Reproductive biology of the female Japanese mantis shrimp Oratosquilla oratoria (Stomatopoda) in relation to changes in the seasonal pattern of larval occurrence in Tokyo Bay, Japan

ABSTRACT:   The reproductive traits and the monthly larval abundance of the mantis shrimp Oratosquilla oratoria were investigated in Tokyo Bay, Japan, in 2002. The goal of the study was to elucidate the cause of changes in the monthly pattern of larval abundance from the 1980s to the 1990s as these changes relate to variation in the stock size of the adult shrimp. Oogenesis was divided into 10 stages by histological observation. The developmental stage of oocytes in an individual's ovary was synchronous, suggesting that almost all the oocytes in an ovary are spawned at the same time. The size at first maturity was estimated to be 7 ≤ body length ( BL ) < 8 cm. Fecundity was expressed as a function of BL , ranging from 19 300 eggs for 8 cm BL to 92 100 eggs for 14 cm BL . Small female shrimps (<10 cm BL ) spawned around August. Most large female shrimps (≥10 cm BL ) spawned around May, and some large female shrimps also spawned until September. Although most large female shrimps spawned in spring, the larval abundance was low before July and high from August onwards. The results suggest that a substantial decrease in the stock size of large individuals causes the low larval abundance before July.     

桑沟湾养殖海带生长的模型预测

海带(Saccharinajaponica)是一种常见的大型经济褐藻,是海洋生态系统重要的初级生产者,也是我国北方沿海主要的养殖藻类。本研究旨在建立海带个体生长数值模型,并以此预测中国北方近海大规模筏式养殖条件下海带的生长情况。本研究以桑沟湾养殖海带为例,利用可视化模型软件STELLA描述海带生长的关键过程及其与环境参数的关系,以净生长量(N_(growth))=总生长量(G_(growth))–呼吸作用(resp)–枯烂(E_(kelp))为基本框架,模拟和预测海带的生物量和叶片长度变化。海带的总生长用光照、温度、盐度、海带体内营养盐(包括N和P)等强制函数定义,其中,光照参数来自桑沟湾气象记录,盐度、温度和营养盐为现场调查实测值。模型模拟桑沟湾养殖海带的长度与干重结果与实测值的拟合度R~2值分别为0.936、0.963,说明该模型能够很好反映海带的真实生长情况。可靠的个体生长模型是评估海带养殖容量的基础,并可为水产养殖区的空间规划提供决策依据。     

2018年春季和夏季莱州湾营养盐结构及限制特征

根据2018年5、8月莱州湾的生态调查资料,采用营养盐限制法则及潜在性富营养化评价模式等方法,对莱州湾无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO34–-P)和硅酸盐(SiO23–-Si)的平面分布、结构及限制特征进行了分析。结果显示,2018年5、8月莱州湾的DIN浓度范围为1.64~106.36 μmol/L,平均值为24.18 μmol/L,5月明显高于8月;PO34–-P浓度范围为0~2.010 μmol/L,平均值为0.182 μmol/L,8月明显高于5月;SiO23–-Si浓度变化范围为0.97~78.93 μmol/L,平均值为18.30 μmol/L,8月明显高于5月。DIN、PO34–-P、N/P高值区主要位于莱州湾西部的小清河口和黄河口附近海域;SiO23–-Si、Si/N、Si/P高值区主要位于湾底部、龙口–莱州近岸海域。对营养盐结构的分析表明,莱州湾存在明显的磷限制和枯水期的硅限制,陆源输入是莱州湾营养盐的主要来源。营养盐结构限制平面分布表明,春季莱州-招远养殖区和夏季东营-潍坊养殖区易引发赤潮,夏季莱州–招远养殖区初级生产力受到一定限制,对养殖业造成一定的影响。     

桑沟湾沉积物有机质的碳氮稳定同位素分析及其来源解析

本研究分析了桑沟湾表层沉积物的粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、碳和氮稳定同位素(δ13C和δ15N)的时空分布特征,估算了贝藻生物沉积对近海沉积物有机质的贡献。结果显示,桑沟湾沉积物成分组成以粉砂为主,且粒径分布与海水养殖和水动力学条件密切相关;TOC、TN的季节变化和平面分布均呈相似性,数值上总体表现为春季最高,秋季最低,季节差异不大,在贝藻、鱼贝和贝类养殖区域出现较高值;而δ13C和δ15N的季节变化和平面分布有较大差异。从相关性分析可以看出,TOC和TN呈极显著正相关(r=0.955, P<0.001),表明桑沟湾表层沉积物的TOC和TN具有同源性。根据对δ13C和C/N的综合分析表明,贝类生物沉积、海带(Saccharina japonica)和土壤有机质是桑沟湾沉积物有机质的主要来源。采用三元混合模型估算得到贝类生物沉积贡献率为67.52%,土壤有机质贡献率为26.47%,海带贡献率为5.97%。研究表明,海洋贝藻生物沉积对近海碳埋藏具有显著影响。     

乳山湾沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)的分布变化特征

2005年12月和2006年3、6、9月,乳山湾滩涂底质环境调查中的16个站点的酸挥发性硫化物(AVS)含量的测定分析结果表明,表层沉积物中AVS具有明显的时、空变化。水平变化范围分别为:春季16·46~230·62mg/kg(干重,下同)、夏季33·65~568·48mg/kg、秋季23·49~350·69mg/kg、冬季15·77~190·96mg/kg,平均值分别为92·82、208·65、177·27和82·87mg/kg。对养殖区与非养殖区AVS含量进行比较,结果表明,养殖区明显高于非养殖区。在深度为0~20cm之间,AVS含量基本是随着深度的增加而增加。本文还就近几年乳山湾东流区表层底质中的AVS含量作了年际比较分析,结果表明,AVS含量年际变化不明显。     

