化的热点关注方向随时间的变动及研究前沿。描述统计表明:海洋酸化概念提出的这十多年来,涉及海洋酸化的研究文献数量呈现激增的态势,研究学科交叉明显,海洋酸化对珊瑚礁的影响是这十年来的重点研究领域。从基于关键词的知识图谱可以看到,在海洋酸化研究初期(2004—2009年),研究内容主要分为两个部分,一是海洋酸化对海洋生物(尤其是珊瑚礁生物及浮游植物)及生态系统的影响;二是对海洋酸化现象的认识;中期(2010—2015年),研究内容与初期相似,研究重点往海洋生物上倾斜,同时有新的热点研究区域和研究方向的出现;近期(2016年以后),海洋酸化对海洋生物影响的研究依旧占据着主流研究方向。对基于突变分析得到的当前(2018年2月)海洋酸化研究的热点关注的文献分析发现,当前海洋酸化的研究存在以下5个前沿方向:(1)在探究海洋酸化与生物的关系之时需结合多因子讨论;(2)探索生物在海洋酸化下的内在应对机制;(3)海洋酸化影响下的生物响应的综合评估及预测;(4)探索海洋酸化对海洋生态系统的影响;(5)对海洋酸化概念的挑战——海洋酸化形成原因的探索。     

中国海表层沉积生物硅含量与硅藻丰度空间分布规律

生物硅是海洋硅循环及古海洋学的主要研究对象,主要由硅藻、放射虫、硅鞭藻和海绵骨针等硅质生物壳体组成.由于硅藻是海洋硅质生物以及海洋浮游植物群落的优势种群,故生物硅常被用作判断硅藻生产力甚至整个海洋初级生产力的重要指标.相对于硅藻的鉴定和统计分析,生物硅含量分析有其便利快捷的明显优势,然而生物硅组成的复杂性使其在现代海洋...     

颗石藻类群及其生态功能介绍

颗石藻(coccolithophore)是一类在全球海洋中广泛分布的海洋微型浮游植物, 它们在海洋浮游植物功能群落中是一类极其重要的钙化生物类群, 也是海洋中生源无机碳的重要来源, 并且在海洋的碳循环过程中起到重要的作用。颗石藻由于快速增殖而发生水华的过程中能够释放大量的具有挥发性的二甲基硫(DMS)和丙烯酸(acrylic acid), 它们是影响气候变化, 特别是引起区域性环境效应(温室效应)的关键性物质。     

可培养海洋放线菌生物多样性的研究进展

海洋放线菌是新药开发和天然活性产物的重要来源,海洋放线菌的生物多样性是代谢产物功能多样性的基础,因此研究可培养放线菌的生物多样性具有重要的意义。综述了近年来可培养的海洋放线菌生物多样性的研究进展,尤其是海绵共附生放线菌、深海放线菌和海洋固有放线菌的研究进展,对可培养的海洋放线菌的分离培养方法,包括样品处理、培养基的选择等进行了重点介绍,并对未培养海洋放线菌的分离培养进行了探讨,强调了建立区域性海洋放线菌菌种及基因资源库的重要性。     

海洋固氮生物多样性及其对海洋生产力的氮、碳贡献

固氮生物及其共生体在自然生态系统的氮素供给和生产力的持续发展中有重要作用。是贫营养盐海域和海洋生态系统中新生产力的主要贡献者。就海洋固氮生物研究的历史和现状,以及在世界不同海域和海洋生态环境条件下,海洋固氮生物的物种多样性和在海洋生态环境中的生存方式、共生互作关系多样化,作较全面的概述。综合分析了海洋固氮生物的固氮能力（活性）、在光合固碳中的作用和对初级生产力的贡献。介绍了固氮生物在海洋生物链和海洋不同生态系统和生物群落中的作用及其对环境的影响的最新研究概况。     

海洋石油污染物的微生物降解与生物修复

石油是海洋环境的主要污染物 ,已经对海洋及近岸环境造成了严重的危害。微生物降解是海洋石油污染去除的主要途径。海洋石油污染物的微生物降解受石油组分与理化性质、环境条件以及微生物群落组成等多方面因素的制约 ,N和P营养的缺乏是海洋石油污染物生物降解的主要限制因子。在生物降解研究基础上发展起来的生物修复技术在海洋石油污染治理中发展潜力巨大 ,并且取得了一系列成果。介绍了海洋中石油污染物的来源、转化过程、降解机理、影响生物降解因素及生物修复技术等方面内容 ,强调了生物修复技术在治理海洋石油污染环境中的优势和重要性 ,指出目前生物修复技术存在的问题。     

