热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2019年第6期

• 珊瑚礁生态系统修复研究进展

  龙丽娟, 杨芳芳, 韦章良

  健康的珊瑚礁生态系统具有造礁、护礁、固礁、防浪护岸、防止国土流失的功能。同时, 珊瑚礁生态系统生物多样性极高, 被称为海洋中的“热带雨林”。我国南海拥有200多个珊瑚岛、礁与沙洲, 是世界海洋珊瑚礁最丰富的区域之一。近年来, 由于全球气候变化和围填海等人类活动的影响, 珊瑚礁生态系统受到了不同程度的影响或破坏, 危及海洋生态与岛礁安全, 珊瑚礁生态系统的修复至关重要。本文对珊瑚礁生态系统的现状、修复方法及存在的问题进行了总结, 并在此基础上创新性地提出了基于系统的珊瑚礁多维生态系统修复模式并付诸实践, 以期提供更有效的珊瑚礁生态系统修复新方法。

• 南海北部夏季叶绿素a分布规律及影响因素

  杨威, 董园, 俎婷婷, 刘长建, 修鹏

  采用2002—2016年6—9月Aqua/MODIS叶绿素a产品分析珠江冲淡水在南海北部生态效应的季节及年际变化特征。6月来自陆源的营养物质在西南季风作用下向河口以东陆架区输运, 浮游植物增殖, 叶绿素a含量增大; 7月河口以东高浓度叶绿素a覆盖面积达到最大; 8月在减弱的珠江径流和环境风场共同影响下, 口门外海高浓度叶绿素a覆盖面积明显减小; 9月北部陆架区处于东北季风影响之下, 河口以西覆盖面积逐渐增大。通过线性回归分析可知, 珠江径流量是口门外海高浓度叶绿素a覆盖面积的主要影响因素, 且这种影响有一个月左右的滞后效应。显著大于(小于)多年平均的珠江径流量和环境风场等因素共同作用, 导致2008(2004)年表现为高浓度叶绿素a覆盖面积的极大值(极小值)年份。叶绿素a在南海北部陆架区的时空变化特征主要受冲淡水过程影响, 订正过的卫星叶绿素a产品可以用来讨论珠江冲淡水的季节及年际变化。

• 南海岛礁周边海域表面叶绿素浓度的时空特征

  陈武阳, 李骏旻, 何庆友, 唐世林, 施平

  南海海域内岛礁众多, 渔业资源丰富, 而目前针对岛礁周边海区生态要素开展的研究仍较少。本文利用近20年多卫星融合水色遥感数据, 分析了南海38个主要岛礁周边区域海面叶绿素浓度的空间分布、季节变化和年际变化特征。结果表明, 岛礁周边普遍存在叶绿素浓度高值区, 其浓度约在离岛礁5个等效半径外降至海区背景水平。岛礁周边海域的叶绿素(相对于背景值的)浓度异常受海区背景值影响, 两者在南海的空间分布格局与背景值基本一致: 在平均温度较低、季风强度较大的东沙、西沙海区, 叶绿素浓度异常高于温度较高、季风强度相对较弱的中沙、南沙海区。叶绿素浓度呈现出明显的季节变化和年际变化特征, 一般在冬季风期间升高, 而在夏季风爆发前降至最低; 在El Ni?o次年随海温升高和季风减弱而下降, 在La Ni?a次年则相反。岛礁周边的叶绿素浓度异常受到温度变化的影响, 随着近年来海温变化幅度加大, 其年均水平呈显著下降趋势(P=5.05×10 -5)。这些结果可为我国岛礁区域渔业资源的开发和管理提供信息支持。

