2022年 第44卷 第8期
2022, 44(8): 1-10.
doi: 10.12284/hyxb2022132
摘要:
由于传统持久性有机污染物（POPs）如有机氯农药（OCPs）和多氯联苯（PCBs）在全球范围内被广泛的限制或禁用，各种环境介质中的污染物浓度呈现逐年降低的趋势。西北太平洋作为远离大陆的开放性海域，无明显的污染点源，其洋流在POPs的输送和扩散过程中扮演重要的角色。本研究采集西北太平洋黑潮区表层和次表层（2～5 m和150 m）水体为研究对象，分析其中溶解态OCPs（六六六（HCHs）、滴滴涕（DDTs）、氯丹（CHLs））和PCBs的浓度及组成特征。结果显示，黑潮区表层水体中HCHs、DDTs、CHLs和PCBs的浓度范围分别为30.7～68.8 pg/L、6.16～23.8 pg/L、1.07～5.75 pg/L和49.8～124 pg/L；次表层水体中分别为27.3～68.4 pg/L、7.06～14.1 pg/L、0.518～10.1 pg/L和34.1～68.4 pg/L。HCHs各异构体的比值特征表明该海域以林丹输入为主，而DDTs和CHLs的比值结果显示，该海域水体中滴滴涕和氯丹均主要是来自于历史残留。水体中PCBs主要以三氯联苯、四氯联苯为主，与东亚多氯联苯的历史使用情况吻合。黑潮水团体量巨大且内部分布均匀，对污染物的垂直分布产生重要影响，即不同深度水体中OCPs、PCBs浓度及其组成相当；同时黑潮带来的高温、高营养盐水团对其海域生物体内污染物的富集形成潜在风险。
由于传统持久性有机污染物（POPs）如有机氯农药（OCPs）和多氯联苯（PCBs）在全球范围内被广泛的限制或禁用，各种环境介质中的污染物浓度呈现逐年降低的趋势。西北太平洋作为远离大陆的开放性海域，无明显的污染点源，其洋流在POPs的输送和扩散过程中扮演重要的角色。本研究采集西北太平洋黑潮区表层和次表层（2～5 m和150 m）水体为研究对象，分析其中溶解态OCPs（六六六（HCHs）、滴滴涕（DDTs）、氯丹（CHLs））和PCBs的浓度及组成特征。结果显示，黑潮区表层水体中HCHs、DDTs、CHLs和PCBs的浓度范围分别为30.7～68.8 pg/L、6.16～23.8 pg/L、1.07～5.75 pg/L和49.8～124 pg/L；次表层水体中分别为27.3～68.4 pg/L、7.06～14.1 pg/L、0.518～10.1 pg/L和34.1～68.4 pg/L。HCHs各异构体的比值特征表明该海域以林丹输入为主，而DDTs和CHLs的比值结果显示，该海域水体中滴滴涕和氯丹均主要是来自于历史残留。水体中PCBs主要以三氯联苯、四氯联苯为主，与东亚多氯联苯的历史使用情况吻合。黑潮水团体量巨大且内部分布均匀，对污染物的垂直分布产生重要影响，即不同深度水体中OCPs、PCBs浓度及其组成相当；同时黑潮带来的高温、高营养盐水团对其海域生物体内污染物的富集形成潜在风险。
2022, 44(8): 11-22.
doi: 10.12284/hyxb2022162
摘要:
为了解湿地微环境中营养盐和金属元素的分布特征及其内在联系，并进一步估算两者在沉积物−水界面的扩散通量，本文借助薄膜扩散梯度技术获取深圳湾和茅洲河红树林湿地浅层沉积物孔隙水中营养盐和金属元素浓度以及二维高分辨有效态硫浓度分布。研究结果表明：除了\begin{document}${\rm{NO}}_3^- $\end{document} ![]()
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为了解湿地微环境中营养盐和金属元素的分布特征及其内在联系，并进一步估算两者在沉积物−水界面的扩散通量，本文借助薄膜扩散梯度技术获取深圳湾和茅洲河红树林湿地浅层沉积物孔隙水中营养盐和金属元素浓度以及二维高分辨有效态硫浓度分布。研究结果表明：除了
2022, 44(8): 23-30.
