阅读排行本研究旨在探讨海马齿对典型赤潮藻的化感作用及其物质来源。选取典型赤潮藻海洋原甲藻、米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻为受试对象,以滨海耐盐植物海马齿的种植水为研究材料。通过C18固相萃取柱吸附海马齿种植水中的根系分泌物,并采用甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷和正己烷萃取,4种萃取物对3种赤潮甲藻的生长表现出不同程度的抑制,其中二氯甲烷萃取物抑制效果最显著,质量浓度在10 g/L对上述3种藻类的抑制率分别为50.83%、97.30%和81.41%。对其进行气相色谱质谱(GC-MS)分析,共检测出19种脂肪酸及其衍生物。从中筛选出的硬脂酸、油酸酰胺和二十四烷醇均表现出抑藻活性,二十四烷醇的抑藻活性最强,当质量浓度处于2 mg/L时,对上述3种藻类的抑制率分别为90%、100%和81.04%。以上结果显示,海马齿能够释放脂肪酸及其衍生物来抑制赤潮藻生长,具备进一步开发为赤潮防治植物修复工具种的潜力。
在海冰覆盖的极地海区,浮游植物季节性藻华变化呈现典型的单峰特征。由于藻华过程受控于海冰、光照、混合层深度和营养盐供给等多个因素,其发生时间和强度在地球系统模式模拟结果中存在较大的不确定性。本研究选取11种CMIP6地球系统模式结果,以多种类型的观测资料和产品作为判断参考值,评估各模式结果能否准确模拟北极典型海区(巴伦支海、楚科奇海及白令海)浮游植物藻华动态的变化规律。通过计算能表征光照和营养盐限制的多个指标,分析表层叶绿素a浓度模拟结果的误差来源。结果表明,依据冰下光照时长、混合层变化速率、表层硝酸盐指标将11种模式分为3组,与参考值指标差异较小组别中的模式在藻华模拟方面明显占优,而其余模式在表层硝酸盐或混合层变化的模拟上存在较大误差,导致表层叶绿素a浓度峰值的发生时间延后且峰值浓度误差大。总体而言,地球系统模式配置中除要考虑光照和营养盐这两种基础限制条件外,也需关注由温盐控制的上混合层深度,从而准确模拟出表层叶绿素a浓度的季节性变化规律,上述研究为地球系统模式中相关参数化方案的改进提供了参考。
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。
传统调和分析方法受限于瑞利准则,需半年数据以分辨8大主要分潮(M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1)。对于短期潮位资料,未分辨的分潮需采用附近长期潮位站资料的差比关系来推算。而浙江近海公开的长期潮位资料匮乏,使得无法从短期资料中准确提取主要分潮。本文引入的新型潮汐调和分析算法,基于各主要分潮间内在联系所建立的平滑函数,突破瑞利准则限制,显著减少了所需潮位资料长度,特别适用于短期资料丰富的海域。本研究将该算法应用于浙江沿海多岛屿海域,对小于15 d的潮位资料进行试验。结果表明:石浦站8大主要分潮的调和常数与传统调和分析方法得到的结果总体接近,而所需资料长度从
珠江口地处南海北部,滩涂资源丰富,潮间带大型底栖生物物种多样性高。然而,目前大部分潮间带相关研究和物种分布记录限于珠江口东岸,而对珠江口西岸的潮间带研究相对缺乏。本文以潮间带大型底栖生物主要类群短尾下目(蟹类)为研究对象,于2021−2023年间对位于珠江口西岸的珠海市淇澳岛全岛潮间带蟹类区系进行了普查,并结合历史资料对记录物种进行整理和校订,更新了淇澳岛潮间带蟹类物种名录,并对其生境与地理分布特点进行了分析。本研究共采集蟹类标本90号,分属10科21属31种,其中帕氏东方相手蟹(Orisarma patshuni)、莱氏异额蟹(Anomalifrons lightana)等17种为淇澳岛新记录,高野近方蟹(Hemigrapsus takanoi)为珠江口新记录。结合历史记录,目前淇澳岛共记录潮间带蟹类13科29属48种,其中以相手蟹科(10种)、弓蟹科(10种)和沙蟹科(8种)的物种最为丰富;区系成分主要由东亚特有类群与印度−西太平洋或西太平洋沿岸分布类群构成,具有典型的东亚暖水性特征;各类生境中以泥质滩涂和红树林边缘的蟹类物种最为丰富。至本文止,珠江口西岸潮间带蟹类记录物种数已由31种提升至55种,与珠江口东岸记录物种数持平;珠江口两岸记录总数已达14科38属77种,其中两岸共有种(33种)占总种数的42.9%。
为了研究长江古河谷地区早中全新世沉积物的碳埋藏速率及来源,进行了ZK1孔沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)及δ13C的测定,结合AMS14C(植物碎屑、贝壳)测年、有孔虫及粒度数据,分析了长江古河谷碳埋藏的时空分布特征与TOC来源。采用历史地理学、沉积地质学结合测年数据进行了年代地层划分,自下而上分别为U1潮汐河道、U2河口湾、U3潮流砂脊和U4前三角洲。沉积物受到水深、径流、河口余环流、潮流、波浪、风暴与再矿化等作用或因素影响,TOC平均值为0.41%,低于长江河口表层沉积物基准值0.46%。ZK1碳埋藏通量(TOCBF)介于7.4~110.5 g/(m2·a)之间,差异较大。TOCBF数值主要受控于沉积速率。δ13C与TOC/TN(C/N) 投影点结果表明,TOC来源表现为多源特征,且整体表现为偏陆源特征。C/N与δ13C线性拟合相关性高,适合采用C/N与δ13C进行TOC来源的定量分析。基于C/N与δ13C采用三端源模型进行了TOC来源分析。U2、U3沉积期处于全新世大暖期,其海源碳与陆源碳较U1、U2沉积单元高,这主要与海洋、陆地初级生产力的提高有关。ZK1海洋浮游植物对TOC的贡献量平均值为31%。河口浮游植物对TOC的贡献量平均值为31%。陆源有机碳对TOC的贡献量平均值为38%。整体来看,陆源有机碳的贡献量大于河口浮游植物与海洋浮游植物的贡献量,这与图解法的分析结果基本一致。
