高通量测序技术揭示印度尼西亚北苏拉威西岛一株色素异常澄黄滨珊瑚特异的共生微生物群落

细菌性疾病对珊瑚的健康影响造成了很大影响,而致病菌与珊瑚疾病之间的对应性还不明朗。色素异常现象是野外澄黄滨珊瑚一种常见的不健康状态。我们采用Illumina 16s rRNA基因高通量测序技术比较分析了健康和色素异常澄黄滨珊瑚共生细菌的群落组成差异。色素异常澄黄滨珊瑚共生细菌的多样性明显高于健康澄黄滨珊瑚,同时两种珊瑚的共生细菌群落组成也有很大差异。一些特定的细菌类群在澄黄滨珊瑚共生细菌中的比例很高,推测这些细菌种类可能是导致澄黄滨珊瑚色素异常的“罪魁祸首”。     

珊瑚礁地质稳定性研究现状

为探究珊瑚礁稳定性的研究现状,对影响礁体稳定性的诸多因素如礁体结构、地形地貌、波浪、潮汐、潮流、风诸如热带气旋和风暴、海流等进行总结,结果表明以上诸多因素可在不同程度上决定或影响礁体稳定性。同时指出现阶段礁体稳定性研究所需注意的问题,其一是涉及珊瑚礁地质稳定性的礁体结构、地貌形态的研究尚少,需合理利用多波束测深仪、高分辨率多道地震探测系统、钻探及AUV、三维实时声学成像声呐技术获取礁体地形、地层及剖面形态,并借助GIS技术对滑坡等失稳地带进行圈定,其二是潟湖区、礁体边坡等区域的稳定性研究缺乏,需引入极限平衡法评估礁体边坡、泻湖等区域的稳定性,且需考虑波浪、潮汐引入的孔隙水压力、渗流力的影响。通过综述礁体稳定性研究现状及未来礁体稳定性研究的方向的展望,以期为珊瑚礁体上的工程建设及未来的珊瑚礁地质稳定性研究提供些许启示。     

厦金海域珊瑚体内重金属水平和分布特征

采用电感耦合等离子体质谱仪测定了厦金海域8种珊瑚中Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sn、Sb、Pb重金属的含量,通过数据处理、主成分分析方法,分析了重金属分布特征和其主要来源。采用单因子污染指数法对珊瑚重金属的污染水平进行了评价。结果表明,其平均浓度水平从大到小依次为:ZnMnSnCrCuAsNiPbSbCdCo。在8种珊瑚中,星柳珊瑚(Astrogrogia sp.)、等柳珊瑚(Paris fruticosa)、Paraplexaura sp.的重金属含量较高,花柳珊瑚(Anthogorgia sp.)和Guaiagorgia anas的含量较低。台湾海域珊瑚中Cu、Zn、Pb、Ni的含量、委内瑞拉海域珊瑚中Zn、Pb、Ni的含量远高于厦金海域珊瑚体内相同重金属含量,大堡礁珊瑚中Cu含量较厦金海域的略高。通过相关性分析发现,Cr、Co、Ni、Zn和Sn的种间差异较为显著。根据主成分分析,厦金海域珊瑚体内重金属元素可能的污染来源有:农业污染、港口生活污水和工业污水的排放、船舶油漆、涂料侵蚀、电镀工业。单因子污染指数法评价结果表明,6种重金属元素中,大佰屿、白哈礁和角屿的主要污染物是Mn。白哈礁、大佰屿站位的珊瑚体内重金属Mn处于重度污染水平,角屿站位的处于中度污染水平。     

基于地面3D激光扫描技术的海南岛南部海岸巨砾沉积研究

海岸巨砾沉积是反映海岸极端波浪事件活动历史的重要载体,对于预测未来海洋极端水文灾害发生趋势具有重要意义。本文基于地面3D激光扫描技术,以海南岛南部海岸大东海和小东海的海岸珊瑚巨砾沉积为研究对象,使用了Riegl VZ4000地面3D激光扫描仪精确测量了这些珊瑚巨砾的体积参数,结合水文模型计算出搬运这些巨砾所需的临界起动波高和流速,重构了极端波浪事件强度,并根据沉积学和动力学对海岸珊瑚巨砾的沉积成因进行了分析。结果表明,地面3D激光扫描技术与传统测量方式相比,具有方便、快速、高精度的优势。海南岛大、小东海堆积的珊瑚巨砾沉积是由台风波浪破碎珊瑚礁平台前缘并将碎块输运到礁平台而成的,且台风的最大强度可能接近超强台风“宝霞”。本研究可为重建南海地区古风暴活动历史,揭示该地台风活动规律以及海岸极端波浪灾害的防风减灾工作提供重要科学参考信息。     

中国南海软珊瑚真菌Eupenicillium sp. DX-SER3 (KC871024)的次级代谢产物研究

文章旨在对中国南海软珊瑚来源真菌Eupenicillium sp. DX-SER3 (KC871024)进行次级代谢产物的研究。利用硅胶层析柱、正反相中压层析柱以及半制备高效液相等方法对该菌株的大米发酵产物进行分离纯化, 利用核磁共振、质谱等波谱学方法并参考文献数据对分离的单体化合物进行结构鉴定。从中分离得到5个已知化合物: 烟曲霉酸、β-腺苷、2'-脱氧胸腺嘧啶核苷、N-acyltryptamine和对羟基苯甲醛。其中, 烟曲霉酸在该菌株中产量很高, 预示着该菌株具有开发成该类化合物的工程菌株的潜力。文章还探讨了烟曲霉酸抗植物病原真菌的潜力, 发现效果并不明显。     