doi: 10.12284/hyxb2022128
摘要:
长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害，而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用，因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验，分析长棘海星排泄活动及其死亡后有机体降解对水体营养盐的影响，并探究砂质沉积物的响应。实验结果表明：（1）长棘海星排泄的溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）通量分别为（83.55±4.74）μmol/(ind.·h)和（2.53±0.03）μmol/(ind.·h)，这些营养盐可能给长棘海星的持续暴发提供营养条件；（2）砂质沉积物对长棘海星排泄导致的营养盐浓度升高具有缓冲作用，约70.7%的DIN和91.4%的DIP被截留在沉积物中，但沉积物界面营养盐交换导致的氮磷比升高可能不利于珊瑚生长；（3）长棘海星死后的有机体降解可促使沉积物–水界面释放营养盐，结合海星暴发密度估算，其释放的营养盐可导致上覆水中DIN和DIP浓度分别升高0.32 μmol/L和0.01 μmol/L，这可能会促使大型藻的快速生长而妨碍珊瑚的自我修复。
长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害，而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用，因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验，分析长棘海星排泄活动及其死亡后有机体降解对水体营养盐的影响，并探究砂质沉积物的响应。实验结果表明：（1）长棘海星排泄的溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）通量分别为（83.55±4.74）μmol/(ind.·h)和（2.53±0.03）μmol/(ind.·h)，这些营养盐可能给长棘海星的持续暴发提供营养条件；（2）砂质沉积物对长棘海星排泄导致的营养盐浓度升高具有缓冲作用，约70.7%的DIN和91.4%的DIP被截留在沉积物中，但沉积物界面营养盐交换导致的氮磷比升高可能不利于珊瑚生长；（3）长棘海星死后的有机体降解可促使沉积物–水界面释放营养盐，结合海星暴发密度估算，其释放的营养盐可导致上覆水中DIN和DIP浓度分别升高0.32 μmol/L和0.01 μmol/L，这可能会促使大型藻的快速生长而妨碍珊瑚的自我修复。
2022, 44(8): 31-41.
doi: 10.12284/hyxb2022136
摘要:
基于2016−2017年4个季节航次数据，分析了湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化特征及其影响因素。结果表明，湛江湾真光层深度平均值为（6.95±3.17）m，空间变化比季节变化明显，Kd(PAR)与浊度存在显著的正相关关系，建立的线性回归模型R2为0.73（p<0.01），表明悬浮颗粒物对湛江湾真光层深度的影响占主导地位。利用VGPM模型得到初级生产力（以碳计）的平均值为（639.53±427.95）mg/(m2·d)，其时空特征与真光层深度基本保持一致，真光层深度比叶绿素a浓度更能解释初级生产力的时空分布模式。
基于2016−2017年4个季节航次数据，分析了湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化特征及其影响因素。结果表明，湛江湾真光层深度平均值为（6.95±3.17）m，空间变化比季节变化明显，Kd(PAR)与浊度存在显著的正相关关系，建立的线性回归模型R2为0.73（p<0.01），表明悬浮颗粒物对湛江湾真光层深度的影响占主导地位。利用VGPM模型得到初级生产力（以碳计）的平均值为（639.53±427.95）mg/(m2·d)，其时空特征与真光层深度基本保持一致，真光层深度比叶绿素a浓度更能解释初级生产力的时空分布模式。
2022, 44(8): 42-50.
doi: 10.12284/hyxb2022174
摘要:
为完善内孤立波与海底斜坡沉积物相互作用研究，本文着眼于内孤立波破碎后在斜坡上继续运动的阶段，开展物理模拟实验，分析斜坡响应的土压力和超孔隙水压力的变化状况，揭示内波作用过程。研究发现：斜坡沉积物颗粒在内孤立波破碎引起的涡旋和渗流的共同作用下，会发生再悬浮，斜坡坡度变化不改变沉积物产生动力响应的主导动力作用；内孤立波振幅大小影响涡旋与渗流两者的比例，即在小振幅条件下由涡旋作用主导，在大振幅条件下由渗流作用主导；破碎流体在沿斜坡冲出坡顶位置后形成新的涡流，沉积物在新生涡流作用下的动力响应受斜坡坡度的影响。本文结果对于研究内孤立波再悬浮运移海底沉积物、改造海底地形地貌具有参考价值。
为完善内孤立波与海底斜坡沉积物相互作用研究，本文着眼于内孤立波破碎后在斜坡上继续运动的阶段，开展物理模拟实验，分析斜坡响应的土压力和超孔隙水压力的变化状况，揭示内波作用过程。研究发现：斜坡沉积物颗粒在内孤立波破碎引起的涡旋和渗流的共同作用下，会发生再悬浮，斜坡坡度变化不改变沉积物产生动力响应的主导动力作用；内孤立波振幅大小影响涡旋与渗流两者的比例，即在小振幅条件下由涡旋作用主导，在大振幅条件下由渗流作用主导；破碎流体在沿斜坡冲出坡顶位置后形成新的涡流，沉积物在新生涡流作用下的动力响应受斜坡坡度的影响。本文结果对于研究内孤立波再悬浮运移海底沉积物、改造海底地形地貌具有参考价值。
2022, 44(8): 51-65.
