海滨湿地碱蓬地上鲜生物量高光谱估算研究

为促进海滨湿地生态系统的健康可持续发展,以海滨湿地碱蓬为研究对象,利用便携式地物光谱仪测量碱蓬的反射光谱,应用称重法测定碱蓬的地上鲜生物量,定量分析碱蓬地上鲜生物量与其反射光谱变换形式之间的相关性,并应用线性或非线性模拟法构建海滨湿地碱蓬生物量估算模型。研究结果表明:碱蓬地上鲜生物量与变量(R800–R635)/(R800+R635)之间的相关性最大,以该变量构建的碱蓬生物量线性回归模型精度最高。该研究为海滨湿地脆弱生态定量遥感监测提供技术支撑。     

Study on the carbon, nitrogen and phosphorus uptake flux of Suaeda salsa in the Bohai Sea District

主要调查环渤海湿地的盐地碱蓬对碳、氮、磷的吸收通量.调查表明,环渤海湿地的盐地碱蓬面积为7397 hm2.2009年7月、10月和11月盐地碱蓬总生物量(干重)分别为2.104× 104t、2.615×104t和1.523×104t.7月、10月和11月,盐地碱蓬对碳的吸收通量分别为6577 t、8538 t和5713 t;对氮的吸收通量分别为201.2 t、278.6 t、177.7 t;对磷的吸收通量分别为17.00 t、32.40 t、16.60 t;盐地碱蓬对碳、氮、磷的最大吸收通量均为10月.     

种植盐地碱蓬修复滨海盐渍土效果的研究

利用盐生植物——盐地碱蓬进行天津河口滨海盐碱地的生物修复。通过比较种植盐地碱蓬土壤和对照土壤的电导率、有机质和微生物数量的差异等研究了其修复效果。结果表明，种植区碱蓬根际土壤的电导率与对照土壤相比下降了13％；有机质和总氮与对照土壤相比分别增加43％和18％；根际土壤的微生物数量明显增加，放线菌和真菌分别比对照增加了5倍和16倍。根际微生物优势种群的盐耐受性结果显示，部分根际土壤的优势种群的盐耐受性明显下降，耐盐性较低的微生物种群已成为优势种群。以上结果表明，种植盐地碱蓬对改善滨海盐碱地的生态有明显的效果。     

双台子河口芦苇湿地盐分离子空间变化与植物群落退化演替关系

以双台子河口芦苇湿地为研究对象,对2009年10月野外调查所获取的土壤、植物样品进行室内分析,研究盐分离子和植被群落退化演替的关系。结果表明:根据芦苇生物量、覆盖度、株高3项生长指标变化,研究区芦苇群落退化演替的顺序为芦苇—芦苇/补血草—芦苇/碱蒿—芦苇/碱蓬—獐茅/翅碱蓬—翅碱蓬。随着退化演替的进行,翅碱蓬群落的各盐分离子含量显著高于其他五种植物群落的含量。电导率与芦苇生物量、株高呈显著负相关,与土壤易溶盐离子(除CO2-3)呈极显著正相关(P0.01)。说明各盐分离子通过影响电导率而间接抑制植物生长,电导率与pH呈极显著正相关(P0.01),说明试验区土壤盐化的同时伴随着碱化。     

环渤海湿地盐地碱蓬对碳、氮、磷吸收通量的研究

主要调查环渤海湿地的盐地碱蓬对碳、氮、磷的吸收通量。调查表明,环渤海湿地的盐地碱蓬面积为7 397 hm2。2009年7月、10月和11月盐地碱蓬总生物量(干重)分别为2.104×104t、2.615×104t和1.523×104t。7月、10月和11月,盐地碱蓬对碳的吸收通量分别为6 577 t、8 538 t和5 713 t;对氮的吸收通量分别为201.2 t、278.6 t、177.7 t;对磷的吸收通量分别为17.00 t、32.40 t、16.60 t;盐地碱蓬对碳、氮、磷的最大吸收通量均为10月。     

