中国南麂列岛铜藻Sargassumhorneri实地生态学的初步研究

铜藻Sargassum horneri藻株高大,枝叶繁茂,是中国暖温带海域浅海区海藻场的主要连片大型褐藻物种。文章报道了2006年3月~2007年7月开展的南麂列岛铜藻海藻场实地调查结果。结果表明,铜藻繁茂生长在潮流通畅、风浪较为平静海湾的大干潮线以下至－4 m浅海岩礁上,漂浮海面形成海藻场;从调查的种群情况来看,野生种群主体以有性生殖长成的1年生藻株为主,残枝再生的2年生藻株只占5%;铜藻的生长和繁殖适温为11~16℃;繁殖盛期水温16~20℃。根据观察,铜藻海藻场近年以来一直在缩小,个别地区已经成片消失。初步提出了铜藻以有性生殖为主,残枝营养繁殖为辅,共同维持种群繁衍的推论。恢复与重建铜藻海藻场需要详细了解铜藻的繁殖和种群生态变迁规律,该研究为实现此目的提供了理论帮助。     

南麂列岛铜藻的研究

本文主要介绍近几年来对南麂列岛水域铜藻的生物学特征及增养殖技术方面研究进展,并分析其增养殖发展前景,以期开发和保护这一珍贵物种并实践其增养殖规模化和产业化。     

南麂列岛铜藻增殖技术的初步研究

铜藻藻株高大,枝叶繁茂,是中国暖温带浅海区珍贵植被。2008年4月至2009年9月,在南麂列岛进行铜藻增殖试验。结果表明：1、向目标增殖区投放种藻和喷洒幼孢子体水都可以达到幼苗附着、生长、繁殖、形成野生种群的增殖效果;2、在大干潮线以下浅海区礁石上生长的铜藻幼苗是形成具有自繁能力,向周边拓展的野生种群主体。笔者认为：大型海藻人工增殖是妙用生物技术方法。通过不同的手段进行,并形成自然生长种群的方式来完成,这样的人工增殖对于恢复受破坏的海藻资源有重要的意义。     

南麂列岛铜藻场建设设计与初步实施

本文作者结合国内外海藻场建设研究的进展情况,对南麂列岛的铜藻场建设的可行性提出初步的设想和实施建议,并提出了南麂列岛铜藻场建设课题的方向和题目。     

保护性开发南麂列岛铜藻Sargassaum horneri(Turn.)Ag.资源的思考

铜藻Sargassum horneri(Turn.)Ag.系一种经济褐藻,是藻胶工业的优质原料.它富含有益的生源要素而被广泛地应用于医药、食品、饲料和有机肥料等方面.作者结合南麂列岛铜藻资源状况,提出保护性开发南麂列岛铜藻资源,值得大家关注.     

保护性开发南麂列岛铜藻Sargassaum horneri（Tum. ）Ag.资源的思考

铜藻Sargassaum horneri（Tum. ）Ag.系一种经济褐藻，是藻胶工业的优质原料。它富含有益的生源要素而被广泛地应用于医药、食品、饲料和有机肥料等方面。作者结合南麂列岛铜藻资源状况，提出保护性开发南麂列岛铜藻资源，值得大家关注。     

南麂列岛贝藻生物的调查

本文通过实地调查研究并搜集有关资料后进行总结。结果表明:南麂列岛的贝藻种类非常丰富,共有贝类403种,藻类194种,分别占我国贝类、藻类总数的30％和20％。在保护区核心区,贝类的个体大小、种类和密度显著比其它非核心区大,说明保护区这几年的保护取得了很大的成绩。     

铜藻人工栽培的初步研究

铜藻（Sargassum horneri）藻株高大,枝叶繁茂,是中国暖温带海域和浅海植被优势种。2007年10月至2008年5月,在南麂列岛进行了铜藻筏式人工栽培试验。结果表明,铜藻在水温7．1～20．5℃范围内和表层水体强光下都有很好的生长。海藻鲜重和株高平均日增长最高分别为81g和18cm。栽培190d,平均海藻鲜重5．3kg,株高8m,最大海藻鲜重和株高达到13．2kg和12．3m。     

