利用MODIS和RADARSAT数据对浒苔的监测研究

浒苔是一种大型的浮游性海藻,它的爆发给环境造成了很大的影响。本文介绍了利用EOS/MODIS和RADARSAT遥感数据探测2008-2009年发生在黄海及邻近海域(119°E~122°E,34°N~36°30′N之间)的浒苔灾害的研究。本研究首先利用MODIS传感器的1、2波段计算了相应海域的NDVI。在云层较厚的情况下结合RADARSAT图像来辅助判定大型浮游藻类的信息。并计算了长时间序列NDVI,利用阀值分割法计算了浒苔爆发的面积信息,利用ARCVIEW工具对长时间序列的浒苔分布的矢量信息进行处理,得到了浒苔的漂浮路线,起源。初步研究了MODIS监测浒苔的可行性,讨论了浒苔的爆发可能对渔业资源造成的潜在影响。     

2015年黄海浒苔演变特征的遥感分析

为揭示2015年黄海区域浒苔演变特征, 利用MODIS(moderate-resolution imaging spectrometer)数据, 通过计算漂浮藻类指数(floating algae index, FAI)建立了浒苔信息的数据集, 进而获取了浒苔的时空变化规律特征。研究发现, 5月13日浒苔条带最早出现在苏北近岸, 之后浒苔条带向北和向东漂移, 浒苔覆盖面积逐渐变大; 向北漂移的浒苔逐渐发展成大规模聚集的形态, 而向东的条带仍旧是分散的形态; 向北漂移的浒苔条带6月12日到达半岛顶端后出现大规模登陆的情况, 登陆的依次顺序为乳山—青岛—海阳; 在苏北近岸的浒苔一直持续到8月5日。对2015年浒苔时空演变特征与往年情况进行初步对比分析, 发现其与2013年浒苔漂移路径和登陆过程存在显著差异, 具有很强的年际差异。     

不同温度与营养盐条件对浒苔（Ulva prolifera） 和肠浒苔（Ulva intestinalis） 的生长影响

2010 年4 月采集了江苏省南通市如东县紫菜养殖筏架上的浒苔（Ulva prolifera） 和肠浒苔（Ulva intestinalis） 样品, 对两种浒苔在不同温度和营养盐环境下的生长情况进行了研究,分析了其不同生长特点及对环境变化的响应。结果表明,浒 苔（U. prolifera）在15 益~25 益范围内,在浓度相对较高的营养盐组相对生长率较高。肠浒苔（U. intestinalis）在温度为10 益~ 20 益范围内,在浓度较低的营养盐组相对生长率较高。在两种浒苔相对生长率达到最大的同时,其对于营养盐的消耗量也达 到最大。据此,推测两种浒苔自身的生理生态特征及其对环境变化的响应是影响其生物量的重要因素。     

海洋弧菌对青岛近岸浒苔暴发的响应研究

本研究拟针对浒苔(Ulva prolifera)暴发过程中微生物群落结构的变化规律进行探索,研究结果将对了解浒苔暴发期间的生物地球化学循环具有重要意义。本研究以海洋弧菌为研究对象,通过原位取样、传统培养以及高通量测序等分子生物学手段,探究青岛近岸浒苔暴发过程中弧菌丰度和群落组成的演替规律。研究结果表明,弧菌丰度随着浒苔暴发出现显著性增加,且主要发生在浒苔暴发末期。浒苔暴发过程中营养物质吸收与释放,特别是浒苔释放的溶解有机物(DOM),使弧菌群落结构出现明显演替,优势类群由浒苔暴发前的灿烂弧菌(Vibrio splendidus)转变为消退后的坎贝氏弧菌(Vibrio campbellii)。另外,温度和SiO₃^2-是影响弧菌丰度和群落组成的重要环境因子。     

