基于耳石微化学特征的鄱阳湖刀鲚永修群体的关键栖息地识别

随着长江禁渔国策的持续实施,长江干流和沿线通江湖泊中刀鲚资源及其关键栖息地将有可能得到恢复。为了确证长江禁渔后的2020年在鄱阳湖永修瓢头水域所采集到21尾刀鲚的洄游履历和资源类型,本研究采用电子探针微区分析技术(EPMA)对其耳石元素锶(Sr)和钙(Ca)的微化学特征进行了测定和分析。结果显示,所有个体耳石的Sr/Ca值变化较为复杂。自耳石核心至边缘Sr/Ca值分别出现了对应淡水生境的低值(<3)和对应河口半咸水或海水生境的中高值(>3),最后边缘部分再次出现了对应洄游返回淡水生境的低Sr/Ca值(<3)。Sr含量面分析图中也呈现出了对应淡水—河口半咸水—海水—淡水的蓝色—黄绿色、红色—蓝色变化的图谱;证明上述个体均具有明显的江海洄游特征,为典型溯河洄游型刀鲚。鄱阳湖永修瓢头水域是一处尚未曾正式报道过的洄游型刀鲚分布区。根据性成熟度和摄食情况可将瓢头水域刀鲚分为产卵场群体和非产卵群体两类。通过与鄱阳湖其他水域刀鲚情况的比较分析可以推定,两类刀鲚可能起源于鄱阳湖内两个不同区域的产卵场。对于产卵场群体而言,瓢头水域可能更主要起到产卵场的作用;而对于非产卵群体来说,瓢头水域更多地起到洄游通道的作用。本研究可为了解长江禁渔对刀鲚资源和关键栖息地的恢复效果提供最新的基础信息。

基于耳石微化学分析的福建水域刀鲚生境履历研究

利用X射线电子探针微区分析技术(electron probe micro-analysis,EPMA),首次对福建(福州、宁德)沿岸海域采集到的3尾刀鲚(Coilianasus)进行矢耳石的锶(Sr)和钙(Ca)微化学特征分析,重建其生活史。结果显示,这3尾刀鲚耳石核心区的Sr/Ca值均小于3,且耳石面分析显示核心区均为蓝色,表明它们都属于淡水产卵和淡水孵化;其中,福州海域的1尾刀鲚早期生活史对淡水依赖时间较长,而宁德海域的2尾刀鲚对淡水依赖时间较短。根据耳石从核心到边缘的Sr/Ca值变化线分析及过核心截面Sr含量面分析可以确定,3尾刀鲚均为典型的溯河洄游生态类型;其中,福州海域1尾刀鲚呈现淡水–半咸水型的生境履历,而宁德海域2尾刀鲚呈现淡水–半咸水–海水型的生境履历。本研究首次利用耳石微化学分析技术揭示了福建水域刀鲚生活史和生境履历存在多样性,也证实了宁德三沙湾外海域和闽江口外沿岸海域尚存溯河洄游型刀鲚。本研究为进一步开展福建沿岸水域刀鲚的关键栖息地研究及其资源管理和保护提供了宝贵的基础信息。

