Assessment of the ecological quality status of soft-bottoms in Reunion Island (tropical Southwest Indian Ocean) using AZTI marine biotic indices

The ability of the two synthetic marine biotic indices, AMBI and M-AMBI, to account for changes in the ecological quality of coastal soft bottoms of Reunion Island according to disturbances was assessed from macrobenthic samples collected in five sectors between 1994 and 2004. Samples were collected under non-perturbed conditions and at two sites subjected to heavy organic enrichment. Both indices are based on a classification of macrofauna into ecological groups (EG), and their transfer to tropical waters required some adaptations. These indices proved efficient in detecting a degradation of habitat quality. Their use resulted in the classification of all sites sampled between 1996 and 1998 as "good" or "high". M-AMBI nevertheless tended to result in the attribution of a slightly worse ecological quality status than AMBI. Together with an update of the EG species list for the Indian Ocean area, our results support the extension of both indices for the assessment of tropical soft bottoms.     

A field experimental study on recolonization and succession of subtidal macrobenthic community in sediment contaminated with industrial wastes

A field experiment was carried out in Hong Kong to study the patterns of recolonization and succession of subtidal macrobenthos in defaunated sediment contaminated with industrial wastes and to determine the time required for benthic recovery in the industrial-contaminated sediment. A total of 50 species was found with an average of 172 animals/tray and 24 species/tray recorded one month after deployment. Initial colonizers were predominantly polychaetes (96 animals/tray, accounting for 55.7%) and gastropods (47 animals/tray, accounting for 27.2%). Abundance of macrobenthos increased quickly to a peak (505 animals/tray) after four months, declined afterwards, and increased again till the end of the experiment. Species number peaked (57 species/tray) in the same month as abundance did, and gradually declined thereafter. Abundance, species number and diversity were significantly lower in the industrial-contaminated sediment as compared to the controls during the early successional stages, indicating the harmful effects of industrial wastes on recolonization and succession of macrobenthos. Although no significant differences in community parameters between the industrial-contaminated and the control sediments were found after eleven months, significant difference in species composition still existed after fourteen months, showing a relatively long-term impact of industrial wastes on macrobenthic community structure.     

黄土中蜗牛壳Mn^2＋的EPR研究及其古气候意义

对黄土高原陕西省洛川和甘肃省西峰剖面中黄土－古土壤层中的蜗牛壳进行了EPR波谱分析，同时对洛川地区的现代蜗牛壳也进行了测定。结果显示：（1）不同种类的蜗牛壳具有相近的EPR信号强度，表明不同种类的蜗牛对Mn^2+的吸收没有差异性。（2）黄土层中蜗牛壳的EPR信号强度远大于占土壤中的，即黄土中蜗牛壳所含的Mn^2+远大于古土壤中的蜗牛壳的Mn^2+的含量，说明前者生活在比较还原的条件下，后者形成环境的氧化性较高。因此本认为为蜗牛壳中Mn^2+的含量可反映其生长环境中Mn^2+的含量和氧化还原条件，对古气候的重建具有重要意义。     

硇洲岛大型海藻场软体动物群落的季节演替及其与环境因子的关系

广东湛江硇洲岛是典型的潮间带生态系统,属于热带气候,适宜底栖生物生存。底栖动物作为生态指标的一部分,可以反映出地理环境的多样性。于2011~2012年在硇洲岛潮间带五个位点进行底栖软体动物采样,以研究软体动物的季节演替变化,结果检出软体动物有4纲49科71属共104种。其中双壳纲39种,占总数的37.50%;腹足纲59种,占总数的56.73%;多板纲4种,占总数的3.85%;头足纲2种,占总数的1.92%。种类数秋季最多共61种,春季32种,夏季51种,冬季55种。各季节间共有种类数为19~33种。有8个种类为3个季节共有种,有12个种类为4个季节共有种,季节种间更替率为0.58~0.76,春秋季种间更替率最高,夏秋季种间更替率最低。优势种10种,其中1个物种为全年优势种,有2个物种为3个季节共有种。不同物种在潮间带分异明显,中潮区软体动物有58种,低潮区软体动物有44种,高潮区软体动物只有3种。调查显示各季节软体动物栖息密度变化明显,按降序排列为春季、夏季,秋季、冬季。季度Shannon-Wiener多样性指数变化范围为2.45~3.42,年均值为2.99;季度Pielou物种均匀度指数变化范围为0.53~0.66,年均值为0.58;季度Margalef物种丰富度指数变化范围为2.42~4.61,年均值为3.73; Simpson指数变化范围为0.69~0.80,年均值为0.76。调查显示各断面均受到不同程度的人为干扰,相关性分析发现栖息密度与悬浮物和总有机碳正相关(P<0.05)。优势种的转变与沿岸上升流的强弱以及养殖废水的不规则排放有关。软体动物的栖息密度与大型海藻的分布呈相反趋势,低潮区软体动物栖息密度小,与其结构和食性有关。     