doi: 10.12284/hyxb2022150
摘要:
已知的鱼类环境DNA（eDNA）metabarcoding片段均未被针对性考察其对近缘物种的适用性，实际使用过程中存在“物种丢失”风险。为筛选出物种识别率最高的片段，本研究比较了15个主流片段对106属（共935种）鱼类的识别差异。研究结果如下：（1）蛋白质编码基因（COI，片段15）的物种识别率最高，但其引物通用性最差；片段09、片段11、片段07、片段03、片段12的引物序列总平均遗传距离也较大，均存在eDNA低效扩增的风险；（2）片段长度影响物种识别率，核糖体基因中片段05、片段06、片段01、片段02及片段13的物种识别率较高；（3）非度量多维尺度分析（NMDS）显示，不同基因、同一基因不同片段的识别结果存在较大差异，应考虑多片段、多基因组合应用；片段01与片段02、片段05与片段06等在NMDS图上距离较近，存在相互替代性；（4）物种类群影响识别结果，eDNA研究仍需要进一步开发高识别率片段。综合物种识别率、引物通用性、NMDS分析等多方面因素，本研究推荐2×150 bp测序平台使用片段01（MiFish-U）、2×250 bp测序平台使用片段05（Ac12S），辅以片段13（Vert-16S-eDNA）等进行近缘鱼类多样性调查。本研究旨在为提高鱼类eDNA调查结果准确性提供一定技术支撑。
已知的鱼类环境DNA（eDNA）metabarcoding片段均未被针对性考察其对近缘物种的适用性，实际使用过程中存在“物种丢失”风险。为筛选出物种识别率最高的片段，本研究比较了15个主流片段对106属（共935种）鱼类的识别差异。研究结果如下：（1）蛋白质编码基因（COI，片段15）的物种识别率最高，但其引物通用性最差；片段09、片段11、片段07、片段03、片段12的引物序列总平均遗传距离也较大，均存在eDNA低效扩增的风险；（2）片段长度影响物种识别率，核糖体基因中片段05、片段06、片段01、片段02及片段13的物种识别率较高；（3）非度量多维尺度分析（NMDS）显示，不同基因、同一基因不同片段的识别结果存在较大差异，应考虑多片段、多基因组合应用；片段01与片段02、片段05与片段06等在NMDS图上距离较近，存在相互替代性；（4）物种类群影响识别结果，eDNA研究仍需要进一步开发高识别率片段。综合物种识别率、引物通用性、NMDS分析等多方面因素，本研究推荐2×150 bp测序平台使用片段01（MiFish-U）、2×250 bp测序平台使用片段05（Ac12S），辅以片段13（Vert-16S-eDNA）等进行近缘鱼类多样性调查。本研究旨在为提高鱼类eDNA调查结果准确性提供一定技术支撑。
2022, 44(8): 66-77.
doi: 10.12284/hyxb2022144
摘要:
为探究健康二龄熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎5种组织间细菌群落组成、多样性和功能的差异，本研究利用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2对3种牡蛎5种组织中的细菌群落构成及其潜在功能进行了比较分析。结果显示，在3种牡蛎的5种组织中共鉴定到6 020个细菌OTUs，其中3种牡蛎整体间共有的OTUs数占42.4%。3种牡蛎5种组织中的优势菌主要隶属于γ-变形菌纲（γ-proteobacteria）、α-变形菌纲（α-proteobacteria）、柔壁菌门（Tenericutes）和厚壁菌门（Firmicutes）。弧菌属（Vibrio）在熊本牡蛎的鳃、外套膜、性腺和血淋巴中的相对丰度均显著高于长牡蛎和葡萄牙牡蛎，且分别在熊本牡蛎外套膜、长牡蛎性腺和葡萄牙牡蛎血淋巴中相对丰度最高，但均在3种牡蛎肝胰腺中相对丰度最低。3种牡蛎5种组织间的菌群多样性均有所差异，其中在熊本牡蛎鳃、葡萄牙牡蛎外套膜和长牡蛎血淋巴中菌群多样性最高，而在熊本牡蛎血淋巴、葡萄牙牡蛎性腺和长牡蛎肝胰腺中菌群多样性最低。在不区分组织的情况下，3种牡蛎整体间的菌群结构存在显著差异（r=0.661，p<0.001）。此外，在熊本牡蛎肝胰腺、葡萄牙牡蛎鳃和长牡蛎血淋巴中细菌参与的能量代谢相关功能通路的相关丰度显著高于对应牡蛎的其他组织。本文结果表明，熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎组织内的菌群构成存在差异，且由细菌介导的功能也随牡蛎种类和组织类型发生改变。
为探究健康二龄熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎5种组织间细菌群落组成、多样性和功能的差异，本研究利用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2对3种牡蛎5种组织中的细菌群落构成及其潜在功能进行了比较分析。结果显示，在3种牡蛎的5种组织中共鉴定到6 020个细菌OTUs，其中3种牡蛎整体间共有的OTUs数占42.4%。3种牡蛎5种组织中的优势菌主要隶属于γ-变形菌纲（γ-proteobacteria）、α-变形菌纲（α-proteobacteria）、柔壁菌门（Tenericutes）和厚壁菌门（Firmicutes）。弧菌属（Vibrio）在熊本牡蛎的鳃、外套膜、性腺和血淋巴中的相对丰度均显著高于长牡蛎和葡萄牙牡蛎，且分别在熊本牡蛎外套膜、长牡蛎性腺和葡萄牙牡蛎血淋巴中相对丰度最高，但均在3种牡蛎肝胰腺中相对丰度最低。3种牡蛎5种组织间的菌群多样性均有所差异，其中在熊本牡蛎鳃、葡萄牙牡蛎外套膜和长牡蛎血淋巴中菌群多样性最高，而在熊本牡蛎血淋巴、葡萄牙牡蛎性腺和长牡蛎肝胰腺中菌群多样性最低。在不区分组织的情况下，3种牡蛎整体间的菌群结构存在显著差异（r=0.661，p<0.001）。此外，在熊本牡蛎肝胰腺、葡萄牙牡蛎鳃和长牡蛎血淋巴中细菌参与的能量代谢相关功能通路的相关丰度显著高于对应牡蛎的其他组织。本文结果表明，熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎组织内的菌群构成存在差异，且由细菌介导的功能也随牡蛎种类和组织类型发生改变。
2022, 44(8): 78-86.
