洋山港海域海水压载后细菌群落结构演变及多样性变化

研究压载环境下细菌群落结构以及多样性的变化特征,为科学评估压载水排放的生态风险评估提供科学依据。通过对压载水中细菌群落进行连续30 d压载,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析鉴定细菌类群,探讨压载环境下细菌群落结构演变规律。测序共获得有效序列413 806条,总计1 334个OTUs。不同压载时间的多样性指数及丰度指数存在较大差异,OTU数量和多样性指数随压载时间而波动性上升,30 d时多样性最为丰富。细菌优势门分别为变形菌门和拟杆菌门,变形菌门中γ-变形菌优势尤为显著,且在压载中期(10 d)丰度迅速增加。黄杆菌是实验初始的优势分类单元,相对丰度比例表现出先增加后减少的变化趋势,第5天时上升至最高比例后逐渐下降。假替单胞菌比例在第10天急剧增加至50.16%,随后菌群优势减弱。UPGMA聚类分析表明,压载条件下各水龄阶段之间的细菌群落变化情况的差异性较对照舱具有更大的波动性。NMDS和PCo A分析进一步证明压载环境以及压载时间会对细菌群落结构造成一定程度的影响。     

富春江富阳段浮游动物群落结构时空变化及与环境因子的关系

2018年7月、2019年7月对富春江富阳段浮游动物和水质各进行1次调查,共发现浮游动物35属66种,其中原生动物8属20种,轮虫16属30种,枝角类6属9种,桡足类5属7种。2018年7月,富阳段浮游动物平均丰度为19.7 ind./L,平均生物量为0.93 mg/L,各大类种类数量较为均衡;2019年7月,浮游动物平均丰度为19.0 ind./L,平均生物量为0.15 mg/L,种类以原生动物和轮虫为主,2次采样浮游动物群落有明显差异。2018年7月,发现5个浮游动物功能群;2019年7月发现7个浮游动物功能群,说明水体的自净能力更强。典范对应分析表明,水温、叶绿素a含量、总磷含量、总氮含量和溶解氧含量是与富阳段浮游动物群落结构相关性较强的环境因子,其中与水温、叶绿素a含量、总磷含量和总氮含量呈显著正相关关系;与溶解氧含量在一定范围内呈显著负相关关系。     

中国近海浮游动物群落结构及季节变化

2006年7-8月、12月-2007年2月、2007年4-5月、2007年10-12月,对中国近海进行了4个航次生物、化学和水文等专业综合调查。根据采集的浮游动物样品分析鉴定结果,对中国近海浮游动物群落结构、种类组成及优势种的季节变化进行研究。结果表明,中国近海浮游动物有1330种,隶属于7门19大类群,浮游幼体47类,其中,节肢动物为最优势类群,有782种,占58.80%,其次为刺胞动物,有324 种,占24.36%。在浮游动物群落结构中,4个海区均以桡足类和水母类的种类和数量占绝对优势。中国近海4个海区浮游动物种类数有明显季节变化,渤海和黄海,浮游动物种类数夏、秋季多于春、冬季;东海和南海,浮游动物种类数春、夏季多于秋、冬季。中国近海浮游动物群落大体可划分为6个主要生态类群:近岸低盐类群、低温高盐类群、高温高盐类群、低温广盐类群、高温广盐类群和广温广盐类群。结合同步调查的其它生物、水文、化学环境参数的分析结果,对中国近海浮游动物群落种类丰度与环境因子进行生物与环境变量关系分析,结果表明,浮游动物群落结构与水温、盐度、水深、溶解氧、硝酸盐和pH存在明显相关关系。水温和盐度是影响浮游动物群落结构最重要的两个环境因子。     

