海州湾近岸海域的微生物群落结构和抗生素抗性基因时空变化

【背景】近岸海域抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的污染和累积将直接影响海产品质量和安全,海州湾作为江苏省的四大渔场之一,是江苏渔业发展的主要载体,有多条大小河流注入,沿岸为重要农业区,对公众健康产生重大影响。【目的】对海州湾夏秋季的水样及沉积物展开微生物及ARGs检测。【方法】基于宏基因组测序技术开展海州湾夏秋两季近岸6个站点中水体和沉积物中ARGs种类和相对丰度以及微生物群落的组成研究。【结果】变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是夏秋季度两种介质中最优势的门类,水样中优势的科级细菌为红细菌科(Rhodobacteraceae),沉积物样品中为脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae);夏季水样中的ARGs相对丰度要明显高于秋季,但沉积物中不同季节的ARGs相对丰度未表现出明显的变化趋势;在水样中主要门级微生物群落的抗性机制主要是抗生素靶位替换和抗生素靶位保护,沉积物样品则以抗生素灭活机制为主,而主要科级微生物群落的抗性机制更加多样;冗余分析(redundancyanalysis...     

象山港不同养殖类型海域大型底栖动物群落比较研究

于2009年2月在象山港顶部海域分别对海带、牡蛎和鱼类网箱3种不同养殖区进行了大型底栖动物调查。调查共鉴定大型底栖动物73种,隶属8门12纲53科,以软体动物和环节动物为主。海带养殖区优势种有5种;牡蛎养殖区有4种;网箱养殖区有9种。海带、牡蛎和网箱养殖区大型底栖动物平均栖息密度分别为(132±71)个/m²、(94±91)个/m²和(210±132)个/m²;平均生物量分别为(26.51±11.06) g/m²、(53.03±61.94) g/m²和(108.80±73.56) g/m²。栖息密度和生物量不同养殖区和不同调查站位间差异显著。Tukey多重比较结果显示,栖息密度海带养殖区与牡蛎和网箱养殖区间均无显著差异,而牡蛎与鱼类网箱养殖区间存在显著差异;生物量海带养殖区与牡蛎养殖区间无显著差异,海带养殖区和牡蛎养殖区与网箱养殖区间均显著差异。典范对应分析结果表明,对大型底栖动物群落起主要影响的环境因子有温度、盐度、总氮和总磷等,排序轴对物种-环境关系的贡献率计算结果表明环境变量可以较好的解释主要类群的变化情况。丰度/生物量比较曲线(ABC曲线)分析结果表明,网箱养殖区大型底栖动物群落受较明显扰动,而海带和牡蛎养殖区大型底栖动物群落未受扰动。     

香溪河流域河岸带植物群落物种丰富度格局

通过不同海拔高度的样带调查来研究香溪河流域河岸植物群落物种丰富度格局,并探讨河岸带中生物多样性维持的生态学机制。结果表明：河岸植物群落总的物种丰富度、乔木层物种丰富度和草本层物种丰富度沿海拔梯度均表现出相似的格局特征,利用抛物线方程进行拟合,物种丰富度与海拔之间有显著的相关性。灌木层物种丰富度和藤本植物物种丰富度格局特征不明显,且物种丰富度与坡度相关,在流域尺度上,海拔对物种丰富度有着重要的控制作用;在局部尺度上,季节性洪水干扰导致的空间异质性和小地形对群落的生物多样性有着重要的影响,研究结果支在于总的物种多样性在原始河流的中间河段将达到最大值的预测。     

乳山湾东流区沉积物中不同形态磷的分布特征

对2003年8月在乳山湾东流区采集的沉积物样品中的不同形态磷的平面和垂直分布特征进行了分析,并探讨了这些磷的形态分布与贝类养殖的关系,结果表明,不同形态磷在贝类高密度养殖区含量大于低密度养殖区.养殖区的垂直分布比较复杂,在1～20cm范围含量均出现较大波动,这与贝类养殖活动有关.Fe-P、Al-P含量出现较大波动还与污染程度有关,Or-P还与浮游植物活动有关.养殖区Ex-P、Fe-P、NAIP占TP的平均百分含量大于非养殖区,De-P、Oc-P恰好相反.Ca-P是乳山湾沉积物中含量最高的磷形态,Fe-P 和Or-P是最主要的两种生物可获得磷.TP、Or-P含量在养殖区与非养殖区之间没有显著差异,养殖区Fe-P含量高于非养殖区,3种磷的平均含量一般大于其它海区.非生物可获得磷约占TP的60%左右.     