• 台风登陆广东沿海前后亮温相对功率谱的变化特征分析

  章鑫, 陈明玉

  在2008—2017年间登陆广东沿海的台风多达25个, 但台风登陆区域周边出现的热辐射异常现象并未引起太多关注。本文利用中国静止气象卫星FY-2C/2E红外遥感亮温资料, 对台风登陆引起的热辐射异常进行分析, 并使用亮温相对功率谱对台风登陆前后热辐射时空分布进行量化。研究发现: 伴随台风的登陆, 大于5倍以上背景值的亮温相对功率谱经历了产生—增加—极大值—减弱—消亡的过程, 其持续时间长于台风过程; 亮温相对功率谱增强的区域与台风登陆路径有一定的相关性, 受限于陆地条件和海洋热量供给; 通过分析台风登陆路径和台风登陆过程中亮温相对功率谱变化趋势可知, 台风登陆前后热辐射持续10~20d, 期间的热异常都与台风过程相关。台风登陆导致热辐射的机制可能与海洋表面降温、水汽聚集等因素有关, 即台风吸收的海洋热量随环流上升过程被海—气相互作用所调制, 导致不同频段和区域出现热辐射差异。

• 人类活动影响下的钦州湾近期滩槽冲淤演变特征

  杨留柱, 杨莉玲, 潘洪州, 刘超群, 喻丰华

  根据1980年代以来水下地形数据和遥感影像资料, 综合运用遥感与地理信息系统(geographic information system, GIS)、数值模拟等技术手段, 分析了钦州湾近期高强度人类活动影响下的滩槽平面变化和冲淤演变特征, 从动力地貌角度对演变原因进行了探讨。研究表明, 内湾茅尾海近期整体淤积, 2m等深线以浅的高滩淤积强度显著大于其他水域, 局部槽道由于人工采砂和潮流动力增强而出现冲刷。外湾整体以淤积为主, 但强度小于内湾, 滩和槽的冲淤特征差异显著, 西航道、中水道和边滩淤积, 中滩和东航道冲刷。高强度人类活动前后钦州湾涨、落潮量分别减少约4.59%和4.04%, 潮流动力减弱, 导致茅尾海不断淤积; 外湾中部岸线向海大幅推进, 使得中滩涨落潮流流势集中, 潮流速普遍增加0.1~0.2m·s -1, 是中滩大范围冲刷的主要原因; 东航道浚深后, 中槽涨落潮流向东航道产生归槽, 导致潮流动力减弱, 中槽萎缩。水平Kelvin数变化表明, 人类活动对外湾东航道和中水道的影响最大, 东航道稳定性增强, 中水道持续萎缩; 西航道受到影响较小, 稳定性基本保持不变。

• 安达曼海浮游有孔虫群落对全新世海洋环境变化的响应

  张玲芝, 向荣, 唐灵刚, 杨艺萍, 钟福昌

  通过对安达曼海重力柱ADM-C1的浮游有孔虫群落分析, 探讨了该区全新世以来的海洋环境演化。研究发现, 该区浮游有孔虫群落总体以热带暖水种Globigerinoides ruber、Globigerinoides sacculifer、Neogloboquadrina dutertrei和Pulleniatina obliquiloculata等为主。其中G. ruber的相对丰度从早全新世至今呈逐渐降低的趋势, G. sacculifer则呈大致相反的变化趋势。N. dutertrei的相对丰度从11—7.9ka BP较高, 到7.9—3.8ka BP偏低, 3.8ka BP以来又逐渐升高。而P. obliquiloculata的变化趋势则与N. dutertrei大致相反。研究认为, 安达曼海不存在与冲绳海槽类似的晚全新世普林虫低值事件。浮游有孔虫群落Q型因子显示全新世海洋环境呈现三个明显的阶段变化: 早全新世 11—7.9ka BP期间, 浮游有孔虫群落以G. ruber、N. dutertrei与G. bulloides为主, 反映了该阶段较强的夏季风降水会导致表层水体盐度较低, 同时冬季风的影响相对较强; 7.9—3.8ka BP期间, 以G. ruber、P. obliquiloculata和Globigerinella aequilateralis为主, 指示水体盐度仍然较低, 同时次表层属种显著增多, 对应了该阶段强盛的印度夏季风, 上层海水混合强烈; 3.8—0ka BP期间, 以G. sacculifer、N. dutertrei和P. obliquiloculata为主要特征属种, 而G. ruber相对丰度明显下降, 表明该时期表层海水的盐度有显著上升, 对应了印度夏季风降水的明显减弱。安达曼海浮游有孔虫群落所呈现的全新世海洋环境阶段性变化和陆地夏季风记录有很好的一致性, 也与该孔敏感粒级组分所反映的印度季风的强度变化一致, 表明热带边缘海区的有孔虫群落组合可以很好地响应区域海洋环境变化。

