聚苯乙烯微塑料对球形棕囊藻生长的影响

【目的】探究聚苯乙烯微塑料对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)生长的影响,为微塑料和致灾赤潮藻复合污染的生态效应以及海洋生态系统保护研究提供科学依据。【方法】在以f/2培养基为培养介质、初始密度为2000 mL^(-1)的球形棕囊藻藻液中添加小粒径(直径0.1、1.0μm)及大粒径(直径10.0、100.0、1000.0μm)聚苯乙烯微塑料,扩大培养30 d,分析不同粒径微塑料对球形棕囊藻单细胞密度、囊体数量、囊体直径以及囊体细胞密度的影响。【结果】微塑料对球形棕囊藻游离单细胞生长有明显的抑制作用(P<0.05);大粒径微塑料的抑制作用较强,10.0μm组和1000.0μm组的抑制率最高分别为99.3%及99.2%。微塑料可使实验组囊体数量显著低于对照组(P<0.05),大粒径微塑料对囊体数量的抑制率均在94.0%以上,并延缓囊体的形成时间。微塑料对球形棕囊藻囊体直径的增大有显著促进作用(P<0.05);大粒径微塑料对囊体直径增长率最高分别达到2633.4%(30 d)、2515.1%(27 d)及1868.2%(27 d)。微塑料对球形棕囊藻囊体细胞的生长有明显的促进作用(P<0.05),小粒径微塑料的促进作用明显大于大粒径微塑料,培养至30 d,0.1、1.0μm组囊体单细胞密度增长率已分别达到52249.4%、47666.3%。【结论】聚苯乙烯塑料微球可抑制球形棕囊藻游离单细胞的生长,延迟球形棕囊藻形成囊体的时间,减少囊体数量,增加囊体直径,增加囊体细胞密度。大粒径(10.0、100.0、1000.0μm)微塑料对游离单细胞密度、囊体数量、囊体直径影响较大,而小粒径(0.1、1.0μm)微塑料则对囊体细胞的生长有更加明显的促进作用。

梯度升温降温条件下球形棕囊藻生长和生理生化响应

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)藻华频繁暴发,不仅会危害海洋生态系统和渔业生产安全,还会堵塞核电站冷源取水系统产生严重安全隐患。球形棕囊藻藻华的暴发有明显的季节性特征,本研究采用梯度升温降温实验,研究不同温度(高温、低温)条件下球形棕囊藻的生理生化响应及温度胁迫诱导的细胞程序性死亡(Programmed Cell Death, PCD)过程。结果显示:低温胁迫抑制球形棕囊藻细胞的正常生长繁殖,但不会激活其进入PCD响应;高温胁迫使球形棕囊藻出现氧化应激,从而导致其发生PCD响应,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著提高,半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)被激活后球形棕囊藻细胞出现Annexin V-FITC阳性反应。环境胁迫使球形棕囊藻细胞产生氧化应激,抗氧化酶活性快速升高,并激活Caspase-3使藻细胞发生PCD响应,表现出细胞磷脂酰丝氨酸(PS)外翻、细胞收缩和质膜从细胞壁分离等特征。本研究可为深入探讨球形棕囊藻藻华的生消机制与防治赤潮灾害提供一定的理论基础。

