桑沟湾不同养殖区水体微生物群落结构特征

采用PCR-DGGE分子指纹图谱技术研究了2007年夏季桑沟湾不同养殖区水体微生物群落结构特征。DGGE指纹图谱分析表明, 不同站位之间既存在共同图谱, 又具有各自的特征谱带, 总体上可分为4个区, 湾外区、湾口区, 湾中区和湾底区, 分别与非养殖区、海带养殖区、综合养殖区、贝类单养与网箱养殖区行相对应; 扇贝养殖区和牡蛎养殖区微生物相似性最高为94%, 贝类单养与网箱养殖区和非养殖区相似性最低为41%, 仅在网箱区发现对含氮污染物有去除作用的玫瑰杆菌属(Roseobacter)。17个站位表层水样共获得30个优势菌群, 选择比较明显的12条带进行回收、扩增和测序, 与GenBank中已经登录的细菌种群的同源性进行比较(相似性92%~98%), 结果表明, 这12条序列所代表的细菌分属于变形菌亚门(α-proteobacteria和γ-proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)。研究结果说明贝类单养和网箱养殖对环境的改变较大, 海带养殖对环境的改变较小, 综合养殖能减少贝类和网箱养殖对环境的污染程度, 是一种值得大力推广的养殖模式。

     

气候变化对长江口鱼类资源密度分布的重塑作用

本研究以2012-2013年长江口鱼类资源密度分布为基础,通过动态生物气候分室模型(DBEM)预估了不同气候变化情景下(IPCC,RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5)长江口鱼类资源密度增量分布的变化.在RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5这3种气候变化情景下,鱼类资源密度增量、底层鱼类资源密度增量随着时间推移均呈递增趋势,且递增程度和增量重心分布范围随着温室气体排放的增加而扩大(RCP8.5＞RCP6.0＞RCP2.6).鱼类资源密度增量重心主要分布在长江口崇明岛沿岸水域,长江口外侧水域资源密度增量相对较低,并且资源密度增量重心有向南迁移的趋势.     

基于BP人工神经网络的大沽河湿地海水水质综合评价

水体环境包含多个影响因素,因素间大多具有非线性相关性,为了能够客观地对大沽河湿地海水水质进行综合评价,以神经网络为基础,利用溶解氧、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、石油类5个指标作为评价因子,建立了5×5×1 拓扑结构的BP人工神经网络模型,通过该模型对大沽河湿地水质进行综合评价。同时采用单因子评价方法、内梅罗指数法对该海域环境状况进行评价,以期更好的对比评价BP人工神经网络模型的优缺点。BP人工神经网络模型评价结果显示,大沽河河道内站点的水质均为劣Ⅳ类水质,入海河流断面及其周边海域也达到了Ⅲ类及以上水质标准。调查海域无机氮含量超标严重,劣Ⅳ类及以上站位的数量占总调查站位的59.3%,富营养化状态明显。通过单因子评价法、内梅罗指数法、BP人工神经网络3种评价方法对大沽河湿地水质进行评价,发现Ⅲ类及以上水质站位占总调查站位比例分别为89%、96%、56%。与单因子评价法、内梅罗指数法相比,BP人工神经网络模型设计合理、评价结果科学可靠,是一种更加快捷、客观全面及实用的水体质量评价方法。     

虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)对铅和镉的生物富集与释放规律

利用双箱模型模拟了虾夷扇贝在混合暴露条件下富集、释放铅和镉的动力学特征,通过测定不同规格虾夷扇贝、不同组织富集、释放过程中铅和镉的含量并进行非线性拟合,获得不同生长阶段虾夷扇贝对铅和镉的生物富集系数BCF、吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物学半衰期B1/2以及不同组织中铅和镉的富集参数。结果显示,大、小两种规格虾夷扇贝对铅的BCF分别为1671、896,对镉的BCF分别为7433、1123;不同规格虾夷扇贝对铅、镉的BCF顺序为:大规格>小规格;相同规格虾夷扇贝BCF:镉>铅,表明虾夷扇贝对镉的富集能力强于铅;铅、镉的B1/2为:大规格>小规格,说明大规格的虾夷扇贝对铅、镉的代谢排出能力更强;铅在虾夷扇贝各组织中的富集顺序依次为:鳃>内脏团>闭壳肌,镉的富集顺序依次为:内脏团>鳃>闭壳肌。     