• 基于耳石微结构的南海鸢乌贼日龄和生长研究

  刘玉, 王雪辉, 杜飞雁, 刘必林, 张鹏, 刘梦娜, 邱永松

  年龄和生长速度等参数是渔业资源评估和管理的基础。鸢乌贼生命周期短、生长速度快。为研究鸢乌贼的日龄和生长, 利用2016年10月—2017年9月灯光罩网作业方式采集的南海鸢乌贼样本, 通过耳石微结构研究南海鸢乌贼不同种群、性别间的日龄组成和生长的差异, 结果表明: 1) 鸢乌贼中型群日龄范围48~125d, 优势日龄61~80d, 雌雄个体日龄组成差异显著; 微型群日龄范围44~95d, 优势日龄51~70d, 雌雄个体日龄组成差异极显著。2) 鸢乌贼中型群孵化时间为2016年7月—2017年7月, 1月和7—8月为孵化高峰期; 微型群孵化时间为2016年6—10月和12月至翌年2月, 1月和8月为孵化高峰期。3) 中型群雌雄胴长、体质量与日龄分别符合对数和线性关系; 微型群雌雄胴长与日龄分别符合对数和Logistic关系, 而体质量与日龄符合Logistic关系。4) 南海鸢乌贼微型群生长速度大于中型群, 微型群雄性个体生长速度大于雌性, 而中型群雄性个体生长速度小于雌性。通过对耳石生长纹的分析, 了解鸢乌贼的日龄组成、推算孵化时间、选出合适的生长方程及估算生长速度, 为渔业生物学提供基础资料。

• 南海北部滨珊瑚骨骼微生物侵蚀

  赵宽, 张婷, 陈天然

  微生物对珊瑚骨骼的侵蚀作用相对肉眼可见的大型生物侵蚀更加隐蔽, 研究也相对稀少, 国内更是空白。本文对采自涠洲岛、大亚湾以及西沙琛航岛的滨珊瑚骨骼切片在扫描电镜下开展微生物侵蚀研究。在涠洲岛和大亚湾的滨珊瑚骨骼切片中存在微生物侵蚀形成的“橘色条带”, 可能与当地水体富营养化有关, 而琛航岛的样品中则没有类似的条带。扫描电镜观察发现, 这些“橘色条带”为内生藻Ostreobium quekettii, 是一种热带珊瑚礁区常见的侵蚀微生物。O. quekettii侵蚀的珊瑚骨骼结构被破坏, 其厚度减小, 孔隙率提高了1.54%至6.76%、抗压强度下降了27.1%至51.2%, 使得珊瑚骨骼变得更加“疏松”, 且在整个骨骼次表面形成了一层“骨质疏松层”。该种侵蚀微生物扮演了“先行者”的角色, 使珊瑚更容易被大型生物侵蚀, 而大型生物侵蚀又会进一步促进微生物侵蚀, 该“正反馈效应”正好解释了在富营养化的南海北部发现的珊瑚骨骼内侵蚀加剧的现象。