基于耳石微化学的东海大黄鱼洄游路线推测

近年来,东海频现对大黄鱼(Larimichthys crocea)大网捕获(吨级规模以上),引起了对衰退中的野生大黄鱼资源保护的担忧。为查明东海野生大黄鱼洄游规律,本文根据2020-2022年在浙江近海产卵场和外海越冬场采集的不同批次野生大黄鱼样本,利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)测定耳石微化学元素,结合聚类分析和主成分分析(PCA),对不同大黄鱼群体进行了划分,结合耳石的年轮特征,研究大黄鱼群体的栖息生境,推测大黄鱼洄游路线。结果表明,Ba/Ca≤0.004 2时可以判定为海洋栖息生境,Ba/Ca≥0.008 1时可以判定为河口栖息生境,0.004 2 <Ba/Ca<0.008 1时可以判定为混合栖息生境。根据该阈值范围,判定本次采样的大黄鱼的5种生境类型:(1)近海产卵,近海混合水域短暂栖息类型(占22.2%);(2)近海产卵,阶段性往复混合生境栖息类型(占15.6%);(3)近海产卵,河口水域育幼索饵,外海越冬栖息类型(31.1%);(4)河口产卵、混合水域育幼,外海越冬栖息类型(6.7%);(5)近海混合水域短暂产卵,绝大部分时间海洋生境栖息类型(24.4%)。对所有样本的Ba/Ca核心、峰值和边缘值进行PCA,5种栖息类型的样本均匀分布在第一轴的两侧,大部分时间都在海洋生境中的G1、G2和G5,以及受陆源影响较大的G3和G4。同时,PCA结果同时也显示,5种类型样本均会近同步地在近海岛礁处出现,这表明外海、近海和河口的群体由于洄游等因素的影响会出现混合,说明了舟山岛礁水域对大黄鱼产卵育幼的重要性。本研究为东海大黄鱼近海产卵场、索饵场和外海越冬场之间洄游履历,以及大黄鱼洄游路线推测提供一定依据。

基于活性组分微化学状态调控的高性能Rh/CeO_(2)-ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)催化剂构筑及三效催化性能

近年来,贵金属Pt、Pd、Rh价格不断攀升,提高贵金属利用效率成为未来汽油车三效催化剂的发展趋势之一。本文协同液相还原和气氛热处理技术精细调控贵金属铑(Rh)的微化学状态,以优化低含量Rh基催化剂的催化性能。同时,采用X射线粉末衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、CO化学吸附、X射线光电子能谱(XPS)、CO-漫反射红外(COFTIR)、透射电镜(TEM)和原位漫反射傅里叶变换红外吸收光谱(in situ DRIFTS)等催化剂表征方法,详细研究了Rh微化学状态(价态比例、分散性等)与催化性能之间的关系。活性测试结果表明,通过上述协同方法制备的re-Rh/CeO_(2)-ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)-H2(re-Rh/CZA-H2)催化剂表现出最好的催化活性,并且拓宽了空燃比操作窗口,其T90值分别比液相还原法和浸渍法合成的催化剂低30–73℃和51–86℃。此外,通过协同方法制备的催化剂老化后也表现出优异的催化活性和高温热稳定性,其T50和T90值均低于新鲜样品。构效关系结果表明,re-Rh/CZA-H2催化剂优异的催化性能归因于Rh物种具有最佳价态比例和高分散性,从而增加了活性位点的数量。同时,re-Rh/CZA-H2-a催化剂具有相当优异的高温热稳定性,这归因于载体材料的结构稳定性,及活性Rh物种的高含量和高分散,从而暴露出更多的活性位点,促进反应物的吸附和转化。因此,采用本工作提出的协同方法来调整贵金属的微化学状态,可以提高催化剂的催化活性、高温稳定性以及空燃比操作窗口,为设计低负载量Rh基三效催化剂提供一个新思路。

渤、黄海大泷六线鱼耳石微化学特征与群体判别

为探究中国近海大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)耳石微化学成分特征及群体分化状况,采集了连云港、青岛、威海、烟台、秦皇岛、大连、丹东7个野生群体和1个威海养殖群体的大泷六线鱼样本。利用LA-ICPMS技术测定耳石中的微量元素,以微量元素与钙的比值进行了分析,结果显示大泷六线鱼耳石中,Na/Ca、Sr/Ca、Fe/Ca、Mg/Ca较高,而Mn/Ca、Ba/Ca、Zn/Ca、Li/Ca较低。耳石1龄前元素比值的组间比较(S-N-K检验)结果显示:Na/Ca、Sr/Ca、Fe/Ca在群体间具显著性差异(P<0.05)。耳石边缘区元素与环境中元素比较发现,Li、Mn元素在耳石中富集程度较大,Sr在耳石的中元素含量远远大于水环境中的浓度,说明耳石中的元素沉积与海水中元素并不是简单的线性关系。判别分析结果显示:耳石1龄前元素指纹的判别分析结果表明,大泷六线鱼群体的判别成功率为63.0%,判别正确范围为30.0%~80.0%,耳石边缘区元素的判别正确率为57.1%,判别正确范围20.0%~80.0%,秦皇岛群体有高的判别成功率80.0%。耳石元素指纹可以用于不同大泷六线鱼群体的判别研究。