黄河三角洲退化湿地微生物特性的研究

本研究通过DAPI染色法、FDA染色法和稀释平板法对黄河三角洲退化湿地微生物特性进行研究,在分析土壤盐度和植物根际效应对微生物特性影响的基础上,探讨了微生物群落的垂直分布特征,并对可培养耐盐微生物进行了初步分离。结果表明,土壤盐度与微生物数量、活性及多样性呈显著负相关性(P<0.01)。耐盐细菌在耐盐微生物中占绝对优势,放线菌次之,真菌最少;微生物群落具有明显的垂直分布特征,数量、活性和多样性均随土层深度的增加而下降。五种植物(碱蓬、柽柳、芦苇、白茅、茵陈蒿)根际微生物群落的数量、活性及多样性明显高于非根际微生物群落;与柽柳、芦苇、白茅、茵陈蒿相比,碱蓬的根际效应最强。这些结果可为进一步开发利用滨海湿地微生物资源,形成修复退化湿地盐碱化土壤的植物-微生物耦合系统提供必要的理论依据。     

辽河三角洲滨海湿地生态系统CO_2释放机制

二氧化碳(CO2)是滨海湿地生态系统主要释放的温室气体,对其释放机制的研究是碳循环研究的重要内容。利用LI-8100A土壤呼吸速率检测系统,应用封闭系统的动态气室法,通过2012年5月对辽河三角洲光滩、翅碱蓬(Suaeda salsa)和芦苇(Phragmites australis)2种典型植被湿地类型的系统呼吸通量及其不同实验处理后的呼吸通量研究,探讨在这一季节条件下湿地生态系统的CO2释放途径与机制。研究表明,芦苇湿地呼吸通量[(3 041.59±320.66)mg·m-2·h-1]高于翅碱蓬湿地[(534.09±56.06)mg·m-2·h-1],且站立植物的呼吸量的贡献在翅碱蓬湿地仅占24%,在芦苇湿地占40%。特别地,当湿地植物被移除后,湿地系统所产生的CO2通量会显著增高,由此揭示了滨海湿地植物一旦被破坏,其生态系统在短时间内会向大气释放大量的CO2。     

黄河三角洲互花米草整治对潮滩湿地防灾功效和沉积动力的影响

互花米草作为黄河三角洲外来入侵物种, 2010年开始爆发式蔓延, 2020年面积最大时可超6 000 hm²,对潮间带生物多样性造成了严重影响。自2020年起,黄河三角洲自然保护区开始大规模的互花米草整治与盐地碱蓬生态修复工作。互花米草具有较强的消浪、缓流、促淤、固滩能力,短期内、大范围的植被去除,可能导致波流和沉积动力环境的突变。基于现场观测数据和考虑植被作用的浪、流、沙耦合数值模型,研究分析了互花米草整治和盐地碱蓬修复对黄河三角洲湿地动力过程的影响,重点关注风暴作用下黄河三角洲潮滩湿地的防灾减灾能力和沉积效应变化。研究结果表明,互花米草可有效抵御极端风暴潮,最大风暴潮位衰减率可达15 cm/km。互花米草整治将导致湿地防灾减灾能力显著下降,堤前风暴潮峰值可抬升10～30 cm,同时潮间带的泥沙捕集能力大幅下降。受限于植被密度、高度,盐地碱蓬完全修复后湿地衰减风暴潮、捕集泥沙的能力显著低于原互花米草湿地。研究建议,互花米草整治工程应考虑短期内植被去除导致的近岸风暴潮抬升、侵蚀加剧等潜在风险。     

