两种混养方式对异枝江蓠(Gracilaria bailinae)生长性能、表面附生细菌群落及抗生素抗性基因的影响

为揭示"鱼-藻"和"鱼-虾-藻"混养对异枝江蓠(Gracilaria bailinae)生长性能、表面附生细菌群落和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的影响,阐明异枝江蓠表面附生细菌群落与生长性能、ARGs之间的关系,利用16S rDNA高通量测序技术和Real-time qPCR技术分析了异枝江蓠表面附生细菌群落和ARGs的组成与差异,冗余分析(RDA)探讨细菌群落与生长性能、ARGs之间的关联。结果表明:(1)"鱼-虾-藻"混养会促进异枝江蓠的生长性能,增加表面附生细菌群落的多样性。(2)异枝江蓠表面附生细菌群落主要属于变形菌门、蓝藻门、浮霉菌门和拟杆菌门,不同混养方式中优势菌属组成不同,"鱼-虾-藻"混养优势菌属多样性较高。(3)"鱼-虾-藻"混养的异枝江蓠ARGs/MGEs的相对丰度大多高于"鱼-藻"混养。(4)RDA分析表明,生长性能主要与Ralstonia、Blastopirellula等显著相关,ARGs/MGEs主要与Nitrosomonas、Alteromonas、Pleurocapsa;CC-7319等显著相关。"鱼-虾-藻"混养能够增强异枝江蓠的生长性能,提高异枝江蓠表面附生细菌群落的多样性。但"鱼-虾-藻"混养能够增加异枝江蓠ARGs/MGEs的相对丰度,存在一定的生态风险。因此,在注重经济效益的同时也要关注可能存在的对人类健康的危害。研究结果将有助于海水养殖环境的优化,为大型海藻在海水养殖业中的应用与推广提供理论基础。     

Reclamation-oriented spatiotemporal evolution of coastal wetland along Bohai Rim,China

Coastal wetlands are located in the ecotone of interaction between the land surface and sea, and anthropogenic activities extensively interfere with these wetlands through the reclamation of large tidal wetlands and destruction of the function of the ecosystems. In this study, we investigated the dynamic evolutionary characteristics of the Bohai Rim coastal area over the past 40 years using the Modified Normalized Difference Water Index, the fractal dimension, object-oriented classification, the land-use transfer trajectory, and regression analysis. Additionally, we quantified and monitored the evolution of reclamation and analyzed the correlation between reclamation and coastal wetlands based on 99 Landsat-2, -5, and -8 images (at 60 m and 30 m spatial resolution) over the period 1980–2019. The results are as follows. (1) The coastline of the Bohai Rim increased by 1 631.2 km from 1980 to 2019 with a zigzag variation. The artificial coastline increased by 2 946.1 km, whereas the natural coastline decreased by 90%. (2) The area of man-made wetlands increased by 3 736.9 km2, the area of construction land increased by 1 008.4 km2, and the natural wetland area decreased by 66%. The decrease of tidal flats is the main contributor to the decrease of natural wetland area (takes account for 91.1%). Coastal areas are affected by intense human disturbance, which was taken place across a large area of tidal flats and caused the landscape to fragment and be more heterogeneous. The coastal zone development activities were primarily concentrated in the southern Laizhou Bay, the Yellow River Delta, the Bohai Bay, the northern Liaodong Bay, and the Pulandian Bay. The solidified shorelines and increase in sea level have resulted in intertidal wetlands decreasing and impaired wetland ecology. (3) There is a good agreement between reclamation and the size of the coastal wetlands. Both land reclamation and the reduction in coastal wetland areas are significantly related to the population size, fishery output value, and urbanization rate. In summary, human activities, such as the construction of aquaculture ponds and salt pans, industrialization, and urbanization, are the primary forces that influence the environmental changes in the coastal region. This study is beneficial for establishing and improving the systems for the rational development and utilization of natural resources, and provides theoretical references for restoring wetland ecology and managing future reclamation activities in other coastal zone-related areas.     