南麂列岛人工鱼礁生态休闲渔业设计与初步实施

为了求得南麂列岛联合国教科文组织人与生物圈保护区和国家级海洋类型自然保护区的保护与开发协调发展，作者提出了建立人工鱼礁生态休闲渔业设计的基本思路、总体目标和原则、建设方案和主要研究课题，并介绍了初步实施的情况。     

南麂列岛海洋保护区浮游动物调查

研究了南麂列岛海洋保护区浮游动物种类组成、数量分布、多样性指数、浮游动物与浮游植物动态变化及浮游动物数量变化与营养盐的关系。经鉴定:共发现浮游动物98种,主要有暖温带近海类群和暖水性外海类群;8月份南麂列岛浮游动物生物量和丰度出现最高值,9、10月份逐渐减少,多样性指数变化范围1.78~4.38,平均3.99;保护区内浮游动物数量与浮游植物细胞密度呈良好的正相关关系,与氮含量呈负相关关系。     

铜藻Sargassum horneri繁殖生物学及种苗培育研究

文章报道了2005～2007年针对铜藻Sargassum horneri有性生殖规律所开展的研究结果,包括生殖托发生、卵的排放、受精卵的发育及其与环境因子的关系。选择了潮间带典型的生态环境定点观察有性繁殖的过程,提出“铜藻以有性生殖为主,残枝营养繁殖为辅,共同维系种群繁衍”的推论。进行了筏式栽培、人工采苗、育苗及附苗基质选择等试验,为未来铜藻工厂化育苗和开展潮下带铜藻种群的恢复提供了科学依据。     

南麂岛潮间带软体动物多样性与群落结构

为揭示南麂岛潮间带软体动物多样性及其群落结构的现状,于2013年11月、2014年2月、5月、8月分四次对南麂岛的潮间带7个断面进行了定量和定性调查,采用传统多样性分析、群落聚类分析和非度量多维测度、ABC曲线相结合的方法,对软体动物的群落结构及其多样性进行研究。结果显示,(1)共鉴定出软体动物种类63种,隶属于3纲13目34科52属,不同季节的优势种及其优势度都有较大的差别,春、夏、秋、冬四个季节分别有4种、4种、5种和3种,条纹隔贻贝(Septifer virgatus)是四个季节共有且优势度最大的优势种;(2)软体动物群落结构组成的季节变化差异显著,春季、夏季、秋季、冬季组内相似性分别为30.77%、24.66%、19.58%、39.01%,春季-夏季、夏季-秋季、秋季-冬季、冬季-春季平均相异性分别为39.82%、39.00%、47.64%、48.02%;(3)软体动物Shannon-Wiener多样性指数(H')四个季度平均值为冬季(1.73)春季(1.69)夏季(1.58)秋季(1.40);(4)经聚类分析和非度量多维标度(NMDS)分析,该潮间带的软体动物群落可分为两组,主要是受生境不同的影响;(5)ABC曲线表明,春季、秋季、冬季软体动物群落未受到较大干扰,夏季受到中等强度的干扰。     

南麂岛岩礁潮间带软体动物种类数量变化及其演替

为揭示南麂岛岩礁潮间带软体动物种类组成与数量分布及其演替状况,于2013年11月,2014年2月、5月、8月,共4次对南麂岛的潮间带7个断面进行了定量和定性调查,并对软体动物的种类、数量和优势种变化及物种多样性进行了研究。结果显示,共鉴定出软体动物种类63种,隶属于3纲113目34科52属,其平均栖息密度和生物量为506.5个/m2和801.54 g/m2;条纹隔贻贝(Septifer virgatus)是4个季节共有的且优势度最大的优势种;软体动物Shannon-Wiener多样性指数(H')平均值为冬季(1.73)春季(1.69)夏季(1.58)秋季(1.40);与历史资料对比发现,其物种数及生物量有一定程度的减少。研究表明,南麂岛岩礁潮间带的软体动物发育较好,栖息密度和生物量远高于邻近的其他岛屿,但与此前调查结果相比却有所降低。     