海滩是常见且脆弱的滨海生态系统,具有极大的生态服务功能。受气候变化和人类活动的多重影响,海滩生态系统受损严重。海滩养护是利用人工补沙的方式对海滩地貌进行修复,是抵御海岸侵蚀和改善海滩环境的有效措施,以往的养护往往忽略了对海滩生态系统的影响,许多研究表明海滩养护对海滩生态系统会产生多方面、多尺度的复杂影响。本文在总结前人研究的基础上,梳理出海滩生态系统的构成、特点和功能,分析了海滩生态受损的基本特征,对海滩养护对海滩生态系统多尺度影响过程及影响机制进行了重点述评,并从降低负面生态影响角度给出了海滩养护技术优化方法,以支撑海滩生态系统适应性管理和可持续利用。
红树林是滨海生产力最高的生态系统,林内有机碳来源多元化,使得底栖食物网营养结构较为复杂。本研究以沿浦湾红树林底栖动物(鱼类、贝类、甲壳类)为研究对象,采用稳定同位素技术结合贝叶斯标准椭圆模型(SIBER模型)和稳定同位素溯源混合模型(Simmr模型)分析底栖动物群落营养结构,并确定潜在食物来源。研究表明:底栖动物碳稳定同位素(δ13C)值范围为−22.04‰~−11.27‰,氮稳定同位素(δ15N)值范围为5.86‰~16.21‰,营养级介于1.00(红树拟蟹守螺)~3.62(大鳍弹涂鱼)之间。其中,鱼类的营养级偏高,为2.05~3.62,甲壳类为2.28~3.19,而贝类相对偏低,介于1.00~2.83之间,这与不同类群的食性偏好差异有关。由营养生态位分析可知,鱼类的食物链长度和营养多样性高于甲壳类和贝类,甲壳类的食物来源多样性和营养均匀度均最高,而贝类的营养多样性和营养相似性最高。总体上,鱼类、甲壳类和贝类之间的核心营养生态位出现不同程度上重叠。基于贝叶斯混合模型分析底栖动物潜在食物来源发现,沉积有机物(Soil organic matter, SOM)为主要碳源,占78.2%,其次是浮游植物,占21.6%,而凋落物和悬浮有机质(Particulate organic matter, POM)最低,分别为3.7%和3.3%。研究结果完善了我国北缘红树林底栖动物营养关系,有助于更好地从营养调控角度开展红树林生物多样性保护与修复工作。
台风作为海岸带常见的自然灾害之一,对潮滩造成严重影响。然而,台风现场资料十分匮乏,针对台风期间盐沼植被是如何保护潮滩的研究仍非常有限。本文选取长江口崇明东滩为研究对象,在2021年7月台风“烟花”过境期间,借助水动力仪器、无人机摄影测量技术(高程测量),分别对盐沼和盐沼前缘区域进行水动力观测及台风前、后盐沼植被生态系统监测。研究发现:(1)台风期间风速、水深、波高为台风前、后的1.1~2.8倍,且盐沼植被前缘盐沼前缘区域的水动力均高于盐沼区域,水深、波高和流速分别是盐沼区的1.3倍、1.2倍和1.9倍;(2)台风“烟花”影响下,盐沼前缘植被斑块由于直接面对台风带来的强风和强浪,水深、波高等水动力强度是盐沼区域的1.1~1.9倍,导致在相同植被盖度情况下盐沼前缘植被斑块处的侵蚀占比是靠陆植被斑块的1.2~1.8倍;(3)在盐沼前缘,密集斑块区相对于稀疏斑块区的促淤能力更强,其中密集斑块区域最大淤积厚度可达45 cm,而稀疏斑块区则主要以侵蚀为主,最大侵蚀深度可达17 cm。表明植被斑块的密集程度直接影响滩面冲淤变化。本研究揭示了在极端天气事件影响下,植被斑块的排列方式和所处位置对潮滩冲淤的影响至关重要,这对潮滩管理和生态保护具有重要启示,同时也为应对极端天气如何建立坚实的自然屏障提供理论支持。
本文利用PHC、ECCO2、SODA、GECCO3和CMIP6资料,分析了北冰洋热含量的水平分布特征、季节变化和长期变化趋势等,评估了CMIP6模式对北冰洋海洋热含量的模拟能力。研究发现,北冰洋海洋热含量表现出明显的季节变化:热含量在4月份最低,9月份最高;在历史情形下(1850−2014年),相较观测和再分析资料,CMIP6多模式集合平均(MME)的上层500 m热含量在格陵兰海偏暖,在挪威海、巴伦支海和欧亚海盆偏冷,MME的全水深热含量在北冰洋几乎所有区域均偏暖,在格陵兰海偏差最大;CMIP6模式对北冰洋温度剖面模拟偏差较大,MME平均温度在1 000 m以深均高于观测和再分析资料。在未来情形下(2015−2100年),MME表现出明显的北冰洋增暖情形,但绝大多数中国模式没有表现出明显的增暖情形。中国模式中,BCC-CSM2-MR和BCC-ESM1对北冰洋年平均热含量的模拟较差,CIESM对热含量季节和年代际变化模拟较差,FIO-ESM-2-0对北冰洋上层500 m年平均热含量及热含量季节和年代际变化的模拟都比较好。