船载多传感器一体化测量技术与应用

船载水上水下一体化测量技术是近年来的一项新兴技术,该技术通过对多波束测深仪、激光扫描仪、海洋船只定位导航等设备的集成,进行水上水下一体化测量。针对实际海岛（礁）测绘中,登岛困难、岛上作业条件差及测绘任务重、难度系数大等问题,本文介绍了一种船载多传感器一体化测量技术,并通过对船载水上水下一体化测量系统实施海岛礁、水中构筑物、港区等近岸一体化测量,阐明系统在应用案例中的性能优势,为水上水下一体化测量技术进一步应用开拓思路。     

侧扫声呐系统和网络RTK技术在人工鱼礁探测中的应用

侧扫声呐系统因可连续、全覆盖地获取海底地形和水下目标的声学图谱影像,在海洋测量、海洋工程勘探和水下考古等领域得以广泛应用。本文以大连西沙坨子周边海域的人工鱼礁投礁区为实例,在网络RTK技术的支持下,详细介绍了侧扫声呐系统探测人工鱼礁的方法和过程,并将侧扫测量结果与投礁区投礁前的海底地形侧扫数据进行了对比,同时,与投礁后潜水员下潜投礁区拍摄的影像资料进行了印证。结果表明,该方法获取的侧扫声呐声学图像不仅能直观、形象、准确地对人工鱼礁进行判读和提取,还能确定人工鱼礁的空间位置和掌握人工鱼礁在海底的空间布局,是一种行之有效的人工鱼礁探测方法。     

中国文昌红树林-海草床-珊瑚礁连续生境的鱼类连通性

Understanding the connectivity of fish among different typical habitats is important for conducting ecosystembased management, particularly when designing marine protected areas(MPA) or setting MPA networks. To clarify of connectivity among mangrove, seagrass beds, and coral reef habitats in Wenchang, Hainan Province,China, the fish community structure was studied in wet and dry seasons of 2018. Gill nets were placed across the three habitat types, and the number of species, individuals, and body size of individual fish were recorded. In total, 3 815 individuals belonging to 154 species of 57 families were collected. The highest number of individuals and species was documented in mangroves(117 species, 2 623 individuals), followed by coral reefs(61 species,438 individuals) and seagrass beds(46 species, 754 individuals). The similarity tests revealed highly significant differences among the three habitats. Approximately 23.4% species used two habitats and 11.0% species used three habitats. A significant difference(p0.05) in habitat use among eight species(Mugil cephalus, Gerres oblongus, Siganus fuscescens, Terapon jarbua, Sillago maculata, Upeneus tragula, Lutjanus russellii, and Monacanthus chinensis) was detected, with a clear ontogenetic shift in habitat use from mangrove or seagrass beds to coral reefs. The similarity indices suggested that fish assemblages can be divided into three large groups namely coral, seagrass, and mangrove habitat types. This study demonstrated that connectivity exists between mangrove–seagrass–coral reef continuum in Wenchang area; therefore, we recommend that fish connectivity should be considered when designing MPAs or MPA network where possible.     

Dietary separation between co-occurring copepods in a food-limited tropical coral reef of the Sanya Bay

Food differentiation among coexistent species in the field is important strategy for copepods to acquire materials and maintain population stabilization.In situ diet analysis of co-occurring six copepod species in coral waters of the Sanya Bay was conducted using a PCR protocol based on 18 S ribosomal gene.Various prey organisms were uncovered,including dinoflagellate,diatom,green algae and plant,protozoa and metazoan.All these spatially coexisting six species showed different dietary diversity,with the food niche breadth(B)ranging from 1.00(Temora turbinate in morning)to 10.68(Calanopia elliptica in night).While food overlap between all these copepods were low,with the average value of the diet niche overlap index being approximately 0.09.Even temporally co-existing species sampled from the same time point fed on different groups of prey items with the food overlap index of 0.04 to 0.07 in midday and night but 0 in morning.As the most important dominant copepod in the Sanya Bay,Subeucalanus subcrassus seems to be capable to regulate its feeding,by exhibiting a rhythm of herbivorous feeding in midday and carnivorous feeding in morning and night,to better coordinate with other competitors for utilization of food resources.For most copepods,none of the prey items belonged to the dominant phytoplankton in the ambient water,indicating that copepod can better their survival by widening the choice of potential food resources in food limited environment.The dietary separation observed here might be important strategy for copepod to maintain population stabilization and thriving in the Sanya coastal waters.     