doi: 10.12284/hyxb2022154
摘要:
潮间带作为海陆交界处，易受到来自海洋的石油污染，且各类石油烃进入沉积物后的降解过程尚不清楚。前人在各类生境中对好氧微生物烃降解方面已有较多研究，但对近海潮间带环境中的厌氧烃降解鲜有报道。本研究对青岛女岛湾潮间带沉积物深层样品以混合烃（中长链烷烃、多环芳烃）为碳源，硫酸盐作为电子受体进行厌氧富集培养。富集菌群的细菌多样性表明在混合烃作为碳源的作用下，优势菌群转变为脱硫叠球菌科（Desulfosarcinaceae）、脱硫杆菌科（Desulfobacteraceae）等具有石油烃降解潜力的硫酸盐还原菌。经分离纯化得到一株厌氧烃降解菌ND17，与地下脱硫弧菌属模式种Desulfovibrio subterraneus HN2T 16S rRNA基因序列的相似度为99.93%。进一步实验表明，菌株ND17在厌氧条件下对二十四烷和菲的降解率可分别达到53.9%和35.7%。这也是首次对脱硫弧菌属单菌在厌氧条件下进行石油烃降解的研究。脱硫弧菌作为一种广泛分布在厌氧环境的细菌，本研究为进一步认识其在海洋石油污染环境中的修复潜力提供了支撑。
潮间带作为海陆交界处，易受到来自海洋的石油污染，且各类石油烃进入沉积物后的降解过程尚不清楚。前人在各类生境中对好氧微生物烃降解方面已有较多研究，但对近海潮间带环境中的厌氧烃降解鲜有报道。本研究对青岛女岛湾潮间带沉积物深层样品以混合烃（中长链烷烃、多环芳烃）为碳源，硫酸盐作为电子受体进行厌氧富集培养。富集菌群的细菌多样性表明在混合烃作为碳源的作用下，优势菌群转变为脱硫叠球菌科（Desulfosarcinaceae）、脱硫杆菌科（Desulfobacteraceae）等具有石油烃降解潜力的硫酸盐还原菌。经分离纯化得到一株厌氧烃降解菌ND17，与地下脱硫弧菌属模式种Desulfovibrio subterraneus HN2T 16S rRNA基因序列的相似度为99.93%。进一步实验表明，菌株ND17在厌氧条件下对二十四烷和菲的降解率可分别达到53.9%和35.7%。这也是首次对脱硫弧菌属单菌在厌氧条件下进行石油烃降解的研究。脱硫弧菌作为一种广泛分布在厌氧环境的细菌，本研究为进一步认识其在海洋石油污染环境中的修复潜力提供了支撑。
2022, 44(8): 87-96.
