应用Excel 软件计算生物多样性指数

生物多样性指数是生物群落研究中的重要参数,广泛应用于海洋生态系统生物多样性的评价和研究。作者利用微软的电子表格软件Excel中的数组函数、条件函数及其他函数,提供了一种快速、简便、可靠的同时计算Shannon、Simpson、Berger-Parker、Margalef和Pielou均匀度指数等8种常用生物多样性指数的方法,应用开发的Excel文件——Biodixcel.xlsx,使用者只需在此文件列出的表格中一次性录入所要计算的原始数据即可在此表格中同时得到上述几个指数的计算结果,本方法为群落生物多样性的计算提供了一种简单、实用的工具。     

厦门近岸水域海洋附着细菌的群落结构及其动态变化

为研究海洋附着细菌的群落结构及动态变化,在厦门近岸海区进行挂板实验.将无菌玻璃板浸没于海水中,连续放置14 d.分别于放置1 h和7、14 d后取玻璃板上附着生物样品.用细菌通用引物构建16S rRNA基因克隆文库,每个克隆文库随机挑选约40个克隆子测序,序列同源性分析和系统进化分析结果表明,所有的克隆子可分为六大类群:γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、α-变形菌纲(α-Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和真核硅藻类叶绿体,各类群分别占42.0%、4.5%、2.2%、2.2%、1.1%和45.0%.γ-变形菌纲变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans)为优势附着细菌,占测序克隆子的31.5%.这类细菌在1 h样品中的比例超过一半,说明变形斑沙雷氏菌在生物膜形成初期发挥着重要作用.随着挂板时间延长,检测到的细菌类群有所增加:附着7 d后检测到拟杆菌门细菌,附着14 d后检测到厚壁菌门细菌.γ-变形菌纲细菌所占比例随挂板时间的延长而逐渐降低,从挂板1 h的81%降至7 d的21%,14 d的18%.另外,在各阶段的附着样品中,都检测到较多的真核克隆子序列,约占16%～64%.本研究为进一步阐明海洋附着细菌的附着动态及其在生物膜形成过程中的作用奠定了基础.     

DGPS测深技术在海底管道工程中的应用

简要介绍了差分全球定位系统(DGPS)的基本定位原理、DGPS测深技术中水深测量系统的硬件组成。重点分析了福建LNG站线湄洲湾海底管道工程成功采用DGPS测深技术进行勘测作业,使测量精度和工程效率得到极大地提高。这一工程实践经验说明,DGPS测深技术逐步为海底管道工程所采用,但其是一个不断探索、不断完善的过程,对今后我国沿海地区的海底管道工程的勘测建设具有一定的借鉴作用。     

杭州湾大型底栖动物季节分布及环境相关性分析

对杭州湾大型底栖动物进行了夏(2006年7-8月)、冬(2006年12月-2007年1月)、春(2007年4月)、秋(2007年10-11月)季调查,分析了大型底栖动物的季节分布及其与环境的关系。结果表明:本海域四季共鉴定出113种大型底栖动物,多毛类、软体动物和甲壳类是该海域大型底栖动物的主要类群;主要优势种为双鳃内卷齿蚕、西方似蛰虫和多鳃卷吻沙蚕等多毛类。方差分析表明,除甲壳类丰度外,杭州湾大型底栖动物群落参数无显著季节差异,群落分析表明,杭州湾群落特点比较单一,未分辨出显著差异的群落;丰度/生物量比较法分析表明,秋季杭州湾海域受到了污染的扰动;典范对应分析表明,多毛类主要受物理因子(如温度、盐度、水深等)影响,而软体动物、甲壳类和其他类动物主要受生物化学因子(如叶绿素、总有机碳、浮游生物等)影响。从典范对应分析的结果,可以推断出杭州湾大型底栖动物受自然环境特征的影响较人类活动的影响大。     

基于GIS的莱州湾南岸土壤盐渍化特征分析研究

运用地统计学,结合GIS技术研究了莱州湾南岸地区土壤含盐量空间变异性.结果表明:土壤含盐量的变异系数除表层和底层属强变异性外,其它均属中等变异强度.整个研究区土壤含盐量较高,盐渍土所占面积较大;除10～20 cm和80～100 cm土层土壤含盐量分布符合球状模型外,其它各层均符合指数模型.研究区不同土层土壤盐分含量具有明显的空间变异性,除60～80 cm和80～100 cm土层土壤含盐量具有强空间相关外性,其它各层均具有中等空间相关性.该研究为莱州湾南岸地区区域规划、农业生产和生态环境维护提供理论依据.     

长江口及邻近海区营养盐结构与限制

通过研究长江口及邻近海域溶解无机氮(DIN=NO₃-+NO₂-+NH₄+)、磷酸盐(PO₄3-)、硅酸盐(SiO₃2-)所表征的营养盐区域结构特征及影响因素,在分析营养盐绝对限制情况的基础上,划分了潜在相对营养限制区域。结果表明,123°E以西近岸表层区域DIN/P比值全年均高于16,而Si/DIN除秋季外基本小于1,显示出长江冲淡水影响下"过量氮"的特征。春夏季河口锋面区(31°~32.5°N,122.5°~124°E)硅藻的大量生长可使DIN/P异常升高和Si/DIN异常降低。秋季研究区域北部DIN/P西低东高且Si/DIN西高东低是由于在高DIN、低PO₄3-的长江冲淡水影响下,近岸受相对低DIN、高SiO₃2-的苏北沿岸流南下入侵影响而被分割而成。冬季长江口门东北部存在的高DIN/P和低Si/DIN区则主要由于寡营养盐的黑潮水深入陆架,向东北输送的部分长江冲淡水和增强的苏北沿岸流共同作用造成DIN升高所致。利用Redfield比值进行了不同站位表层潜在相对营养限制情况的区分。近岸123°E以西受高DIN、SiO₃2-长江冲淡水影响,四季多呈现PO₄3-潜在相对限制,而在春夏季由于浮游植物的大量吸收PO₄3-,造成局部PO₄3-绝对限制及潜在相对限制。春夏季氮限(DIN潜在相对限制)一般发生在外海部分站位,但较为零散。秋季除了东南外海大部分站位外,受苏北沿岸流影响在长江口北部近岸也存在氮限。随着低DIN/P的黑潮表层水(KSW)的入侵加强,冬季外海氮限站位增多。硅限(SiO₃2-潜在相对限制)在夏季发生在赤潮高发区,而冬季南部存在较多硅限站位表明KSW中SiO₃2-相对较为缺乏。     

