棘皮动物学研究现状与展望

棘皮动物为海洋中特有,从热带海域到寒带海域,从潮间带到数千米的深海都有分布,在海洋生态系统的结构和功能中发挥着重要作用。作为一类重要的经济动物,棘皮动物与人类有着密不可分的关系,发展棘皮动物学研究及其产业化十分紧迫。本文综述了棘皮动物学的发展和研究现状,提出了未来发展趋势及对策,包括棘皮动物生物学与生物多样性、遗传与行为生态学、种质资源保护与遗传改良、健康苗种规模化繁育、病害预防与环境控制、健康养殖设施与模式、产品安全与质量控制、产业发展规划与市场管理等。     

浙江北部海域大型底栖动物优势种的时空分布

本研究根据2012—2016年8月浙江北部海域大型底栖动物的调查资料,对浙江北部海域4个区域(杭州湾、舟山海域、象山海域和近海区域)的大型底栖动物优势种的时空变化进行了研究。结果表明,5个航次大型底栖动物优势种有29种(优势度0.02),其中多毛类动物13种,软体动物7种,甲壳动物2种,鱼类2种,纽形动物2种,棘皮动物2种以及刺胞动物1种。对浙江北部海域大型底栖动物优势种的时空分布进行分析,结果表明:杭州湾优势种种类最少,时空分布变化明显;近海优势种组成较复杂,包含甲壳动物、软体动物、多毛类动物、鱼类、棘皮动物和纽形动物;象山海域的优势种组成较简单,优势种以多毛类动物为主;舟山海域的优势种中多毛类动物种类数逐年增加。对研究区域大型底栖动物优势种的变化趋势进行分析,浙江北部海域大型底栖动物优势种中多毛类动物明显增加,取代该海域软体动物优势地位。大型底栖动物优势种的时空分布变化与有机质积累、底质环境改变以及食物网变化密切相关,浙江北部海域的生态环境状况在不断恶化。     

中国海洋无脊椎动物分类学与系统演化研究进展与展望

综述了我国海域无脊椎动物的分类学和系统演化研究的历史和概况，以及我国分类系统学工作者在海洋无脊椎动物分类学、区系与动物地理学、系统发育与分子系统学领域的主要工作，重点介绍了中国科学院海洋研究所的海洋无脊椎动物分类学工作。涉及类群包括原生动物、海绵动物、刺胞动物、线虫、多毛类环节动物、星虫、螠虫、软体动物、节肢动物、苔藓动物、毛颚动物、棘皮动物、半索动物等主要的无脊椎动物门类。涉及海域以我国管辖海域，特别是中国近海为主，也涉及了西太平洋、西南印度洋等深海环境的无脊椎动物类群的分类学报道。本文总结过去，展望未来，对于在我国在海洋无脊椎动物分类与系统演化研究领域成就基础上，发现薄弱环节，研讨今后本学科的发展方向，填补研究空白，赶超本领域国际前沿，都有重要借鉴意义。     

三亚蜈支洲岛珊瑚礁-沙质底复合区棘皮动物群落结构

本文以海南省三亚市蜈支洲岛典型珊瑚礁区为研究区域,于2018年8月和11月、2019年1月和4月采用样带法调查浅水区和深水区棘皮动物群落多样性,研究不同季节和深度对棘皮动物群落结构特征的影响,并依此指示珊瑚礁生态系统健康状况和受干扰程度。结果显示,共发现15种棘皮动物,其中优势种有8种,分别为黑海参Holothuriaatra、红腹海参Holothuriaedulis、黄疣海参Holothuria hilla、绿刺参Stichopus chloronotus、刺冠海胆Diadema setosum、许氏大羽花Comanthina schlegeli、本氏海齿花Comanthus bennetti和吕宋棘海星Echiaster luzohicus。春季棘皮动物种类最多,棘皮动物栖息密度呈现出春夏高、秋冬低的规律。不同水深区域棘皮动物种类组成大致相同,深水区棘皮动物栖息密度高于浅水区,但差异不显著。全年棘皮动物物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数分别为1.2±0.10、2.5±0.12和0.66±0.040。对比研究表明,蜈支洲岛海域棘皮动物种类远多于三亚其他海域,但稍低于南海岛礁(如渚碧礁)海域。根据Shannon-Wiener指数分级评价标准,蜈支洲岛海域棘皮动物平均多样性指数为2.5,介于2与3之间,属于轻度的人为干扰。综上所述,蜈支洲岛海域珊瑚礁生态系统保护效果明显。     