盐胁迫下滨海湿地碱蓬叶绿素含量的高光谱识别

植物冠层反射光谱与叶片叶绿素含量密切相关。以滨海湿地生态修复的重要植物碱蓬为研究对象,采用盆栽控盐试验研究了碱蓬在盐胁迫条件下叶片叶绿素含量以及冠层反射光谱的响应特征,利用单因素方差分析(one-way ANOVA)和事后检验(Dunnett)相结合的方法分析了叶片叶绿素含量与一阶微分冠层光谱反射率之间的响应关系,以对碱蓬叶片叶绿素含量敏感的波段构建比值光谱指数和归一化光谱指数,并识别出对碱蓬叶片叶绿素含量响应显著的高光谱指数。研究结果表明:50 mmol/L盐胁迫下,碱蓬叶片叶绿素含量最高,当盐胁迫大于50 mmol/L时会抑制碱蓬的光合作用;在可见光波段范围(400-700 nm),中度(300-400 mmol/L)与高度(600 mmol/L)盐胁迫下,碱蓬冠层光谱反射率随叶片叶绿素含量的增加而降低;在不同盐胁迫条件下,543 nm、645-647 nm、663 nm、667 nm、669-670 nm、682 nm、686-687 nm等波段处的一阶微分光谱与叶绿素含量的响应最为显著(p0.05);利用反射率差值法确定对碱蓬叶片叶绿素含量敏感的高光谱指数的参数D_(543)、D_(645)、D_(663)、D_(667)、D_(682)、D_(686)、D_(687),发现比值光谱指数D_(543)/D_(663)、D_(543)/D_(682)、D_(645)/D_(663)和归一化光谱指数(D_(543)-D_(667))/(D_(543)+D_(667))、(D_(645)-D_(667))/(D_(645)+D_(667))、(D_(645)-D_(682))/(D_(645)+D_(682))在盐胁迫下对叶片叶绿素含量的响应较为显著(p0.01),多重判定系数r~2均在0.995以上,其中比值光谱指数D_(543)/D_(682)的显著性最好,多重判定系数r~2高达0.998。盐胁迫下碱蓬叶片叶绿素含量的高光谱指数识别可为探讨滨海湿地盐地碱蓬滩退化和生态修复的高光谱响应机理研究提供理论参考。     

基于GF-1WFV的黄河口湿地植被碳储量估算研究

为掌握黄河口湿地植被地上生长部分碳储量的空间分布情况,基于GF-1WFV卫星数据,对黄河口湿地植被地上生长部分碳储量开展了遥感估算模型研究,并根据研究区植被类型空间分布特点,对不同植被类型地上生长部分碳储量的特征开展了分析,结果表明:6种植被碳储量估算模型中,基于NDVI建立的指数模型为单位面积碳储量估算最佳模型,其决定系数(R2)最大,值为0.76,均方根误差(RMSE)最小,值为19.1g/m2;在不同植被类型分布区,地上植被单位面积碳储量平均值大小顺序为互花米草芦苇草甸柽柳林潮滩芦苇盐地碱蓬,其中各区域平均值最大为78.1g/m2,最小为46.7g/m2。研究结果为提高黄河口湿地植被的碳储量提供了有效措施,即合理优化植被类型的空间分布、恢复裸滩上盐地碱蓬的生长和提高植被类型盖度。     

龙须菜(Gracilariopsis)/江蓠(Gracilaria)的生长和种质特性分析

龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是具有重要经济价值和生态效益的大型红藻, 主要用作琼胶提取原料和鲍的饵料。本研究利用生理生化、液相色谱-质谱联用和氨基酸分析等方法, 比较了龙须菜(Gp. lemaneiformis) (wt、981、Gl-1、Gl-s、Gl-g)、异枝龙须菜(Gp. heterocla, Gh)和细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitata var. liu, Gt)的生长及藻胆蛋白、琼胶、红藻糖苷和氨基酸等的差异, 以期为龙须菜/江蓠栽培中的种质区分及选择提供参考。结果表明Gt在23 ℃和30 ℃条件下生长均最快, 其相对生长速率分别为野生型龙须菜(wt)的2.19倍和2.49倍。龙须菜Gl-s中藻胆蛋白浓度最高, 为wt的1.91倍。除了Gt之外, 其余6种藻中琼胶产率较高(16.22%~18.91%)。Gt中红藻糖苷和海藻糖积累最多, 分别为wt的3.50倍和1.81倍。Gl-g、Gl-s、Gt和Gh多糖丰富, 在36.89%~40.23%; 龙须菜981、Gl-1、wt和Gl-s总氨基酸浓度较高, 在152.35~161.32 mg·g^–1干质量之间, 并且981、Gl-1、Gl-s氨基酸评分较优。综合以上结果, 龙须菜981、Gl-1和Gl-s的藻胆蛋白、琼胶和氨基酸等均显著优于其他藻, 并且生长较快, 可用于琼胶、藻胆蛋白及多糖的提取或鲍的饵料; 而细基江蓠繁枝变种生长快、红藻糖苷和海藻糖丰富, 可大规模栽培用作鲍的饵料。该研究为丰富及开发利用中国大型海藻种质资源提供了重要的资料。     

