热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2021年第4期

• 珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”的潮波传播特征*

  谢梅芳, 张萍, 杨昊, 傅林曦, 王恒, 蔡华阳, 杨清书

  珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”是珠江河口“网-湾”系统中的特殊地貌结构, 属潮优型河口, 潮波传播受河口湾地形辐聚效应、口门转换效应、潮汐通道辐散效应和底床摩擦等显著影响, 其时空变化复杂。本文根据珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”的代表潮位站(赤湾、泗盛围和黄埔)1990—2016年逐日高、低潮位资料, 采用经典调和分析方法提取出主要天文分潮的调和常数, 通过计算获得了分潮振幅梯度及传播速度, 并在此基础上分析了伶仃洋河口湾(赤湾-泗盛围)、潮汐通道(泗盛围-黄埔)和总程(赤湾-泗盛围-黄埔)的潮波传播时空特征。结果表明: 全日分潮的振幅梯度和传播速度年均变化率均比半日分潮大, 其中K1和O1分潮的振幅梯度平均每年分别增加9%和18%, 传播速度每年均增加1.4%; M2和S2分潮的振幅梯度平均每年分别增加3%和6%, 传播速度每年均增加1%。人类活动导致地形异变, 进而驱动潮波亦发生突变, 伶仃洋河口湾和潮汐通道的M2分潮传播速度突变年份不同, 分别为2009年和2000年。潮波传播速度突变后, 伶仃洋河口湾、潮汐通道两区段的传播速度和振幅梯度的关系也发生了变化。

• 采掘坑位置对珊瑚礁海岸波浪传播变形影响试验

  旷敏, 姚宇, 陈仙金, 张起铭, 蒋昌波

  为研究珊瑚礁坪上采掘坑位置变化对珊瑚礁海岸波浪传播变形的影响, 本文通过物理模型试验测试了采掘坑在不同位置和无坑情况下一系列不规则波工况的波浪特征。结果表明, 随着采掘坑位置朝岸线附近移动直至无坑时, 岸线附近的短波波高逐渐减小; 采掘坑的存在减弱了岸线附近的低频长波波高, 当采掘坑位于岸线附近时, 长波波高还受到局部水深增加的影响而进一步减弱。采掘坑从礁缘移动至岸线附近直到无坑时, 岸线附近的增水逐渐增大, 这种趋势在礁坪水深较大时更为明显。通过相干函数分析, 证明了礁坪上低频长波是由于短波群破碎点的移动而产生, 采掘坑位置的变化对低频长波的产生无明显影响; 通过传递函数分析, 验证了礁坪上的低频长波存在一阶共振放大效应, 采掘坑的存在减弱了这种放大效应, 当坑位于礁坪中间和岸线附近时, 这种减弱效应更为显著。

• 两株溶藻弧菌噬菌体的生理特性和基因组研究

  钟宛宣, 杨芸兰, 李祥付, 徐杰

  利用噬菌体治疗水产养殖细菌病害具有专一性强、自我增殖能力强等优点, 可以有效减少对环境的污染。为了获得可防治水产病原体溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)的生物杀菌剂, 本研究以Vibrio alginolyticus ATCC 17749T为宿主, 从福建省东山岛的对虾养殖场与水产市场污水环境中分离得到两株巨型噬菌体vB_ValM_R10Z和vB_ValM_R11Z, 并分别从噬菌体形态、宿主范围、生命周期和基因组信息等方面进行了鉴定和分析。实验结果显示, 噬菌体R10Z和R11Z具有相似的噬菌斑形态和电镜形态, 属于肌尾噬菌体; 除宿主之外, 噬菌体R10Z和R11Z均能侵染另一株欧文氏弧菌Vibrio owensii JL3186; 两株噬菌体均对氯仿不敏感, 表明其衣壳蛋白不含脂类物质; 噬菌体R10Z和R11Z的潜伏期均为20min, 但裂解量却相差一倍, 分别为45PFU·cell-1和114PFU·cell-1; 两株噬菌体的基因组大小分别为247167bp和246831bp, G+C含量分别为41.30%和41.33%, 两者基因组相似性达99.45%, 均未检测出毒力基因与抗药性基因; 系统发育分析显示两株噬菌体均属于Myoviridae(科), Tevenvirinae(亚科), Schizotequatrovirus(属), 同源基因在环境中分布广泛。两株噬菌体性状优良, 在水产病害的噬菌体治疗领域具有重要的研究价值和潜在的应用价值。