黄河口及其邻近海域大型底栖动物的初步研究 (一)生物量

1985年5-6月对黄河口及其邻近海域的27个站进行了大型底栖动物的首航定量调查。调查海域平均生物量为35.28g/m~2,平均密度为557inds/m~2。棘皮动物占总生物量的47.2％,软体动物占34.2％,多毛类和甲壳类分别占7.5％和6.2％。莱州湾的生物量为调查海域平均生物量的3.5倍。河口输入的营养盐在与高密度低营养盐海水混合过程中,逐渐下沉在莱州湾北部,这是控制该海域高生产力的主要因素。     

厦门浔江海域棘皮动物若干生态特点

本文报道了厦门浔江海域棘皮动物调查的结果：初步鉴定棘皮动物46种，年平均生物量23.02g/m^2，栖息密度127个/m^2。对浔江海域棘皮动物的种类组成、数量分布等生态特点进行初步研究。     

棘皮动物神经肽结构与功能研究进展

神经肽作为一种古老的信号分子,在动物的行为和生理过程中发挥着重要作用。近年来,随着生物信息学和分子生物学技术的发展,大量神经肽得以发掘和揭示,其中海洋生物（棘皮动物）神经肽信号系统及其功能研究亦取得了一定进展。本文对棘皮动物神经肽相关研究进展成果进行了归纳与总结,综述了主要神经肽结构、信号系统、功能及进化地位,并对其今后研究发展趋势进行了展望。     

辽东湾西部海域大型底栖动物群落次级生产力初探

为了解辽东湾西部海域大型底栖动物次级生产力的情况,于2009年5、8、10和12月分4个航次在辽东湾西部海域15个站位采集大型底栖动物样品,并用2种Brey的经验公式对大型底栖动物次级生产力进行了研究计算。该调查海域共发现大型底栖动物188种,其中多毛类81种,甲壳类70种,软体动物29种,棘皮动物4种,其他动物4种。研究海域大型底栖动物年平均丰度为1 943.28ind/m2,年平均生物量(去灰分干重,AFDW)为2.95g/m2。Brey模型估算研究海域年平均次级生产力(AFDW)为3.82g/(m2·a),P/B值为1.30;Brey模型估算研究海域年平均次级生产力(AFDW)为4.17g/(m2·a),P/B值为1.41。结果表明,辽东湾西部海域大型底栖动物年平均次级生产力呈由西部近岸区域向东部远岸区域逐级递增的趋势,通过与其他海域次级生产力比较,发现辽东湾西部次级生产力高于东海和长江口而低于渤海和厦门海域。     

隐虾类与海洋无脊椎动物的共栖关系(I)

研究论述了隐虾亚科这一珊瑚礁环境中引人注目的甲壳动物类群与软体动物、海鞘动物、棘皮动物、腔肠动物和海绵动物等海洋无脊椎动物类群之间的共栖关系,并得出此亚科种类的共栖宿主以腔肠动物最多,其余以次为棘皮动物、海绵动物、双壳类软体动物和海鞘类被囊动物,以及每一种隐虾多以某一目的动物为宿主,宿主跨目者很少,跨纲者更少的结论。为该亚科的分类和进化以及珊瑚礁生态学研究提供了重要基础资料。     

春季辽东湾西部海域大型底栖动物生态学研究

于2009年5月对辽东湾西部海域进行了4条断面12个站位的大型底栖动物调查。调查海域共出现大型底栖动物78种,其中多毛类37种、甲壳类24种、软体动物13种、棘皮动物2种和其他类2种(分别是腔肠动物、纽形动物)。调查海域大型底栖动物总平均丰度为1675.8ind./m2,总平均生物量为21.366g/m2。该海域大型底栖动物群落按40%相似性程度可划分为4个。调查海域大型底栖动物群落整体正常,个别站位群落受到轻度扰动。     

山东荣成临洛北湾夏季大型底栖动物群落生态学初步研究

利用2010年7月在山东荣成临洛北湾所获得大型底栖动物定量分析资料,研究了夏季该海域海带养殖区和邻近水域大型底栖动物在物种组成、生物量、丰度、优势种以及物种多样性等方面的特征和空间差异,并采用MDS和CLUSTER分析了大型底栖动物的群落结构,以期为该地区以后的科学研究提供基础数据.结果表明,本次调查通过采泥和拖网共采集到大型底栖动物88种,其中采泥得到大型底栖动物51种,拖网采得大型底栖动物45种,各站位的物种多样性差异明显,物种数量从2种到21种.与环境因子的相关性分析显示,各站的物种数和丰度与DO存在明显的负相关.在所有大型底栖动物中,甲壳动物26种,多毛类环节动物24种,软体动物23种,棘皮动物8种,其他类群动物6种(鱼类5种,尾索动物1种).该海域的优势种为多丝独毛虫和短叶索沙蚕.将CLUSTER结果以43%的群落结构相似性来划分,组内的相似性为50%~60%.该海域大型底栖动物的平均丰度为854个/m2,平均生物量为134.73 g/m2,与研究海域附近的历史研究结果相比较,该海域的平均丰度和生物量仍处于较高的水平.     