黄海绿潮浒苔提取物的化感效应及化感物质的分离鉴定

化感作用是浒苔绿潮暴发的重要原因之一,目前,对于浒苔产生化感物质的结构、种类以及产量的研究鲜有报道。本文针对黄海浒苔绿潮致灾藻种,利用毒性鉴别程序（TIE）对其体内的化感物质进行分离提取及结构鉴定,明确了浒苔产生化感物质的主要成分。首先用石油醚、乙酸乙酯和甲醇3种有机溶剂分别对新鲜浒苔进行提取,得到3种不同溶剂粗提物,其中乙酸乙酯粗提物的抑藻活性最强,对测试物种中肋骨条藻的半数有效浓度（96h-EC₅₀）值为22.25 mg/L;其次对乙酸乙酯粗提物进行萃取分离得到初步提纯物,其对中肋骨条藻的96h-EC₅₀值为21.12 mg/L;然后用硅胶层析柱对上述初步提纯物进行分离,共得到6种组分,其中抑藻活性最强的组分对中肋骨条藻的96h-EC₅₀值为10.57 mg/L;最后,对新鲜浒苔提取物用红外光谱和气相色谱-质谱联用仪进行检测,实验结果表明主要化感物质为:4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸、2-十六碳烯酸、棕榈酸、5,8,11,14,17-二十碳五烯酸、9,12-十八碳二烯酸、9,12,15-十六碳三烯酸、花生四烯酸、13-二十二碳烯酸等8种脂肪酸。研究结果对于系统阐释浒苔绿潮暴发机制具有重要意义。     

恩诺沙星、磺胺嘧啶和呋喃西林对共培养的萱藻丝状体和膨胀色球藻生长的影响

为有效抑制萱藻种质保存和丝状体扩增时膨胀色球藻的污染,本实验应用实验生态学法,研究了恩诺沙星、磺胺嘧啶和呋喃西林3种抗菌药对共培养的萱藻丝状体和膨胀色球藻生长的影响.结果显示:在5～100 mg/L范围内,50 mg/L恩诺沙星适于除去萱藻种质保存或丝状体扩增过程中出现的膨胀色球藻,实验第18 d膨胀色球藻的日均增长率...     

紫扇贝和海湾扇贝杂交家系的生长和通径分析

以紫扇贝(Argopecten purpuratus)和海湾扇贝(Argopecten irradians irradians)为亲本,建立了紫扇贝自交(ZZ)、海湾扇贝自交(HH)、紫扇贝(卵)×海湾扇贝(精)(ZH)和海湾扇贝(卵)×紫扇贝(精)(HZ)共4个试验家系.在养殖60、127 d时测定壳高、壳长、壳厚和体质量,并分析各养殖时期影响体质量的主要因素.结果表明:在各养殖时期,2杂交家系子代的壳高、壳厚以及体质量均表现出生长优势(P＜0.01),因此认为通过紫扇贝和海湾扇贝杂交方式是改善扇贝的良好方法.通径分析的结果表明,对于自交家系,壳长是影响体质量的主要影响因素,但对于杂交家系HZ来说,壳长(60 d)和壳厚(127 d)对体质量的决定作用最大;在杂交家系ZH,60 d时壳长和壳厚的协同作用对体质量的决定作用最大,127d时壳高的决定作用最大.因此对于两个杂交家系的选育,应按照不同性状对体质量的决定系数选择各时期的优势性状,以使子代的杂种优势充分表现.     