西沙群岛琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间及其海平面指示意义

以西沙群岛琛航岛珊瑚礁钻孔为材料,通过高精度铀系测年技术测定了全新世底界的年代;同时利用MAT-253同位素质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪测定了0~20 m层段δ¹³C、δ¹⁸O和锶元素的质量分数,以U-Th年龄为基础,结合δ¹³C、δ¹⁸O和锶元素的质量分数均在16~17 m之间明显降低这一特点,得到琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间为距今7 900 a前,不整合于晚更新世的珊瑚礁体（年代老于110 ka）之上,全新世礁体的厚度为16.7 m。考虑研究区域新构造活动相对稳定,以及南海现代珊瑚礁的礁坪面与大潮低潮面基本一致,琛科2井的钻孔井位高于现代礁坪约2.9 m,推测其起始发育时的位置在现代海平面大潮低潮面之下约13.8 m,即西沙群岛海域7 900 a前的海平面在现代海平面以下约13.8 m,近7 900 a以来海平面上升了至少13.8 m。这一结果为理解全新世南海珊瑚礁的发育历史及海平面变化提供了新的信息。     

基于侧扫声呐影像的南海珊瑚礁沉船及周边地形重建

利用南海某珊瑚礁区所获得的一艘沉船的单幅侧扫声呐影像,定量重建了沉船及其周边地形。沉船区侧扫声呐数据经过格式转换、影像生成、水体去除、影像增益校正和坐标转换等预处理后,采用明暗恢复形状（Shape From Shading, SFS）方法反演声呐影像的水深,获得沉船区的水下地形数据,重建了该区域的三维地形地貌。结果显示,沉船位于珊瑚礁西侧礁坡区,该区为典型的礁坡地貌形态,由东向西水深递增,变化于-1.8~-165.4 m之间,按水深和坡度的不同可划分为地势较平缓的两级阶地和地势陡峭的两级坡地。沉船坐底于礁坡第二级阶地（宽约87 m,平均水深约-26.7 m,平均坡度约5.7°）,船体呈EES—WWN走向,长约45 m,宽约9 m,高约4 m,排水量估计为500~600 t,船体残破。利用侧扫声呐影像开展地形地貌的定量反演和重建是对侧扫声呐影像地形地貌定性分析的有效补充,能更全面、更详细地揭示珊瑚礁地形地貌的特征。     

Grazing on coral reefs facilitates growth of the excavating sponge Cliona orientalis (Clionaidae,Hadromerida)

Although bioerosion is among the most destructive forces on coral reefs, indirect effects influencing the bioerosion dynamics are understudied. Here, I assess the hypothesis that coral reef grazers indirectly facilitate proliferation of bioeroding sponges by removing epibiotic fleshy seaweeds from the Great Barrier Reef. This study quantifies the degree of spatial correlation between the distribution of bioeroding sponges and the distribution of grazing pressure, as evidenced by the abundance of seaweed and parrotfish bite marks. While the sponge tissue area was negatively correlated with seaweed coverage, the number of parrotfish bite marks was associated with less algae and more sponge tissue. Several factors derived from grazing on seaweeds may facilitate sponge growth: increases in the availability of light may favor primary production by symbiotic zooxanthellae and thereby increase growth of bioeroding sponges; on the other hand, sponge settlement may be facilitated on grazed substrates. All these factors are likely related, and contribute to an increasing erosion of coral reefs. Similar processes have recently been described in Mediterranean ecosystems, suggesting that the interactions I document here, could be widespread.     

深圳东部海域造礁石珊瑚资源分布及其群落健康评价

采用边界摸查与截线样条法对深圳东部海域的造礁石珊瑚资源分布及其多样性进行全面调查,并对其群落生态系统健康状况进行了分析评价。结果表明,深圳东部海域共有造礁石珊瑚群落密集分布区37片,其中23片为重点分布区,总分布面积为193.73 hm²;共有造礁石珊瑚67种,分隶于13科及1个未定类,25属;优势种前三位为澄黄滨珊瑚（Porites lutea）、肉质扁脑珊瑚（Platygyra carnosus）和翼形蔷薇珊瑚（Montipora peltiformis）;造礁石珊瑚覆盖度均值为37.58%,其中站位16的覆盖度最高,为57.33%;站位2最低,为14.89%;丰度（d）、种类多样性指数（H′）、均匀度（J）均值分别为5.32、2.71和0.81;死亡率均值为8.23%,平均补充量均值为3.66 ind/m²;深圳东部海域造礁石珊瑚群落生态系统健康状况良好,其中鹅公湾、大鹿湾、西涌—东涌及杨梅坑海域为健康状态,梅沙—溪涌、大澳湾及茅东湾海域为亚健康状态。本研究对深圳东部海域造礁石珊瑚资源进行全面调查和评估,并对资源保护和生态系统健康发展提出做好规划与布局,制定相应保护及修复规划,设立监测站位,加强研究并建立修复示范区,联动公众与社会科普等5条建议,可为区域造礁石珊瑚群落的保护、管理、恢复、重建和可持续发展提供参考。