磷限制对球形棕囊藻生长及TEP形成的影响

广西北部湾近岸海域虽常年为磷限制状态,但球形棕囊藻(Phaeocystis Globosa)赤潮灾害频繁发生。球形棕囊藻暴发时主要以囊体形式存在,赤潮衰退后,囊体破裂产生大量的透明胞外聚合颗粒物(Transparent Exopolymer Particles,TEP),在海洋动力作用下形成高碳、高黏性泡沫,影响渔业和核电取水安全。本文通过设置氮磷比为32∶1和64∶1的半连续培养实验,探讨磷限制对球形棕囊藻的生长,以及透明胞外聚合颗粒物产量的影响。结果表明:在氮磷比为32∶1和64∶1的磷限制条件下,球形棕囊藻的细胞密度、叶绿素a浓度、囊体密度及囊体表面细胞数,在培养的后半期都受到了抑制。与控制组相比,两个磷限制的处理组在囊体直径上并没有表现出显著的差异(显著性水平p>0.05)。在氮磷比为32∶1的条件下,球形棕囊藻的TEP生产量与控制组相比没有显著差异(p>0.05),在氮磷比为64∶1的条件下,TEP的生产量显著降低(p<0.05),磷限制程度的加剧对球形棕囊藻细胞分泌TEP产生影响。研究结果为进一步研究环境胁迫下球形棕囊藻TEP形成机制提供了依据。

北仑河口北岸潮间带大型底栖动物生态特征及潮间带环境质量评价

调查北仑河口北岸竹山岛沿岸3条潮间带断面大型底栖动物的生态特征,共采集到大型底栖动物63种,其中软体动物29种,甲壳动物18种,多毛类12种,其他类4种。优势种为珠带拟蟹守螺（Cerithidea cingulata）、长腕和尚蟹（Mictyris longicarpus）、智利巢沙蚕（Diopatra chilienis）和艾氏活额寄居蟹（Diogenes penicillatus）。平均生物量为155.06 g/m2,平均栖息密度为343.8 ind/m2。香农-维纳多样性指数平均值为2.27,种类均匀度指数平均值为0.48,丰富度指数平均值为3.53。ABC曲线分析结果表明,3条断面的潮间带大型底栖动物均受到了中等程度的扰动。Ⅰ~Ⅲ断面的大型底栖动物污染指数（MPI值）分别为2.61、0.16和-17.08。该海域的潮间带环境受到了一定程度的人为活动干扰。

钦州湾外湾东北部近岸区域大型底栖动物群落特征

【目的】研究钦州湾外湾东北部近岸区域大型底栖动物群落结构,判断其受环境干扰的程度,并分析其多样性指数与环境因子之间的相关性。【方法】2010年6月和12月,采用拖网法进行底栖生物样品采集。使用PRIMER和SPSS软件对调查所得数据进行分析。【结果】共采集到大型底栖动物种类148种,其中软体动物57种,节肢动物42种,底栖鱼类20种,其他动物共29种。【结论】调查区域大型底栖动物夏季可划分为3个群落,冬季可划分为2个群落。夏季多样性好于冬季,但冬季各站之间多样性变化范围较小。有少数站位受到中度干扰,个别站位受到稍微干扰。夏季大型底栖动物种类数与悬浮物含量呈显著负相关,生物量、丰度、种类数均与沉积物中的油类含量呈显著负相关,均匀度与沉积物中值粒径呈显著负相关,丰度与沉积物的中值粒径呈显著正相关,Shannon-Wiener指数与沉积物中的粘土含量呈显著正相关;冬季种类数与水体中的盐度、pH值、溶解氧呈显著正相关,与水质中的油类含量呈显著负相关,丰富度指数与溶解氧呈显著正相关。

广西钦州湾大型底栖动物生态特征及其与沉积物环境的相关性研究

为研究钦州湾大型底栖动物的生态特征,探讨影响大型底栖动物分布的主要因素,于2011年5月在钦州湾进行大型底栖动物调查,并同步采集沉积物样品,进行理化性质分析。使用Surfer软件绘制各群落特征指数的平面分布图,用SPSS软件分析群落特征指数与沉积物环境因子之间的关联性。共采集到大型底栖动物种类55种。平均生物量为105.48 g/m2,平均密度为50ind/m2。香农-维纳指数(H')、种类均匀度指数(J')和丰富度指数(D)的平均值分别为1.44,0.63和0.64。群落特征指数与沉积物环境因子之间的相关性分析结果显示,密度与Cu,Pb,Zn,Cd,Cr,Hg以及有机碳呈显著负相关;种类数与所分析的10项沉积物环境因子之间均呈显著负相关;均匀度指数与Hg和有机碳呈显著负相关;丰富度指数与硫化物呈显著负相关;生物量和香农-威纳指数与沉积物各环境因子之间均没有显著的相关性。