doi: 10.12284/hyxb2022126
摘要:
近年来，全球气候变暖引起的海水表层温度上升导致大规模珊瑚白化事件频繁发生，严重损害了珊瑚礁的生态健康。为了揭示白化事件对澄黄滨珊瑚（Porites lutea）耐热性的影响，进一步探索滨珊瑚对高温的生理响应，本研究对广西涠洲岛2020年夏季极端高温白化事件前、后的澄黄滨珊瑚进行了高温胁迫对比实验，并进行了生理生化指标分析。结果显示：（1）两组澄黄滨珊瑚对高温胁迫的响应模式一致，均表现为珊瑚触手收缩，虫黄藻密度、最大光量子产量（Fv/Fm）和叶绿素a含量明显降低，抗氧化物（总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、还原型谷胱甘肽）和铵同化酶（谷氨酰胺合成酶）活性（含量）先升后降；（2）经历高温白化事件后的澄黄滨珊瑚生理指标表现更佳，其抗氧化物和铵同化酶都始终保持高的活性及灵敏的响应。这意味着涠洲岛的澄黄滨珊瑚经历高温白化事件后，可以通过提高抗氧化物和铵同化酶活性来提升耐热性，是其应对全球变暖的策略之一。本研究还揭示了涠洲岛澄黄滨珊瑚应对极端高温的生理响应模式，为珊瑚礁保护和生态修复提供了理论支持。
近年来，全球气候变暖引起的海水表层温度上升导致大规模珊瑚白化事件频繁发生，严重损害了珊瑚礁的生态健康。为了揭示白化事件对澄黄滨珊瑚（Porites lutea）耐热性的影响，进一步探索滨珊瑚对高温的生理响应，本研究对广西涠洲岛2020年夏季极端高温白化事件前、后的澄黄滨珊瑚进行了高温胁迫对比实验，并进行了生理生化指标分析。结果显示：（1）两组澄黄滨珊瑚对高温胁迫的响应模式一致，均表现为珊瑚触手收缩，虫黄藻密度、最大光量子产量（Fv/Fm）和叶绿素a含量明显降低，抗氧化物（总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、还原型谷胱甘肽）和铵同化酶（谷氨酰胺合成酶）活性（含量）先升后降；（2）经历高温白化事件后的澄黄滨珊瑚生理指标表现更佳，其抗氧化物和铵同化酶都始终保持高的活性及灵敏的响应。这意味着涠洲岛的澄黄滨珊瑚经历高温白化事件后，可以通过提高抗氧化物和铵同化酶活性来提升耐热性，是其应对全球变暖的策略之一。本研究还揭示了涠洲岛澄黄滨珊瑚应对极端高温的生理响应模式，为珊瑚礁保护和生态修复提供了理论支持。
2022, 44(8): 97-109.
doi: 10.12284/hyxb2022160
摘要:
海草床是滨海三大典型生态系统之一，具有极其重要的环境改善、资源养护和减灾防灾等生态功能，亦是全球重要的碳库。2016年8月，通过对荣成马山里海域的现场调查，发现了面积为58.26 hm2的海草床，其海草的种类为红纤维虾形草（Phyllospadix iwatensis）和丛生鳗草（Zostera caespitosa）。红纤维虾形草分布面积为54.50 hm2，占该海域海草床总面积的93.5%，分为北部和南部2个带状区域，平均茎枝密度为（368.0±18.2）shoots/m2，平均生物量（干重，下同）为（297.0±41.5）g/m2。丛生鳗草分布面积为3.76 hm2，占海草床总面积的6.5%，呈现斑块状分布，与红纤维虾形草交错而生，平均茎枝密度为（691.2±17.1）shoots/m2，平均生物量为（534.0±70.7）g/m2。马山里海域海草床主要分布在平均水深为（2.8±0.3） m的以岩礁为主的底质上。海草的生长状况存在显著的空间差异，与水温呈现显著的正相关，与水深和陆源污染物存在显著的负相关。结合历史资料，发现该海域海草床退化现象较严重，其主要威胁因素是人为干扰，主要包括渔业生产、养殖活动和陆源污染输入。建议合理规划周边海域的养殖规模和密度、加强陆源污染物管控和开展海草床生态修复工程，以期为温带海草床的有效保护和科学管理提供参考。
海草床是滨海三大典型生态系统之一，具有极其重要的环境改善、资源养护和减灾防灾等生态功能，亦是全球重要的碳库。2016年8月，通过对荣成马山里海域的现场调查，发现了面积为58.26 hm2的海草床，其海草的种类为红纤维虾形草（Phyllospadix iwatensis）和丛生鳗草（Zostera caespitosa）。红纤维虾形草分布面积为54.50 hm2，占该海域海草床总面积的93.5%，分为北部和南部2个带状区域，平均茎枝密度为（368.0±18.2）shoots/m2，平均生物量（干重，下同）为（297.0±41.5）g/m2。丛生鳗草分布面积为3.76 hm2，占海草床总面积的6.5%，呈现斑块状分布，与红纤维虾形草交错而生，平均茎枝密度为（691.2±17.1）shoots/m2，平均生物量为（534.0±70.7）g/m2。马山里海域海草床主要分布在平均水深为（2.8±0.3） m的以岩礁为主的底质上。海草的生长状况存在显著的空间差异，与水温呈现显著的正相关，与水深和陆源污染物存在显著的负相关。结合历史资料，发现该海域海草床退化现象较严重，其主要威胁因素是人为干扰，主要包括渔业生产、养殖活动和陆源污染输入。建议合理规划周边海域的养殖规模和密度、加强陆源污染物管控和开展海草床生态修复工程，以期为温带海草床的有效保护和科学管理提供参考。
2022, 44(8): 110-122.