新型海洋防污剂应用组分的简述

海洋防污涂料是通过海洋防污剂的可控释放,与海洋污损生物发生作用,从而阻止海生物在物体表面附着。海洋防污涂料中最重要的组成部分是基体树脂和海洋防污剂。海洋防污剂主要是从农药、杀虫剂、杀菌剂、防霉剂以及带有生物活性的聚合物中筛选出来的,随着海洋环境保护日益严格,制备和筛选高效、广谱的海洋防污剂对海洋防污涂料的发展日显重要,本文对现有的防污剂材料作了简述。     

卷首语

<正>海洋,约占地球表面积的71%,蕴藏着巨大的资源与财富。在我国,海洋国土面积有300万平方公里,约占陆地国土面积的三分之一。海洋是生物多样性最丰富的地区,地球上80%的生物生存于海洋中,开发利用与保护海洋生物资源是解决21世纪人类资源匮乏的重要途径,海洋生物技术(marine biotechnology)作为有效利用与保护海洋生物资源的关键技术应运而生,海     

海洋专题刊编者按

生命起源于海洋,海洋也因此被誉为地球生命的摇篮。据粗略估计,生活在海洋中的生物约200万种,占地球生物种类总数的1／4,但人类对于海洋中的生物是如何随海洋环境的改变而变化的、海洋中的各种生命活动又是如何影响海洋环境的还知之甚少,与之相关的研究既包括微观尺度的细胞光合作用,也包括宏观尺度上气候变化对全球海洋生态系统的影响。     

海洋沉积物中重金属对底栖无脊椎动物的生物有效性

海洋沉积物是重金属的重要贮库,而海洋底栖无脊椎动物主要从沉积物中摄取重金属,这些被摄取的重金属能够通过食物链进行传递,进而影响到人类健康。本文总结了近些年来在海洋沉积物中重金属对底栖无脊椎动物生物有效性方面的研究进展,包括海洋底栖无脊椎动物对重金属的吸收途径、沉积物地球化学性质和底栖无脊椎动物生理等生物因素对沉积物中重金属生物有效性的影响。在此基础上,展望了未来研究重点,主要包括近海富营养化对沉积物中重金属生物有效性的影响,海洋底栖无脊椎动物消化道中的物理消化过程对沉积物中重金属生物有效性的影响,海洋底栖无脊椎动物整个生活史过程中沉积物中重金属生物有效性的变化等。     

白龙屿海洋牧场放养中华鲟幼鱼的潜在饵料资源及承载力估算

海洋保种是补充完善中华鲟(Acipenser sinensis)生活史,实现陆海接力保种的重要举措,为探究近海围栏是海洋牧场中华鲟幼鱼的潜在饵料资源及承载能力,研究对浙江温州近海的白龙屿海洋牧场进行周年调查,评估了海洋牧场中底栖动物及中下层生物资源量,并通过放养中华鲟摄食生长状况和消化道内容物分析,获得了海洋牧场中中华鲟幼鱼可摄食饵料种类,同时估算了其最大资源承载力。结果表明,白龙屿海洋牧场周年共采集到共47种饵料生物隶属于5门8纲,其中底栖动物38种、中下层生物9种,依据历史记录均为中华鲟可摄食种类;根据消化道内容物实测分析,放养中华鲟能够在海洋牧场中自主摄食,验证其摄食了4门5纲共16种饵料生物,其食物组成按相对重要性指数(IRI)大小排列:甲壳纲(主要为虾蟹类)>腹足纲>鱼纲>瓣鳃纲>多毛纲,摄食偏好按摄食选择系数大小排列:甲壳纲>腹足纲>瓣鳃纲>多毛纲>鱼纲;估算结果表明海域面积650亩的白龙屿海洋牧场中适合中华鲟摄食的饵料资源最大年产量约为818.389 kg,仅靠这些天然饵料供给的情况下,可供69尾中华鲟幼鲟正常生长发育。研究...     

海洋保护区管理与保护成效评估的方法与进展

全球物种多样性的持续下降使得生物多样性保护面临巨大挑战, 海洋生物多样性的保护任务尤其艰巨。海洋保护区是保护生物多样性的有效方式之一, 如何对其成效进行评估是当前研究热点。然而, 目前针对海洋保护区的评估体系较少, 而且评估指标多侧重于管理成效。近年来随着全球生物多样性监测网络和数据库的建立, 以及多种新技术(如遥感、声呐系统、卫星追踪、基因组学等)在海洋生物多样性监测中的应用, 使得从生态系统到基因水平的多层次连续监测成为可能。基于此, 建议未来我国海洋保护区成效评估应在充分利用新技术方法的基础上, 加强长期科学监测, 建立并完善生物多样性监测数据库和信息共享机制, 发展跨学科的综合保护成效评估体系, 加强基于生物多样性监测的保护成效评估。     

