利用热成像技术开展斑海豹观测

介绍了热成像技术原理及在斑海豹观测过程中的应用,并分析了其在物体探测方面的优势。针对恶劣环境下常规观测手段的不足,提出采用热成像技术替代原有的技术手段,及时发现并记录斑海豹活动轨迹,为更好保护斑海豹提供有效的技术支撑。

辽东湾斑海豹线粒体ND4、tRNA^(Arg)、ND4L和ND3基因序列分析

用PCR产物直接测序法,测定渤海辽东湾斑海豹15个个体线粒体的一段从ND3到ND4基因长度为625 bp的DNA序列。其中的1~118 bp是ND3基因的后部分,120~188 bp是tRNAArg基因完整序列,189~485 bp是ND4L基因完整序列,479~625 bp是ND4基因的前部分。在ND4L和ND4之间,有7个碱基是重叠编码的。15个序列间,只有ND4L基因中有一个位点发生C/T碱基转换。与GenBank中的斑海豹序列比较,tRNAArg基因序列完全一致,而ND4L基因序列则有两处发生转换。利用从GenBank中下载的22个海豹科动物的ND4L基因序列的系统发生分析表明,海豹科动物分为南半球和北半球两大类群,斑海豹与港海豹为北半球种类,亲缘关系最近。

辽东湾斑海豹线粒体苏氨酸和脯氨酸及控制区部分序列分析

通过PCR产物测序法,测定了46只辽东湾斑海豹线粒体DNA的一段包括部分苏氨酸和脯氨酸tRNA基因及部分控制区的717 bp序列,得到17个序列单元型。与港海豹相比,所有辽东湾斑海豹17个单元型在控制区序列中都有2处缺失,是区分港海豹和斑海豹的种间分子标记。与日本海和鄂霍次克海区斑海豹m tDNA相同片段进行比较研究,发现辽东湾斑海豹的线粒体控制区DNA的单元型比例相对较少,遗传多样性水平相对较低。辽东湾斑海豹m tDNA的16296位点即苏氨酸tRNA基因序列的最后一位有1个C碱基的插入,16607位点存在T/C转换,这两个变异位点是鉴别辽东湾斑海豹与日本及鄂霍次克海区斑海豹的重要分子标记。初步表明,辽东湾斑海豹与日本海、鄂霍次克海斑海豹是属于不同的地理种群,或者辽东湾斑海豹同这两个海区斑海豹未发生基因交流或者雌性个体的相互交流。

基于卫星信标跟踪的斑海豹放流效果研究

利用卫星标记跟踪方法对斑海豹的野外释放效果进行了研究。2010年和2011年6月分别释放了4头和3头人工繁殖的2龄未成年斑海豹,2011年同时释放了3头野外出生的救助个体。标记斑海豹在释放后,7头人工繁殖斑海豹中的5头信标信号持续时间较长,在信号消失前,1头斑海豹一直在渤海海域活动,另4头沿辽宁沿岸、朝鲜西海岸到达辽东湾斑海豹的主要度夏海域韩国白翎岛附近。研究期间,1头人工繁殖的斑海豹在59 d内运动的距离超过1 250 km。救助斑海豹中,2头个体的信标信号持续较长,并分别在山东半岛沿海和黄渤海活动。研究结果表明,人工繁殖的斑海豹在经过野化训练后,放归自然海域后可以正常生活洄游。

斑海豹线粒体基因组序列分析及比较研究

本研究采用LA-PCR扩增和引物步移相结合的方法对我国辽东湾斑海豹的线粒体基因组全序列进行了测定,并完成了基因组成和系统发生学分析。辽东湾斑海豹线粒体基因组长为16 754bp,其基因构成与其他海洋哺乳动物基本一致,包括37个基因(2个rRNA基因、22个tRNA基因和13个蛋白质编码基因)和1个控制区。在其37个基因中,ND6、tRNAAla、tRNAAsn、tRNACys、tRNATyr、tRNASer(UCN)、tRNAGlu、tRNAPro位于L链上,其余均位于H链上。对我国辽东湾、韩国和美国阿拉斯加斑海豹线粒体基因组进行了比较分析,结果显示,三者线粒体基因组长度略有不同,差异主要体现在以重复片段形式存在的控制区序列中。值得注意的是,在编码区中,3个目标群体的线粒体ND5基因核苷酸差异最为显著,共检测到了18个突变位点,造成4处氨基酸序列变异。斑海豹线粒体基因组蛋白编码基因的变异分析及海豹科系统进化分析结果显示,我国辽东湾和韩国斑海豹的序列同源性显著高于美国阿拉斯加斑海豹,说明辽东湾和韩国斑海豹很可能来自同一个种群。