2021年秦皇岛近岸典型海域浮游植物群落结构的时空变化特征

为了解秦皇岛近岸典型海域浮游植物的群落特征及其影响因素,基于2021年4~10月在秦皇岛金梦海湾、东山浴场两个典型海域7个航次的逐月调查结果,对该海域网采浮游植物种类组成、优势种、丰度、多样性等特征及其与环境因子的关系进行了研究,并对两个典型海域海水水质和浮游植物群落之间的差异进行了比较。结果表明:研究海域共检出浮游植物3门45属92种(包含变种和变型),其中硅藻门(Bacillariophyta)32属67种,甲藻门(Pyrrophyta) 12属24种,金藻门(Chrysophyta)1属1种,硅藻门占绝对优势。全年优势种共26种,其中硅藻20种,甲藻6种,且多出现在4~7月,未出现7个月份共有的优势种。浮游植物丰度在8月达到全年最高值,为1.01×10⁸ cells/m³,其余月份浮游植物丰度均在10⁶ cells/m³量级。聚类分析表明,研究海域浮游植物群落有明显的季节更替现象。生物与环境(BIOENV)相关分析表明,水温和盐度是影响研究海域浮游植物群落结构的主要环境因子。两个典型海域浮游植物种类组成差别不大,但金梦海湾海域的营养盐环境和水动力条件更适合甲藻生长。     

杭州湾北岸临港新片区岸段潮滩沉积特征

近年来,海洋生态系统生态修复成效评估研究日益受到关注。本文梳理了国内外在红树林、珊瑚礁、海草床、盐沼湿地等四类典型海洋生态系统生态修复成效评估指标和评估方法方面的研究进展。结果表明,典型海洋生态系统在进行生态修复成效评估时,基于修复目标和修复方法,评估指标选取虽各有侧重,但主要包括生物和生境状况两个方面。多数生态修复项目的监测、评估都是在短期内进行的,缺乏长期、连续性监测,社会和经济相关指标的研究还相对较为缺乏。成效评估方法目前没有比较清晰、全面的分类。实际应用的评估方法较为单一,对海洋生态系统服务价值揭示不够全面。     

海洋牧场背景下的休闲渔业旅游发展模式研究

近年来随着产业融合的发展趋势显著,第一产业和第二产业开始向第三产业转型,海洋牧场建设发展过程中渔业与旅游业逐渐融合发展形成休闲渔业等渔业旅游形式。许多地区因地制宜形成了不同的休闲渔业发展模式,休闲渔业旅游发展多元化的趋势也在逐渐形成。文章对休闲渔业的概念进行了阐述,介绍了休闲渔业的产生与发展,并对我国休闲渔业的旅游模式进行归纳,提出当前休闲渔业发展存在的问题。如:发展观念滞后,缺乏长远规划;海洋休闲渔业产业结构单一;缺乏高素质的从业人员;科技、资金投入不足等。最后总结了海洋牧场背景下休闲渔业的未来发展趋势并对发展方向提出建议。     

南沙群岛南科1井白云岩发育特征及铁白云石成因机制的初步研究*

南海自新生代以来发育了大量的碳酸盐岩台地和生物礁, 并普遍发生白云岩化作用, 具有广阔的油气勘探前景。文章通过开展岩相学观察、矿物学分析、常微量元素和碳氧同位素分析, 同时结合Fe组分及Fe同位素地球化学分析, 对南沙群岛南科1井白云岩的发育特征和成岩环境进行了系统研究。结果表明: 南科1井上中新统—下更新统白云岩主要形成于近地表环境中, 溶蚀孔隙发育, 残余结构明显。白云岩层中发育有多个与暴露成因有关的界面, 未发现石膏层的存在。同时, 白云岩普遍具有低Fe、Mn和Sr的特征以及与现代海水相似的REE分布模式, δ¹³C和δ¹⁸O多为正值, 但不存在相关性。整体来看, 白云岩可能形成于轻微蒸发海水的渗透回流作用, 还受到了与古气候变冷有关的海平面下降的控制。此外, 南科1井岩芯中多个层位发育铁白云石, 并且集中分布在暴露面附近。Fe组分和Fe同位素组成结果显示, 白云岩中Fe主要来源于海水中碳酸盐的沉淀, 成岩过程中基本不存在额外的陆源或热液来源的Fe混入。铁白云石主要形成于低温和浅埋藏环境中, 大气淡水对生物骨架、生物碎屑以及自生碳酸盐矿物的淋滤-溶解作用为其提供了重要的物质来源。作为生物礁体暴露地表期间的产物, 铁白云石的发育层位可能指示着低海平面时期。     