棕囊藻北部湾株的18S rDNA分子鉴定

为研究北部湾棕囊藻（Phaeocystis）藻华的成因，采用PCR克隆了棕囊藻北部湾株核糖体18SrDNA序列。结果表明，棕囊藻北部湾株具有游动单细胞与群体结构两种形态；其18SrDNA序列和NCBI基因库中球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）的同源性为99％～100％，在系统进化树上与不同海域来源的球形棕囊藻聚在一大分支上，且与球形棕囊藻问的遗传距离均小于其他种。首次从分子生物学上确定棕囊藻北部湾株为球形棕囊藻。

夏季广西北部湾近岸海域海水和表层沉积物中重金属污染现状及评价

根据2010年6月的调查数据对广西北部湾近岸海域海水和表层沉积物中的重金属(铜、铅、锌、镉、汞和砷)进行了研究。结果表明:该海域海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As的含量范围分别为0.2～6.2μg/L、0～4.1μg/L、1.0～41.3μg/L、0～0.54μg/L、0.013～0.237μg/L、0.17～3.67μg/L,平均含量分别为1.7μg/L、1.1μg/L、19.3μg/L、0.13μg/L、0.043μg/L、1.51μg/L,其中,海水中的Pb平均含量超过国家一类海水水质标准,各种重金属单因子污染程度依次为Pb>Zn>Hg>Cu>Cd>As。表层沉积物中的Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As的含量变化范围分别为(0～50.9)×10-6、(4.9～97.7)×10-6、(5.0～156.0)×10-6、(0～0.45)×10-6、(0.01～0.16)×10-6、(0.61～27.00)×10-6,平均含量分别为9.5×10-6、20.0×10-6、39.0×10-6、0.05×10-6、0.05×10-6、9.49×10-6。采用单因子指数法和Ha咬kanson生态风险指数法对表层沉积物重金属污染特征及潜在生态风险性进行了分析和评价,该海域重金属综合污染程度和潜在生态风险性均较低,重金属元素污染指数As>Pb>Hg=Cu>Zn>Cd,重金属元素对海洋生态系统潜在危害的影响程度Hg>As>Cd>Pb>Cu>Zn,该海域沉积物中主要潜在生态风险因子为Hg和As。

钦州湾磷营养状态与浮游植物的碱性磷酸酶活性分析

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)是浮游植物在磷胁迫的情况下诱导表达的一种酶,其作用是能够将溶解有机磷(Dissolved organic phosphate,DOP)水解成浮游植物可以直接利用的正磷酸盐形式,因此碱性磷酸酶活性(Alkaline phosphatase activity,APA)可用来指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究以2015-2016年钦州湾4个航次(春季、夏季、秋季、冬季)的调查资料为依据,研究了钦州湾海域表层无机及有机磷的空间分布特征、APA的分布及其与磷营养之间的调控关系。调查期间,钦州湾海域春季、夏、秋、冬的单位叶绿素APA的平均值分别为20.42±5.32 nmol/μg Chl a/h,138.17±94.32 nmol/μg Chl a/h,142.60±72.60 nmol/μg Chl a/h和29.48±18.52 nmol/μg Chl a/h。经分析,APA与无机磷之间存在显著的负相关(P<0.05),与N/P呈极显著负相关(P<0.01),该海区APA可以反映钦州湾浮游植物的磷胁迫水平。海区氮磷比平均值在除春季外的三个季节均高于35,存在潜在的磷限制,浮游植物在夏季和秋季遭受较严重的磷胁迫。夏季和秋季浮游植物大量表达AP,由此推测DOP可能在钦州湾浮游植物生物量的维持甚至赤潮发生期间的磷补给上起着重要作用。