棘皮动物神经肽的研究进展

神经肽是神经系统最大、最多样化的一类信息分子,可调节动物的各种生理过程和行为。相较于脊椎动物和原口无脊椎动物,棘皮动物神经肽的研究起步较晚,而棘皮动物关键的分类地位和独特的生物学特征为其神经肽信号系统功能的研究提供了特殊背景。本文从神经肽分子的自身特性出发,对棘皮动物神经肽的作用方式、鉴定方法、功能调节及受体发掘等相关研究成果进行了综述,并对其未来的研究进行了展望。以期进一步解析神经肽在棘皮动物特殊生理行为调控中的作用机制,为棘皮动物中经济物种的高效绿色增养殖提供理论支撑。     

2010年5月与2013年6月黄、渤海大型底栖动物群落组成和结构的比较研究

基于2010年5月和2013年6月采集的黄、渤海海域的大型底栖动物数据,对该海域大型底栖动物的种类组成和群落结构等进行了研究,对该海域大型底栖动物群落结构的时间和空间差异进行了分析,并利用AMBI和m-AMBI生物指数对各站位的生态质量状况进行了评估。研究结果表明:在2010年5月和2013年6月所采站位的大型底栖动物共有131种,其中软体动物和甲壳动物占据了较大比例的物种数量,分别为51种和42种;其次为鱼类、多毛类和棘皮动物。该海域的优势物种为日本鼓虾 Alpheus japonicus、日本褐虾 Crangon hakodatei、司氏盖蛇尾Stegophiura sladeni和奇异指纹蛤Acila mirabilis,其中司氏盖蛇尾具有最大的丰度和优势度。生物指数(AMBI和m-AMBI)的结果显示黄、渤海区域底栖生态环境仍相对稳定,但与历史资料比较得知,该海域大型底栖动物生存环境整体趋于恶化。     

辽东湾西部倾废区临近海域大型底栖动物群落结构

2012年9月对辽东湾西部倾倒区海域的大型底栖动物进行了调查。调查海域共发现底栖动物54种,包括多毛类35种,甲壳类10种,软体动物6种,棘皮动物1种,其他2种。底栖动物丰度平均为1 140.8个/m2,生物量为11.02 g/m2,多样性指数平均为3.39。丰度、生物量比较结果显示,调查海域大型底栖动物群落受到中度干扰,调查海域底栖动物群落可分为以对照组为主的群落和倾倒区群落。海洋倾倒导致倾倒区内大型底栖动物的种类数量、丰度、生物量和多样性水平下降,群落特征种受倾倒的影响较明显。底栖动物与重金属含量之间无显著相关关系,掩埋是辽东湾西部倾倒活动主要的影响方式。     

辽东湾中部海域春季大型底栖生物的群落结构及影响因子

2013年5月对辽东湾中部的大型底栖生物进行了调查,分析了该海域底栖生物的种类组成、丰度、生物量、群落结构及其与环境因子的关系。调查海域共发现大型底栖生物70种,包括多毛类24种,甲壳类18种,软体动物20种,棘皮动物7种,纽虫1种。相对重要性指数大于100的种类有14种,排名前3位的分别是日本游泳水虱、毛蚶、日本长尾虫。底栖动物丰度平均值为244.2个/m~2,生物量为52.52 g/m~2,棘皮动物是生物量的重要贡献者。多样性指数平均值为3.24,丰度生物量比较曲线分析结果认为调查海域大型底栖动物群落未受到干扰,底栖生物群落的结构相似性较低,在20%的相似程度上可分为5个组。底层水中溶解氧含量是影响底栖生物的主要因素,不同底质条件是影响底栖生物生物量和群落结构的重要因素。     

棘皮动物再生研究进展

棘皮动物具有极强的再生能力,在进化上和发育上与脊椎动物具有许多相似性,是在器官、组织、细胞和分子水平上研究后口动物再生过程与再生机理的理想模式动物。本文综合该领域的研究现状并结合作者的研究成果,对棘皮动物再生的研究进展进行综述。     