长江安庆江段刀鲚耳石微化学及洄游生态学意义

刀鲚(Coilia nasus)属辐鳍鱼纲、鲱形目、鳀科,是我国长江下游一种传统的名贵经济鱼类。长江安徽江段为刀鲚的主要分布区之一,但近年来由于人类活动干扰、栖息地衰退及过捕等原因,资源量急剧下降。近期发布的《国家重点保护野生动物名录》水生野生动物调整方案已拟将刀鲚列入国家二级重点野生动物保护名录。为客观了解长江安庆江段刀鲚的生境"履历"及探讨其洄游史,利用X射线电子探针微区分析技术对2008年7月捕获于长江安庆江段的10尾刀鲚(均为传统意义上的长颌鲚)进行了耳石微化学研究。结果表明:这些个体均具典型的溯河洄游习性。从耳石核心到边缘定量线分析结果表明,耳石的沉积过程中元素Sr/Ca比值波动显著,不仅有对应淡水生境的低值(<3)阶段,还具有对应河口半咸水、海水生境的高值(>3)阶段。这种现象亦得到了16色Sr元素面分布分析结果的印证。根据耳石淡水系数、Sr/Ca比值高低波动特征及Sr元素面分布图谱的差异性可以将这些刀鲚分为3种淡-海水生境转换生活史类型。这种现象明显地反映出长江安庆江段刀鲚的群体具有个体组成和洄游模式的多样性。

基于耳石微化学的长江靖江段长颌鲚与短颌鲚生境履历重建

为了解长江靖江段两种刀鲚生态型长颌鲚与短颌鲚的生境履历的不同,利用X射线电子探针微区分析技术研究采集自长江靖江江段的长颌鲚和短颌鲚个体耳石的锶和钙微化学特征.定量分析结果显示,短颌鲚个体的耳石锶、钙比值（即Sr/Ca×10^3）稳定在2.00左右,反映了其在纯淡水生活的习性;而长颌鲚的锶、钙比值波动显著,不仅具有对应淡水生活的低值（1.18±0.48-2.11±0.94）,还具有对应半咸水生活的高值（3.39±0.60-6.79±1.13）,反映了其溯河洄游的生活习性.短颌鲚因在淡水生活,其淡水系数（FC）值均为1.00,2013年和2014年长颌鲚的FC值分别为0.36±0.06和0.50±0.11,证明了长颌鲚与短颌鲚群体间存在差异,而且长颌鲚不同年份群体间也并不相同.长颌鲚和短颌鲚的洄游模式存在显著差异,同时不同年份间的长颌鲚也存在生境履历差异.靖江段长颌鲚资源群可能来自不同出生地起源及生活史背景不同的群体.该江段是两类刀鲚的重要栖息地或洄游通道.

不同水域鲤鱼耳石微化学特征及其环境指示意义

利用中子活化分析对密云水库与白洋淀水域两个不同水域(无污染水域和重污染水域)中鲤鱼耳石的微量元素进行分析,发现白洋淀鲤鱼耳石中Sr、Zn、As、Au、Ba、K、Na的含量明显比密云水库鲤鱼耳石的相应元素含量高。采用线性判别方法对两地耳石中Sr、Zn、As、Ba4种元素进行分析,表明存在明显的分组差异,而且两地的差别主要在于Sr含量不同,其次是Zn、As和Ba;白洋淀鲤鱼耳石中As、Ba、Sr、Na等元素含量变化幅度比密云水库鲤鱼耳石中相应元素含量的变化幅度大,与白洋淀水域废水排放时间上的周期性和短暂性导致元素在耳石部分日轮上沉淀等因素相吻合。两地鲤鱼耳石微量元素特征存在截然的区别,与两地水域水体中微量元素差异相一致,表明鲤鱼耳石微化学特征具有水化学环境指示意义,为进一步研究利用鲤鱼耳石进行水化学环境监测或恢复鲤鱼生长期水环境特征奠定了基础。