广西茅尾海夏季海水和表层沉积物中重金属污染现状及评价

根据2011年6月的调查数据对广西茅尾海海水和表层沉积物中的重金属（Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As）进行研究，采用单因子指数法和H／ikanson生态风险指数法对表层沉积物重金属污染特征及潜在生态风险性进行分析和评价。结果表明：茅尾海海域海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As的含量（μg／L）范围分别为1．3～3．2、0～10．0、6．8～29．2、0．06～0．31、0～0．138、0．37～1．00，平均浓度（μg／L）分别为2．1、2．7、14．6、0．14、0．067、0．59，其中，海水中的Pb和Hg平均含量超过国家一类海水水质标准，各种重金属单因子污染程度依次为Pb〉Hg〉Zn〉Cu〉Cd〉As。表层沉积物中的Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As的含量（gg／L）变化范围分别为（0-45．3）×10^-6、（0．4～23．5）×10^-6、（1．1～80．4）×10^-6、（0．01～0．50）×10^-6、（0．01～0．11）×10^-6、（2．30～25．65）×10^-6，平均含量（“g／L）分别为9．0×10^-6、13．1×10^-6、31．5×10^-6、0．13×10^-6 0．04×10^-6、9．48×10^-6。该海域重金属综合污染程度和潜在生态风险性均较低，重金属元素污染程度As〉Cu=Cd〉Pb〉Hg—Zn，重金属元素对海洋生态系统潜在危害的影响程度Hg〉Cd〉As〉Cu〉Pb〉Zn，沉积物中主要潜在生态风险因子为Hg、Cd和As。

北部湾近岸海域夏季海洋环境质量评价

【目的】调查和评价广西北部湾近岸海域的污染状况。【方法】2010年6月从广西北部湾近岸海域采集46个海水样品和24个表层沉积物样品,测定海水中14种元素和沉积物中12种元素的含量,并采用单因子指数法和内梅罗指数法对海水及表层沉积物污染特征进行分析和评价。【结果】该海域中海水平均单项污染程度依次为铅>无机磷>无机氮=锌>汞>pH值>溶解氧>化学耗氧量>油类>铜>镉>DDT>砷>总铬,其中铅和无机磷平均含量超过国家一类海水水质标准;表层沉积物中平均单向污染指数大小顺序为砷>石油类>铅>铬>锌>汞=铜>有机碳>DDT>镉>多氯联苯>硫化物,平均含量单项污染指数均小于1,主要污染物为砷、石油类、铅、铬。【结论】内梅罗指数综合评价结果显示,广西北部湾近岸海域海水处于较清洁状态,沉积物质量环境状况良好;综合评价结果显示,该海域海水处于清洁状态。

广西钦州湾浮游植物群落结构特征

在广西钦州湾海域设置15个调查站位,分别于2010年5月(春季)、8月(夏季)、11月(秋季)和2011年2月(冬季)采集表层海水,用Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数分析该海域浮游植物种类组成、优势种类、丰度的变化以及群落多样性等群落结构特征。共鉴定浮游植物79属193种(包括变型和变种),隶属于6个门,硅藻种类最多,共48属149种,占总种类的77.2%,其种数和丰度都占绝对优势,平均丰度为10.47×104cells/L;其次为甲藻,16属28种,占总种类的14.5%,平均丰度为0.46×104cells/L。浮游植物丰度0.49×104～67.74×104cells/L,平均值为11.94×104cells/L,丰度变化为典型双峰型,春秋季高,夏冬季低。调查期间共出现10种优势种,不同季节优势种既有交叉又有演替。浮游植物群落的多样性指数冬季最高,春季最低。