基于18S rDNA条形码技术的珊瑚礁区塔形马蹄螺(Tectus pyramis)食性分析

塔形马蹄螺(Tectuspyramis)是一种暖水性较强的海洋贝类,也是一种重要的礁栖生物,研究其自然环境中的食物组成对于认识其生态功能具有重要意义,但由于缺少直接的食物组成信息,对其食性和生态功能定位尚不明确。本研究于2017年春季在南沙珊瑚礁区采集了塔形马蹄螺样品,以18S rDNA可变区(V4)序列为靶标,用高通量测序技术分析了其现场食物组成。共测得41个OTU,分属11个门类,包括节肢动物门(Arthropoda)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、丝足虫门(Cercozoa)、刺胞动物门(Cnidaria)、Stramenopiles(不等鞭毛类)、网粘菌门(Labyrinthulomycota)、软体动物门(Mollusca)、多孔动物门(Porifera)、甲藻门(Pyrrophyta)、捕虫霉亚门(Zoopagomycota)。与以往研究不同的是,本研究发现塔形马蹄螺消化道中存在大量沉积物碎屑,其中有孔虫、真菌、后生动物是最重要的类群,占食物序列组成的99.76%,它们主要存在于海洋沉积物、有机碎屑和礁石表生藻类基质(Epilithic algal matrix, EAM)中。研究结果揭示了塔形马蹄螺的食物主要来源于EAM中的小型生物和碎屑以及珊瑚礁石上的有害生物,推测塔形马蹄螺属于沉积物碎屑食性生物,可能在清除珊瑚表面藻类基质、促进珊瑚幼体附着过程中发挥一定的作用,对于维护珊瑚生态系统的健康和稳定具有积极意义。     

近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)规模化人工育苗及养成

近江牡蛎(Crassostreaariakensis)为广温、广盐分布的河口区大型种,曾在中国南北方河口区都有分布。由于近岸河口环境的变化,在中国北方河口区一度难以寻觅,甚至被认为濒临灭绝。利用黄河三角洲区域滨州、东营主要河口近江牡蛎资源,借助南方丰富的淡水资源,在福建宁德迅速开展了近江牡蛎的规模化人工育苗工作,总计获得了1092万粒种苗。在近江牡蛎原产地滨州进行中间培养及海上养成,在长牡蛎主养海区山东乳山进行转场育肥试养并获得初步成功。与同期养殖的长牡蛎相比,近江牡蛎的氨基酸种类及含量无明显差异,且生长速度快,这些特点将有助于推动其成为我国北方沿海的牡蛎养殖新品种。规模化育苗及养殖还有助于降低对野生近江牡蛎资源的采捕需求,对其资源的保护、牡蛎礁的恢复重构能够起到促进作用。     

沉积物对珊瑚礁及礁区生物的影响

海水中日益增多的悬浮物和泥沙沉降是导致珊瑚礁严重衰退的原因之一。沉积物覆盖在珊瑚礁生物表面,影响其呼吸作用,而海水浊度的增加会减少光合作用的可利用光。过多的沉积物改变了礁区的物理以及生物过程,从而对珊瑚礁生态系的结构和功能产生不利影响。为了有效评估珊瑚礁的变化趋势,如优势种丰度以及空间分布的变化等,应用标准的监测方法进行长期监测对于掌握这一复杂生态系统的变化是非常关键的。综述了沉积物对珊瑚生长率、生长形态、代谢和繁殖与补充以及礁区生物的影响,并指出未来的研究方向,以期为珊瑚礁的保护提供参考。     