• 海南三亚鹿回头虫黄藻(Effrenium voratum)的形态学和系统发育学研究*

  龙超, 罗肇河, 韦章良, 杨芳芳, 李茹, 龙丽娟

  本文对分离于我国海南三亚鹿回头海域的两株虫黄藻SYSC-14-11和SYSC-2-8进行了分类学研究。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和分子生物学方法描述了两株藻的形态和系统发育特征, 并与世界其他地理区系的Effrenium属虫黄藻进行了差异性比较, 发现本研究中的两株虫黄藻的形态和系统发育特征与Effrenium属虫黄藻模式种Effrenium voratum基本一致, 推测本文中的两株Effrenium属虫黄藻均为E. voratum。本研究丰富了我国热带海域虫黄藻的物种多样性, 为完善我国的虫黄藻种质资源奠定了基础。

• 塞舌尔角毛藻的形态学再描述和分子系统学分析

  牛彪彪, 翟梦怡, 李扬

  塞舌尔角毛藻(Chaetoceros seychellarus)属于硅藻门角毛藻属有色角毛藻亚属, 为全球罕见种。以往有关塞舌尔角毛藻的研究报道多限于光学显微镜观察, 对其形态学认知仍不完整, 系统学研究也尚属空白。本文从我国台湾海峡和海南岛三亚海域采集了塞舌尔角毛藻, 并在实验室建立了单克隆培养株系, 利用光镜、扫描电镜对其形态学特征进行了较为详尽的观察, 基于核糖体大亚基(large subunit ribosomal DNA)D1~D3区序列, 分析了其系统学信息。塞舌尔角毛藻的典型特征是链状群体直, 窗孔呈矩形, 壳面具有两个唇形突。分子系统树显示, 塞舌尔角毛藻与丹麦角毛藻构成姐妹支, 依据形态学建立的北方组呈现多系起源, 后续有待加以修订。

• 南海珊瑚礁海域黑缘尾九棘鲈生物学特征初步研究

  洪小帆, 陈作志, 江艳娥, 张俊, 王欢欢, 李媛洁, 李纲

  根据2018—2019年在南沙群岛和西沙群岛珊瑚礁海域采集的礁栖鱼类黑缘尾九棘鲈(Cephalopholis spiloparaea)样本, 对其群体结构、性腺成熟度、摄食强度、肥满度、年龄与生长等生物学特征进行了初步研究, 通过对比分析了南海这两个珊瑚礁海域中黑缘尾九棘鲈生物学特征的地理差异。结果表明: 在南沙海域和西沙海域中黑缘尾九棘鲈的平均体长分别为105.5±10.5mm和110.4±13.1mm, 两海域间的体长和体质量分布均具有极显著的差异(P0.05); 由von Bertalanffy生长方程计算所得的生长参数显示, 南沙海域的黑缘尾九棘鲈比西沙海域的体型相对较小、生长速度相对较快; 两海域黑缘尾九棘鲈的性腺成熟度均以Ⅱ期为主, 且西沙海域样本性腺成熟比例高于南沙海域; 摄食等级以1级为主, 两个海域间的摄食等级分布无显著性差异(P>0.05); 与西沙群岛海域相比, 南沙群岛海域的黑缘尾九棘鲈群体表现出肝体比较低的特征。

• 南海软珊瑚共附生真菌Aspergillus sp. EGF15-0-3苯甲醛类化合物研究*

  刘炳新, 韦霞, 肖细姬, 张琪, 张翠仙

  本文研究了具有克服肿瘤耐药活性的软珊瑚共附生真菌Aspergillus sp. EGF 15-0-3苯甲醛类化学成分。采用硅胶柱层析、十八烷基硅烷键合硅胶层析、Sephadex LH-20层析、高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)等多种方法进行分离纯化; 通过核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance, NMR)、质谱(mass spectrometry, MS)等现代波谱分析及物理常数对照等方法进行结构鉴定; 采用MTT法对苯甲醛部位和单体化合物进行克服肿瘤耐药活性研究。从EGF15-0-3的苯甲醛部位共得到9个苯甲醛类化合物, 结构依次为flavoglaucin (1)、tetrahydroauroglaucin (2)、isoaspergin (3)、 isotetrahydroauro-glaucin (4)、dihydroauroglaucin (5)、isodihydroauroglaucin (6)、2-(1',5'-heptadienyl)-3, 6-dihydroxy-5-(3''-methyl-2''-butenyl) benzaldehyde (7)、auro-glaucin (8)和2-(2',3-epoxy-1'-heptenyl)-6-hydroxy-5- (3''methyl-2''-butenyl) benzaldehyde (9)。体外克服肿瘤耐药活性研究表明, 苯甲醛类化合物9具有较强的克服肿瘤耐药活性, 可能是由于其结构2位烷基侧链与3羟基形成吡喃环所致。