枸杞岛铜藻气囊形态特征及其与环境因子的关系

为更好地分析东海海域漂流铜藻是源于舟山海域底栖铜藻的可能性,并为此提供实地生态学参考依据,本研究以枸杞岛海域底栖铜藻为对象,研究底栖铜藻植株和气囊的形态特征变化及其对海洋环境因子变化的响应,探讨底栖铜藻气囊发育成熟的窗口期。结果显示,9月铜藻植株顶部的主侧枝开始出现气囊,翌年3—5月铜藻藻体生长速率最大,3—4月主侧枝的气囊数量快速增长,4月每根主侧枝平均气囊数量达最大,气囊发育成熟。各月气囊的数量、平均长度和平均湿重的分布为顶部主侧枝>中部主侧枝>底部主侧枝,平均直径较均匀,底部主侧枝气囊平均体积显著小于顶部和中部的。铜藻完成生活史所需的净效积温为4 434.75°C·d,9月气囊开始出现时所需的净效积温为1 853.47°C·d,4月气囊生长发育达到峰值所需的净效积温为3 611.25°C·d。研究海域的海温变化主要受季风活动引起的海流变化影响,海水低温期后的升温条件可能是诱发铜藻快速生长的因素,较高的海温可限制铜藻的生长。     

我国长江口及邻近海域铜藻生长和金潮分布变化特征

为了解金潮源头,对枸杞岛附近贻贝(Mytilus edulis)养殖区固着褐藻进行了分布特征调查,并对长江口附近海域漂浮金潮进行月度监测。结果表明,枸杞岛附近贻贝养殖区设施上固着生长大量褐藻马尾藻,1—3月,藻体具有固着器,营固着快速生长,平均长度在3月可达3.45 m;同时海区巡航监测结果显示,1—2月枸杞岛附近海域无漂浮马尾藻,3月份只有单棵零星漂浮藻体; 4月份,贻贝养殖区马尾藻固着器逐渐萎缩消失,导致藻体大量脱落进入海区,由于马尾藻具有气囊结构,能够保障藻体长期漂浮在海表面形成金潮;大面监测结果显示,4—5月海区漂浮褐藻生物量与分布范围快速增加,分布面积可达27761 km^2。分子生物学检测结果显示,固着褐藻和海区漂浮褐藻均为铜藻(Sargassum horneri)。本研究结果表明,3—4月浙江沿岸固着铜藻在人为和海流的共同作用下从贻贝养殖设施上脱落后营漂浮生活,生长聚集,并可能在风和海流作用下向北至黄海海域形成金潮,黄海金潮可能具有多溯源性质。     

金潮原因种铜藻外源无机碳利用特征初步研究

为揭示铜藻(Sargassum horneri)对无机碳利用的基本特性及铜藻在漂浮过程中生物量迅速累积并最终发展为金潮的生理生态学机理,以我国近海金潮原因种铜藻为研究对象,在不同pH (6.5、8.0和9.5)条件下研究了添加TRIS缓冲剂、碳酸酐酶抑制剂(AZ、EZ)和阴离子交换蛋白抑制剂(DIDS)后藻体的固碳速率、光合作用-无机碳响应曲线(P-C曲线)及pH漂移曲线。结果显示,TRIS缓冲剂对铜藻的固碳速率无显著影响(P>0.05),而3种抑制剂均显著(P<0. 05)抑制铜藻的固碳速率且抑制效率从大至小依次为DIDS> EZ>AZ。藻体的固碳速率随着外源无机碳浓度的增加而增加,并渐趋饱和。此外,藻体的最大固碳速率(V_max)随着pH的升高而降低,而半饱和常数(K_0.5)则随着pH的升高而升高,藻体的pH补偿点为9.0左右。结果表明,铜藻既可以利用海水中的CO_2也可以利用HCO_3^-进行光合作用;并且铜藻对HCO_3^-的吸收存在通过阴离子交换蛋白直接转运吸收和利用碳酸酐酶将HCO_3^-转化为CO_2后再吸收两种方式。对HCO_3^-的高效吸收利用能力可能是铜藻保证维持较高光合作用、快速积累生物量并最终演变为金潮的重要因素之一。     