doi: 10.12284/hyxb2022130
摘要:
本文分析了1999−2017年大亚湾夏季浮游植物群落结构的长期变化及其与环境因子的关系，结果显示，大亚湾海域海水温度呈显著下降趋势，盐度呈显著上升趋势；溶解无机氮浓度出现较大幅度提升，2008−2017年间大亚湾溶解无机氮浓度平均值比1999−2007年提升了72.73%；大亚湾浮游植物种类数变化趋势不明显，主要优势种没有发生明显变化，柔弱伪菱形藻（Pseudonitzschia delicatissima）为区域第一优势种，其次为中肋骨条藻（Skeletonema costatum）；浮游植物总丰度、硅藻丰度、甲藻丰度以及主要种类中的柔弱伪菱形藻、中肋骨条藻和叉角藻（Ceratium furca）丰度均呈现显著上升趋势；浮游植物生物多样性指数（H′）和均匀度（J）均呈下降趋势。人类活动所引起的溶解无机氮浓度大幅升高以及外海水入侵加强所引起的海水温度降低和盐度上升导致了浮游植物丰度的上升、优势种的单一化和生物多样性指数的下降。
本文分析了1999−2017年大亚湾夏季浮游植物群落结构的长期变化及其与环境因子的关系，结果显示，大亚湾海域海水温度呈显著下降趋势，盐度呈显著上升趋势；溶解无机氮浓度出现较大幅度提升，2008−2017年间大亚湾溶解无机氮浓度平均值比1999−2007年提升了72.73%；大亚湾浮游植物种类数变化趋势不明显，主要优势种没有发生明显变化，柔弱伪菱形藻（Pseudonitzschia delicatissima）为区域第一优势种，其次为中肋骨条藻（Skeletonema costatum）；浮游植物总丰度、硅藻丰度、甲藻丰度以及主要种类中的柔弱伪菱形藻、中肋骨条藻和叉角藻（Ceratium furca）丰度均呈现显著上升趋势；浮游植物生物多样性指数（H′）和均匀度（J）均呈下降趋势。人类活动所引起的溶解无机氮浓度大幅升高以及外海水入侵加强所引起的海水温度降低和盐度上升导致了浮游植物丰度的上升、优势种的单一化和生物多样性指数的下降。
2022, 44(8): 123-132.
doi: 10.12284/hyxb2022148
摘要:
本文对2018年6月10−14日在泉州湾海域发生的一次链状裸甲藻（Gymnodinium catenatum）赤潮的消亡过程进行研究。在现场跟踪监测，共设置4个站位，进行6个航次海洋环境及浮游植物的调查。结合本文对泉州湾海域甲藻包囊的调查研究，探索休眠包囊与赤潮生消过程的关系。研究结果显示，赤潮发生时海况良好，水温和盐度分别介于27.1～28.2℃和29.7～31.4之间，活性磷酸盐和无机氮浓度分别介于未检出至0.045 4 mg/L和0.050～0.281 mg/L之间，赤潮生物密度与营养盐浓度没有呈现显著的相关关系，大风大浪是导致赤潮消亡的重要原因；赤潮消亡过程中共鉴定出浮游植物3门48属100种，硅藻门种类最多；赤潮消亡期间浮游植物群落结构发生变化，前期链状裸甲藻占绝对优势，最高密度达（7.02±0.11）×106 cells/L，后期中肋骨条藻（Skeletonema costatum）和旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）代替链状裸甲藻成为优势种，且浮游植物种类数明显增加；同时在泉州湾海域共鉴定甲藻包囊5大类37种和1种未定种，平均丰度为574 cysts/g，以异养型甲藻包囊为主；休眠包囊在赤潮生消过程中起着重要作用，赤潮消亡时形成休眠包囊，包囊数量会随着时间呈下降趋势，但仍有萌发的可能，具有重新暴发赤潮的潜在性，需要引起重视。
本文对2018年6月10−14日在泉州湾海域发生的一次链状裸甲藻（Gymnodinium catenatum）赤潮的消亡过程进行研究。在现场跟踪监测，共设置4个站位，进行6个航次海洋环境及浮游植物的调查。结合本文对泉州湾海域甲藻包囊的调查研究，探索休眠包囊与赤潮生消过程的关系。研究结果显示，赤潮发生时海况良好，水温和盐度分别介于27.1～28.2℃和29.7～31.4之间，活性磷酸盐和无机氮浓度分别介于未检出至0.045 4 mg/L和0.050～0.281 mg/L之间，赤潮生物密度与营养盐浓度没有呈现显著的相关关系，大风大浪是导致赤潮消亡的重要原因；赤潮消亡过程中共鉴定出浮游植物3门48属100种，硅藻门种类最多；赤潮消亡期间浮游植物群落结构发生变化，前期链状裸甲藻占绝对优势，最高密度达（7.02±0.11）×106 cells/L，后期中肋骨条藻（Skeletonema costatum）和旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）代替链状裸甲藻成为优势种，且浮游植物种类数明显增加；同时在泉州湾海域共鉴定甲藻包囊5大类37种和1种未定种，平均丰度为574 cysts/g，以异养型甲藻包囊为主；休眠包囊在赤潮生消过程中起着重要作用，赤潮消亡时形成休眠包囊，包囊数量会随着时间呈下降趋势，但仍有萌发的可能，具有重新暴发赤潮的潜在性，需要引起重视。
2022, 44(8): 133-141.