• 北部湾养殖牡蛎体内异养细菌数量及其耐药性研究

  李炳, 王瑞旋, 张立, 罗帮, 牟红莉, 王江勇

  为了探究北部湾养殖区域香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)体内的异养细菌和弧菌数量及其耐药概况变化, 对不同养殖场牡蛎体内的异养细菌进行分离培养, 并统计其数量, 通过药敏纸片扩散等方法研究了细菌的耐药状况。结果显示: 牡蛎在高死亡率养殖环境中体内的异养细菌[(8.6±0.4)×106CFU·g-1]和弧菌[(9.5±0.4)×105CFU·g-1]数量较高, 在中死亡率环境中体内的异养细菌[(6.9±0.2)×106CFU·g-1]和弧菌[(4.5±0.6)×105CFU·g-1]数量次之, 在低死亡率养殖环境中体内的异养细菌[(3.3±0.1)×106CFU·g-1]和弧菌[(2.5±0.6)×105CFU·g-1]数量最低。耐药细菌主要为革兰氏阴性菌, 对β-内酰胺类(青霉素)、糖肽类(万古霉素)的耐药率较高, 对四环素类(四环素、多西环素)的耐药率次之, 对氨基糖苷类(链霉素、庆大霉素、妥布霉素、新霉素)、大环内酯类(红霉素)、喹诺酮类(诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星、恩诺沙星)的耐药率较低。在高死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占79.7%, 其耐药谱型(48种)较广; 在中度死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占66.2%, 其耐药谱型为30种; 在低死亡率环境中牡蛎体内的多重耐药菌占58.4%, 其耐药谱型为17种。本文探究了牡蛎死亡率与其体内异养细菌数量和细菌耐药性的关系, 结果显示牡蛎在高死亡率环境中体内的耐药细菌数量多、耐药谱型较广, 低死亡率环境中牡蛎体内的耐药细菌数量较少, 异养细菌数量与牡蛎死亡率呈正相关关系, 两者相关系数为0.996。

• 南海典型珊瑚礁生态系统健康评价方法研究

  吴莹莹, 雷新明, 黄晖, 张浴阳, 丁德文

  本研究基于系统复杂性原理, 提出了南海典型珊瑚礁生态系统健康评价方法——组织力及系统功能评价法。该方法的评价框架包括珊瑚礁生态系统结构及功能、珊瑚礁生态系统与其他海洋生态系统间关系、与人类社会生态系统间关系、珊瑚礁生态系统发展制约因素等四大模块; 评价指标体系分为目标层、准则层、因素层、要素层等6个层级共计67个指标。同时, 本研究系统地提出了珊瑚礁生态系统健康评价的流程, 提高了珊瑚礁健康评价工作的规范性和时效性。应用组织力及系统功能评价法对2011—2018年西沙群岛珊瑚礁生态系统进行了健康评价, 结果显示自2011年起健康指数年均下降2.3%~2.4%, 除2012年、2015年健康指数稍有回升外, 其余年份均呈下降走势, 整体评价为亚健康状态。根据七连屿周边岛屿的实地考察和居民生活问卷调查结果, 2006—2008年的渔业发展、2012年的海星泛滥和2014—2015年的岛礁建设均对珊瑚礁生态系统造成了较大影响, 使10年内渔业产量下降了50%~80%。这与应用组织力及系统功能评价法的评价结果相吻合, 侧面验证了该评价方法的科学性和可行性。

• 南海南沙海槽深部热状态及其构造意义

  任自强, 施小斌, 王晓芳, 赵鹏, 谌永强

  南沙海槽是古南海俯冲消亡、南沙地块与婆罗洲碰撞的关键区域, 其构造演化史记录了南海前世今生的重要信息。为深入认识对其构造变形有重要影响的南沙海槽深部热状态, 本文首先利用热传输方程分析了滑坡体快速堆积的热披覆效应对海槽底部深水区海底观测热流的影响, 然后利用磁异常的频谱分析技术获取南沙海槽及其邻区的居里面深度。结果表明, 受沉积物快速堆积的影响, 南沙海槽底部深水区文莱滑坡范围内现今海底热流测量值仅为深部背景热流的60%~77%, 推测该区深部背景热流约为77~98mW·m-2; 南沙海槽内居里面深度一般小于16km, 比位于其北侧的南沙岛礁区居里面深度(18~24km)小。现今南沙海槽区深部具有较高的背景热流, 该区较高的热状态与其地壳强烈减薄特征对应, 是华南陆缘裂陷和南海形成演化的结果。