海洋透光率仪的设计及其在初级生产力研究中的应用*

海洋浮游植物光合作用固碳在全球碳循环中扮演着极为重要的角色, 获取不同光衰减对应的海水深度, 对于采集水样用于海洋初级生产力的研究具有重要意义。本研究于国际上首次开发了无缆便携式海洋透光率仪, 特殊的光学结构设计和光谱滤光技术使得光谱响应在波段400~700nm范围内超过了同类海洋传感器, 特定光衰减下对应的深度误差小于0.5m。将本设备应用于南海中尺度涡旋初级生产力的研究中, 在采样率和自动化方面验证了仪器的便携性; 通过对涡旋中初级生产力的空间分布规律进行分析, 检验了仪器数据结果的可靠性。海洋透光率仪在价格、准确性、可靠度和操作的便携性上具有不可比拟的优势, 将在未来海洋生态环境的研究中发挥重要作用。     

电活化硫酸盐处理四环素类废水的研究

本文构建以掺硼金刚石(Boron-doped diamond,BDD)为阳极、不锈钢为阴极、硫酸盐为电解质的电化学体系,考察了电流密度、pH值、硫酸盐浓度以及初始四环素浓度等四个因素对电化学氧化降解废水中四环素的影响,运用响应曲面法对运行参数进行优化;通过电子自旋共振检测技术分析电化学反应中产生的自由基,探究了间歇通电模式下电化学体系持续氧化机理。结果表明,四个因素对TOC去除率的影响大小次序为:电流密度>初始四环素浓度>初始pH值>硫酸盐浓度,其中初始pH值和硫酸盐浓度与电流密度和初始四环素浓度的交互作用对TOC去除率的影响较为显著;最佳运行参数为pH值为5,电流密度为100 mA·cm^-2,硫酸盐浓度为0.25 mol·L^-1,初始四环素浓度为1000 mg·L^-1;间歇通电模式下,BDD电极表面产生的SO₄^·-等高活性物质间相互转化提供了体系的可持续氧化能力。该研究结果为电化学氧化技术的实际应用提供了节省能耗的有效途径。     

万米级深海陶瓷耐压结构水下内爆流场数值模拟

耐压结构是深海潜器的重要组成部分,但在深海的高压环境中却存在内爆的风险。为研究陶瓷耐压结构水下内爆的流场特性,使用针对可压缩多相流问题开发的开源代码,采用直接数值模拟,应用自适应直角网格,对两种压力条件下的耐压结构水下内爆进行了数值模拟。通过低压模拟结果与理论解和试验值比较,验证了模拟方法的有效性,进而开展万米级深海陶瓷耐压结构水下内爆模拟。分析发现：陶瓷耐压结构发生内爆后,其内部气腔存在多次压缩—反弹现象,深海环境压力越大则反弹越不明显;气腔反弹阶段,在结构外部将产生数倍于深海环境压力的冲击波,且传播速度接近声速;冲击波压力峰值与到球心距离呈负指数幂函数关系;在相同深海环境压力下,耐压结构外部监测点的冲击波压力与球体半径呈正比例关系。     

长江口新桥水道动力地貌变化过程研究

以泰国湾 T155号柱状沉积物为研究对象,利用地球化学和矿物学手段探讨了全新世以来泰国湾古气候演化历史。(La/Sm)UCC-(Gd/Yb)UCC指示了全新世以来泰国湾西南部物质来源较为稳定,主要来自于马来半岛,季风控制下的沿岸流是其主要驱动力。通过对高岭石/(绿泥石+伊利石)(ωk/(ωc+ωl))、化学蚀变指数(CIA)和钾铝质量分数比值(ωK/ωAl)的变化规律进行综合研究,将全新世以来泰国湾古气候演化过程划分为两个阶段:①早中全新世(12000~6500calaBP):ωk/(ωc+ωl)值和CIA 值较高,ωK/ωAl值则较低,指示了该段时期强盛的东亚季风;发生于11200~10500calaBP和8500~7500calaBP的冷事件指示了泰国湾对新仙女木事件和8.2ka冷事件的响应;②中全新世(6500calaBP)以来:ωk/(ωc+ωl)值和 CIA 值明显下降,ωK/ωAl值则逐渐上升,指示了该段时间东亚季风呈逐渐减弱的趋势;在3200~1800calaBP时地球化学和黏土矿物指标呈现一个明显低值,对应于热带海域“斜氏普林虫低值事件”,揭示了全球气候变化在泰国湾海域良好的区域性响应特征。