海草床微生物及其物质循环功能的研究进展

简要总结了海草床微生物的多样性与分布,概括了参与海草床生态系统硫、氮和碳循环的功能性微生物群落及其作用机制,并对海草床微生物未来的研究方向进行了展望。     

桑沟湾大叶藻海草床生态系统碳汇扩增力的估算

2010～2011年对桑沟湾楮岛海区大叶藻床的调查研究显示,其生物量年度变化为313.5～769.3gDW/m2,在夏季达到最高值;初级生产力年度内为2.0～6.4gDW/m2.d;总组织含碳量为35.5%;来自海草初级生产力的固碳贡献约为543.5gC/m2.yr。大叶藻附着植物生物量较小,年平均约为21.2g/m2,固碳贡献约30gC/m2.yr;作为菲律宾蛤仔增殖场,来自蛤仔的固碳贡献约63.15gC/m2.yr,此外,参照已有研究的数据,将来自草床捕获颗粒的碳贡献等计算在内,桑沟湾大叶藻床扩增固碳量为1180gC/m2.yr,总量达290MgC/yr。     

威海双岛湾海域海草分布及其生态特征

2016年8月,现场调查并分析了山东省威海市双岛湾海域的海草资源及其生态特征,发现分布面积为442.19hm²的海草床,种类为鳗草(Zostera marina)和红纤维虾形草(Phyllospadix iwatensis) 2种。鳗草的分布面积约为434.46 hm²,占总面积的98.3%,主要分布在双岛湾中部东侧及海参池,其平均植株密度和生物量分别为(174.2±9.2) shoots/m²和(337.7±17.5) g DW/m²。红纤维虾形草的分布面积约为7.73 hm²,占总面积的1.7%,主要分布在双岛湾湾口东侧及向东约3 km的近岸礁石浅水区,呈明显的带状分布,其平均植株密度和生物量分别为(889.1±17.1)shoots/m²和(605.9±18.1) g DW/m²。双岛湾海草床平均水深约为1.6 m,鳗草草床底质坚硬,平均底质粒径约为(4.3±0.2)mm。本调查表明,双岛湾海草床受到陆源污染物排放、围海养殖和捕捞作业等人类活动的严重威胁,提出了保护双岛湾海草床的建议和对策,为我国海草床现有资源提供数据补充。     

荣成天鹅湖海草床及其邻近裸沙区浮游生物的时空变化特征

海草床是近海典型生态系统之一,为了解山东省荣成市天鹅湖鳗草(Zostera marina)海草床及其邻近裸沙区的浮游生物群落结构及时空变化特征,于2019年2月、5月、8月和11月,对天鹅湖鳗草海草床及其邻近裸沙区的浮游生物、海草床生态学特征及关键环境因子进行了周年调查,并应用典范对应分析(CCA)和冗余分析(RDA)探究了环境因子对浮游生物优势种的影响。结果显示,共发现浮游植物38种,隶属3门25属,其中,硅藻门(Bacilariophyta)种类最多(89.4%),甲藻门(Dinophyta)次之(7.8%);共发现浮游动物18种,幼虫3类,以甲壳动物(71.4%)为主;浮游生物种类数呈现显著的季节变化,且在11月达到最大值;海草床浮游植物和浮游动物的年平均丰度分别为5.4×104 cells/m3和1.6×104 ind./m3,是裸沙区浮游植物和浮游动物年平均丰度的1.4倍和1.5倍;典范对应分析和冗余分析显示,海草床浮游生物优势种主要与水温、海草床的植株密度及生物量显著相关,而裸沙区浮游生物优势种则主要与水温、pH值及氨氮含量等环境因子显著相关。结果表明,天鹅湖海草床相比裸沙区具有更丰富的浮游生物。本研究为深入了解海草床生态系统的结构和功能提供了基础数据。     

海草植株扩繁理论及其定植效应的研究进展

海草(Seagrasses)是地球上一类经陆生植物演化,发展到可以完全在海洋环境中生活的高等被子植物,具有重要的生态功能和经济价值。本文综述了近年来国内外对海草植株扩繁理论及其定植效应的研究进展,总结了影响海草植株生长扩繁的环境因素,探讨了定植间距、定植阶段、施肥处理等定植理论和技术对海草植株定植效应的影响,并对目前存在的科学问题进行归纳总结,就未来我国沿岸受损海草床生态系统的规模化修复研究提出了展望。     

我国热带典型海草床潜在致病菌群落结构及其毒力基因丰度的空间特征

该研究利用16S rRNA扩增子测序技术分析了中国热带(新村、黎安、潭门)典型海草床水体潜在致病菌的群落结构,通过选择性培养基分析可培养弧菌和肠球菌的丰度,进一步利用定量PCR分析弧菌(Vibrio)和肠球菌(Enterococcus)典型毒力基因含量。结果发现,新村、黎安海草床水体潜在致病菌与潭门有显著差异;可培养弧菌和肠球菌及其典型毒力基因vhh、toxR、aspA、esp和gelE均呈现新村黎安潭门的趋势,而弧菌典型毒力基因ctxA、tlh、trh和vvp呈现黎安新村潭门的趋势。新村和黎安较高的人类活动强度如营养负荷,可能是导致其海草床致病菌和毒力基因丰度较高的重要原因,而新村和黎安的差异可能与不同的人类活动方式有关。     