Responses of benthic macrofauna and biogeochemical fluxes to various levels of mussel biodeposition: An in situ “benthocosm” experiment

An in situ experiment was done to evaluate the dose-dependent response of mussel biodeposition on benthic communities and biogeochemical fluxes. Natural benthic communities were exposed to 7 different levels of mussel biodeposition (equivalent to that produced by 0-764 mussels m⁻²) over 50 days. Benthic communities responded as predicted from the Pearson, T.H., Rosenberg, R., 1978. Macrobenthic succession in relation to organic enrichment and pollution of the marine environment. Oceanogr. Mar. Biol. Annu. Rev. 16, 229-311 model of organic enrichment. Total abundance and species richness decreased with increasing biodeposition. The abundance and biomass of opportunistic species (Capitella spp.) increased in the mesocosms subject to the greatest biodeposition. Sensitive species Tellina agilis and Pherusa plumosa tended to decrease in abundance and biomass with increasing biodeposition. The biotic index M-AMBI responded clearly to increased biodeposition and may be a useful tool for assessing the effect of mussel biodeposition on the benthic environment. These results are important for the construction of predictive models for determining environmental carrying capacity for bivalve aquaculture.     

海洋经济贝类分子遗传标记及其应用的研究进展

摘 分子遗传标记是随着分子生物学技术的发展而出现的遗传标记技术,它突破了形态和细胞水平上遗传标记的局限性,发挥着独特的优势。本文简要介绍了同工酶、RFLP、RAPD、AFLP、mtDNA、SSR等几种常用的分子遗传标记技术方法,并比较了各种技术的优点和局限性;概述了这些遗传标记技术在海洋经济贝类群体遗传结构和变异、遗传分化、遗传育种、种质鉴定、基因定位和构建遗传图谱研究等方面的应用和取得的研究成果。     

黄土高原S5古土壤形成期的气候环境——陆生蜗牛化石的证据

通过对黄土高原西峰黄土剖面S5古土壤层的蜗牛化石组合研究发现,西峰地区在S5形成时（对应海洋氧同位素MIS₁5¹3期）气候环境经历了几次显著的波动。MIS₁5期地层中绝大多数蜗牛壳体被溶蚀,气候非常暖湿,夏季风强盛;MIS₁4是个弱冰期,蜗牛组合显示气候以凉湿为主,仍然有较强的夏季风影响;MIS₁3期以暖湿的气候为主,夏季风增强。对温湿蜗牛种类冠状砂螺（Gastrocopta coreana）含量变化的功率谱分析显示出明显的23ka周期,表明岁差轨道驱动的低纬太阳辐射是控制黄土高原夏季风变化的主导因素;冷干种类杂色虹蛹螺（Pupilla aeoli）含量变化具有明显的100ka和弱的43ka周期,说明即使在气候特征总体暖湿的背景下,冬季风仍具有以全球冰量（100ka）为主导周期的变化特征。在海洋和冰芯记录中MIS₁3和MIS₁5时期并不是最温暖的间冰期,但在黄土高原受到强夏季风的持续影响,这可能与此时北半球夏季太阳辐射量的增强和北大西洋深层流强度的加强有关。S5中S5SS₁与S5SS3两层强烈发育的古土壤可能有着不同的发育机制,S5SS₁因其较发育的母质、超长的成壤期,形成了比S5SS3更强的成壤特征。分析认为全球冰量与轨道驱动的北半球太阳辐射对MIS₁5¹3时期黄土高原气候环境的演替和冬、夏季风的消长起了主导作用。     