胶州湾鱼类生物量粒径谱特征

为了解胶州湾海域鱼类群落粒径结构特征,本研究根据2016—2017年4次底拖网调查数据构建了胶州湾鱼类生物量粒径谱,比较分析了各季节鱼类生物量粒径谱特征参数的异质性。结果显示,胶州湾Sheldon型鱼类生物量粒径谱呈现单峰模式,鱼类粒径范围为-3～10粒径级,粒径分布相对均匀,且峰值位于5～6粒径级,主要由大泷六线鱼和褐菖鲉等小型鱼类构成。各季节鱼类标准化生物量粒径谱曲率和曲度差异显著,其中春季曲率最大且曲线较平缓,夏季曲率最小且曲线相对陡峭。谱线曲度和曲率的季节变化主要与粒径小的细纹狮子鱼、大泷六线鱼、玉筋鱼及长丝虾虎鱼等地方常栖性种类和赤鼻棱鳀、白姑鱼等季节洄游性种类的出现有关。Abundance-biomass comparison(ABC)曲线表明,春季处于未干扰状态,冬季处于中度干扰状态,夏秋季处于严重干扰状态。研究表明,胶州湾鱼类群落总体处于严重干扰状态,鱼类生物量谱呈现单峰型,粒径结构以小型粒径鱼类为主,且地方常栖性和季节洄游性鱼类等补充群体的数量和粒径大小影响鱼类生物量粒径谱的峰型和曲率。     

象山湾常见海洋生物体内微塑料的丰度、形态和成分组成研究

海洋微塑料污染已成为全球性环境问题,生物体内微塑料污染水平是评估其生物效应的基础.本研究以象山湾为例,研究了 10种常见海洋生物(贝类、头足类、甲壳类和鱼类)的消化道、鳃和肌肉等组织内微塑料污染状况.结果显示,微塑料广泛存在于各种生物的消化道和鳃等组织内,在61.0％的生物个体内共检出131个微塑料,平均丰度为(1.3...     

长牡蛎食物组成的高通量测序分析

为了更加细致地甄别滤食性贝类的食物组成,于2019年8月,以北方规模化典型养殖海湾——桑沟湾养殖的长牡蛎(Crassostrea gigas)为研究对象,运用Illumina高通量测序技术对长牡蛎的胃含物及所处养殖水体中的真核生物进行分析研究.结果显示,扩增18S rDNA V4区平均得到111,359个有效序列短片段...     

近岸沉积物再悬浮期间所释放溶解有机物的荧光特征

为探究有色溶解有机物 (CDOM)光学性质如何示踪海水中溶解有机物组分的动态信息,实验利用紫外可见吸收光谱手段,分区域测定了桑沟湾春季水体及表层沉积物间隙水中CDOM的吸收光谱特征,探讨了CDOM的来源组成、空间分布特征、迁移转化过程及其与养殖活动的关系。结果显示,①波长为355 nm的吸收系数[a(355)]范围为0.23~9.09 /m,不同水层空间分布差异显著,表层和底层均从近岸区向贝藻区逐渐降低,在海带区升高后向外海逐渐降低;海带区从表层向底层先降低后升高,高密度、规模化的海带养殖释放了大量的CDOM,各区域沉积物间隙水a(355)是其表层、中层和底层之和的1.3~2.5倍,CDOM在沉积物间隙水中富集并逐渐累积。②光谱斜率(S_275~295)范围为0.013~0.036,外海区和海带区S_275~295均值显著高于其他各区,海带区和外海区CDOM中海源有机质占主要成分,而近岸区以陆源有机质为主;近岸区CDOM中的腐殖酸类物质含量从表层到底层逐渐降低,沉积物中积累的富里酸类物质含量较高,海带区和外海区呈相反趋势。③比紫外吸光度(SUVA₂₅₄)范围为4.60~14.10 L/(mg·m),贝类区、贝藻区和藻类区SUVA₂₅₄均呈现出从表层到底层逐渐增大的趋势,CDOM的芳香性逐渐增强并在沉积物间隙水中达到最大;海带区和外海区沉积物间隙水中的SUVA₂₅₄显著高于其他各区。研究表明,海带区的规模化养殖活动向养殖海区及邻近海域贡献了较多的惰性溶解有机物,暗示着海带养殖活动有较强的碳汇效应,并通过海流作用向外海输送。本研究对桑沟湾海域不同养殖区域的CDOM的吸收特性和空间分布特征进行研究,可为全面了解海水养殖的碳源汇效应提供基础数据。

     

粤东柘林湾溜牛人工鱼礁建设选址生态基础评价

采用层次分析法,构建了基于生态系统效应的资源保护型人工鱼礁建设选址评价方法,通过选择水文、水质、底质和浮游生物、鱼卵仔鱼、大型底栖动物、游泳动物、初级生产力、潮间带大型底栖动物等30个海洋环境与海洋生物因子,建立了人工鱼礁建设选址生态评估模型;以柘林湾溜牛人工鱼礁区选址区域为例,对所选因子进行了春、夏、秋、冬4个季度的跟踪监测,探讨了该海区进行人工鱼 礁建设的适宜性,根据该模型计算得出各季度人工鱼礁建设选址生态基础评价指数分别为0.65、0.71、0.63、0.64,平均为 0.66,计算结果表明,该区域建礁生态基础良好,适宜选址开展人工鱼礁建设,其中生态基础最优的季节为夏季。