辽东湾斑海豹历史种群数量的估计

辽东湾斑海豹(Phoca largha)在本世纪里由于过度捕杀,种群数量下降比较严重。本文利用1930～1990年的捕获统计数据,对1930年以来辽东湾斑海豹的种群数量变化进行了估计。该种群在30年代初有7100头,并于1940年达到最高峰8137头,40～70年代末,由于过度捕杀,种群数量几度下降,1979年只有2269头(以上结果依据R=0.09413的种群更替率算得)。经1979～1982年徘徊以后,该种群数量迅速回升,并达到50年代末期的水平。根据0.09413,0.1163的种群更替率,对生殖力及特定年龄的死亡率进行估计。结果表明,在高比例的雌性生殖力情况下,辽东湾斑海豹幼体死亡率低于52％,成体死亡率低于16％。

水下打桩和船舶噪声对斑海豹听觉影响的初步分析

通过测定水下打桩和船舶噪声,利用Matlab软件对两类典型海洋噪声的时-频统计特性进行分析,结合斑海豹听阈和发声频域特性,分析水下打桩和船舶噪声对斑海豹的影响.结果表明:水下打桩及船舶噪声的主要能量分布频段(0～4.0 kHz)与斑海豹听阈敏感频段(0.1～100.0 kHz)及发声频段(0.4～1.5 kHz)相重叠;水下打桩噪声所产生的强噪声声源级(206 dB)会高于斑海豹可忍受的最高声源级(190 dB).由此推断,两类噪声会对斑海豹的生境产生严重干扰,轻者可能导致斑海豹的习性改变及感知和交流能力减弱,重者则会造成斑海豹的听阈丧失.本研究为斑海豹的声学保护提供声学参数依据,并为进一步深入研究提供参考.

成年与幼仔斑海豹空气中声信号的特性比较

海豹科动物发声与其生命活动息息相关,记录其声信号并分析信号特征是海豹声学研究的一个重点.对斑海豹(Phoca largha)在空气中的发声及信号特性进行研究,对成年斑海豹与幼仔斑海豹的声信号特征进行比较,并利用Mat-lab R2011a等软件对这些信号进行时域和频域分析.结果表明:成年斑海豹在空气中声信号的持续时间分布在0.6～1.6s,平均值为1.15s,频谱能量集中分布在0.5～2kHz,峰值频率、3dB带宽和10dB带宽分别为(0.99±0.18),(0.22±0.17)和(0.69±0.16)kHz;幼仔斑海豹声信号平均持续时间为2.45s,比成年斑海豹长,频谱能量分布与成年斑海豹类似,峰值频率、3dB带宽和10dB带宽分别为(1.13±0.10),(0.11±0.10)和(0.61±0.44)kHz,其中峰值频率和3dB带宽变化范围均比成年斑海豹小.

辽东湾斑海豹遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP标记技术对辽东湾斑海豹的遗传多样性进行分析。采用7对AFLP引物对斑海豹3个群体(按不同采样年份分类)43个个体扩增共得到241个位点,3个群体内的多态位点比例为80.45%～95.85%,总多态位点比例为99.59%。群体的香农(Shannon)多样性指数为0.3817～0.4716,群体间的遗传距离在0.1742～0.4023之间。2007年群体的多态位点比例、Shannon多样性指数均高于2006年群体,2005年群体处于中等水平。用NTSYS软件进行个体聚类及UPGMA方法构建的群体系统树,发现3个群体的个体基本随机聚到一起,界限不十分明显,说明3年的群体差异不明显,甚至可以认为它们是混合群体。结果表明,斑海豹群体遗传多样性水平较低,遗传结构趋于简单化,且存在较强的基因交流。

渤海金州湾石线岛海域斑海豹种群动态初步调查

2011、2012年的3—5月,采用目视观察和拍照观察相结合的方法,对金州湾石线岛及周边海域斑海豹栖息地的斑海豹种群进行了数量统计和行为观察。观察发现,2011年,3月中下旬斑海豹数量较多,最多为3月22日观察到的247头,4月中旬至5月初斑海豹数量逐渐减少。2012年,3月29日观察斑海豹数量最多,为221头,随后逐渐减少。斑海豹日间不同时段观察数量变化较大,上午观察到斑海豹数量较多,尤其是5:00—7:00,为日间观察到斑海豹数量最多时段。斑海豹在金州湾石线岛有交配、抚育幼崽的行为,说明石线岛是斑海豹良好的栖息地。本研究为未来金州湾石线岛斑海豹的种群动态研究提供基础数据。