基于HJ-1A/1B的2014年黄海海域浒苔灾害时空分布

自2007年以来, 黄海海域每年的5月初～8月中下旬浒苔(Ulva prolifera)会周期性地暴发与消亡,导致海洋生态环境被破坏以及经济损失。利用2014 年的HJ-1A/1B遥感影像, 利用神经网络监督分类及RULE规则影像重分类动态阈值法, 对2014年的浒苔的漂移路径、各时期影响的海域面积、分布面积以及暴发高峰期的最大面积进行了动态监测。结果表明, 2014年浒苔持续时间为101 d, 5月中旬开始在江苏省盐城市近海出现零星斑点, 分布面积为2.299 km², 影响面积为1 744.799 km²; 6月初到6月中旬浒苔广泛分布于黄海海域, 分布面积扩大至1 367.145 km², 达到当年的峰值; 从6月下旬开始, 浒苔进入衰退期, 浒苔分布面积、相对聚集密度均急剧缩小, 但影响面积的峰值出现在该时期; 8月初消亡于青岛附近海岸, 8月20日遥感影像已难以监测到浒苔的存在。2014年黄海海域浒苔经过了“出现—发展—暴发—衰退—消亡”5个发展阶段。     

青岛近海浒苔的污染与预防治理

通过青岛近海发生的浒苔污染事件,文章叙述了青岛市预防及治理浒苔污染采取的措施,并分析了浒苔污染的成因。提出应采取有效方法彻底解决近海水质的富营养化,才能预防浒苔污染事件的发生。     

黄海浒苔漂移输运和生长消亡过程的数值模拟与预测应用

本文在构建黄海浒苔漂移输运模型的基础上耦合了生长消亡过程的生态模块,利用CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)再分析数据、国家海洋环境预报中心全球业务化海洋学预报系统(Chinese Global operational Oceanography Forecasting Sys...     

黄海绿潮浒苔漂浮生态型的发现与启示

黄海绿潮已经成为常态化发生的海洋生态灾害。遗传分析结果表明,黄海绿潮藻主体由浒苔(Ulva prolifera)的单一群体构成。基于其特殊的基因型、表型,及其占据的独特生态位与生活方式,将其命名为"漂浮生态型"(floating ecotype)。浒苔漂浮生态型的发现,为黄海绿潮关键生态学过程的量化表征提供了重要抓手。基于SCAR特异分子标记的示踪研究表明,在绿潮早期浒苔入海阶段,苏北浅滩紫菜筏架发挥了重要作用;在海上暴发漂移阶段,漂浮生态型在漂浮藻中具有极高的优势度。上述发现提示,黄海绿潮存在重要的生物学成因,应加强针对漂浮生态型适应性特征及其遗传基础的比较研究。鉴于漂浮生态型在山东半岛南岸已零星定殖,提出应关注由于种源北侵和紫菜栽培产业北移带来的潜在风险。上述科学认识对于深刻理解黄海绿潮的成因与发生机制、建立可行的灾害防控措施、科学预测黄海绿潮的演变趋势具有重要意义。     

江苏海区浒苔的营养与食品安全性分析与评价

通过对不同海区浒苔及其与紫菜之间的比较,分析评价了江苏海区定生浒苔和漂浮浒苔的营养特性。通过主成分分析可以将江苏浒苔与其他浒苔和紫菜明显区分开,说明江苏浒苔的营养具有区域一致性。江苏浒苔具有高蛋白、低膳食纤维的特点,浒苔中钙、镁含量高于紫菜,磷含量低于紫菜。江苏浒苔的必需氨基酸含量组成适合人体需要,是良好的蛋白质来源。第一限制氨基酸为甲硫氨酸,呈味氨基酸含量达到氨基酸总量的33.6%—42.9%,具有较好的呈味特性。江苏浒苔的铅、铬离子含量较高,食用风险不容忽视。     