饲料中添加两株乳酸菌及其发酵上清液对凡纳滨对虾消化酶活性的影响

为了探讨前期实验获得的益生菌及其发酵上清液对凡纳滨对虾消化功能的影响,将初始体质量3.5 g±0.06 g的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)在30℃±2℃环境下于水族箱中养殖4周。以基础饲料为对照组,在基础饲料中分别添加戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)HC-2、粪肠球菌(Enterococcus faecium)NRW-2、戊糖乳杆菌HC-2的发酵上清液,最终每克基础饲料中含有1.0×107 CFU益生菌或此菌量所对应的发酵上清液,共配制3组实验饲料。实验结果如下:与对照组相比,各实验组对虾肠道中蛋白酶活力显著提高(P0.05),但肝胰腺中蛋白酶活力无显著差异;添加NRW-2的实验组与对照组相比,肠道和肝胰腺中淀粉酶和脂肪酶活力均显著提高(P0.05),HC-2组对虾肝胰腺中淀粉酶及肠道中脂肪酶的活力显著提高(P0.05),而HC-2发酵上清液的添加仅显著提高了对虾肠道蛋白酶和淀粉酶的活性。结果表明饲料中添加NRW-2、HC-2及其发酵上清液可以提高凡纳滨对虾肠道及肝胰腺中消化酶的活力,但在不同组织中提高消化酶活性的种类是不同的,为水产养殖安全投入品的开发及乳酸菌在水产养殖中的推广应用提供一定的科学依据。     

Temporal changes and spatial variation of soil oxygen consumption, nitrification and denitrification rates in a tidal salt marsh of the Lagoon of Venice, Italy

The aim of the present study was to investigate seasonal and spatial patterns of soil oxygen consumption, nitrification, denitrification and fluxes of dissolved inorganic nitrogen (DIN) in a tidal salt marsh of the Lagoon of Venice, Italy. In the salt marsh, intact soil cores including overlying water were collected monthly at high tide from April to October in salt marsh creeks and in areas covered by the dominant vegetation, Limonium serotinum. In May, cores were also collected in areas with vegetation dominated by Juncus maritimus and Halimione portulacoides. In laboratory incubations at in situ temperature in the dark, flux rates of oxygen and DIN were monitored in the overlying water of the intact cores. ¹⁵N-nitrate was added to the overlying water and nitrification and denitrification were measured using isotope-dilution and -pairing techniques. The results show that highest soil oxygen consumption coincided with the highest water temperature in June and July. The highest denitrification rates were recorded in spring and autumn coinciding with the highest nitrate concentrations. Soil oxygen consumption and nitrification rates differed between sampling sites, but denitrification rates were similar among the different vegetation types. The highest rates were recorded in areas covered with L. serotinum. Burrowing soil macrofauna enhanced oxygen consumption, nitrification and denitrification in April and May. The data presented in this study indicate high temporal as well as spatial variations in the flux of oxygen and DIN, and nitrogen transformations in the tidal salt marshes of the Venice lagoon during the growth season. The results identify the salt marshes of the Venice lagoon as being metabolically very active ecosystems with a high capacity to process nitrogen.     

Cross-shelf distribution of copepods and the role of event-scale winds in a northern California upwelling zone

Cross-shelf distribution and abundance of copepod nauplii and copepodids were measured during three summer upwelling seasons (2000–2002) in a coastal upwelling zone off northern California. These 3 years varied considerably in the intensity of winds, abundance of chlorophyll, and water temperature. The cruises in 2000 were characterized by relaxation conditions, with generally high levels of chlorophyll and high water temperature. The cruises in 2001 and 2002 were dominated by strong and persistent upwelling events, leading to lower chlorophyll and water temperatures. The copepod assemblage was dominated by Oithona spp., Acartia spp. and Pseudocalanus spp., with Metridia pacifica (lucens), Microsetella rosea, Oncaea spp. and Tortanus discaudatus also common during all 3 years. The cross-shelf distribution of copepods was generally shifted offshore during upwelling and onshore during relaxation events, although some variability between species occurred. Abundance of all life stages generally exhibited a negative correlation with cross-shelf transport averaged over at least 1–4 days and lagged by 0–3 days, indicating lower abundances during and immediately after active upwelling. However, copepod nauplii seemed to respond positively to wind events lasting 1–5 days followed by a period of relaxation lasting 6 or 7 days. These rapid rates of change in abundance are probably too great to be due to in situ growth and reproduction alone; physical processes must also play a role. These results suggest a highly dynamic relationship between copepods and upwelling events off northern California, with species-specific responses to upwelling to be expected.     