黄海中南部细纹狮子鱼繁殖生物学特征的年际变化

基于1985-1986年和2011-2012年"北斗"号渔业调查船在黄海中南部的底拖网数据,对细纹狮子鱼的绝对繁殖力、相对繁殖力、卵径、性腺成熟度等繁殖生物学特征的年代际变化进行了研究。结果表明,黄海中南部细纹狮子鱼卵径分布由1985-1986年的多峰型转变为2011-2012年的双峰型,但平均卵径由(1.1±0.2)mm增加至(1.2±0.1)mm。2011年1月细纹狮子鱼性成熟系数和肥满度比1986年1月有所下降,均与绝对繁殖力无显著相关(P0.05)。1985-1986年细纹狮子鱼个体绝对繁殖力F为9407-84209粒,平均为(37677±3625)粒,体长相对繁殖力FL为446-1981粒/cm,体重相对繁殖力FW为18-157粒/g,均高于2011-2012年细纹狮子鱼个体绝对繁殖力[2984-81614粒,平均为(24728±2822)粒]和相对繁殖力(FL为114-1690粒/cm,FW为15-106粒/g),但协方差检验两个年代间繁殖力参数发现无显著差异。1985-1986年和2011-2012年细纹狮子鱼F与体长均呈幂正相关,与体重呈线性正相关;体长与FL呈线性正相关,与FW呈线性负相关,体重与FL、FW不存在明显相关性。     

牡蛎壳粉缓释剂对魁蚶(Scapharca broughtonii)生长的影响

2015年4月6日-10月26日,在桑沟湾海区现场研究了牡蛎壳粉缓释剂(Careshell)对魁蚶(Scapharca broughtonii)生长和存活的影响.按照缓释剂的重量比设置4个处理组,其中,魁蚶的初始体重均为160g/组,缓释剂的重量分别为0(对照组C0)、80 g(C1组)、160 g(C2组)和320 g(C3组).实验共进行200 d,每40 d测量各实验组魁蚶的生长参数(壳长、壳宽、壳高、湿重),计录死亡个体数,计算不同阶段(40 d间隔)魁蚶的特定生长率(SGR)及死亡率.结果显示,C3组魁蚶各生长参数显著高于C0组(P＜0.05),但与C1、C2组差异不显著(P＞0.05).经过200 d的养殖实验,C3组壳长、壳宽、壳高和湿重的特定生长率分别为(0.34±0.01)％/d、(0.46±0.02)％/d、(0.39±0.01)％/d、(1.11 ±0.002)％/d,均极显著高于C0组(P＜0.01),平均增加了17.9％、20.3％、18.1％、16.7％.C3组死亡率为(19.6±5.6)％,低于C0组的(26.1±2.5)％,但差异不显著(P＞0.05).     

褶牡蛎对水体中重金属铜和镉的富集动力学特性

以褶牡蛎Crassostrea plicatula为研究对象,应用半静态双箱模型室内模拟了大、小两种规格褶牡蛎对重金属Cu、Cd的生物富集释放过程.通过对富集与释放阶段褶牡蛎体内重金属含量变化进行非线性拟合,得到了褶牡蛎对重金属Cu、Cd的生物富集曲线及富集动力学参数.结果表明,1)富集阶段褶牡蛎对Cu、Cd的生物富集系数BCF及吸收速率常数k1随着外部水体中重金属暴露浓度的增大而减少,理论平衡状态下生物体内重金属含量随外部水体中重金属暴露浓度的增大而增大;2)释放阶段褶牡蛎对重金属Cu、Cd的吸收速率常数k1随富集阶段外部水体中Cu、Cd暴露浓度的增大而减小,褶牡蛎体内Cu的生物学半衰期B1/2随富集阶段外部水体中Cu暴露浓度的增大而延长,Cd的生物学半衰期与Cd暴露浓度的关系无明显规律性;3)褶牡蛎对Cu的富集能力和排出能力均强于Cd;4)大规格褶牡蛎对Cu、Cd的富集能力均强于小规格,而褶牡蛎规格大小对于其体内Cu、Cd的排出作用的影响不显著.     