doi: 10.12284/hyxb2022156
摘要:
夜光藻（Noctiluca scintillans）藻华是我国近海常见的生态灾害，其暴发机制尚不明确。为探究营养条件在其形成机制中的作用，本文分析了几种常见饵料藻与同海域硅藻培养下夜光藻的种群增长，同时探究模拟海水混合与营养盐水平对其种群增长的影响。结果发现，不同饵料藻培养下，夜光藻种群增长有着显著差异，其中亚心形扁藻（Platymonas subcordiformis）组中夜光藻的平均增长率为（0.151±0.001）d−1，远高于其他饵料藻。海水混合对夜光藻种群增长有一定的促进作用，模拟海水混合时，部分实验组中夜光藻增长率显著高于静置实验组，其中微小海链藻（Thalassiosira minima）培养下的夜光藻种群增长率为（0.136±0.001）d−1，远高于除亚心形扁藻以外的其他实验组。随着营养盐水平的增加，与亚心形扁藻共培养的夜光藻种群增长出现明显的先增强后减弱的趋势，拟合结果表明，其种群增长符合Boltzmann模型，并与营养盐水平相关。结果表明，海水混合与营养盐输入引起的平潭海域微藻的快速繁殖在当地夜光藻藻华的形成机制中可能起着重要的作用。
夜光藻（Noctiluca scintillans）藻华是我国近海常见的生态灾害，其暴发机制尚不明确。为探究营养条件在其形成机制中的作用，本文分析了几种常见饵料藻与同海域硅藻培养下夜光藻的种群增长，同时探究模拟海水混合与营养盐水平对其种群增长的影响。结果发现，不同饵料藻培养下，夜光藻种群增长有着显著差异，其中亚心形扁藻（Platymonas subcordiformis）组中夜光藻的平均增长率为（0.151±0.001）d−1，远高于其他饵料藻。海水混合对夜光藻种群增长有一定的促进作用，模拟海水混合时，部分实验组中夜光藻增长率显著高于静置实验组，其中微小海链藻（Thalassiosira minima）培养下的夜光藻种群增长率为（0.136±0.001）d−1，远高于除亚心形扁藻以外的其他实验组。随着营养盐水平的增加，与亚心形扁藻共培养的夜光藻种群增长出现明显的先增强后减弱的趋势，拟合结果表明，其种群增长符合Boltzmann模型，并与营养盐水平相关。结果表明，海水混合与营养盐输入引起的平潭海域微藻的快速繁殖在当地夜光藻藻华的形成机制中可能起着重要的作用。
2022, 44(8): 142-150.
doi: 10.12284/hyxb2022142
摘要:
为探究富营养河口水体藻华粒级结构的调控机制，本研究利用枯水期珠江口上游河水、下游海水及其等比例混合水进行培养实验，跟踪监测水体中叶绿素a和营养盐的浓度变化，并利用稀释实验估算藻类生长速率（μ）和小型浮游动物的摄食速率（m），以阐明上行控制（营养盐刺激）和下行控制（摄食影响）对藻类粒级结构的影响。结果显示：营养加富能增加藻类的生物量，藻类群落的优势粒级由超微型和微型转换为小型；加富河水中μ维持2～3 d高值后下降，速率为（1.13±0.37）d−1，加富海水中μ逐步增加，速率为（1.06±0.16）d−1，加富混合水中μ轻微波动，速率为（0.58±0.14）d−1，总体上小型藻类μ最大。3组加富水体中m总体均先增大后下降，粒级差异不明显。藻类被小型浮游动物摄食率（m/μ）随粒级增大而减小，说明富营养刺激大粒级的生长，大粒级面临的被摄食压力较小。m/μ随藻类每日的比生长速率（µChl a）降低而增加，说明藻华前期由上行控制主导，后期下行控制作用相对加强。本研究表明，富营养化不仅能够改变藻华的生物量，而且能影响其粒级结构，初步阐明了富营养河口水体中藻华粒级结构的调控机制。
为探究富营养河口水体藻华粒级结构的调控机制，本研究利用枯水期珠江口上游河水、下游海水及其等比例混合水进行培养实验，跟踪监测水体中叶绿素a和营养盐的浓度变化，并利用稀释实验估算藻类生长速率（μ）和小型浮游动物的摄食速率（m），以阐明上行控制（营养盐刺激）和下行控制（摄食影响）对藻类粒级结构的影响。结果显示：营养加富能增加藻类的生物量，藻类群落的优势粒级由超微型和微型转换为小型；加富河水中μ维持2～3 d高值后下降，速率为（1.13±0.37）d−1，加富海水中μ逐步增加，速率为（1.06±0.16）d−1，加富混合水中μ轻微波动，速率为（0.58±0.14）d−1，总体上小型藻类μ最大。3组加富水体中m总体均先增大后下降，粒级差异不明显。藻类被小型浮游动物摄食率（m/μ）随粒级增大而减小，说明富营养刺激大粒级的生长，大粒级面临的被摄食压力较小。m/μ随藻类每日的比生长速率（µChl a）降低而增加，说明藻华前期由上行控制主导，后期下行控制作用相对加强。本研究表明，富营养化不仅能够改变藻华的生物量，而且能影响其粒级结构，初步阐明了富营养河口水体中藻华粒级结构的调控机制。
2022, 44(8): 151-168.