Feeding ecology of five commercial shark species of the Celtic Sea through stable isotope and trace metal analysis

In order to trace their feeding habits, stable carbon and nitrogen isotope ratios (delta15N and delta13C), as well as trace metal concentrations (Zn, Cd, Fe, Cu, Se and Hg) were analysed in the tissues of five commercial shark species from the Celtic Sea: the tope shark Galeorhinus galeus, the black-mouthed catshark Galeus melastomus, the starry smooth hound Mustelus asterias, the spiny dogfish Squalus acanthias and the lesser-spotted dogfish Scyliorhinus canicula. Our results were compared to previously described stomach contents and isotopic composition of potential preys. Isotopic ratio delta15N suggested that tope sharks fed at a higher trophic level (16.7 per thousand in the muscle) than the other species, reflecting its piscivorous diet. The lower values of spiny dogfish (11.6 per thousand in the muscle) might be explained, amongst other things, by either its migratory behaviour or its preference for preys from lower trophic levels. Cd and Hg were correlated with isotopic ratios delta13C and delta15N, and were shown to be diet-related whereas Zn, Fe and Cu seemed much more linked to species-specific metabolism. Although this multidisciplinary approach is revealed as a useful tool for the study of shark ecology, the lack of known trophic fractionation suggests that isotopic data be compared to traditional diet analyses.     

一株光合细菌菌株RPD-1的生物学特性及其在菲律宾蛤仔育苗中的应用

RPD-1菌株分离自青岛栈桥近岸海水,根据其生理生化特征鉴定为紫色非硫菌科红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)。菌株RPD-1适盐范围较广,在NaCl含量为0～8%的培养基中均可生长,在NaCl为3%的培养基中生长最快;在初始pH为6.0～9.0的培养基中均可生长,pH为7.5时生长最快;不同光源的光照条件下,生长速度不同,白炽灯光照下,生长速度快,日光灯照下,生长速度慢;RPD-1菌株蛋白质含量为58.5%,含各种必需氨基酸。菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)育苗实验结果表明,RPD-1菌株能提高菲律宾蛤仔幼虫的存活率和变态率;水体氨态氮测定结果表明,RPD-1菌株能显著降低养殖水体中的氨氮。     

不同流速和苗种规格对缢蛏平面流中间培育效果的影响

为了优化蛏苗集约化平面流中间培育技术,研究了不同进水流速和苗种规格对缢蛏中间培育效果的影响,并分析了集约化平面流中间培育系统的水质状况。结果显示,不同进水流速对缢蛏稚贝生长影响显著,稚贝生长速率随进水流速增加而增加,但成活率下降。通过流速与成活率和体质量日增生长量的线性回归分析,估算0.163L/s为适宜的进水流速。在适宜流速和相同放苗重量下,大规格苗种(8万粒/kg)生长速度显著高于小规格苗种(18万粒/kg),但因为小规格组放苗数量多,小规格组单位面积质量较其高出23.72%。除低流速组以外,平面流中间培育过程对叶绿素a和铵态氮有良好的去除效果,去除率分别达到36.99%和3.88%以上,这表明平面流集约化中间培育在利用海水池塘水体进行苗种中间培育的同时,也起到了池塘养殖水体的净化作用。综合认为,在养殖密度0.5kg/m^2、流速0.163 L/s的培育条件下,可以保证水体自污染程度较低,缢蛏苗种生长较快,成活率在73.12%以上。