广西防城港湾浮游植物数量周年变化特征

于2007年的代表性季节月(3月、6月、9月、12月)采集广西防城港湾海域表层海水,调查浮游植物及相关环境因子,分析浮游植物数量及其与环境因子的相关性。结果发现,浮游植物数量呈现湾内向湾外递增的趋势,夏季(6月)整个海湾浮游植物密度在4个季度月的调查中最高,达151.19×104cell/L,冬季(12月)整个海湾的浮游植物密度最低,仅0.35×104cell/L。水温、盐度、磷酸盐含量是影响防城港湾浮游植物数量较重要的环境因子。春夏季时,西湾内浮游植物优势种群中肋骨条藻(Skeletonema costatum)会大量增殖,尤其夏季时数量已接近或达到赤潮发生的密度。

海藻多不饱和脂肪酸研究进展

多不饱和脂肪酸(PUFAs)由于其独特的生理活性,市场需求量巨大,加之海洋渔业资源的日益短缺,从资源丰富、价格低廉的海藻中提取分离和纯化PUFAs已成为新的研究热点。从PUFAs的来源、生理活性及作用、不同海藻所含PUFAs种类,海藻PUFAs的提取、分类和富集,以及分析鉴定方法等方面对海藻PUFAs的研究现状进行了整理和综述。目的是为关注该领域的研究人员提供研究背景和基本研究方法。

钦州湾茅尾海周年环境因子及浮游植物群落特征

2010年1月、3月、6月及9月,共设14个调查站位对钦州湾茅尾海海域的环境因子及浮游植物的种类组成、优势种类、数量分布和群落多样性进行调查分析。结果茅尾海海区营养盐中PO34-P值为0.01～0.07mg/dm3,DIN值为0.16～0.78mg/dm3,PO34-P值和DIN值均有超4类海水水质标准现象。浮游植物共鉴定出82属,262种,优势种类16种,年平均丰度为6.29×104 cells/L,生物多样性指数的年平均值为3.87。2010年茅尾海浮游植物种类和数量都比较丰富,种类的季节变化呈现由冬至秋减少的趋势,数量的季节变化比较明显,春季最低,平均密度仅为3.28×104 cells/L,夏季最高,平均密度为9.25×104 cells/L。

广西防城港市近岸海域营养盐分布及富营养化研究

根据2010年3月、6月、9月和12月4个航次的调查数据,研究了防城港近岸海域营养盐分布特征及富营养化水平。结果表明,防城港市近岸海域DIN,PO43+-P和SiO32--Si的平均浓度分别为120.5μg/L,13.7μg/L,368.5μg/L。与历史数据相比,防城湾海域N,P污染呈加重趋势。NH4+-N和NO3--N是调查海域DIN主要存在形式,分别占52.4%和47.1%。调查海域营养盐分布规律为自北向南、由近岸向远岸逐渐降低,呈夏、冬季较高,春、秋季较低的趋势,这主要与防城江、暗埠口江、云约江和北仑河等入海河流径流量和近岸排污有关。调查海域3月和12月的DIN:P分别为6.1和9.8,为N限制营养状态。富营养化指数(EI)范围为0.01～16.38,平均值为1.10,整体处于中等富营养化水平。6月和12月富营养化水平较高,其中防城港湾海域的富营养化程度较高。应用浮游植物群落结构指数评价富营养化程度的结果显示,调查海域综合营养级(q)平均值为1.56,整体上属于中等富营养化水平,与化学指标的评价结果相比,结果基本一致。