海南省大洲岛珊瑚礁海域浮游动物群落特征

分别于2013年3月(春季)、6月(夏季)、9月(秋季)、12月(冬季)对海南省大洲岛珊瑚礁海域浮游动物进行周年季节性调查。结果显示,共鉴定浮游动物11个大类47种,浮游动物生态类群以亚热带外海种和亚热带近海种居多,少数为热带高温高盐种,无节幼体为全年优势种;虽然浮游动物种类数以原生动物占优势,但原生动物的种类和丰度并未对水质产生明显影响;季节间的种类和丰度均不存在明显差异,表明季节的更替并未对浮游动物的种类和丰度产生较大影响;研究区前港、湾内、后港的种类和丰度均不存在明显差异,风向季节性转移引起的人为活动规律变化、研究区珊瑚覆盖率的高低对各研究区浮游动物的种类和丰度均不存在明显影响。多样性指数与化学需氧量(COD)、活性磷(DIP)含量、无机氮(DIN)含量表现出显著或极显著负相关性,均匀度指数与DIP含量表现出显著负相关性;各季节浮游动物生态现状相似系数较高的均为相邻站点,调控环境因子可在一定程度上调控一定区域内浮游动物的种类和分布。     

旱季黎安湾浮游动物群落短期变化的特征

笔者调查研究了海南岛南部黎安湾贝类养殖区及其附近非养殖海域的中小型浮游动物群落在旱季的短期变化特征,发现湾内浮游动物群落呈现丰度高、种类丰富、优势种突出以及均匀度低等特点。共鉴定出浮游动物104种,浮游幼体14类,隶属6门76个属。浮游动物的总丰度范围为114~735 ind·L-1,其中原生动物占58%~77%,桡足类18%~30%,被囊动物1%~13%。优势种主要为驼背隆哲水蚤、短脚长腹剑水蚤、异体住囊虫、爱氏网纹虫、尖底拟急游虫、弯叶拟铃虫、五叶抱球虫和长形旋口虫,优势种种类及优势度随时间变化而不同。养殖区与非养殖区附近的浮游动物结构相似性较高,但调查结果显示非养殖区浮游动物丰度显著高于养殖区。分析浮游动物群落与环境因子关系,发现温度、盐度和叶绿素a与浮游动物群落的相关性较高。结果表明,黎安湾浮游动物群落组成和丰度在1个月内发生了明显变化,因此,在海洋生态环境研究和监测中需注意,单次采样时间的结果不能全面反映或代表中长期的数据。     

舟山电厂附近海域夏季浮游动物群落结构及时空变化

根据2016—2019年夏季舟山电厂附近海域浮游动物群落的调查成果,研究浮游动物的种类组成、分布特征、年际变化和空间变化等,进一步探究群落受舟山电厂的影响情况。结果表明,历年夏季浮游动物种类数、密度、生物量、Shannon-weaver多样性指数等均在一定范围波动,年际变化相对较小,而空间变化较为显著,表现为排水口海域浮游动物的种类数、密度、生物量总体略高于对照点海域。     

洋山港海域海水压载后理化指标变化规律

通过模拟压载实验,比较分析夏季和冬季洋山港海域海水压载0、1、5、10、15和30 d后水体理化因子的变化,包括光照强度、p H、盐度(Sal)、温度(T)、溶解氧(DO)、浊度、悬浮物(TSS)、亚硝酸盐(NO_2-N)、铵盐(NH_4-N)、硝酸盐(NH_3-N)、磷酸盐(PO_4-P)、总氮(TN)和总磷(TP)。结果显示:压载舱处于黑暗状态,与外界差别巨大;夏季压载第1天温度降低,其后变化不大,冬季温度稳定,后期气温骤降时影响到舱内温度;夏季和冬季压载过程中盐度基本保持稳定;冬季溶解氧保持稳定,夏季压载前期未出现波动,第30天明显下降;夏、冬两季pH均未发生显著变化;自然海水进入压载舱后,浊度以及TSS大幅降低,变化极为显著;冬季总氮含量保持稳定水平,夏季压载后期总氮较原海水显著性上升;夏季总磷含量波动较大,但经过30 d模拟压载后依然高于原海水,冬季总磷在第1天显著降低,此后变化微弱。     