日本鳗鲡幼体的耳石微化学分析及其环境指示元素筛选

在长江口日本鳗鲡鳗苗捕捞汛期,于长江靖江段采集日本鳗鲡幼体,采用同步辐射X射线荧光（XRF）定量分析方法测定了幼体矢耳石中14种元素的含量,分析了在海洋与淡水早期生活史阶段的微化学特征。结果显示,耳石中Ca和Sr为常量元素,Ba、Fe、Mn、Zn的含量也为1~10μg/g,Cr、Ni、Se、Co、Cu、Au则在1μg/g以下。Ni、Cu、Mn、Cr、Co、Zn和Sr含量的稳定性较好,全部测量值的变异系数在30%以下;Se、Au的含量低且极不稳定,变异系数达40.8%~75.0%;Fe在不同个体间存在显著的含量差异,但其他元素不存在个体差异。在海洋生活史阶段,Mn、Se、Co、Ba为强富集元素（BCFa-e〉1 000）,Sr、Fe、Zn、Ni、Cu为中等富集元素（BCFa-e在100~1 000）。除Sr、Ba和Se外,卵黄囊期和柳叶鳗期的耳石富集系数并无显著差异。在淡水生活史阶段,Sr和Co为强富集元素（BCFf〉1 000）,Se、Zn、Cu、Ba、M n为中等富集元素（BCFf在100~1 000）,Ni、Fe为低富集元素（BCFf在10~100）。与海水阶段相比,耳石在淡水阶段的Fe、Ba、Mn、Se、Co、Ni富集系数均大幅减小,而对Sr、Zn、Cu的富集能力有所增大。研究表明,耳石内的Sr、Ba、Ni、Co为环境强响应元素,Fe和Mn为环境弱响应元素,Zn、Cu和Se为环境负响应元素,幼鳗自海洋至淡水的迁徙过程中,前者存在明显的时滞效应,但后两者的日间含量波动较大,缺乏响应的规律性。研究表明,用作鱼类迁移行为或栖息地环境变化的指示元素,需要具备耳石富集效应强、时滞效应小、不同环境间含量差异大、稳定性好、且为非必需元素等特点,因此,只有Sr和Ba两种元素符合这些条件。

头足类耳石的微化学研究进展

耳石是位于平衡囊内起平衡作用的一对钙化组织,它是头足类的加速度感应器,记录其生命周期内的生物和生态信息。随着鱼类耳石微化学研究及应用的日趋成熟与完善,头足类耳石的相应研究也逐渐兴起。目前头足类耳石微化学的研究内容主要包括无机和有机大分子、微量元素、同位素、微化学标记等方面,其中微量元素是应用研究的重点,在头足类种群识别、生活史分析及栖息环境重建等方面发挥了重要作用。分析认为,头足类微量元素在与栖息环境尤其水温关系的研究中取得了很好的结果,被认为是测定头足类生活水温的"温度计"。然而,涉及种群识别、生活史分析以及与盐度和食物关系的研究还不够充分,且多集中于Sr/Ca的研究。因此,建议在今后的研究中要综合多种研究方法按时间和空间序列从日轮水平分析多种微量元素的含量与变化。

大辽河口红狼牙鰕虎鱼耳石微化学的初步研究

为初步了解大辽河口红狼牙鰕虎鱼（Odontamblyopus rubicundus）生境履历特征,利用电子探针微区分析技术,对大辽河口6 ind红狼牙鰕虎鱼的耳石进行了锶和钙元素微化学研究。定量线分析结果显示,大辽河口红狼牙鰕虎鱼生境履历十分复杂,耳石锶钙比值的波动可以分为4～6个差异极其显著的阶段（最低LH01为1.56±0.91,最高LH02为9.28±1.66）（P〈0.01）。耳石锶含量面分布结果可以进一步直观地显示,自核心到边缘区域中对应于淡水（蓝色）、半咸水（绿色）、海水（黄红色）生境不同颜色同心环轮的变化过程。根据耳石核心区域（第一阶段）的锶钙比值以及对应的面分布特征,推测大辽河口的红狼牙鰕虎鱼可能存在3个生活史类型（淡水孵化、半咸水孵化和海水孵化）,红狼牙鰕虎鱼在孵化和早期生活史阶段可以适应从淡水到海水的广盐度水体。