• 基于风暴水流能量分布对海南岛小东海珊瑚巨砾成因的分析*

  王媛琪, 杨阳, 周亮, 汪亚平, 高抒

  波致水流的能量差异有助于风暴和海啸巨砾的区分。本文基于这一思路, 进行风暴波浪和波致水流的能量分析, 给出海岸珊瑚巨砾在风暴潮期间以推移质方式输运的动力学过程表达, 推算出风暴巨砾的理论输运距离。结合海南岛极端事件历史记录, 得出海南岛小东海风暴巨砾在礁坪的分布格局, 并与该海区的巨砾实际分布进行对比。结果表明, 小东海风暴巨砾分布与巨砾的质量、形状及风暴潮能量密切相关。研究区现场观测的大部分巨砾沉积分布符合风暴巨砾的理论空间分布格局, 因而判断其为风暴潮成因堆积。未来经过模拟假设条件的完善, 并构建相应海啸水流输运模式, 可形成用以区分风暴、海啸巨砾的完整判据。

• 福建海坛海峡赤潮灾害潜在生态风险评估

  王会芳, 黄秀清, 刘建华, 徐美娜, 蒋芸芸, 邱桔斐

  基于赤潮灾害风险评估理论和海坛海峡的浮游生物与水文常规监测数据, 采用层次分析法(AHP, Analytic Hierarchy Process)构建了海坛海峡赤潮灾害风险评估指标体系, 运用熵值法与变异系数法组合赋予权重, 建立了较为合理可信的评估模型, 并初步给出了海坛海峡赤潮灾害生态风险等级区划图。结果表明: 春季, 中级-较高级风险区主要分布在海峡北部, 海峡南部主要为低风险等级; 夏季, 较高级风险区存在于南部, 绝大部分海区属低风险海域; 秋季, 以低中风险等级为主, 中级风险区主要分布在海峡的西北部与东南部; 冬季, 较高级与高级风险海域位于海峡的西北部和东北部。研究海域的富营养化程度较高, 且富营养化指数权重较大, 减少氮磷入海可降低致灾、孕灾危险度, 进而能够降低赤潮灾害发生的风险。通过多年的赤潮事件结合验证表明, 赤潮发生的时空特征与致灾危险度分布具有较好的关联性。

• 湛江湾内湾环境容量计算与排污治理

  石泳昊, 贾良文, 张恒, 林怡彤

  本文基于TELEMAC-MASCARET数值模型系统, 将主要污染物作为示踪剂加入到二维水动力模型中, 采用模型试算法计算了湛江湾内湾环境容量, 并在环境容量计算和陆源污染调查的基础上, 提出了排污治理的措施。计算结果显示, 2019年湛江湾内湾排污口污染物COD (Chemical Oxygen Demand)、DIN (Dissolved Inorganic Nitrogen)、DIP(Dissolved Inorganic Phosphorus)和石油类的环境容量分别为11721t·a-1、1388t·a-1、141t·a-1和326t·a-1, 排污口点源污染物COD、DIN、DIP和石油类的剩余环境容量总量分别为10426t·a-1、213t·a-1、70t·a-1和314t·a-1。根据这一结果, 本文认为应削减南调街麻屈垉、龙头镇消坡垉出入水口、坡头区科技产业园官渡园区和湛江市城市污水处理有限公司坡头水质净化厂排污口超标水质因子的排放量, 同时提出了相应的排污治理对策: 污水处理、管网建设、新建污水处理厂、排污口调配。

• 海洋动物营养生态位研究方法及其应用

  李云凯, 陈子昂, 贡艺, 陈新军

  食物资源对海洋动物的生存和繁衍至关重要。海洋动物的营养生态位描述了其在海洋生态系统中的生态地位及功能, 对分析种间关系和资源分配模式、了解群落结构与功能具有重要的指示作用。本文在整理近30年来国内外相关研究的基础上, 系统归纳了当前海洋动物营养生态位研究的主要方法(胃含物分析、整体组织稳定同位素分析、脂肪酸组成分析和特定化合物稳定同位素分析)及其应用领域, 着重归纳总结了量化营养生态位宽度和重叠的生态模型, 并分析了各营养生态位评估方法的优势和局限性。同时在此基础上, 对今后研究方向提出了展望, 以期为我国海洋动物摄食生态学相关研究工作提供参考。