棘皮动物育种数据管理与分析平台的开发及应用

以刺参为代表的高价值棘皮动物在我国的养殖规模不断扩大,市场价值越来越高,但有关棘皮动物育种数据管理与分析的系统并未开发。本平台是以ASReml软件为遗传评估核心,使用Mysql数据库和java、R语言,利用maven、myeclipse2017工具开发的一套基于B/S框架,在Linux环境下运行的育种数据管理与分析系统。平台包含6大功能模块:系统管理、种质信息、表型数据库、表型数据分析、基因组数据库和基因组数据分析等。能实现棘皮动物表型数据、系谱数据和基因组数据的管理、育种值分析、遗传力估算、近交和亲缘系数计算、遗传进展计算和选种配种方案制定。运用该平台对刺参育种模拟数据进行管理、分析与应用,利用模拟表型数据和基因组数据对刺参的棘刺、体重进行了遗传力分析和育种值计算,并提出选种配种方案。该平台的推广和应用将提升棘皮动物育种效率,对我国棘皮动物育种工作的发展具有重要的促进作用。     

山东南部近海春季大型底栖动物丰度、生物量及群落结构研究

于2007年4月对山东南部近海进行了32个站位的大型底栖动物研究,共发现大型底栖动物170种,其中多毛类87种,软体动物25种,甲壳类47种,棘皮动物7种,其他类群4种。排名前3位的优势种是背蚓虫(Notomastus latericeus)、东方缝栖蛤(Hiatella orientalia)和寡鳃齿吻沙蚕(Nephtys oligobranchia)。研究海域大型底栖动物总平均丰度为1494 ind/m~2,总平均生物量为13.88 g/m~2,生物多样性指数H′、J′和d的平均值分别为:3.856、0.805和4.004。在30%相似度水平上,该海域大型底栖动物可划分为4个群落。综合H′和ABC曲线的结果,山东南部海域底栖生态环境较好。     

2012-2016年调水调沙对黄河口海域大型底栖动物群落结构的影响

为了明确黄河调水调沙对河口海域大型底栖动物群落结构的影响，本研究于2012至2016年调水调沙后进行了大型底栖动物样品的采集工作。整个研究时期共鉴定出大型底栖动物7门138种，生物量和丰度2012年显著高于2016年，生物量年间无显著差异；研究时期内优势种以小型多毛类为主，鲜见软体动物、节肢动物和棘皮动物，其中2016年优势种全部为小个体多毛类；MDS显示，随时间的推移距河口不同距离梯度的大型底栖动物逐渐演变为相同的群落结构，且Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数呈下降趋势；CCA显示研究海域主要底栖动物种类的生态需求为高中值粒径、低溶解氧、pH、黏土和硫化物含量。本研究推测调水调沙工程一定程度上影响了底层生物群落结构，特别是研究海域的A断面。     

浙江舟山海域大型底栖动物群落组成及主要影响因子分析

为了解舟山附近海域大型底栖动物群落组成特点及其与环境因子的内在关联,在2019~2020年对舟山附近海域12个站位的大型底栖动物及环境因子进行了调查研究。采用丰度、生物量、相对重要性指数(IRI)、Cluster聚类以及PCoA分析和Pearson相关性分析等方法对该海域的大型底栖动物群落组成、主要影响环境因子进行了分析。结果表明,两个航次共在舟山海域采集到大型底栖动物56种,其中多毛类动物28种,甲壳动物8种,软体动物7种,棘皮动物6种,刺胞动物3种、纽形动物2种,星虫动物和脊索动物各1种;两年平均丰度和生物量分别为36.32ind./m²和5.59g/m²,纽虫(Nemertea)是丰度的最大贡献者,而星虫爱氏海葵(Edwardsia sipunculoides)和棘刺锚参(Protankyra bidentata)则是生物量的最大贡献者;2020年大型底栖动物的总物种数、丰富度指数和多样性指数高于2019年,且两年舟山海域大型底栖动物的总物种数、丰富度指数和多样性指数均高于舟山邻近海域。与舟山海域大型底栖动物群落最相关的环境因子是水深、底层水盐度和硝态氮(NO₃),这三个环境因子彼此相关性显著,随着盐度的增加,水深逐渐增加而硝酸氮含量则显著降低,群落物种数、丰度和丰富度则显著增加。通过对舟山附近海域大型底栖动物群落组成特点及其与环境因子的内在关联的研究,有望为东海近岸海域大型底栖动物群落的演替规律研究提供基础数据和科学依据。