三沙湾浮游动物生态类群演替特征

根据2010年6月-2011年5月三沙湾海域5个航次海洋综合调查资料,对三沙湾浮游动物种群特征进行分析,并与我国不同纬度海湾生态类群结构进行比较.探讨三沙湾海域浮游动物生态类群季节变化特征及其受水团季节变化的影响.研究结果表明:4月和5月三沙湾海域主要受到浙闽沿岸流影响,生物多样性H''指数分别为2.03和2.02;种类数分别仅为17种和19种,明显低于6月、8月和10月;浮游动物生态类群以暖温带近海种为主;优势种种类数少,单一优势种优势性明显,4月中华哲水蚤丰度占浮游动物总丰度的65.03％;群落结构特征与同期我国长江口浮游动物区系特征相似.6月三沙湾海域受到浙闽沿岸流和台湾暖流共同影响,同时因闽北雨季导致大量大陆径流汇入,使得该月浮游动物种群结构复杂,生物多样性指数和种类数全年最高,为3.12和45种,与5月相比,种类更替明显,物种更替率为69.39％;亚热带近海种丰度百分比最高(73.03％),亚热带外海种种类数百分比次之(48.89％),是海域浮游动物生态类群由以暖温带近海种为主向以亚热带外海种为主的过渡时期.8月和10月浙闽沿岸流消失,三沙湾海域受台湾暖流控制,海水温度和盐度升高,生物多样性指数和种类数均略低于6月;生态类群结构以亚热带外海种为主;优势种特征表现为种类数多而各个优势种丰度较低;浮游动物群落结构特征与南海北部海域浮游动物组成极为相似.     

长江口九段沙附近水域浮游动物生态特征

根据1998-2000年长江口九段沙附近水域(30°~32°N,121°27′~122°30′E)丰水期枯水期6个航次的海洋调查资料,对长江口水域浅水Ⅲ型(网目孔径0.077 mm)和浅水Ⅰ型(网目孔径0.505mm)浮游动物生态特征的变动趋势进行了研究。结果表明:丰水期盐度与浮游动物总丰度有很显著的线性关系,总丰度随着盐度的增加而增加;枯水期盐度与总丰度的关系不明显。同一季节温度与总丰度之间的关系不明显,但从总丰度的季节变化可见,不同水温环境下总丰度的差异依然明显。各年多样性指数(H′)值均小于2;丰水期和枯水期大型浮游动物H′值无论涨潮还是落潮均要大于小型浮游动物。本调查水域浮游动物种类组成简单,种间分布不均匀,优势种突出,主要由淡水生态类型、河口半咸水生态类型、沿岸生态类型和外海生态类型的种类组成。     

长江口九段沙附近水域浮游动物生态特征

根据1998-2000年长江口九段沙附近水域(30°~32°N,121°27′~122°30′E)丰水期枯水期6个航次的海洋调查资料,对长江口水域浅水Ⅲ型(网目孔径0.077 mm)和浅水Ⅰ型(网目孔径0.505mm)浮游动物生态特征的变动趋势进行了研究。结果表明:丰水期盐度与浮游动物总丰度有很显著的线性关系,总丰度随着盐度的增加而增加;枯水期盐度与总丰度的关系不明显。同一季节温度与总丰度之间的关系不明显,但从总丰度的季节变化可见,不同水温环境下总丰度的差异依然明显。各年多样性指数(H′)值均小于2;丰水期和枯水期大型浮游动物H′值无论涨潮还是落潮均要大于小型浮游动物。本调查水域浮游动物种类组成简单,种间分布不均匀,优势种突出,主要由淡水生态类型、河口半咸水生态类型、沿岸生态类型和外海生态类型的种类组成。     

