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2016年  第38卷  第8期

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2016年38卷8期目录
2016, 38(8): .
摘要:
2016年38卷8期封面
2016, 38(8): .
摘要:
《海洋学报》作者投稿须知
2016, 38(8): .
摘要:
2016年第8期整期打包下载
2016, 38(8): .
摘要:
综述
围填海对海洋水动力与生态环境的影响
林磊, 刘东艳, 刘哲, 高会旺
2016, 38(8): 1-11. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.001
摘要:
近10年来,中国海岸带围填海活动呈现出规模大、速度快的发展态势。围填海能带来显著的经济效益,但对海洋环境与生态的负面影响也不可忽视。针对围填海对海洋环境和生态的影响及作用机制,分别从水动力和生态系统两个方面进行了概述。围填海改变了海洋的自然几何属性(原始岸线、地形地貌、海湾面积),引起水动力环境的变化(潮汐系统和海湾水交换能力),进而影响了海湾的环境容量;围填海破坏了生物栖息地、导致生物多样性的丧失,影响到生态系统结构与功能的稳定性;水动力与生物多样性的变化可显著影响到生物地球化学过程,加速富营养化进程,恶化水质,增加生态灾害风险。目前,围填海后的生态修复策略主要有增加生物量、建设自然保护区、退陆还海3种方式;而生态补偿策略则多基于“生态系统服务功能与生境面积的大小为线性关系”,通过对其经济价值的量化后进行生态补偿与实施相关政策。国际上,生态系统服务功能的量化参数逐步纳入实际管理,并在线性关系研究的基础上,逐步纳入一些非线性的理念,使生态补偿机制更为合理化;而我国对于围填海生态效应的定量化研究及科学理论在管理政策中的实际应用仍亟待提高。整体而言,全面、准确地评估围填海对海洋环境与生态的影响离不开自然科学与社会科学的交叉与融合。
论文
基于遥感的台州市海啸脆弱性评估
侯京明, 高义, 王君成, 范婷婷, 闪迪, 王宗辰
2016, 38(8): 12-23. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.002
摘要:
遥感技术由于具有强大的对地观测能力,因而在灾害评估方面表现出了巨大的潜力。本文基于灾害风险评估理论,利用ASTER GDEM高程数据,NPP/VIIRS灯光数据和LANDSAT卫星影像3种遥感数据对台州市海啸脆弱性进行了评估。主要从暴露性,敏感性和恢复能力3个方面进行了研究:暴露性主要分析了离岸距离因子;敏感性除了考虑到高程、坡度和海岸形状等自然地理因子外,同时也兼顾了社会经济因子;恢复能力主要由土地利用进行分析。利用层次分析法(AHP)计算了敏感性四因子的权重值。最后将脆弱性分为高、较高、中等、较低和低5个等级。脆弱性分析结果显示,台州市沿海研究区域中,78.1%的区域属于低脆弱性,5.9%区域是稍微脆弱,5.4%属于中等脆弱,8.8%是稍高脆弱性,还有1.8%属于高脆弱性区域。脆弱性偏高的地区大多位于近岸6 km内,高程和坡度较小的区域。该脆弱性分析方法可推广到全国其他县市区域的海啸风险评估工作中,为政府海啸防灾减灾工作提供科学参考。
2013年夏季黄、渤海颗粒有机碳分布及来源分析
张海波, 杨鲁宁, 王丽莎, 裴绍峰, 石晓勇
2016, 38(8): 24-35. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.003
摘要:
本文根据2013年夏季黄、渤海海域航次获得的颗粒有机碳(particulate organic carbon, POC)、叶绿素a(chlorophyll a, Chl a)和总悬浮颗粒物(total suspended particles, TSP)数据,结合同步获得的水文环境参数,综合探讨该区夏季POC时空分布特征,以及在不同温盐深水团中POC的主要影响因素。结果表明:在整个研究区POC的浓度范围为102.3~1850.0 μg/L,平均值为(383.7±269.6) μg/L,分布呈现出近岸高、远海低、表层低、底层高的特征。苏北外浅滩海域和北黄海东北区域的10 m层和底层为POC高值区,苏北外海域受到陆源输入、沿岸流混合作用和浮游植物光合作用的影响,POC上下混合均匀且浓度高;南黄海中部因受黄海环流的影响,水体中浮游植物生产力水平低,POC浓度较低。在垂直分布上,近岸海域受陆源输入和再悬浮影响POC浓度高,上下混合均匀;在南黄海和北黄海中部受到黄海环流和黄海冷水团的控制,浮游植物生产力水平低,POC浓度低。对不同温盐水团中POC的影响因素分析发现,在高温低盐水团中,POC受浮游植物初级生产和陆源输入的共同影响;在温盐适中区真光层海水中,浮游植物的初级生产是POC的主要来源;底层的冷水团区,POC主要来源为上层海水中颗粒物的沉降和底层再悬浮作用。