铁施肥促进海洋浮游植物和生物碳泵的不确定性

铁作为浮游植物所必需的微量元素,限制了全球超过三分之一海域的初级生产力,尤其是在高营养盐、低叶绿素海域(high nutrient low chlorophyll,HNLC)。长期以来海洋铁施肥被认为是一项可以降低大气二氧化碳含量的地球工程策略。然而通过13次海洋人工铁施肥(artificial ocean iron fertilization,aOIF)实验发现,铁的额外添加对海洋深层碳输出量的促进作用要显著低于预期。本文简要地总结了碳在海洋和大气中的循环过程,回顾了人工铁施肥实验对生物碳泵和碳通量等的影响,分析了从海洋铁施肥到海洋碳汇关键生物地球化学过程的影响因素。综上分析发现,科学界对生物碳泵过程及其调控机制的认识仍十分浅薄,考虑到海洋铁施肥还会对海洋生态系统带来一定的负面作用,铁施肥能否作为降低大气中CO₂的有效手段,以达到碳中和并缓解温室效应仍需进一步研究。     

化石与石油、天然气

二十世纪的人们所获得的光、热和动力燃料,百分之八十来自煤、石油和天然气。而一些化石(即古代生物的遗体)与石油、天然气原来有着极密切的联系。石油、天然气是古代生物变成的那末,石油、天然气和古代生物究竟有什么联系呢? 据统计,目前世界上已经发现的大约两万个油气田,有99％以上是在沉积岩中,而大部分沉积岩的形成场所不是河湖便是海洋。在水域中,有着极为丰盛的各种生物。拿现代海洋来说,在浅海区域,一毫     

第六届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会

<正>微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源,其生物多样性在维持生物圈和为人类提供广泛而大量的未开发资源方面起着主要的作用。海洋,占地球面积约71%,是生命的最初起源地;其中蕴藏着丰富的、最具优势和特色的海洋微生物资源。海洋以其独特、复杂的生态系统为海洋微生物的物种多样性提供了重要支撑。海洋微生物具备的与高压、高盐、低温、寡营养等极     

海洋浮游植物与生物碳汇

系统描述了浮游植物与海洋碳汇相关的几个过程:初级生产、浮游植物沉降、浮游动物粪球打包沉降、经典食物链碳汇、溶解有机碳生产和转化、透明胞外聚合颗粒物(TEP)凝聚网,和CO₂分压升高(海水酸化)影响下浮游植物功能群转变及中国海可能的生物碳汇前景展望。提出海洋初级生产过程和TEP凝聚网过程是中国海生物碳汇的关键过程,而中国海的黄海中部及长江口区域是生物碳汇研究的重点区域,建议将硅藻及其碳汇过程作为今后研究的重点。     

海洋生物多样性:为什么存在高的多样性?

海洋是地球生命的摇篮.生命的各种形式,从最早的原始细胞直到我们人类,都和海洋密切相关.海洋孕育着无穷的神秘和惊奇.自然界的物理系统是个熵增的过程,系统在孤立情况下总是自动地趋向于混乱与无序.恰恰相反的是生物的有序进化,趋向熵减,趋向混沌,这也是生物多样性的基础.     

海洋酸化和全球变暖对贝类生理生态的影响研究进展

研究表明海洋酸化和全球变暖已严重威胁到海洋生态系统稳的定性及生物多样性。由于人类活动,大气中不断增加的CO2不仅造成全球气候异常,而且大量的CO2被海洋吸收,造成了海水中H+浓度增加,即海洋酸化(Ocean Acidification)。海洋酸化严重影响海洋生物的生存和繁衍,尤其是有壳类生物,如贝类,甲壳类,棘皮类等。主要影响方面包括生物的产卵受精,孵化,早期发育,钙化,酸碱调节,免疫功能,蛋白质合成,基因表达,摄食及能量代谢等一系列和生理相关的机能,进而对个体行为学,种群结构和海洋生态系统造成严重危害。目前,已有大量海洋酸化对海洋贝类的生理生态影响的报道,与此同时,全球变暖导致海洋温度升高伴随着海洋酸化同步发生。因此,为了更加准确地预测海洋生物应对全球气候变化的生理生态应答,越来越多的学者开始致力于研究温度和海洋酸化的复合胁迫对海洋生物交互影响作用。综述了近年来海洋酸化对贝类生理生态的影响,主要从个体早期发育、钙化、免疫、繁殖等方面做了系统的阐述,还对酸化和温度对贝类的复合环境胁迫效应也做了综合分析,以期为今后的海洋酸化研究提供基础理论。