船舶压载水与沉积物细菌多样性比较分析

利用Illumina HiS eq 2500高通量测序平台对船舶压载水及沉积物微生物进行测序,共获得67 255条有效序列,736个OTU,通过生物信息分析,研究了压载舱中沉积物和压载水细菌群落结构及其多样性。结果显示:船舶压载舱沉积物中可培细菌总数较压载水中可培细菌总数高3个数量级。压载水中优势类群是变形菌(Proteobacteria 70.20%)、拟杆菌(Bacteroidetes 13.38%)、放线菌(Actinobacteria 10.33%)和Marinimicrobia_SAR406_clade 2.81%。压载舱中沉积物的优势类群为变形菌(Proteobacteria 95.45%)、厚壁菌(Firmicutes 2.23%)。     

饶河干流浮游动物时空分布特征及水质综合评价

在饶河干流设置17 个断面监测点对该流域浮游动物的时空分布进行调查与分析,并利用Margalef 多样性指数与Shannon-Weaver 生物多样性指标对水质进行综合评价。结果表明：饶河干流浮游动物有4 类50 种,种类最多的是轮虫,共10 科15 属31 种,占62%;枝角类的种类较少,为5科6 属7种,占14%;桡足类6 科7 属7 种,占14%;原生动物种类较为匮乏,为4 科4属5种,占10%。时间分布上,浮游动物丰度丰水期大于枯水期,密度变动范围为54~405 ind/L。结合浮游动物丰度与水质指标进行相关分析,结果表明,浮游动物的分布情况与水体水质特征关系密切相关,经分析饶河干流水质综合评价为中度污染至较重污染状态。     

基于公海换水的船舶压载水浮游植物研究

选取9艘停泊于洋山深水港、在太平洋公海海域进行压载水交换的到港船舶,分析其压载水中浮游植物的种类组成和丰度,共检测出浮游植物4门18属29种(包括变种或变型),其中硅藻门占主要优势地位,共计13属21种,占总种类数72.4%,包括未定种8种;甲藻门3属6种,占总种类数20.7%,其中未定种1种;绿藻门1属1种,占总种类数3.5%,其中未定种1种;蓝藻门1属1种,占总种类数3.5%。所有船舶压载水样品中均发现有赤潮藻,存在潜在外来种入侵风险。在公海海域进行压载水交换后浮游植物丰度远小于在国内沿岸海域交换压载水的丰度,显示公海换水可有效降低压载水内浮游植物的密度,但仍有适应港口环境的种类存在,未能完全消除外来藻类入侵的潜在生态风险。     

铜尾矿废弃地不同优势群落持水量的差异分析

通过对安徽铜陵狮子山铜尾矿废弃地上定居的优势群落的实地调查及室内分析,研究了3种优势群落基质尾矿持水量的变化规律。结果发现,铜尾矿废弃地植被恢复后,基质的持水量发生显然的增加,节节草群落基质的持水量最高,比裸露无植被区高出16．95％,其次为白茅群落,狗牙根群落基质的持水量最低,但都高于对照裸露区。随着深层的增加,植被对尾矿的持水量增加。如节节草基质0-10cm的持水量17．57％,10—20cm持水量22．27％,20—30cm持水量25．25％,30—40cm持水量27．03％。结果表明,铜尾矿废弃地植物定居后,能提高尾矿的持水量,其中节节草群落的持水能力最高。     

中国近岸海域船舶压载水浮游植物特征分析

船舶压载水作为不同海域之间浮游植物传播的重要途径,可能会引发一系列生态风险。2015年4月到2016年7月选取停靠在上海洋山港且上一压载地为中国近岸海域的6艘船舶,分析船舶压载水浮游植物。共采集到浮游植物3门22种,包括硅藻门17种、甲藻门4种、金藻门1种,优势种为硅藻。其中渤海海域压载水浮游植物2门5种,包括硅藻门4种、甲藻门1种,丰度为9.66×10~2cells/L;黄海海域3门10种,包括硅藻门7种、甲藻门2种、金藻门1种,丰度为8.955×10~2cells/L;东海海域2门4种包括硅藻门3种、金藻门1种,丰度为6.83×10~2cells/L;南海海域2门11种包括硅藻门6种、甲藻门5种,丰度为22.915×10~2cells/L。调查发现到港船舶压载水中浮游植物与其压载地的浮游植物间存在差异,压载水中浮游植物种类组成可能受压载地当地受气团、季节等因素影响。压载水中少量物种为传入其他海区的外来物种或其它海区的赤潮种。     