2010年夏季广西北部湾沿岸浮游植物分布特征及其与环境因子的相关性

2010年6月4日至26日在广西北部湾沿岸共设46个站位凋查分析浮游植物群落结构特征,以及浮游植物数量与环境因子的相关性。结果共鉴定出浮游植物70属149种(含变种和变型),其中硅藻41属106种,占总物种数的71.14%,占总细胞丰度的95.81%;甲藻18属32种,占总物种数的21.48%,占总细胞丰度的1.44%。浮游植物平均密度为61.10×104 cell/L,硅藻平均细胞丰度为58.54×104 cell/L,甲藻类平均细胞丰度为0.88×104cell/L。浮游植物密集区在防城港海区,此外在北海营盘附近海域有一个较高的密度区。浮游植物丰度在茅尾海和钦州港近岸较低,其余海区的浮游植物数量分布态势为近岸高、外海低。浮游植物主要优势种为尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、拟旋链角毛藻(Chaetocerospseudocurvisetus)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)。尖刺拟菱形藻、拟旋链角毛藻密集区主要在防城港海区,而中肋骨条藻密集区主要在北海海区。浮游植物数量与温度、盐度及硝酸盐、亚硝酸盐、氨盐和硅酸盐无相关性,北海海区和防城港海区浮游植物丰度与活性磷酸盐呈显著正相关,磷在以上两个海区成为浮游植物生长的限制因子。

北部湾海域水质综合污染指数和浮游植物多样性指数评价

【目的】探讨环境污染评价方法,以期反映广西北部湾海域污染水平的客观情况,推进海洋生态环境质量评价方法的进一步发展,为该海域的环境生态研究以及富营养化问题研究提供依据。【方法】利用水质综合污染指数和浮游植物多样性指数分别对广西北部湾海域2010年6月和2010年9月调查的数据进行污染程度评价,并讨论利用多样性指数评价的合理性。【结果】广西北部湾海域污染等级处于轻中污染至无污染之间,其中利用水质化学因子进行综合评价的结果为轻污染,利用浮游植物多样性指数进行评价的结果为轻中污染至轻污染或无污染。【结论】水质化学评价与水质生物学评价在海域污染程度上存在一定的偏差。利用浮游植物多样性指数评价海域水质污染程度,其评价标准仍有待更多的调查来验证和修正。在实际评价中不能单从指数结果就轻易下定论,应结合理化监测结果,才能得到实际结论。

钦州湾近岸海域水质污染状况评价

【目的】调查及评价钦州湾近岸海域水质污染程度。【方法】2010年3月(春季)及2010年9月(秋季)在钦州湾近岸海域布设9个站位进行水质、浮游植物及浮游动物调查。采用水质综合污染指数及生物多样性指数对调查结果进行评价。【结果】钦州湾近岸海域春季、秋季水质综合污染指数平均值分别为3.20、3.68;浮游植物多样性指数分别为3.37、3.35;浮游动物多样性指数分别为2.33、2.89。【结论】以水质综合污染指数评价,2010年钦州湾近岸海域污染等级为轻污染;以浮游植物多样性指数评价,污染等级为轻度污染至无污染;以浮游动物多样性指数进行评价,污染等级为轻中污染。相对于浮游动物多样性指数,浮游植物多样性指数能更灵敏地指示和评价海洋环境的污染形势,但其评价标准和方法有待更多的调查和研究来进行验证和修正。单一利用生物多样性指数进行海域污染评价,具有一定的局限性,但仍可在一定程度上反映出海洋环境的污染程度。

北仑河口近岸海域生态健康分析与评价

【目的】对北仑河口近岸海域生态环境质量现状进行分析,评价该海域的生态系统健康状况。【方法】根据2011年11月对广西北仑河口近岸海域海洋的调查结果,采用《近岸海洋生态健康评价指南》中的河口及海湾生态系统健康评价方法对该海域的生态系统健康状况进行分析与评价。【结果】水环境健康指数、沉积环境健康指数、生物残毒健康指数、栖息地健康指数、生物健康指数分别为11.73、10.00、9.00、10.00、14.24,海域生态系统健康指数为54.97。表明,北仑河口近岸海域水环境和沉积环境都处于健康状态,未受生物残毒污染,而栖息地和生物指标分别处于亚健康和不健康状态;虽然水环境判定为健康状态,但其健康指数已接近亚健康标准阈值,且已呈现富营养化。【结论】综合5类评价因子的评价结果,判定北仑河口近岸海域的生态环境处于亚健康状态。