镭、氡同位素示踪调水调沙对黄河口水体运移及营养盐分布特征的影响
张晓洁, 许博超, 夏冬, 江雪艳, 简慧敏
2016, 38(8): 36-43. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.004
摘要:
为研究调水调沙影响下的镭、氡同位素和营养盐在黄河口的分布特征,于2013年7月调水调沙期间在黄河口及其邻近海域进行了多点的连续观测。研究发现:(1)黄河口海域镭、氡同位素分布呈现明显的“分区”现象,南北两区分别为“调水调沙影响非显著区域”和“调水调沙影响显著区域”,北部海域镭、氡同位素浓度高值主要来源于陆源输入(包括河流输入和海底地下水排放);(2)调查期间,北部海域水体年龄为(2.9±1.6)d,南部海域水体年龄为(5.0±2.1)d;水龄随潮汐变化表现出涨潮时水龄增大、落潮时水龄减小的波动趋势;(3)北部海域溶解无机氮(DIN)和溶解硅(DSi)含量明显高于南部海域,而溶解无机磷(DIP)在两个区域的含量相差不大。
基于AMMI模型分析凡纳滨对虾选育家系基因型与环境互作效应
钱佳慧, 胡志国, 刘建勇
2016, 38(8): 44-51. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.005
摘要:
为选育出具有广适性和适应某一特定环境的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)家系,实验采用巢式交配设计建立了凡纳滨对虾选育家系,并从中选出7个体质量性状优良的家系进行主效可加互作可乘模型(AMMI)分析,得出7个凡纳滨对虾选育家系体质量基因型与环境互作效应。结果表明,凡纳滨对虾7个家系的基因型与环境互作效应(G×E)达极显著水平(P<0.01);G×E效应平方和占总平方和的20.608%,家系效应平方和占总平方和的12.814%,环境效应平方和占总平方和的64.289%,说明家系体质量差异受环境效应影响显著,此外环境与基因型互作效应对体质量也存在影响,且影响力大于家系效应;基于双标图AMMI模型分析和稳定性参数分析,家系G2产量较高,为12.90 g,但G2对环境的选择能力以及依赖性较强,不适合广泛推广;G6产量为9.00 g,与G2相比虽然产量稍低,但其家系稳定性较高,对环境选择能力以及依赖性较弱,适合在多种类型环境下养殖,因此G6为中产、稳定、广适应性的家系,其基因型适合新品系的选育及推广;通过AMMI模型双标图功能形态分析,G11在E1环境中体质量最高产,适合与在E1环境下推广;G2在E2环境中最高产,适合在E2环境下推广;G5在E3环境中体质量最高产,适于在E3环境下推广。
日本囊对虾Marsupenaeus japonicus)组织蛋白酶D基因克隆及表达分析
张曼, 程光平, 苏永全, 徐伊桦, 冯文荣, 王军, 宋晓红, 毛勇
2016, 38(8): 52-61. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.006
摘要:
组织蛋白酶D是溶酶体天冬氨酸蛋白酶家族的主要成员,广泛参与动物机体细胞内蛋白质的降解过程,对维持细胞稳态和正常代谢具有重要的作用。为研究组织蛋白酶D在甲壳动物非特异性免疫和幼体发育过程中的作用,本研究采用RACE技术首次克隆得到日本囊对虾组织蛋白酶D基因cDNA序列,命名为MjCatD,其中开放阅读框长为1161 bp,编码386个氨基酸残基。序列分析和同源建模显示该基因编码的蛋白含有保守的N-糖基化位点、天冬氨酸蛋白酶签名序列、酶活化位点和非消化性组织蛋白酶D的特征序列,并且呈保守的双叶形结构。同源性比较和系统进化分析发现,MjCatD与斑节对虾、美洲螯龙虾和脊尾白虾相似性较高,并且与它们紧密聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示,MjCatD基因在日本囊对虾多个组织中均有表达,其中肝胰腺中表达量最高。在白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)感染后3~24 h日本囊对虾肝胰腺中MjCatD的表达量逐渐下降,而在48 h急剧上调至最高表达量并且与对照组差异极显著(P<0.01)。此外,MjCatD基因在幼体发育不同阶段中也表现出明显的变化趋势。以上研究表明,MjCatD基因可能参与日本囊对虾先天免疫反应和幼体发育过程。