基于GOCI的2017年南黄海浒苔演变遥感分析

本文应用GOCI高时间分辨率遥感影像,提取浒苔敏感波段并构建合适的评价指标,对NDVI、IGAG、KOSC绿潮主流算法探测能力进行比较,结合目视解译和阈值分割法,对2017年南黄海浒苔信息进行提取并进行演变特征分析。结果表明：NDVI算法的探测能力和稳定性显著优于其他两种,GOCI影像7、8近红外波段的选择对浒苔提取结果存在一定影响,最优为7、5波段组合;2017年浒苔总体经历了“出现-发展-暴发-衰退-消亡”五个阶段,持续时间约为68d,影像中浒苔最早出现在5月13日的盐城外海海域,最后出现在7月12日,最大覆盖面积出现在6月4日,为2363.12km²,在风、流场共同作用下,先向北移动,后在6月下旬沿山东半岛南侧转向东北,前锋位置最终停滞于青岛-烟台-威海一线并逐渐消亡。其发展规律与运移路径与往年相似,但持续时间与暴发时期最大覆盖面积显著少于往年,GOCI影像高时间分辨率的优势使浒苔灾害的逐小时动态监测成为可能。     

基于浒苔暴发海水池塘的微生物生态特征研究

为研究浒苔对海水养殖环境微生物生态的影响,采用Illumia高通量测序技术测定冬季垦区进水区、浒苔暴发的池塘和排水区水体以及底泥中菌群结构,分析进水区、池塘养殖区和排水区的环境微生物结构演变过程。结果表明:（1）γ-变形细菌、α-变形细菌、放线菌、拟杆菌和δ-变形细菌为海水养殖区的优势细菌门类;（2）进水区水体和底泥微生物种类和多样性指数均高于浒苔池塘和排水区;浒苔暴发的池塘和排水区微生物群落结构较为相似;（3）浒苔池塘的水体微生物以异养细菌为主,底泥以脱硫杆菌等厌氧细菌为主,增加了底泥潜在产生硫化氢的危害;（4）进水区水体含有丰度较高的弧菌和鱼立克次氏体等条件致病性病原菌,而浒苔池塘中含量较低,说明浒苔对弧菌等有一定的抑制作用;但浒苔暴发的池塘和排水区中另一种潜在致病菌黄杆菌类的丰度较高,养殖品种务必防患此类病菌感染疾病的发生。本文从微生态学角度全面揭示浒苔对近岸海区、海水池塘和排水区微生态演变过程的影响,发现了浒苔具有抑制和增加不同致病菌的双重作用,这对水产养殖有一定指导,也为浒苔发生原因、预报、预防等研究提供一定理论参考。     

基于进化建模方法的HJ-1 CCD黄海悬浮物和叶绿素a浓度遥感反演模型研究

本文利用实测数据集,发展了基于进化建模方法的HJ-1CCD黄海悬浮物(TSM)和叶绿素a浓度(Chl a)遥感反演模型,建模过程中有针对性地设计了适合水色反演的端点集和函数集,并利用转基因方法引入水色先验知识。经实测数据检验,TSM反演的平均相对误差约为31%(相关系数R2为0.96),Chl a反演误差约为33%(R2为0.88)。分析了模型对输入误差的敏感性,当输入端引入±5%的误差时,模型误差的波动在大多数情形下都可控制在±10%以内。与神经网络模型相比,本文发展的进化模型具有检验精度高、结构简单等优势。利用不同季节的黄、东海实测数据进行了模型精度的独立检验。本文的研究工作表明,进化建模方法适用于水色遥感反演建模问题,可由程序自动生成多个满足精度要求、结构形式多样的显式模型,为水色反演应用提供了多种选择,对于拥有数百个波段的高光谱数据水色反演具有更大的应用潜力。本文最后探讨了进化建模方法的改进方向。     

旋链角毛藻对中肋骨条藻化感作用的影响因素

在已知旋链角毛藻对中肋骨条藻具有化感作用的前提下,进行了温度、生长时期、光照、细菌等因素对旋链角毛藻化感作用的影响、化感物质的萃取及粗提物对中肋骨条藻的化感效应检验等实验,研究了旋链角毛藻化感物质的性质、降解特点,并初步测定了化感物质的结构。结果表明:旋链角毛藻化感作用与生长时期有关,指数期滤液化感作用强于衰亡期;旋链角毛藻的化感物质在50℃以下保持稳定,光和细菌均引起旋链角毛藻化感物质的降解,且细菌降解强于光降解;旋链角毛藻的乙酸乙酯萃取物具有明显的化感活性,该萃取物在255～260 nm处有特征吸收峰。综合以上结果,推测旋链角毛藻化感物质可能为分解温度在50℃以上的易被光和细菌降解的苯衍生物,从极性上看较易溶于乙酸乙酯。     