涠洲岛珊瑚礁近千年的发育过程及其对气候变化的响应*

高纬度珊瑚栖息地能否成为气候变暖背景下热带珊瑚物种的“避难所”仍不明确, 南海北部的相关研究更是稀少。本文以取自涠洲岛的2根珊瑚礁沉积岩心为研究对象, 通过U-Th定年、沉积组分分析以及珊瑚种属鉴定等方法, 探讨近千年以来珊瑚礁的发育过程及其对气候变化的响应。研究结果发现, Core1(石螺口)岩心沉积的3个快速堆积阶段分别与罗马暖期、中世纪暖期和现代暖期大致对应; 而2个缓慢堆积阶段则分别与黑暗时代冷期和小冰期大致对应, 证实了温暖的气候对珊瑚礁发育有促进作用, 而寒冷的气候则不利于珊瑚礁的发育; 此外, 现代强烈的人为干扰可能也导致了涠洲岛珊瑚礁的迅速退化。Core2(南湾)中陆源沉积含量高, 珊瑚年龄主要集中在800AD—950AD和现代这两个时间段内, 其原因可能与环境变化、风暴作用及湾内现代珊瑚分布特征有关。通过对比这两个站位的珊瑚礁沉积特征, 本文进一步提出“完全避难所”和“非完全避难所”的概念, 揭示涠洲岛珊瑚可能同时具有低纬度热带珊瑚礁和高纬度珊瑚群落这两种发育特征和趋势。     

三种放流方式对许氏平鲉分布模式的影响

由于海洋环境污染及过度捕捞造成渔业资源不断衰退,人工增殖放流已成为修复水生生物资源的重要途径。安全有效的放流方式对增殖放流实践的成功与否起着至关重要的作用。本文采用行为学方法,对体长(4.5±0.5)cm,体重(3.5±0.5)g的许氏平鲉(Sebastes schlegelii)在实验室水槽的行为特性进行观察,分别记录了在无礁(对照组)和有礁条件下,保护装置、滑道和直接放流三种方式对许氏平鲉分布模式的影响。实验发现,在保护装置放流方式下许氏平鲉在放流有效区的数量显著多于滑道和直接放流两种方式。有人工鱼礁时,许氏平鲉幼鱼在放流有效区的分布率明显高于对照组。实验结果表明,保护装置放流方式对许氏平鲉的应激性最小,结合人工鱼礁的生态效应,能够有效地提高增殖放流效果。     

三亚蜈支洲岛两种造礁石珊瑚的生理特征

随着旅游开发和人类活动的加强,三亚蜈支洲岛南北两侧珊瑚礁区呈现出截然不同的水质环境状况和珊瑚群落分布。本研究通过分析三亚蜈支洲岛南北两侧两种造礁石珊瑚——丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)和疣状杯形珊瑚(Pocillopora verrucosa)的生理特征,旨在分析造礁石珊瑚应对水质环境变化的响应机制和应对策略。研究结果发现:两种珊瑚的生理指标表现出明显的南北区域差异。与南侧相比,北侧珊瑚的蛋白质含量显著性降低,SOD活性显著性的升高,表明北侧珊瑚抗氧化系统受到应激胁迫反应,而南侧珊瑚的生理状态更好。南、北两侧中丛生盔形珊瑚的生物量和能量物质含量有显著差异性,虫黄藻密度差异不显著;而疣状杯形珊瑚生物量和能量物质含量差异不显著,但其虫黄藻密度差异显著;表明丛生盔形珊瑚与疣状杯形珊瑚面对胁迫环境时,两者的能量代谢应激策略不同。因此,三亚蜈支洲岛南北两侧开发状况、水质环境的差异导致珊瑚生理状态呈现南北差异。