基于形态和16S rRNA基因的拟相手蟹分类研究
杨明柳, 徐敬明, 吴斌, 阎冰
2016, 38(8): 62-72. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.007
摘要:
拟相手蟹属因其形态极其相似成为相手蟹科分类中最有疑问的一个属。通过对中国沿海近亲拟相手蟹Parasesarma affine、斑点拟相手蟹P. pictum、三栉拟相手蟹P. tripectinisP. ungulatum及褶痕拟相手蟹P. plicatum 5种拟相手蟹的形态对比发现,可从它们的螯足形状(包括螯足掌节背面的梳状栉,可动指背面突起数目)及雄性第一腹肢形状对其进行区分。对其线粒体16S rRNA基因序列进行分子系统发育分析,结果表明5种拟相手蟹之间的遗传距离为1.9%~9.3%,达到了种间差异水平;构建的系统发育树显示近亲拟相手蟹与褶痕拟相手蟹汇聚成一支,随后与P. ungulatum聚在一起,斑点拟相手蟹与三栉拟相手蟹汇聚成独立支系。形态和分子证据均支持5种拟相手蟹分别为独立有效物种。
泥蚶HDAC1基因cDNA全长、内含子克隆及时空表达特征分析
任付真, 姚韩韩, 董迎辉, 周小龙, 林志华
2016, 38(8): 73-82. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.008
摘要:
HDAC1作为HDACs家族中重要成员,可使组蛋白去乙酰化进而调节基因表达,在细胞分化和胚胎早期发育中起重要作用。本文利用SMART RACE技术克隆得到泥蚶HDAC1(Tg-HDAC1)基因的cDNA全长序列,并对其内含子进行扩增及不同组织、不同发育时期的定量表达。结果发现:Tg-HDAC1基因的cDNA序列全长为2275 bp,开放阅读框(ORF)1587 bp,编码528个氨基酸;Tg-HDAC1蛋白序列与斑马鱼、鸡、小鼠等的相似性都在80%以上,表明该蛋白氨基酸序列在物种进化过程中具有保守性;在Tg-HDAC1基因中扩增出13个内含子,均存在于开放阅读框中,且都遵循GT-AG原则;荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果显示,Tg-HDAC1基因在成体血液、内脏团、外套膜、鳃、斧足和闭壳肌6个组织中均有表达,而在足中的表达量最高,且与其余5组织中的表达量有极显著差异(P<0.01),说明它对该组织生长具有重要作用。不同发育时期的表达差异结果表明,Tg-HDAC1基因在担轮幼虫期表达量最高,显著高于其他发育时期(P<0.05)。
深海嗜热异化铁还原菌Caloranaerobacter ferrireducens DY22619T对不同铁氧化物的铁还原特性
李曦, 曾湘, 张昭, 邵宗泽
2016, 38(8): 83-92. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.009
摘要:
异化铁还原微生物在铁元素的地球化学循环中具有重要意义。深海热液活动是大洋铁元素的重要来源,目前深海热液环境中铁代谢相关微生物研究很少。本文对一株分离自深海热液区的嗜热异化铁还原菌新种Caloranaerobacter ferrireducens DY22619T的铁还原特性进行分析,比较了该菌对无定形羟基氧化铁、无定形铁氧化物和针铁矿3种不同铁氧化物的铁还原速率;并利用透射电镜对矿化产物进行矿物形貌、组成元素和晶型的分析。研究发现该菌生长在指数期至稳定期时,铁还原速率最快,其中对无定形羟基氧化铁和无定形铁氧化物的还原速率较高,达2.82 μmol/h和2.15 μmol/h;透射电镜结果表明,该菌可将3种不同胞外铁氧化物均还原矿化形成颗粒状磁铁矿,由针铁矿矿化形成的磁铁矿少但粒径最大,而由无定形铁氧化物形成的磁铁矿晶面不同于另外两种铁氧化物。结果表明,该菌有很强的铁还原和矿化能力,能厌氧呼吸还原三价铁氧化物,但是铁氧化物的性质对该菌胞外铁还原能力和矿化形成的磁铁矿的性质有重要影响。本研究为认识深海热液环境中异化铁还原菌在铁元素的地球化学循环和生物成矿过程提供了参考。
不同体系改性粘土对浒苔(Ulva prolifera)微观繁殖体去除及萌发的影响
张悦, 宋秀贤, 李靖, 曹西华, 俞志明
2016, 38(8): 93-102. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.010
摘要:
