CO_(2)升高对风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)钙化速率和 基因表达的影响

本文以风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)为研究对象,以三亚珊瑚礁海域自然海水培养的珊瑚样本为对照组,模拟本世纪末海水酸化状况,并开展珊瑚模拟培养试验。以此探究海水酸化对A.hyacinthus钙化和基因表达的影响。在酸化胁迫下,A.hyacinthus净钙化速率显著下降,基因表达受到显著影响,其中有机物运输、阴离子运输、化学应激等通路上调,动物器官发育、脂质转运、细胞生物合成、细胞表面受体信号等通路下调。与钙化相关的基因中,碳酸酐酶和溶质运载蛋白下调,但是Ca^(2+)-ATP酶和钙离子运输相关的基因上调。结果表明,高CO_(2)影响了A.hyacinthus的钙化和多个生物过程的基因表达,海水酸化可能通过抑制珊瑚碳酸酐酶等基因表达,减少HCO–3运输,最终降低钙化速率。

聚焦退化珊瑚礁关键造礁石珊瑚类群的补充与恢复——以三亚 西岛为例

在全球变化和人类活动不断加剧的背景下,海南三亚西岛的珊瑚礁正处于退化状态。造礁石珊瑚群落以团块状为主,分枝状珊瑚严重退化,对环境敏感的鹿角珊瑚属占比降低,且数量、种类明显减少。基于此,本研究聚焦关键物种—鹿角珊瑚属(Acropora sp.)的补充和恢复,利用无性培殖的珊瑚开展珊瑚礁生态修复试验。期望通过补充鹿角珊瑚属种类和数量,改善西岛造礁石珊瑚群落,促进受损珊瑚礁生态系统的功能恢复,维护西岛及周边海域生态稳定,本研究首先通过苗圃培育技术,利用珊瑚树形苗圃和浮床式苗圃共培育鹿角珊瑚种苗2500株,经6个月的培育后,获得6221株大小为(13.1±1.7)cm的珊瑚用于底播移植;随后采用铆钉法将上述珊瑚移植至西岛近岸原生礁石。结果表明:移植8个月后,移植珊瑚的存活率高达98%,珊瑚平均大小为(19±0.17)cm,平均生长速率为(0.73±0.17)cm·month^(−1)修复区活造礁石珊瑚覆盖率提高至43.83%,其中鹿角珊瑚属的覆盖率为10.55%;移植20个月后,移植珊瑚的存活率为93%,珊瑚平均大小为(26.2±5.7)cm,平均生长速率为(0.60±0.28)cm·month^(−1)修复区活造礁石珊瑚覆盖率提高至61.49%,其中鹿角珊瑚属的覆盖率为15.93%。总体来说,本研究选择的珊瑚种类合适,采用的珊瑚苗圃培育技术和铆钉法珊瑚底播移植技术可靠,西岛退化珊瑚礁区鹿角珊瑚恢复效果显著。本研究可为我国典型近岸退化珊瑚礁生态系统的保护和修复提供参考,并为未来我国珊瑚礁修复技术发展提供理论和技术支持。

海南临高红牌-马袅沿岸海域造礁石珊瑚群落结构及其环境影响因子

为查明海南临高红牌—马袅沿岸海域造礁石珊瑚群落结构及其环境因子,于2023年3月18—23日对该区域开展造礁石珊瑚群落、底质类型、悬浮物沉降速率和水环境因子调查。结果显示:(1)本区域造礁石珊瑚共鉴定13科24属42种和7未定种,其覆盖率均值为(18.05±10.53)%,集中分布在水深1.0~2.5m;(2)造礁石珊瑚优势种以团块状或皮壳状生长型为主,死造礁石珊瑚覆盖率(>2年)与活造礁石珊瑚覆盖率、Shannon多样性指数呈显著负相关,而Shannon多样性指数与Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数呈显著正相关,这表明伴随造礁石珊瑚的死亡,其覆盖率和物种多样性显著降低;(3)死造礁石珊瑚覆盖率与砂质底覆盖率呈显著正相关,而与pH呈显著负相关;Pielou均匀度指数与溶解氧和悬浮物沉积物速率呈显著负相关性;水体浊度与光合有效辐射漫衰减系数Kd-PAR(diffuse attenuation coefficient of the photosynthetically active radiation)呈显著正相关,且其均值(3.81±1.10)NTU(nephelometric turbidity unit)已超过影响造礁石珊瑚生长的胁迫阈值(3NTU)。这些结果表明,海底砂质覆盖率、悬浮物沉降速率、浊度、pH、溶解氧和Kd-PAR等是影响该海域造礁石珊瑚群落结构的重要环境因子。综上,临高红牌—马袅沿岸海域是造礁石珊瑚分布热点之一,具有较高物种多样性和覆盖率。然而,该区域造礁石珊瑚垂直分布范围较窄,且正面临多重环境因子胁迫,需要采取有效措施进行及时保护。