doi: 10.12284/hyxb2022138
摘要:
准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础，但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识，缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题，本文以西沙群岛羚羊礁为例，提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半自动化估算珊瑚礁面积的方法。首先快速目视确定地貌带分界线的粗略位置，然后利用基于梯度向量场的主动轮廓线模型（Gradient Vector Flow-Snake, GVF-Snake）实现这些分界线位置的自动精化，最后将不同时相的瞬时分界线转换为面要素进行多时相的融合，从而得到珊瑚礁的面积。基于53景Sentinel-2 多光谱成像仪（MSI）影像的实验表明，羚羊礁的总面积为17.22 km2（Landsat 8 陆地成像仪（OLI）用于方法稳定性的验证，得到的羚羊礁面积为17.29 km2），其中礁前斜坡、礁坪−潟湖坡、潟湖的面积分别为1.76 km2、10.29 km2、5.17 km2。该数值与实测数据具有较好的一致性。具体地，该方法获得的地貌带分界点与实测水深所指示分界点的位置偏差能控制在0.2～4.9 m的范围内（不超过0.5个像素），珊瑚礁最外轮廓线与30 m等深线的位置偏差亦在1个像素大小内（5.7～9.5 m），而估算面积与高分辨率WorldView-2影像解译得到的面积差异为0.02%。同时，该方法获得的珊瑚礁边界线的完整度、正确度、提取质量精度能够由单时相平均的60%、64%和54%分别提高至84%、83%和72%。此外，该方法能够减小基于不同遥感数据源的珊瑚礁面积估算结果的差异，即6景以上的多时相Sentinel-2 MSI和Landsat 8 OLI影像提取的珊瑚礁面积标准差分别不超过0.01 km2和0.05 km2，仅相当于珊瑚礁总面积的0.2%和0.5%。总而言之，该方法能够用低成本的10 m分辨率Sentinel-2 MSI和30 m分辨率Landsat 8 OLI影像获得接近1.8 m分辨率WorldView-2影像的面积估算精度，且具有良好的稳定性和可靠性。
准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础，但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识，缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题，本文以西沙群岛羚羊礁为例，提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半自动化估算珊瑚礁面积的方法。首先快速目视确定地貌带分界线的粗略位置，然后利用基于梯度向量场的主动轮廓线模型（Gradient Vector Flow-Snake, GVF-Snake）实现这些分界线位置的自动精化，最后将不同时相的瞬时分界线转换为面要素进行多时相的融合，从而得到珊瑚礁的面积。基于53景Sentinel-2 多光谱成像仪（MSI）影像的实验表明，羚羊礁的总面积为17.22 km2（Landsat 8 陆地成像仪（OLI）用于方法稳定性的验证，得到的羚羊礁面积为17.29 km2），其中礁前斜坡、礁坪−潟湖坡、潟湖的面积分别为1.76 km2、10.29 km2、5.17 km2。该数值与实测数据具有较好的一致性。具体地，该方法获得的地貌带分界点与实测水深所指示分界点的位置偏差能控制在0.2～4.9 m的范围内（不超过0.5个像素），珊瑚礁最外轮廓线与30 m等深线的位置偏差亦在1个像素大小内（5.7～9.5 m），而估算面积与高分辨率WorldView-2影像解译得到的面积差异为0.02%。同时，该方法获得的珊瑚礁边界线的完整度、正确度、提取质量精度能够由单时相平均的60%、64%和54%分别提高至84%、83%和72%。此外，该方法能够减小基于不同遥感数据源的珊瑚礁面积估算结果的差异，即6景以上的多时相Sentinel-2 MSI和Landsat 8 OLI影像提取的珊瑚礁面积标准差分别不超过0.01 km2和0.05 km2，仅相当于珊瑚礁总面积的0.2%和0.5%。总而言之，该方法能够用低成本的10 m分辨率Sentinel-2 MSI和30 m分辨率Landsat 8 OLI影像获得接近1.8 m分辨率WorldView-2影像的面积估算精度，且具有良好的稳定性和可靠性。
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