过刊目录深海富稀土沉积物因其资源潜力巨大,近年来备受关注。一般认为,沉积物中稀土元素和钇(总称REY)的主要来源为上覆海水,但针对富稀土海区上覆海水中REY的研究较少。本研究针对南太平洋富稀土海区采集的3个站位的全水深海水样品,测试出了15种溶解态REY,并对比了邻近海域已发表的数据,分析了该海区REY的空间分布特征。研究区表层水中溶解态REY浓度主要受风尘输入影响,而中层和深层水体中溶解态REY浓度主要受水团控制。经过澳大利亚后太古代页岩(PAAS)和北太平洋深层水(NPDW)归一化后的配分模式可确定REY间的分馏特征,分辨出不同水团。与其他大洋中报道的REY数据比较发现,表层水中REY浓度受风尘和河流输入影响导致差别较大,中层水中REY浓度与印度洋较为接近,深层水中REY浓度与不同大洋的水团年龄表现为正相关趋势,即REY浓度由小到大依次为大西洋、印度洋、南太平洋、北太平洋。
为查明黄、渤海生态交错带长山列岛邻近海域鱼类功能多样性的时空变化,根据2016−2017年在长山列岛邻近海域开展的鱼类生物资源和环境因子的调查数据,结合食性、营养级、洄游类型、适温性、恢复力和鱼卵类型等13种功能性状,应用群落特征加权平均数指数、功能多样性指数和Spearman秩相关分析等方法,研究了该海域鱼类功能多样性的季节变化、空间格局及其与环境因子的关系。结果表明,春、冬季的优势类群为端位或上位口、生长系数较低、脆弱性较高、恢复力较低、定居或短距离洄游的平扁形、暖温性底层鱼类,夏、秋季表现出更多的功能性状,例如长距离洄游、栖息位置处于中上层、体型为侧扁形和纺锤形等;夏、秋季的功能丰富度指数显著高于春、冬季,功能均匀度指数在春季最高,功能离散度指数在秋季最低且显著低于其他季节;春季功能均匀度指数和春、秋季功能离散度指数均表现出西高东低的分布趋势,夏、冬季的功能丰富度指数和秋季的功能均匀度指数均表现出东高西低的分布趋势;功能多样性指数与环境因子具有一定的相关性。长山列岛邻近海域作为黄、渤海生态交错带,鱼类洄游引起优势功能性状和功能多样性呈现出一定的季节变化,环境因子的变化使得功能多样性的空间格局表现出复杂性、异质性的特点。
为了解中街山列岛的食物网结构特征,本研究于2020年7月在中街山列岛海域采集鱼类、虾蟹类、头足类、贝螺类和浮游动物等消费者样本,利用碳、氮稳定同位素技术,分析大型海藻、浮游植物、悬浮颗粒有机物(POM)和沉积物有机物(SOM)4种潜在碳源对消费者的贡献率以及中街山列岛海域的食物网结构和营养关系。结果表明:(1)碳源的δ13C值范围在−22.93‰~−9.73‰之间,δ15N值范围在1.72‰~7.68‰之间,消费者的δ13C值范围在−21.95‰~−12.55‰之间,δ15N值范围在4.13‰~12.92‰之间,不同碳源及不同消费者类群之间的碳、氮稳定同位素均有显著性差异(p<0.01);(2)应用SIBER模型计算中街山列岛海域的营养结构指标,与其他海域的研究结果对比发现,该海域生态系统的食源多样性更加丰富,营养级长度和生态位总空间较高;(3)应用SIAR模型计算碳源贡献率,结果表明浮游植物和POM是该海域的重要碳源,平均贡献率为29.63%和28.72%;浮游植物对浮游动物的贡献率最大为80.58%,POM对鱼类的贡献率最大为79.74%;SOM对虾蟹类的贡献率最大为49.94%;大型海藻对消费者的碳源贡献率最低,平均为18.37%;(4)以浮游动物为基线生物计算得知主要消费者的平均营养级在1.58~3.63之间,营养层次为3级,各种类平均营养级由大到小依次为头足类(3.09)、鱼类(3.00)、虾蟹类(2.70)、贝螺类(1.82),中街山列岛海域消费者以低、中级肉食性动物为主,杂食性和高级肉食性动物较少。本研究初步探明了中街山列岛生态系统食物网,为了解该生态系统营养结构奠定了基础,也为今后进一步研究该海域的生态营养动力学提供理论参考。