抚河干流浮游动物生物多样性调查及水质评价

对2010年12月与2011年7月抚河干流各监测断面中浮游动物类群的结构组成、优势类群进行了调查,并对抚河干流的水质进行了综合评价,旨在为抚河流域水质保护以及今后开展相关监测研究提供理论依据。结果表明,抚河干流浮游动物共检出4类41种,其中轮虫类最多,共计7科15属23种,占总数的56.10%;枝角类5科6属7种,占17.07%;桡足类与原生动物占26.83%。时间分布上,浮游动物丰度表现为丰水期大于枯水期,其中丰水期轮虫、枝角类、桡足类与原生动物密度分别为256、26、66、16ind/L,枯水期分别为131、8、24、10ind/L。空间分布上呈现中间小、两端大的特点,最大值出现在ST1监测站点李渡镇,最小值出现在ST3监测站点高坪。抚河干流浮游动物数量结构主要由轮虫类组成,生物量结构则主要由桡足类组成。抚河干流水质处于中富营养至富营养状况,为轻度至中度污染,污染最重的是ST3监测点高坪,最轻的是ST7监测站点南丰。     

上海港到港船舶压载水沉积物细菌群落多样性

为了解船舶压载水沉积物中微生物多样性,利用Illumina Mi Seq 2500高通量测序平台对上海港到港船舶压载水沉积物中细菌基因样本进行测序,并进行生物信息分析。从11份压载水沉积物样品中共检测到420 069条有效序列,微生物群落分析结果显示共有38门、98纲、226目、393科、704属细菌,优势类群为变形菌门(Proteobacteria 72.98%)、放线菌门(Actinobacteria 9.11%)、拟杆菌门(Bacteroidetes 8.71%)、绿弯菌门(Chloroflexi 4.06%)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes 1.47%)、酸杆菌门(Acidobacteria 1.18%)和其他(2.50%)。本次研究在压载水沉积物中检测到了分枝杆菌属(Mycobacterium)、游动球菌属(Planococcus)、假单胞菌属(Paenibacillus)、类芽孢杆菌属(Streptomyces)和链霉菌属(Inquilinus)的致病菌或条件致病菌。结果显示压载水沉积物中微生物多样性丰富,要充分重视我国到港船舶压载水沉积物中微生物以及致病菌的研究,为阐明外来致病菌通过压载水途径入侵的机制和防控奠定基础。     

澳门路氹城生态保护区浮游动物的群落特征

于2013—2021年1、4、7、10月，在澳门路氹城生态保护区设置2个采样区，各3个采样点，调查分析浮游动物群落结构的时空变化，并初步评估水体受扰动状况。结果表明：在澳门路氹城生态保护区共鉴定出171种浮游动物(含9类浮游幼虫)，其中一区鉴定出156种，二区鉴定出116种；浮游动物分属于8个类群，主要优势类群为轮虫(57种)、桡足类(48种)和纤毛虫(33种)；一区浮游动物丰度为6.00~240.33 ind/L，平均为(59.27±58.39) ind/L，二区浮游动物丰度为3.00~62.58 ind/L，平均为(19.20±16.82) ind/L；一区和二区浮游动物群落结构区域差异显著，一区物种数和丰度显著大于二区的，一区的Shannon–Winner多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均值显著小于二区的，一区浮游动物丰度年际变化波动大于二区的，可见一区环境较二区更加敏感，一区受人类活动影响较大；2013—2016年浮游动物优势种主要为轮虫(污染指示种)，2017—2021年浮游动物优势种主要为桡足类(非污染指示种)，更替率为100%，除一区2017—2021年的Shannon–Winner多样性指数小于2013—2016年的外，两区域其余生物多样性指数均大于2013—2016年的，说明保护区水质有所改善。