基于耳石微化学的乌苏里白鲑生境履历分析

为了分析乌苏里白鲑(Coregonus ussuriensis Berg)的洄游生态类型及生境履历,采用X射线电子探针微区分析技术(EPMA)研究了2013年12月、2014年1月黑龙江干流2尾和松花江干流2尾乌苏里白鲑矢耳石的锶(Sr)、钙(Ca)元素微化学特征。定量线分析结果显示,乌苏里白鲑耳石锶钙比值(Sr/Ca×10^3)波动显著,具有对应淡水生活的低值区(小于5),而且还有对应咸水生活的高值区(大于10),显示了乌苏里白鲑的溯河洄游履历;耳石元素面分析结果也显示乌苏里白鲑的淡水-咸水洄游的特征。结合耳石年轮特征分析,乌苏里白鲑具有年度(季节)洄游特征,部分群体有规律在淡水-咸水中季节洄游,不同个体在淡水、咸水之间停留时间存在较大差异。研究表明,乌苏里白鲑伴随着季节性洄游特征,具有江海或者淡水-河口之间洄游的履历。

利用傅里叶红外显微化学图像系统鉴定书写与盖章的先后顺序

采用傅里叶变换红外显微化学图像系统并结合面扫描和反射模式对书写与盖章的先后顺序进行了无损、快速鉴定,结果表明先盖章后写字的红外谱图中墨水的特征峰吸收明显,先写字后盖章的红外谱图中印油的特征峰吸收明显。该法具有快速、准确、客观和不损坏样品等特点。

高油玉米115、647籽粒解剖学和显微化学研究

通过对在广西引种的高油玉米品种115、647籽粒含油量的测定,并进行解剖学观察和显微细胞化学分析,发现高油玉米之所以含油高,是由于胚占颖果总面积的比值大,同时发现胚中的油分主要是贮藏于盾片(子叶)中。

珠江口七丝鲚耳石微化学初报

珠江属于我国三大河流之一,其河口水域初级生产力高、饵料生物众多。该河口水域生态环境独特,是许多鱼类的重要洄游通道[1]。七丝鲚（Coilia grayii）便是其中的一种,隶属于鲱形目、鳀科、鲚属,被认为是一种洄游型鱼类[2]。

基于耳石微化学特征的大麻哈鱼生境履历分析及其在群组鉴别中的应用

为研究大麻哈鱼(Oncorhynchus keta)生活史特征及不同群组间的鉴别,本文采用电子微探针技术分析自然野生、人工增殖锶标记、人工增殖物理标记和人工养殖4组大麻哈鱼耳石样本的Sr浓度及Sr/Ca值,反演其生境履历。定量线分析结果表明,耳石Sr/Ca值波动显著,根据Sr/Ca值的特征划分了各群组大麻哈鱼淡、咸水间的生活史阶段。根据大麻哈鱼生活史特征及耳石径长参数差异的分析结果将各群组间个体进行了有效辨别。其中锶标记组个体耳石标记区Sr/Ca值达到17.033×10^(3),显著高于其他组,证实了锶标记方法的有效性。对大麻哈鱼人工增养殖组和自然野生组早期淡水生活阶段耳石径长参数(Rf1、RL)以及淡水系数(RC)进行对比分析,结果显示:自然野生组中120μm≤R_(f1)≤200μm,20μm≤R_(L)≤30μm,0.06≤R_(C)≤0.10;人工增养殖组中240μm≤R_(f1)≤470μm,80μm≤R_(L)≤200μm,0.15≤R_(C)≤0.29。两群组间的参数差异显著,可作为群组间个体辨别的依据。本研究结果表明,耳石微化学分析技术能够有效分析大麻哈鱼的关键生活史特征,且可据此开展大麻哈鱼群组间的鉴别。研究结果可为大麻哈鱼生活史研究及增殖放流效果评估提供有效的方法。