中国近海铜藻ITS与coxI序列相似性分析

本研究分别对2016和2017年中国近海10个铜藻(Sargassum horneri)漂浮地理种群以及 3个定生种群的51个采集样本进行了ITS和coxI序列分析及相似性比对。结果显示,51个样本的coxI序列完全一致,ITS序列存在2个变异位点,按基因型的异同可分为4个类型,其中大连龙王塘、烟台大钦岛和南隍城岛的漂浮铜藻基因型相同,青岛金沙滩漂浮型、烟台大钦岛和大连獐子岛的定生铜藻基因型相同,威海俚岛和温州洞头的漂浮铜藻基因型相同,青岛雕塑园、王哥庄、大珠山、威海乳山的漂浮型和枸杞岛定生铜藻基因型相同,而同一种群内部即便是不同年份的个体间基因型并没有差异。基于ITS序列构建的系统树显示,来自中国的所有铜藻样本聚为一支,与来自韩国的铜藻样本有一定的遗传距离。以上结果说明,我国近海漂浮和定生铜藻的不同地理株间ITS和coxI的遗传变异水平较低,漂浮铜藻可能具有不同的来源,为进一步探明中国近海海域铜藻的分子遗传背景提供依据。     

枸杞岛马尾藻场铜藻的生命史与形态特征

为了研究枸杞岛马尾藻场铜藻在整个生命周期内的生命史征及形态特征,首次对枸杞岛马尾藻场铜藻的周年生长与繁殖情况进行跟踪调查,并对株高、叶片、气囊和生殖托等16个相关的生物学参数的变化进行研究。实验结果表明,根据铜藻生命史内生物学结构的发生情况,可将铜藻在全年中的生长情况分为以下4个阶段:(1)幼苗期,在7—8月的幼苗期藻体仅由枝干、侧枝及叶片构成,期间植株以1.52 mm/d的速率生长;(2)成藻期,8月至翌年4月的成藻期植株分别在9、11及翌年4月出现气囊、次侧枝以及生殖托,铜藻的生物学结构得到完善,期间植株以2.01 mm/d的速率生长;(3)繁殖期,4月生殖托的出现标志着铜藻进入繁殖期,而5月卵子的集中散放标志着铜藻进入繁殖期的“顶点”,期间植株以3.80 mm/d的速率生长;(4)衰老和凋亡期,在5—6月的衰老及凋亡期植株不断老化并伴随着生物结构的解体,由于少数未成熟个体的补充而使得植株达到0.99 mm/d的生长速率。在所检测的16个生物学参数中,铜藻的株高、个体生物量和主侧枝长度等10个参数呈现明显的季节变动(P <0.005),马尾藻属中的这类暖温性物种展现出其介于热带物种和冷温性物种之间的物候学行为。个体内和个体间连续特征的稳定性分析表明,在10种铜藻形态学参数中主侧枝长度的稳定性最低(Ed=95),是最适宜用于种类鉴定工作的参数,这为马尾藻属种类的形态学研究及种类鉴定等工作中参数的选择提供依据。     

莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区生态系统能量流动及仿刺参生态容量评估

基于2019年莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区渔业资源调查数据,利用Ecopath with Ecosim 6.6 (EwE 6.6)软件构建了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统Ecopath模型,系统分析了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统的能量流动规律和结构特征,估算了仿刺参(Apostichopus japonicus)的生态容量。Ecopath模型由16个功能组组成,基本涵盖了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统能量流动的主要过程。结果发现,生态系统各功能组的营养级范围为1.000~3.978,其中,花鲈(Lateolabrax maculatus)处于最高营养级;生态系统总转换效率为10.6%,来自初级生产者的转换效率为10.8%,来自碎屑的转换效率为10.1%;生态系统总流量为2 596.108 t/(km2·a),其中44%来自碎屑;系统总初级生产量/总呼吸量为1.454,连接指数为0.402,系统杂食指数为0.211,Finn´s循环指数和平均路径长度分别为8.860%和2.980。结果表明,芙蓉岛人工鱼礁区生态系统成熟度和稳定性较低,食物网结构较简单。根据模型计算得出,仿刺参的生态容量为131 t/km2,是现存量的6.55倍,具有较大的增殖潜力。