辽东湾斑海豹MHC-DQB基因的遗传多样性分析

本文从25份斑海豹样本中获得141bp片段,发现21个变异位点,定义了12个MHC-DQB等位基因,氨基酸变异率为25.5%。等位基因之间的遗传距离范围是0.0071～0.1064,平均值为0.0577,不同等位基因之间的碱基差异是1～15bp,平均差异数为8bp。与其他鳍足类动物对比后发现,斑海豹MHC-DQB表现出较丰富的多态性。非同义替换率明显高于同义替换率,由此造成的氨基酸替换集中在肽结合位点PBR附近,表明DQB基因受到强烈的平衡选择作用。11个样本出现多于两条等位基因的情况,推测存在基因重复现象。

豢养斑海豹血液学及血液生化指标的测定与分析

为探讨斑海豹血液学和血液生化指标的参考范围及个体差异,为斑海豹饲养及健康评估提供依据,本研究测定并统计分析了不同年龄、性别斑海豹15项血液常规指标和27项血液生化指标,比较了各项指标在不同类型(性成熟情况、性别)动物间的差异。研究发现5项血液常规指标和15项血液生化指标受年龄影响较大,5项血液常规指标和8项血液生化指标性别间差异较大;表明血液常规指标受年龄和性别双重影响,而血液生化指标受年龄影响较明显。本研究统计了健康斑海豹血液常规指标和生化指标的范围,其研究结果可作为豢养斑海豹常规体检、野外斑海豹救助时的诊断依据,在提高豢养斑海豹生存质量和野外救助效率方面具有参考价值。

利用线粒体DNA序列进行斑海豹鉴定的研究

通过对待鉴定的血液样品中线粒体控制区扩增和序列测定,并与基因库中序列比对分析,成功地对斑海豹进行了种类鉴定。本研究所用方法在野生珍稀动物的种类鉴定中有很好的应用价值。

辽东湾海域斑海豹幼崽的救助、病理解剖与死因分析

2020年3月—2021年3月,辽东湾海域先后发现3头体质虚弱的斑海豹幼崽,发现后立即送至辽宁省海洋水产科学研究院进行救助。经几日救助后,斑海豹幼崽的身体状况并未得到明显改善,最终死亡。文章记录了3头斑海豹幼崽的外部形态特征,通过解剖对其死因进行分析。病理解剖发现:3头斑海豹幼崽均有不同程度内脏组织出血现象,其中1头斑海豹幼崽因食道堵塞、胃动力不足和胃内异物引起的胃炎而死;另外2头斑海豹幼崽虽然食道及胃黏膜正常,但肺部有明显的炎症并伴有败血症。

基于DNA宏条形码技术的斑海豹食性分析

野生动物食性研究是掌握动物生境需求的核心内容,对野生动物的保护和管理具有重要意义。在我国辽东湾斑海豹(Phoca largha)传统繁殖地和盘锦栖息地海域采集其粪便,选用12S rRNA作为分子标记进行粪便DNA扩增,利用高通量测序鉴定其食物组成。结果发现:在斑海豹粪便中共鉴定出鱼类16种,隶属5目8科13属。食物组成的相对丰度显示:梭鱼(Liza haematocheilus)为绝对优势的饵料食物(40.72%),其次为鰕虎科(Gobiidae)种类(23.18%)。属水平不同采样群体的相对丰度显示:2021年、2023年辽东湾北部冰区和2023年盘锦辽河口栖息地排在前3位的种类分别是梭属(Liza)31.91%、矛尾鰕虎属(Chaeturichthys)14.06%和缟鰕虎属(Tri⁃dentiger)8.39%,梭属42.37%、复鰕虎属(Acanthogobius)14.06%和矛尾鰕虎属11.17%,及梭属47.93%、矛尾鰕虎属13.93%和绵鳚属(Zoarces)12.18%,分别合计占斑海豹3个群体食物组成相对丰度的54.36%、67.60%和74.04%。研究结果与辽东湾北部的渔业资源优势物种一致,表明斑海豹为广食性物种,其食物组成主要取决于栖息海域、季节及主要猎物种类的丰度。