3种传统方法对不同珊瑚表面积测量的适用性及其校准方法——以3D扫描技术为基准

造礁石珊瑚的表面积是珊瑚生物学和珊瑚礁生态学研究中重要的参数,因其形态结构复杂,准确测量十分困难。由于测量方法的不同,导致不同珊瑚之间的重要指标无法被直接比较,因此系统比较不同的表面积测量方法十分必要。以块状的普哥滨珊瑚Porites pukoensis和分枝状的鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis为研究对象,以3D扫描技术测量的珊瑚表面积作为标准值,对比石蜡包埋法、锡箔纸包裹法以及简单几何近似法3种传统方法测量珊瑚表面积的准确度;讨论了不同的表面积测量方法对于不同形态结构珊瑚的适用性;并通过简单回归分析,校准传统测量方法的测量准确度。研究结果表明,无论在普哥滨珊瑚还是鹿角杯形珊瑚中,简单几何近似法的测量准确度最高(72.71%和94.52%),石蜡包埋法其次(68.86%和83.08%),锡箔纸包裹法最低(65.27%和58.07%)。简单回归分析结果表明,除了锡箔纸包裹法测量普哥滨珊瑚表面积与3D扫描测量结果的相关性较低(r^2=0.76)外,其他传统测量方法与3D扫描测量结果均具有较强相关性(r^2>0.95)。因此,研究认为可通过简单回归分析构建回归方程对传统测量方法进行校准,以提高传统方法的测量准确度。

升温对丛生盔形珊瑚两种形态型代谢和共生藻光合生理的影响

文章研究了温度升高对一种造礁石珊瑚——丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)的两种形态型(H和S型)代谢和共生藻光合生理的影响。研究显示H型和S型对升温的生理响应差异明显:在虫黄藻水平上,H型丢失了大量的虫黄藻,减轻了共生体呼吸代谢的负荷;S型中虫黄藻数目尚可维持共生体呼吸代谢的需求,同时提高叶绿素b含量增强光的吸收。在宿主水平上,H型充分利用虫黄藻输送的营养物质,并通过异养摄食补偿能量消耗;S型宿主所储存的营养物质可以协助共生体适应热环境。结果表明,丛生盔形珊瑚两种形态型通过不同的能量利用方式适应环境的变化,H型倾向于维持共生体的代谢平衡,而S型倾向于提高共生藻的能量分配。

海水升温对非虫黄藻共生型珊瑚Cladopsammia sp.的生理影响

文章以非虫黄藻共生型珊瑚Cladopsammia sp.为研究对象,将对照组的海水设置为26℃恒温,试验组从26℃升温至33℃,以此探究海水升温对Cladopsammia sp.代谢和钙化生理的影响。结果显示:在高温胁迫下,虽然Cladopsammia sp.钙化相关酶(Ca^(2+)-ATP酶和Mg^(2+)-ATP酶)的活性出现了负响应,但是珊瑚的呼吸速率、生长速率、组织中总蛋白和粗脂肪都没有显著改变(p>0.05)。比较历史文献结果和本研究结果表明:Cladopsammia sp.可能由于体内没有虫黄藻共生,表现出了比大部分虫黄藻共生珊瑚更高的温度耐受能力。

可以人工大规模诱导和孵化的桂足类休眠卵研究进展

海洋桡足类作为优质生物活饵料一直受到海水养殖业的关注,与传统的活性饵料如卤虫无节幼体和轮虫相比,桡足类的营养成分要高得多,足以支持许多物种度过关键的首次摄食期。例如体型较小的桡足类无节幼虫可作为石斑鱼科(Epinephelinae)、笛鯛科(Lutjanidae)以及锈红刺尻鱼(Centropyge ferrugata)等小型海水神仙鱼的开口饵料。