日本有明海及周边水域刀鲚耳石微化学研究

刀鲚在日本仅分布于有明海及与之相通的一些河流中,为重要的渔业资源,现已被列入了“危急种”名录。为探明相关水域该资源种的生活史履历及生境需求特征,本研究利用鱼类耳石微化学分析技术,对采自有明海海区及六角川、筑后川河口水域的刀鲚进行了耳石锶(Sr)和钙(Ca)的微化学研究。耳石由核心到边缘Sr、Ca定量线及Sr面分布分色图谱分析结果发现,3种水域刀鲚个体总体上可分为淡水产卵场起源(即溯河洄游)和非淡水产卵场起源(即海生刀鲚)2种生态类型,其中前者刀鲚中还进一步包含有3种不同淡水、海水间生境履历模式,反映出3种水域分布刀鲚生活史和生境需求的多样性及对不同盐度生境较好的适应性。此外,微化学结果还显示,研究涉及的17尾刀鲚中,有30%是在河口半咸水生境孵化起源。这在一定程度上提示,相关水域除传统淡水起源的资源补充量外,河口域半咸水起源的补充量同样不能忽视。

微化学工程中的微反应技术

微化学工程包括微型单元操作设备 ,如微型构造的传质、传热、混合、分离和反应设备等 ,微型传感技术 ,以及利用微型构造设备进行化学化工研究和生产的微化学工艺体系。其中微反应技术代表了新的化学加工途径。

长江口水域四种鱼类的耳石微化学研究

利用X-射线电子探针微区技术(electron probe microanalysis, EPMA),对长江口不同水域中捕获的焦氏舌鳎、皮氏叫姑鱼、鮸鱼和光泽黄颡鱼耳石中的Sr含量进行耳石微化学研究,结果发现,焦氏舌鳎是典型的海水鱼类,不仅Sr:Ca比(按惯例标准化为Sr:Ca×10~3)的移动平均值高(>7),而且Sr含量面分析图亦呈现为对应高盐度海水的黄色或红色图谱。虽然皮氏叫姑鱼和鮸鱼从出生直至被捕Sr:Ca比的移动平均值都在3—7间波动,总体上属河口半咸水栖息鱼类,但从Sr含量面分析图来看,皮氏叫姑鱼生活史履历更为复杂,可包括淡水(对应蓝色图谱)和半咸水生境(对应绿色图谱);而鮸鱼仅在长江口较高盐度半咸水或海水生境中活动,未见进入过淡水的履历。光泽黄颡鱼表现出仅利用淡水生境的履历,其Sr:Ca比的移动平均值仅在1.5—3间窄幅波动,整个生活史均在淡水区域里活动,表现为长江口典型的淡水栖息鱼类。本研究从新的角度提供了较为客观、直观和最新的信息,用以较为准确地重建和掌握长江口这些不同鱼类的生境利用特征。

刀鲚胸鳍条和耳石微化学“指纹”相似性研究

耳石微化学被广泛应用于鱼类洄游生态学研究,但耳石的摘取难免会造成鱼的死亡和损伤,故寻找可以快捷、非致死地替代耳石进行微化学分析的材料很有意义。为此,本研究比较了刀鲚(Coilia nasus)胸鳍条和耳石微化学的相似性特征。耳石的锶钙比值(Sr/Ca)和Sr含量图谱分型结果分别很好地对应了所研究的洄游型、淡水定居型和陆封型的典型个体。胸鳍条微化学结果显示,湖鲚和短颌鲚2类个体呈现出稳定的低Sr/Ca值[(1.38±0.52)~(2.04±0.74)和(1.40±0.32)~(1.81±0.66)]与刀鲚胸鳍条生活史第一阶段的特征相吻合[(2.06±0.64)~(2.26±0.29)],这些均反映了淡水生境“指纹”的特征。刀鲚胸鳍条Sr含量图谱和耳石相似,自核心至边缘可分为明显的3个阶段,分别对应于面分布图上自核心至边缘的蓝色、绿色、蓝色之间微化学“指纹”的变化。由此可见,刀鲚胸鳍条可以作为耳石的非致死、低损伤的代替材料,用于刀鲚洄游习性、生境履历等研究。同时,由于胸鳍条具有取样和前处理的优势,在其他鱼类资源或标志放流评价研究时,可以考虑以胸鳍条代替耳石来开展研究。