厚蟹线粒体16S rRNA基因序列分析及系统发育研究

对我国沿海天津厚蟹6个群体、侧足厚蟹4个群体、伍氏仿厚蟹2个群体和日本仿厚蟹1个群体的线粒体16S rRNA基因片段进行了序列测定;结合从GenBank下载的其他厚蟹序列,分析了厚蟹分子系统发育关系.除天津厚蟹丹东群体的2个个体16S rRNA基因片段长度为526 bp外,其他天津厚蟹和侧足厚蟹均为525 bp;除日照...     

三角褐指藻与抑食金球藻的竞争及化感作用研究

为探明三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）对抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）是否具有化感作用,本研究以三角褐指藻和抑食金球藻为实验材料,研究了抑食金球藻在单培养和共培养条件下的生长情况及三角褐指藻培养滤液对其生长和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:三角褐指藻对抑食金球藻有明显的化感抑制作用。在单培养体系中,抑食金球藻的生长曲线可用逻辑斯谛增长模型拟合,随着起始密度的增加,环境容量（K）逐渐减小,而抑食金球藻的种群瞬间增长率（r）、进入拐点时间及稳定期细胞密度均较为接近;当三角褐指藻与抑食金球藻以不同起始密度比共同培养时,抑食金球藻的生长均受到了显著地抑制（P<0.05）,但其抑制作用并未与三角褐指藻的密度呈明显的线性关系;滤液培养实验发现,10 mL和15 mL三角褐指藻培养滤液的加入可对抑食金球藻的生长产生显著影响（P<0.05）,对其叶绿素荧光参数没有影响（P>0.05）,25 mL和35 mL三角褐指藻培养滤液的加入可对抑食金球藻的生长和叶绿素荧光参数均产生显著的抑制作用（P<0.05）,叶绿素荧光参数F_v/F_m、ΦPSⅡ、alpha的值降低,Ik的值增加,PSⅡ受到损害。     

Changes in the abundance and composition of picophytoplankton in relation to the occurrence of a Kyucho and a bottom intrusion in the Bungo Channel,Japan

The Bungo Channel in southwestern Japan receives both warm, called Kyucho, and cold deep-water intrusions (bottom intrusion) from the Pacific Ocean. Abundances of Prochlorococcus, Synechococcus, and eukaryotic picophytoplankton were monitored from 18 July to 17 August 2001 to clarify whether advected picophytoplankton from the Pacific Ocean can grow in the channel or not. Synechococcus cells were further discriminated into low- and high-PUB types according to their fluorescence property in flow cytometry. From 18 to 25 July, the water temperature decreased by 3 °C at a 5-m depth at all stations, indicating the occurrence of a bottom intrusion. From 25 July to 4 August, a Kyucho occurred and the water temperature rapidly increased. From 4 to 17 August, a bottom intrusion and a Kyucho both occurred twice, although the intensities were smaller than those occurring until 4 August. From 18 to 30 July, the abundance of both Prochlorococcus and a high-PUB type of Synechococcus drastically decreased because of a bottom intrusion; however, the abundances rapidly increased due to the advection by a Kyucho. These advected cells increased from 4 to 17 August in the channel and Kitanada Bay. Changes in the abundance of low-PUB type of Synechococcus and eukaryotic picophytoplankton were less noticeable than those in the abundance of Prochlorococcus and high-PUB type. The present study demonstrated that oceanic picophytoplankton advected by the Kyucho could grow in the channel. However, abundances of low-PUB type and eukaryotic picophytoplankton increased higher than those of Prochlorococcus and high-PUB type did. Thus, these oceanic phytoplankters will be excluded when Kyucho does not occur for a long time. The co-occurrence of various types of picophytoplankton found in the channel is probably achieved by both Kyucho event and their growth capability in the channel.     