粤东柘林湾中肋骨条藻（Skeletonema costatum）种群生态学

于2000年5月~2004年12月对粤东大规模养殖区柘林湾的赤潮藻中肋骨条藻（Skeletonema costatum）种群的时空分布进行了长达5a的调查。结果表明,中肋骨条藻种群密度的周年变动模式基本为双峰型,平面分布没有显著的空间差异。调查期间,中肋骨条藻种群密度的站位实测值为0~1.4×10⁷ cells/dm³,总均值为3.3×10⁵ cells/dm³,占浮游植物总细胞数的67.1%,为调查海区第1优势种。在总共1045份样品中,有中肋骨条藻出现的样品数为1020份。其中,种群密度大于10⁶ cells/dm3的样品有65份,大于10⁷ cells/dm³则有4份。以大于10⁶ cells/dm³为中肋骨条藻的赤潮密度标准,在调查期间至少于2000年、2003年发生4次赤潮。运用灰关联理论对中肋骨条藻种群密度与13个环境因子的关系进行排序分析发现,水温、pH值和浮游动物是影响柘林湾中肋骨条藻种群时空分布的关键因子。水温还与中肋骨条藻种群密度的对数值具极显著意义的线性关系,而达到赤潮密度的样品均落在24.5~32.0℃区间,即每年的5~9月份高温季节。由于柘林湾浮游动物的年高峰期也出现在高温季节,说明浮游动物摄食压力的存在可能是柘林湾中肋骨条藻赤潮发生的重要抑制因子。2004年调查海区中肋骨条藻种群密度和在浮游植物群落中的优势度骤然降低,可能与水体营养盐结构和Fe含量的变化有关。因此,长期调查与监测对于研究海湾生态学和赤潮发生机制是极为重要的。     

钦州湾秋季和春季浮游动物分布特征及影响因素

为了解钦州湾浮游动物群落的时空分布特征及与主要环境因子的关系,于2014年10月和2015年3月进行了秋季和春季两航次的调查。结果表明:该海湾的浮游动物群落有明显的季节变化。秋季共鉴定出12类87种,其中优势种有太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)、肥胖三角溞(Evadne tergestina)、亨生莹虾(Lucifer hanseni)、百陶箭虫(Sagitta bedoti)和长尾类幼虫(Macrura larvae);春季共鉴定出11类48种,优势种为中华哲水蚤(Calanus sinicus)和太平洋纺锤水蚤;秋季浮游动物的平均丰度、生物量和多样性指数(528.92个/m~3、110.60 mg/m~3和2.22)均高于春季(48.30个/m~3、61.10 mg/m~3和1.70)。空间分布上,钦州湾外湾浮游动物丰度、生物量和多样性指数的平均值皆高于内湾。多维尺度分析表明,秋季内湾群落相似性较高,春季外湾浮游动物群落相似性较高。相关性分析表明盐度与营养盐是影响钦州湾浮游动物分布的主要环境因子。与2011—2012年数据相比,钦州湾浮游动物群落结构已趋于单一化和小型化,以致生物量明显下降。这一现象主要与钦州湾海水富营养化以及大面积高密度牡蛎养殖有密切的关系。     

粤东大规模海水增养殖区柘林湾浮游细菌的时空分布

2001年9月至2004年12月对粤东大规模海水增养区柘林湾表、底层水体中浮游细菌的时空分布进行调查。结果表明,柘林湾浮游细菌总均值为59．4×10^4／dm^3,与国内外富营养化程度较高的内湾海域大致相当。在平面分布上,浮游细菌总体上表现出湾内高于湾外、养殖区高于非养殖区的分布格局,说明大规模增养殖业对浮游细菌的时空分布具有重要的影响,其中网箱养殖的影响尤其显著。湾顶黄冈河口浮游细菌呈现显著的逐年增加趋势,其原因一方面与调查期间降雨减少有关;另一方面可能是受周边陆源污染输入加剧的影响。在周年变化上,浮游细菌表现为典型的单峰型周年变化模式,主要是受水温的调控。年度峰值出现在夏季高温季节（6～8月）,低谷出现在冬季低温季节（12～2月）。浮游细菌与溶氧呈现显著意义的负相关关系,但低溶氧可能是湾内养殖区初级生产力低下所致,而非浮游细菌耗氧所为。相反,溶氧降低可能会促进专性或兼性厌氧细菌的增加,使养殖环境进一步恶化。     