青岛崂山近岸海域浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

2012年5月和8月对崂山近岸和流清河湾网箱增养殖区的浮游植物进行调查。结果显示,5月共检出浮游植物23属36种,细胞丰度变动范围为85.26×103～720.16×103cell/m3,夜光藻为优势种,数量占浮游植物总量的80%以上,受其影响,群落多样性较差,细胞丰度低。8月共检出浮游植物30属54种,细胞丰度变动范围为43.00×103～1 116.27×103cell/m3,群落多样性较好,细胞丰度较低。对浮游植物群落进行聚类分析,5月相似性在60%以上,8月在50%以上。崂山近岸的浮游植物细胞丰度平均值均大于流清河湾网箱增养殖区,而多样性均值前者均小于后者;相关性分析显示,细胞丰度平均值与N/P均值呈显著负相关(r=-0.81,P<0.05),而多样性均值与其呈显著正相关(r=0.98,P<0.05),认为影响浮游植物细胞丰度和多样性的最关键限制因子是无机氮。     

Hg2+和Pb2+胁迫对脆江蓠生长及光合生理的影响

采用实验生态学方法研究了不同质量浓度Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫对脆江蓠(Gracilaria chouae)生长及光合生理的影响。实验设置Hg~(2+)质量浓度为0.01 mg/L、0.025 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.25 mg/L和0.5 mg/L,Pb~(2+)质量浓度为0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L和4 mg/L,以未添加重金属的实验组为对照,持续培养7 d,分别测定不同处理藻体的生长速率、光合放氧速率、光合色素含量、叶绿素荧光和光合碳代谢途径中关键酶活等生理生化指标。结果表明,在Hg~(2+)胁迫下,藻体特定生长率(SGR)显著下降(P0.05),质量浓度达到0.5 mg/L时藻体出现负增长;光合放氧速率降低35.48%~77.59%;叶绿素a、类胡萝卜素含量显著下降(P0.05),Hg~(2+)质量浓度高于0.1 mg/L时藻体藻蓝蛋白和藻红蛋白含量显著降低(P0.05);最大光合效率(F_v/F_m)和实际光合效率(Y(Ⅱ))随着Hg~(2+)浓度增加先降低后升高,0.05 mg/L时出现第二个峰值,丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)也出现相似趋势。藻体对Pb~(2+)的敏感程度低于Hg~(2+),Pb~(2+)质量浓度为0.5 mg/L时,光合产氧速率显著下降(P0.05),质量浓度到达1 mg/L时,藻体SGR和叶绿素a、类胡萝卜素出现显著下降(P0.05),而叶绿素荧光参数和藻蓝蛋白含量则无显著性差异;Pb~(2+)质量浓度达到4 mg/L时1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBiSCO)出现显著下降(P0.05),PPDK酶活性则显著上升(P0.05)。实验结果证实:重金属Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫对脆江蓠的生长和光合作用都有不利影响,藻体对Hg~(2+)胁迫的敏感度要高于Pb~(2+),Hg~(2+)质量浓度为0.01 mg/L时,藻体出现胁迫,并随着浓度的增加而加剧,Pb~(2+)质量浓度超过1 mg/L时,藻体胁迫明显。     

靖海湾松江鲈鱼种质资源保护区海水环境质量年际变化趋势及综合评价

根据2011～2013年夏季对靖海湾松江鲈鱼种质资源保护区表层海水营养盐、重金属以及相关环境因子的连续调查数据,分析了该调查区域近3年来海水环境质量的变化,并对该水域营养水平、重金属和有机污染状况进行了评价。结果表明,2011年重金属含量均符合一类海水水质标准,2012年Pb平均含量为1．1％g/L,2013年Cu、Pb、Hg平均含量分别为5．19、2．79、0．07μg/L,均超出一类海水水质标准。2011年和2012年N/P值均大于Redfield比值,P相对缺乏。根据营养化评价模式,调查海域2011年营养水平属磷限制潜在性富营养,2012年营养水平属中度营养,2013年营养水平属富营养化。2011年和2013年的有机污染指数均大于4,表明靖海湾受到严重的有机污染,DIN和PO4-P是靖海湾表层海水的主要污染物。2012年海水质量属于允许级别,2011年和2013年海水质量属于轻度污染,这与陆源排放、海水养殖等多方面因素有关。