化感作用对中肋骨条藻与东海原甲藻竞争演替的影响

为了检验化感作用对赤潮藻类生长和竞争的影响,对中肋骨条藻滤液进行了培养实验,结果显示中肋骨条藻滤液对其自身的生长呈现出化感抑制现象,而且抑制作用在磷限制条件下尤为显著。自化感作用的程度与藻的生长阶段有关,指数期滤液对中肋骨条藻的抑制作用比衰亡期滤液略强。不同滤液添加比例实验进一步验证了中肋骨条藻自化感作用的存在。降解实验表明在某些机制的作用下,化感物质会随时间而发生降解。在所有的滤液培养实验中,中肋骨条藻对东海原甲藻的生长没有明显影响,这可能是由于东海原甲藻对滤液中的化学物质有较强的耐受能力。中肋骨条藻滤液的共培养实验结果显示,中肋骨条藻与东海原甲藻表现出演替现象,东海原甲藻最终获得竞争优势。实验结果表明化感作用可能会影响中肋骨条藻和东海原甲藻的竞争演替。     

海月水母与海蜇不同幼体阶段的种间短期竞争研究

近年来海蜇池塘养殖业的兴起,补充了传统海蜇渔业捕捞生产的不足,推动了海蜇产业的迅猛发展。海月水母常常在海蜇养殖池塘中泛滥成灾,对海蜇养殖业常常造成很大损失,但关于海蜇与海月水母的种间竞争关系尚缺乏研究。本文对海月水母与海蜇的螅状体、碟状体及水母体幼体相互之间的短期生存竞争关系进行了初步观察研究。结果表明:除海月水母碟状体可以被海蜇螅状体所捕食外,各种类型的海蜇幼体基本不能对海月水母幼体造成危害。但海月水母螅状体及其水母体幼体对海蜇幼体均存在一定的危害性,尤其是对海蜇碟状体的危害性最为严重,在饵料缺乏的情况下海蜇碟状体可以100%地被捕食。随着海蜇幼体的生长,其对于海月水母危害的抵抗力逐渐增强。本研究显示海月水母相对于海蜇而言,在幼体种间竞争关系中处于绝对优势,这是海月水母时常暴发成灾的一个重要因素。在海蜇池塘养殖生产及苗种培育过程中,应当严禁混入海月水母幼体,以避免对海蜇养殖生产造成损害。     

绿色荧光蛋白标记的病原性河流弧菌在青石斑肠道的黏附定植研究

通过灌胃将绿色荧光蛋白标记的病原性河流弧菌导入青石斑鱼消化道内,追踪标记菌在青石斑肠道中的黏附和定植及对肠道消化酶活性的影响。结果表明,青石斑前肠和中肠在河流弧菌灌胃12 h即可检出,前肠在24 h达到峰值,大约为7.1×105 cfu/g,中肠则在36 h达到峰值,约为5.39×105 cfu/g,而后肠则是在24 h才开始检出,且检出时即达到峰值,但仅为2.44×104 cfu/g,说明青石斑鱼的前肠和中肠都是河流弧菌的主要黏附部位。灌胃96 h后前肠和中肠仍有标记菌存在,但在后肠已检测不到标记菌,反映出标记菌已在前肠和中肠定植下来,但没有在后肠定植。此外,标记河流弧菌的定植能够显著降低前肠蛋白酶活性和淀粉酶活性以及后肠脂肪酶活性。研究结果说明,病原性河流弧菌可通过黏附定植于鱼类肠道影响鱼类肠道消化酶活力,这可能是病原性河流弧菌引发鱼类病害的原因之一。     

基于现场调查和MODIS卫星遥感下东海原甲藻主导的混合甲藻赤潮生消规律研究

浙江省南部沿海地区是赤潮灾害事件频发的海区之一.本研究通过现场调查以及利用搭载在极地轨道环境遥感卫星Aqua上的中等分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectro Radiometer,MODIS)传感器数据,研究了2016年5月浙江南部洞头和南麂列岛附近海域东海原甲藻(Pro...