皮氏菊头蝠(Rhinolophus pearsoni)的栖息生态特征

皮氏菊头蝠(Rhinolophus pearsoni)是我国南方典型的洞栖食虫性蝙蝠,具有重要的生态意义。近年于湘西州及张家界市的25个溶洞中共记录到该蝠450只次,对其栖息生态特征(空间分布、姿势、体温、栖点温度和栖点安全性等)进行了较为系统的观测。结果表明:该蝠的栖点主要集中分布于离洞口440 m之内的洞段(占99.3%),栖点高度通常介于2—10 m之间(84%),主要采取双足倒挂的姿势栖息于洞顶壁或侧壁,但单足倒挂的栖息姿势也较为常见(36.2%)。体温介于10.7—25.2℃,体温总是稍高于栖点温度,但两者之间无显著性差异(P0.05),且两者呈线性正相关。约64%的栖点"安全性高",而"安全性低"和"安全性中"的栖点分别占17.6%和18.4%。减少对洞穴的人为干扰是保护该物种的有效途径。     

Assessing the suitability of five benthic indices for environmental health assessment in a large subtropical South American estuary

Despite the increased and widespread usage of benthic indices for environmental health assessment, some methodological ambiguities remain to be solved. We tested the congruence and consistency of the benthic indices ITI, BO2A, BENTIX, AMBI and M-AMBI in a subtropical estuary (Paranaguá Bay, Brazil). Indices were applied to non-vegetated tidal flats increasingly contaminated by sewage to test: (i) correlations with molecular biomarkers of sewage (consistency); and (ii) evaluate the overall agreement/similarity of responses (congruence). The responses of the benthic indexes ITI, AMBI and BO2A were congruent among themselves and consistent with molecular biomarkers values. BENTIX and M-AMBI were less consistent and congruent and possibly need a readjustment of boundaries for subtropical habitats. The indices seemed robust to natural background yearly variations not related to contamination. Faecal sterols associated to nutrient contents suitably supported the validation of indices and could integrate reference conditions for sewage impacted coastal habitats. Benthic indices can successfully integrate management guidelines, but their suitable application demands further research on tolerance shifts of key indicator species.     

Disentangling the potential effects of land‐use and climate change on stream conditions

Land‐use and climate change are significantly affecting stream ecosystems, yet understanding of their long‐term impacts is hindered by the few studies that have simultaneously investigated their interaction and high variability among future projections. We modeled possible effects of a suite of 2030, 2060, and 2090 land‐use and climate scenarios on the condition of 70,772 small streams in the Chesapeake Bay watershed, United States. The Chesapeake Basin‐wide Index of Biotic Integrity, a benthic macroinvertebrate multimetric index, was used to represent stream condition. Land‐use scenarios included four Special Report on Emissions Scenarios (A1B, A2, B1, and B2) representing a range of potential landscape futures. Future climate scenarios included quartiles of future climate changes from downscaled Coupled Model Intercomparison Project ‐ Phase 5 (CMIP5) and a watershed‐wide uniform scenario (Lynch2016). We employed random forests analysis to model individual and combined effects of land‐use and climate change on stream conditions. Individual scenarios suggest that by 2090, watershed‐wide conditions may exhibit anywhere from large degradations (e.g., scenarios A1B, A2, and the CMIP5 25th percentile) to small degradations (e.g., scenarios B1, B2, and Lynch2016). Combined land‐use and climate change scenarios highlighted their interaction and predicted, by 2090, watershed‐wide degradation in 16.2% (A2 CMIP5 25th percentile) to 1.0% (B2 Lynch2016) of stream kilometers. A goal for the Chesapeake Bay watershed is to restore 10% of stream kilometers over a 2008 baseline; our results suggest meeting and sustaining this goal until 2090 may require improvement in 11.0%–26.2% of stream kilometers, dependent on land‐use and climate scenario. These results highlight inherent variability among scenarios and the resultant uncertainty of predicted conditions, which reinforces the need to incorporate multiple scenarios of both land‐use (e.g., development, agriculture, etc.) and climate change in future studies to encapsulate the range of potential future conditions.