三次黑潮大弯曲形成机制的分析

通过对HYbrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)高分辨率海洋环流模式(1/12°)数值模拟结果的分析发现,该模式对1993—2003年的模拟结果出现了3次显著的黑潮大弯曲现象。研究表明,日本以南这3次黑潮大弯曲路径的形成与2种机制有关:沿30°N西传的海洋Rossby波将太平洋145°E附近海面高度正异常信号传到九州岛东南海域是第二次黑潮大弯曲的主要形成机制;而冲绳海槽北部海水的位势涡度负异常则有利于九州岛东南反气旋再循环流海域海面高度正异常,有助于第一次和第三次黑潮大弯曲路径的形成。     

基于线粒体16S rDNA和COΙ基因探讨中国近海黄姑鱼类的分子系统进化关系

为探讨中国近海黄姑鱼类的系统进化关系,通过PCR扩增了黄姑鱼(Nibea albifora)、浅色黄姑鱼(N.coibor)、日本黄姑鱼(N.japonica)和状黄姑鱼(N.miichthioides)等4种黄姑鱼类的16S rDNA和COΙ基因片段并进行了序列测定,计算其种间及种内遗传距离并结合来自GenBank的13种石首鱼科鱼类的相应基因片段序列构建分子系统树。结果表明:(1)利用16S rDNA片段可以对4种黄姑鱼类进行分子鉴定;但是基于COΙ基因片段计算的日本黄姑鱼和状黄姑鱼的种间遗传距离为0.002—0.005,尚未达到种间分化水平,应用该基因片段进行这两种鱼的分子鉴定值得商榷;(2)分子系统树显示日本黄姑鱼和状黄姑鱼与黄姑鱼和浅色黄姑鱼处于不同的系统发育阶元,日本黄姑鱼和状黄姑鱼与白姑鱼属鱼类聚为同一类群,支持形态学上将日本黄姑鱼和状黄姑鱼划归为白姑鱼属的分类学观点。     

南太平洋所罗门群岛海域黄鳍金枪鱼繁殖生物学研究

根据2012年9~12月所罗门群岛海域采集的353尾黄鳍金枪鱼Thunnus albacares样本,分析渔获物个体组成、性别比例、性成熟率和性腺指数等繁殖生物学参数。结果表明,捕获个体中包含大小两个群体;雌性群体个体规格明显小于雄性(p0.001)。春夏季9~12月雌、雄总体性别比为0.67︰1,显著偏离1︰1(p0.01);但性别比例与调查月份和个体大小密切相关,从9月到12月逐渐接近,至12月达到1︰1(p0.05)。性别比例随叉长增长逐步降低,叉长大于110cm个体中以雄性为主(p0.05),雌性比例与叉长呈现线性负相关关系,相关系数为-0.90,(p0.01)。雌、雄个体性成熟率和性腺指数在春末夏初间逐步增长,至11~12月达到最高;Ⅴ~Ⅵ期产卵个体比例增加,这表明所罗门群岛海域黄鳍金枪鱼春夏季存在产卵群体,从10月开始出现产卵个体,调查期间12月产卵个体比例达到相对最高,并且性腺指数与叉长呈现正相关关系;更一步的分析表明,雌、雄个体初次性成熟叉长分别为97.4cm和103.7cm。对该海域黄鳍金枪鱼繁殖生物学的研究有助于了解该种群资源状况,对渔业资源评估具有重要意义。     

台湾海峡夏季与冬季的水体及热盐通量观测

利用在台湾海峡附近的下放式声学多普勒流速剖面仪(Lowered Acoustic Doppler Current Profiler,LADCP)观测资料和温盐观测资料,通过对连续站的两个季节观测进行正压和斜压潮流分析从而去除潮流得到准定常流,并在此基础上计算了南海和东海之间通过台湾海峡输运的水体及热盐通量。结果表明:台湾海峡大部分海域是半日潮海区(正规半日潮及不正规半日潮海区),半日潮主要分量为太阴半日分潮M2;台湾海峡的水体输运及热盐通量呈现明显的季节变化:夏季台湾海峡内表现为一支东北流向的海流,即台湾海峡暖流,存在3.3 Sv(1Sv=106 m3/s)的东北向水体输运,冬季东北季风较强,西南方向的海流加强,混合层可达到底部,存在1.8 Sv的东北向水体输运。与此对应的热盐通量分别为:夏季热通量为0.34×1015 W,盐通量为118.6×109 g/s;冬季热通量为0.14×1015 W,盐通量为72.9×109 g/s。该结果对台湾海峡通量的研究给出了一个直接观测的准确值,并为相关的数值研究提供了参考。