本文研究了2种无机改性粘土在3种不同改性配比下对浒苔微观繁殖体去除效果及萌发的影响。结果发现,去除率随改性粘土及改性剂用量的增加而升高,相同条件下硫酸铝(AS)改性粘土对浒苔微观繁殖体的去除效果优于聚合氯化铝(PAC)改性粘土,其中1:5 PAC改性粘土在0.5 g/L时去除率为62%,AS改性粘土则可达到80%。添加改性粘土后上层水体中浒苔微观繁殖体相对萌发率随改性粘土及改性剂用量的升高而降低,总体系相对萌发率表现为先升后降趋势,在改性剂浓度为0.1 g/L时相对萌发率达到最高。两种改性体系中微观繁殖体在1:3配比、1.0 g/L浓度下均未能萌发。该结果显示,改性粘土可以有效去除浒苔微观繁殖体并抑制其萌发,这为我国绿潮灾害的防控提供了一种新思路。
海洋球石藻(Emiliania huxleyi)通用表达载体的构建与电转化
王薛婷, 郭强强, 蔡艺钦, 陈志福, 李健, 刘静雯
2016, 38(8): 103-114. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.011
摘要:
海洋球石藻Emiliania huxleyi是一种全球广泛分布的真核浮游植物,该种不仅是海洋碳、硫循环和全球气候变化的重要指示物种,而且能够产生丰富的次级代谢生物活性物质,在生物技术领域也具有很好的应用前景。本文通过分析氨苄青霉素、卡那霉素、G418、氯霉素、链霉素、新生霉素及嘌呤霉素等7种常用抗生素对海洋球石藻生长的影响,确定G418可作为该藻阳性转化藻株的抗性筛选试剂,其对应的抗性基因neo则作为该藻表达载体构建中的抗性筛选标记。在此基础上克隆了绿色荧光蛋白基因gfp、抗性标记基因neoE. huxleyi BOF92内源性岩藻黄素-叶绿素a/c结合蛋白基因的启动子fcp,以pUC18为基础载体,构建了pUC18-fcp-gfp和pUC18-fcp-neo两个重组表达载体,以电转化方法共转化球石藻细胞并结合选择性固体培养基筛选,成功获得了被转化的球石藻细胞。海洋球石藻遗传转化系统的建立为进一步开展该种相关的基础生物学研究及其在生物技术领域的应用奠定了基础。
研究报告
湛江湾柱状沉积物n-alkanes和PAHs组合分子特征及其环境指示作用
陈志强, 赵利容, 刘贝贝, 孙省利
2016, 38(8): 115-123. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.012
摘要:
本文对湛江湾湾内、湾口和湾外柱状沉积物n-alkanes和PAHs的空间分布、成分谱特征和排放源进行调查分析。结果表明:(1)n-alkanes和PAHs的空间分布一致,浓度水平由高到低依次为:湾内、湾口、湾外,垂直变化不明显;(2)n-alkanes和PAHs的成分谱和L/H、CPI、Ant/(Ant+Phe)、Flu/(Flu+Pyr)、BaA/(BaA+Chry)、IP/(IP+BghiP)等特征参数比值以及主成分分析结果表明C25~C35高碳数n-alkanes的高等植物贡献具有绝对优势,C14~C24中低碳数的n-alkanes和PAHs则有共同的石油、化石燃料燃烧和生物质燃烧等人为源;(3)C14~C24中低碳n-alkanes与PAHs的源解析结果相同,其线性相关系数在0.67以上,表明两者具有较好的相关性,但两者之间的定量关系还需进一步的研究。本研究表明n-alkanes和PAHs对人为源的指示具有一致性,两者具有良好的相关性,能够较好地反映城市的社会经济状况,在进一步的研究中可以建立两者之间的定量关系并形成新的参数,提高人为源解析结果的准确性,深入反映人类活动对海洋环境的影响。
基于声学仪器与粒径分析仪研究东海浮游动物昼夜垂直迁移过程
徐亚军, 赵亮, 原野
2016, 38(8): 124-131. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.08.013
摘要:
浮游动物的昼夜迁移活动与其种群变动和摄食节律紧密联系,浮游动物昼夜移动的研究已经成为种群动力学研究的一个重要组成部分。2013年夏季在浙江东部近海,结合声学多普勒流速剖面仪(ADCP)和激光粒径分析仪(LISST-100)等仪器进行了一次定点周日连续观测。通过声学反演方法,得到后向散射强度剖面的时间变化,结合LISST-100得到的水体悬浮物粒径谱,研究了浮游动物垂直迁移及其习性。分析发现了可能是精致真刺水蚤的一次昼夜垂直迁移过程,其在夜间进入跃层附近进食,白天蛰伏于底层低温高盐的台湾暖流水中,垂向迁移速度达到了0.05 m/s。LISST-100观测还发现在夜间跃层边界处大粒径颗粒聚集和100~150 μm大小的颗粒物的减少,水体中不同粒径的悬浮颗粒物有明显的昼夜变化节律,推测水体中不同层次生物群落结构存在昼夜差异。