为研究南黄海小型底栖动物的空间分布格局及其环境影响因素,于2020年8月(夏季)和11月(秋季)对南黄海进行了两个航次的野外观测和采样,对小型底栖动物的类群组成、丰度、生物量、垂直分布、群落结构及其与环境因子的关系进行了研究。结果显示,共鉴定出小型底栖动物类群15个,其中自由生活海洋线虫为最优势类群,在两个航次中分别占小型底栖动物总丰度的75.6%和84.6%。其他较重要的类群还包括底栖桡足类、轮虫类和枝角类等。夏季和秋季小型底栖动物的平均丰度分别为(514.9±32.1)ind./(10 cm2) 和(350.8±30.7)ind./(10 cm2),平均生物量(干质量)分别为(651.7±98.0)μg/(10 cm2)和(589.2±37.1)μg/(10 cm2)。小型底栖动物在时空分布上存在差异。在季节分布上,小型底栖动物丰度和类群组成存在极显著差异。结合环境因子分析结果可知,沉积物中值粒径是引起差异的主要环境因子。在空间分布上,夏季小型底栖动物丰度和类群组成在不同水深间存在极显著差异,秋季小型底栖动物丰度和类群组成在不同水深间差异不显著。推测黄海冷水团是影响夏季小型底栖动物空间分布差异的主要因素。本研究中小型底栖动物的数量和类群多样性相较于国内其他对南黄海小型底栖动物的研究较低,其中沉积物叶绿素a含量及有机质含量是引起南黄海小型底栖动物丰度变化的重要因素。海洋线虫与桡足类的丰度比值(N/C比值)评估显示秋季该区域存在有机污染,这一结果与应用大型底栖动物对同一区域进行环境评价的结果不一致,对于应用N/C比值评价环境质量还需要进一步的研究。
本研究利用2015−2019年海州湾方氏云鳚(Pholis fangi)耳石样本,基于线性混合效应模型(LMEM)研究了方氏云鳚在2013−2018年内生长速度的年际变化,评估了不同年龄阶段的方氏云鳚的生长对底层温度、叶绿素含量和种群密度等外界因素的响应。结果表明:方氏云鳚个体在不同年龄的耳石增量具有明显差异,0龄平均耳石增量为0.327 mm,显著高于高龄耳石增量。模型随机效应表明,方氏云鳚的生长速度在2013−2016年呈现逐步变快的趋势,在2016−2018年波动较为明显。方氏云鳚0龄时期生长速度的主要影响因素为底层温度和种群密度,其生长速度随温度的上升先加快后降低,随种群密度的增加而降低。方氏云鳚1龄时期的生长速度受底层温度和饵料等环境因素的影响不显著,体现了成体对环境的适应能力。本研究深入解析了鱼类的生长动态对生物和非生物因素的响应,有助于应对未来气候变化对渔业生态系统的影响。
作为典型的埋栖型滩涂贝类,缢蛏(Sinonovacula constricta)常暴露在富含硫化物的环境中,并表现出较强的硫化物耐受能力。胞质磺基转移酶1B1(SULT1B1)位于硫代谢途径下游,是催化磺化反应的关键酶,在甲状腺激素(THs)等内源性物质的生物转化过程中发挥重要作用。为研究ScSULT1B1-12基因在缢蛏耐硫中的作用,本研究采用生物信息学方法分析了其序列特征,并结合血液中${\rm {SO}} _4^{2-} $浓度变化,开展其组织表达及不同浓度(50 μmol/L、150 μmol/L、300 μmol/L)硫化物胁迫72 h后的表达特征研究。结果表明,ScSULT1B1-12基因全长cDNA为1 100 bp,含有 897 bp的开放阅读框,编码298个氨基酸。序列分析表明,ScSULT1B1-12含有4个催化活性位点(56K、104N、106H和134A)、1个N端的PAPS结合域(YPKSGTXW)、1个C端的PAPS结合和二聚化域(RKGXXGDWKNXFTVXXE),表明其在结构上具有催化磺化反应的能力。组织分布表明,ScSULT1B1-12基因在鳃中高表达,其次为闭壳肌和肝胰腺。硫化物胁迫后缢蛏血液中${\rm {SO}} _4^{2-} $浓度呈下降趋势,ScSULT1B1-12基因的表达模式也在波动中呈下降趋势,表明硫酸盐可进一步被活化生成磺化反应的供体,而ScSULT1B1-12介导的磺化反应受抑制后可使缢蛏体内THs保持在一定水平,以加强其代谢机能和免疫功能,使机体适应高硫化物的不良环境。