热带海草床典型鱼类重金属的富集特征和风险评价

植食性鱼类对海草的摄食会影响海草床中金属元素的传递,其对重金属的累积可能会造成人类摄食风险。以热带海草床中两种摄食海草的典型鱼类——点斑篮子鱼(Siganus guttatus)和褐篮子鱼(S. fuscessens)为主要研究对象,探究了重金属在海草床环境和鱼类中的富集情况,并对两种鱼类进行了污染和膳食暴露风险评价,分析了重金属在海草床生态系统中的传递特征。结果显示,两种典型鱼类肌肉中的铜(Cu)、镉(Cd)、锌(Zn)、铅(Pb)含量均较低,其中Cu和Pb及Zn和Cd表现出显著正相关性,Zn和Cu的富集程度明显大于Cd和Pb,仅Zn存在潜在的明显富集现象。两种鱼类的重金属污染情况均为Zn存在超标风险,Pb轻度污染,Cu、Cd处于正常背景水平;摄食这两种鱼类的健康风险极低。受生长速度和食源差异影响,褐篮子鱼中重金属的含量、污染和富集程度均略高于点斑篮子鱼。海草床环境中的重金属含量和富集情况普遍高于鱼体,重金属主要在海草中出现了显著的富集现象,而随着营养级增加,鱼类体内的重金属含量反而下降。     

生态浮床的水质净化效果及其甲藻抑制作用

为探究生态浮床的水质净化效果及其对藻类生长的影响,2019年3月在水库河道设置组合式生态浮床开展水质净化及甲藻控制试验。通过组合水生植物(美人蕉、风车草、浮萍)与水生动物(鲢、鳙),测定夏季(8月)和秋季(11月)试验浮床上、下游以及浮床内的水质指标,分析温度、p H、氮、磷、COD_Mn等水质指标的时空变化,阐明水质理化参数与藻类生物量的关系。结果显示,夏季生态浮床对 COD_Mn、TP、NO₂^--N、TN、NH₄⁺-N 去除率分别为 38.33%、36.05%、26.77%、11.52%、6.19%,而秋季的 TP、NH₄⁺-N、NO₂^--N营养盐反而增加。夏、秋季浮床对甲藻的抑制率为73.95%、51.70%,表明浮床对甲藻有明显控制作用,且夏季控制效果优于秋季。浮床上游、内部、下游的甲藻占总藻比例也由夏季的19.16%、14.99%、6.91%上升至秋季的78.18...     

人工湿地堵塞监测方法的研究进展

人工湿地堵塞是目前国内外研究的热点问题,精确、高效的监测方法对提升湿地运行管理及净化能力等有重要意义。总结前人研究成果,比较分析目前人工湿地堵塞常见和可能的监测方法,对人工湿地堵塞监测方法和装置设备的研究方向及重点进行了展望,以期为堵塞湿地的长期监测提供参考。根据湿地内部水力学分析、基质或堵塞物物理化学性质将监测方法分为原位法和异位法。原位法中基于水力传导率测定的下降水头法和恒定水头法应用广泛;示踪剂技术较为简明直观,常用作堵塞湿地水流模型的建立;时域反射探针、探地雷达以及核磁共振传感器等新型原位探针技术对湿地内部造成的干扰较小,在湿地堵塞物定性定量方面具有良好发展前景;基于湿地内部电阻效应的微生物燃料电池法是目前研究的热点;基于基质孔隙率和堵塞物成分和性质的异位测定法还有较大提升空间;新兴的以蚯蚓为主的生物监测和根区微生物监测同样值得探索。     

大型海藻生境的生态功能及其在海洋牧场应用中的探讨

大型海藻是近岸海洋生态系统生态过程的重要驱动者之一,由大型海藻所形成的海藻场栖息地在维持海洋生物摄食、生长和繁殖等生命活动中扮演着极为重要的角色。然而,近年来受环境变化和人类活动等因素的影响,全球范围内许多沿海国家都出现了海藻场快速退化的现象,且对以海藻场为关键栖息地的海洋生物造成了不可忽略的影响,这一状况在我国尤为严重。为保障海洋生物资源可持续利用,海藻场修复已成为我国近岸海域生态环境保护的重要工作之一。但由于对海藻及其构造生境的生态功能认识不足,有关海藻场修复的目标定位、实现路径等存在较大的盲目性。本文从海藻场修复的角度出发,先分别对海藻及其构造生境的生态功能进行了阐述,而后对海藻养殖区是否可替代天然藻场被纳入到海洋牧场的建设中以及海藻生境生态功能的量化测定提出了几点思考,以期为今后海藻场修复工作合理、高效地开展和海藻养殖产业的可持续发展提供参考。     

硫酸盐还原菌（SRB）的生态特性及其检测方法研究进展

文章从碳源、氮源利用以及溶解氧、pH值、温度和其它环境因子对其影响等方面综述了环境中硫酸盐还原菌(SRB)的生态特性,重点介绍了SRB的检测方法,并讨论了各种检测方法的优缺点,以及随着科学技术和实验条件的进步对各种检测方法的改进。另外还介绍了SRB对水产养殖业发展所造成的危害。