• 形态学和SNP标记分析马氏珠母贝杂交子代及其亲本群体的遗传结构

  黄景, 潘肖兰, 许濛, 刘文广, 张华, 何毛贤

  马氏珠母贝是重要的海水养殖贝类, 为了探究繁育亲本及其子代的遗传结构和关系, 本研究运用多元性形态学和SNP标记对马氏珠母贝母本深圳群体、父本海南群体和其杂交子代F1的外部形态和分子遗传结构进行分析。结果发现, 3个群体的综合判别率为72%, F1和母本群体的形态差异最小, 父本群体与母本、F1的形态差异较大。采用HRM法 (high resolution melting) 应用4个SNP位点对这3个群体进行分型, 3个群体的平均观测杂合度Ho和期望杂合度He分别为0.2110~0.2879和0.3317~0.4685, F1的杂合度高于两个亲本; 平均多态信息含量PIC值为0.2643~0.3556, 呈现中等程度遗传多样性。F1与母本之间的基因流Nm最大(7.7701), 遗传距离最小(0.0546), 亲缘关系最近; 两个亲本之间的Nm最小(1.9662), 遗传距离最大(0.1759)。rs8位点可以判别两个亲本群体, 可作为特异性的标记。该结果可以为马氏珠母贝群体遗传结构鉴别、育种群体管理提供指导。

• 金钱鱼鳃细胞系的建立及其生长特性的初步研究

  周佳楠, 苏冒亮, 张俊彬

  鳃是鱼类渗透压调节的主要器官, 鳃细胞的培养技术的建立可以为鱼类渗透压调节机理研究提供重要的实验手段和研究方法。金钱鱼(Scatophagus argus)作为一种广盐性鱼类, 是研究渗透压调节机制的理想动物模型。本研究采用胰蛋白酶消化法进行了金钱鱼鳃细胞的体外培养, 确定该类细胞原代和传代培养的最优条件, 分析了其生长特性。结果表明, 金钱鱼鳃细胞系在28℃, 含有20%胎牛血清(fetal bovine serum, FBS)的L-15培养基中生长最佳, 2~4d即可传代, 传代后可稳定培养, 命名为SG。在传代培养过程中, 对其增殖情况进行分析, 发现SG细胞群体倍增时间为40.8h。正常传代的SG细胞冻存、复苏后, 经台盼蓝染色测得细胞存活率约为87%。鳃细胞直接同水体环境接触, 具有高效的渗透压调节能力。环境盐度变化时, 鳃细胞启动渗透压胁迫应答机制, 维持内环境稳态。本研究对SG细胞进行渗透压刺激后, 检测其增殖情况并观察形态变化。分析表明, SG细胞在分别为150和600mOsmol·kg -1的低渗和高渗胁迫后均可增殖, 且低渗胁迫后的增殖速度是高渗胁迫的1.5倍。渗透压胁迫后SG细胞的形态观察结果显示, 低渗培养基胁迫后细胞体积发生膨胀而高渗条件下细胞体积发生皱缩。由此推断SG细胞具有较强渗透压耐受性, 且低渗耐受能力强于高渗。SG细胞系的建立为金钱鱼渗透压应答机制和相关基因功能的研究提供了基础实验材料。

• 小球藻EC04产胞内多糖条件优化及抗氧化活性研究

  杨海燕, 李洁琼, 刘红全, 黄小燕, 许钟涛, 罗远康, 禤金彩, 龙寒

  小球藻胞内多糖等活性物质具有多种重要生物活性和生理功能。为提高小球藻EC04胞内多糖的产率, 采用单因素实验和L9(3 4)正交实验优化对其培养条件进行优化。在暗光比12∶12、温度24±1℃和2000Lux光照条件下, EC04产胞内多糖的最佳条件为: MgSO4·7H2O浓度112.5mg·L -1, K2HPO4浓度60mg·L -1, NaNO3浓度1.2g·L -1, 维生素B1浓度0.5mg·L -1, 维生素B12浓度0.1μg·L -1。在此条件下, EC04产糖率为271.74mg·g -1, 细胞密度为48.027×10 6cells·mL -1, 与基础培养基相比分别提高了97.49%和34.91%。添加VB1、VB12等也在不同程度上影响小球藻胞内多糖产率。对所提取胞内多糖进行抗氧化活性初探, 结果表明其具有一定的自由基的清除能力, 对DPPH·(1-二苯基-2-三硝基苯肼)和·OH(羟自由基)的最大清除率分别达到了82.32%和64.27%。