河蚬壳体矿物组成及其对环境的适应性变化

河蚬是原产于我国和东南亚地区的一种淡水双壳类底栖动物,极强的环境适应能力使其在世界越来越多的淡水环境中成为优势动物种类,为研究生物对环境变化的适应性提供了一个范例。壳体是河蚬适应外部环境的重要器官,长期以来被认为由文石矿物组成。通过对我国黄河下游、淮河流域、长江和西江流域河蚬壳体显微结构观察和矿物成分X射线衍射分析,我们发现文石仅占壳体矿物质平均组成的95.5%,其余为方解石、蒙脱石、高岭石和伊利石等,平均含量各为1%左右。壳体棱柱层和薄片层中文石矿物的含量也存在系统差异,后者高出前者11%左右。河蚬壳体相同部位棱柱层文石含量表现出显著的区域变化特征,淮河和长江流域文石含量较高,分别达到96.1%和97.8%。而汉水和西江流域壳体中文石矿物含量较低,平均分别为94.5%和94.2%。黄河下游和珠江流域的数据较少,但已有数据显示前者文石含量低至92.7%而后者高达98.4%。壳体文石矿物含量的变化与区域气候变化和环境污染之间存在较好的对应关系,是河蚬适应环境变化的结果。本研究结果有助于在全球变化背景下利用生物的适应特点保护陆地水环境的生物多样性。     

塔里木西缘晚新生代造山过程的记录——磨拉石建造及生长地层和生长不整合

通过对黄土高原洛川、长武剖面最近35万年来陆生蜗牛化石的高分辨率研究,揭示出喜温湿和喜冷干蜗牛种类分别存在不同的变化周期:喜温湿类蜗牛化石所揭示的东亚夏季风的变化存在明显的41 000a和23 000a周期,与地轴倾角和岁差(低纬度太阳辐射)的变化周期有关;而反映冬季风变化的喜冷干蜗牛种类则表现出不同的变化特点,其主要为0.1Ma和41 000a的周期.冬、夏季风的变化与地轴倾角41 000a周期都存在很好的相关性,但与地球轨道的岁差(19 000～23 000a)及偏心率(0.1Ma)的周期没有一致的相关关系.在轨道尺度上冬、夏季风之间不存在此消彼长的简单变化模式.     

黄土高原及周边地区间齿螺(Metodontia)种类的数量分布及其温度和降水量最适范围的定量估算

间齿螺(Metodontia)是我国现生陆生蜗牛的常见属, 也是黄土地层中常见的蜗牛化石, 汉山间齿螺(Metodontia huaiensis)和烟台间齿螺(Metodontia yantaiensis)是该属的两个常见种。我国现生间齿螺的地理分布调查取得了丰硕的成果, 为间齿螺化石作为夏季风气候变化的代用指标提供了依据, 但对现生间齿螺的数量分布和生态因子最适区域, 还缺少系统的研究, 限制了对间齿螺古生态古气候意义的深入理解。通过对黄土高原及周边地区356个表土蜗牛组合的研究, 揭示了间齿螺及其优势种的数量分布与气候参数的关系, 以及与经纬度和海拔高度的关系, 并利用加权平均方法定量估算了汉山间齿螺和烟台间齿螺的温度和降水量最适范围。结果表明, 在我们的研究区域内, 含量大于20% 的间齿螺, 主要分布在年均温大于11℃、年降水量550~850mm的地区, 36°N以南、110°E以东的地区, 海拔在750m以下的地区; 含量低于10% 的间齿螺, 在年均温5~15℃、年降水量380~700mm的地点都有分布, 主要分布在 33°~40.5°N、103.7°~117.5°E范围内, 海拔在2000m以下的地区; 年均温低于5℃、年降水量低于380mm的地区, 海拔2000m以上的地区, 基本上没有间齿螺生长; 汉山间齿螺和烟台间齿螺年均温度最适范围分别为10.2~14.1℃左右和8.9~14.0℃左右(实测值与推导值R2=0.70, 推导误差RMSEP=1.99), 年降水量最适范围分别为530~800mm左右和470~750mm左右(R2=0.81, RMSEP=90.87)。上述结果为间齿螺的古生态古气候研究和物种多样性保护提供了基础生态数据。