中国科学院水生生物研究所科学数据中心:助推大数据时代水生生物学研究新发展

中国科学院水生生物研究所(以下简称“水生所”)是研究内陆水体生命过程、生态环境保护与生物资源利用的综合性学术机构。自20世纪50年代开始,水生所科研人员率先有计划地针对全国主要水体开展了实地科学考察,产生了大量的水生生物原始生态学数据;随着显微拍照和测序技术的进步,调查还产生了各种浮游生物显微照片和大量的遗传数据。这些数据为水生态监测服务系统和数据库的构建提供了数据支持,有助于推进水生生物学研究的发展。此外,面向国家在水环境保护、渔业可持续发展方面的重大战略需求,中国科学院水生生物研究所科学数据中心(以下简称水生所科学数据中心)(http://sdb.ihb.ac.cn/)聚焦科学数据标准规范、安全可控和开放共享,对上述科学数据进行收集保存、汇交整合、分级管理和分析挖掘,以期为生态环境保护与生物资源保护利用等领域的基础性、战略性和前瞻性的科学研究和技术创新服务。

襟江带湖 碧水丹心——纪念中国科学院水生生物研究所成立90周年

我们生存的星球,广袤的水面覆盖着70%以上的地表。水孕育了生命,也是人类赖以生存的必需条件之一。成立于90年前的南京,最终扎根于千湖之省、东湖之滨的中国科学院水生生物研究所(以下简称水生所),是我国、乃至世界认识水中生命奥秘、探究人类发展与水生态系统和谐共处的一支重要科研机构。世事沧桑,社会经济发展经历了巨大变化,经历90年历程的水生所人,始终在为合理利用水中生物资源,维护人类赖以生存的淡水生态系统的健康和安全,不断探索、砥砺前行。

中国科学院水生生物研究所鲸类保护生物学学科组简介

鲸类保护生物学学科组的前身是1978年秋成立的白鱀豚研究组。本学科组致力于白鱀豚、江豚、中华白海豚和扬子鳄等国家重点保护水生珍稀野生动物的保护生物学研究,

显微世界一奇葩——记中国科学院院士沈韫芬

沈韫芬——一位平凡的女性,一位成功的女性。数十年来,她辛勤耕耘在显微镜下,在这一小方视野里创造了令人瞩目的辉煌。1995年,她光荣地当选为中国科学院院士。她是中国科学院水生生物研究所的骄傲,因为她的当选,使该所有了第6位院士;她是湖北的骄傲,因为她的当选。

邛海大型水生植物时空分布及其退化原因

根据2021年7和12月、2022年5和9月邛海水生植物调查结果,结合文献资料,分析了邛海水生植物种类组成、群落结构和空间分布状况以及退化原因,提出了邛海水生植物恢复的对策建议。邛海湖区有水生植物23种,主要分布在水深2 m内,在湖泊北岸成片分布,湖泊西岸和南岸呈斑块状分布,东岸零星分布,总面积约1.3 km^(2)。水生植物分布面积由1990s前占湖面积的20%左右缩减到目前的不足5%,沉水植物群落结构简单化,浮叶植物和挺水植物分布范围扩张。1998年洪水从海河口倒灌,致使高枧湾水域沉水植被消失;近10年来湖泊运行水位抬升和透明度下降使得邛海水生植物分布面积进一步缩小、种群单一化。需要恢复邛海水位运行的自然节律,减少污染负荷输入改善水体透明度,辅之人工生态修复等措施,逐步恢复邛海水生态系统健康。

雅鲁藏布江下游鮡科鱼类分类整理及三新种和中国一新记录种

基于形态学和分子系统学方法,对1974、2019—2023年间采自雅鲁藏布江下游(我国实际控制区内,下同)的403尾鮡科鱼类标本进行分类整理。标本检视结果及结合历史记录表明,雅鲁藏布江下游共分布有鮡科鱼类6属10种,即黑斑原鮡Glyptosternon maculatum(Regan 1905)、穴形纹胸鮡Glyptothorax cavia(Hamilton1822)、墨脱纹胸鮡G.medogensis Chen&He sp.nov.、疑似细体纹胸鮡G.cf.gracilis(Günther 1864)、稀有纹胸鮡G.rara Chen&He sp.nov.、西仁褶鮡Pseudecheneis sirenica Vishwanath&Darshan 2007、扁头异鮡Creteuchiloglanis kamengensis(Jayaram 1966)、细尾鰋Exostoma tenuicaudatum Tamang,Sinha&Gurumayun2015、西藏鰋E.tibetanum Gong,Lin,Liu&Liu 2018和无斑平唇鮡Parachiloglanis immaculata Chen&He sp.nov.。新种墨脱纹胸鮡是安氏纹胸鮡G.annandalei Hora 1923种名的修订,其偶鳍具羽状皮褶,项背骨前突与上枕骨棘相离,腹鳍起点位于背鳍基后缘垂直下方之后,腹鳍末端远离臀鳍起点,更细的尾柄,以及更长的头长等联合特征区别于同属其他物种。新种稀有纹胸鮡其偶鳍腹面光滑,无羽状皮褶;胸部吸着器心形,皮纹向前延伸至咽部,附着器后缘中部微陷、开放,皮纹不明显;臀鳍不分枝鳍条11根;项背骨前突与上枕骨棘间隔距离远;上颌须延伸超过胸鳍基末端,达胸鳍长的1/2处,其长为头长的134.2%等特征区别于同属其他种。新种无斑平唇鮡是霍氏平唇鮡P.hodgarti(Hora 1923)种名修订,其上颌齿带两侧向后延伸,内侧内凹,呈弯月形,横向宽约为纵向深的2倍;下颌齿带前缘和后缘中部微凹,左右两块紧靠,无明显间隔;鳃孔下角限于胸鳍基前1/3处;脂鳍末端游离,与尾鳍起点有一缺刻;胸鳍分枝鳍条16—17根;尾鳍末端明显内凹;侧线明显,侧线孔周围具白色稀疏圆点,体表和各鳍无明显的斑纹等特征有别于同属其他物种。穴形纹胸鮡为我国新记录种。西仁褶鮡为黄斑褶鮡P.sulcata(McClelland 1842)种名的修订。文章对10种鮡科鱼类的主要鉴别特征进行了描述,并编制了属种分类检索表。

新时代中国科技期刊出版的机遇与挑战

科技出版是国家文化产业和科技创新体系的重要组成部分。近年来,我国科技出版形势发生了巨大变化,取得了卓有成效的进展。2019年7月,中国科协、中宣部、教育部、科技部联合印发《关于深化改革培育世界一流科技期刊的意见》(https://www.cast.org.cn/art/2019/8/16/art_79_100359.html),并配套组织实施了“中国科技期刊卓越行动计划”(https://www.cast.org.cn/art/2019/11/25/art_458_105664.html);2020年11月,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二O三五年远景目标的建议》提出“构建国家科研论文和科技信息高端交流平台”(http://www.gov.cn/zhengce/2020-11/03/content_5556991.htm)。

水生生物环境DNA监测技术的发展、应用与标准化

水生态系统是保障国家生态安全的重要基础。水生生物在水生态系统中扮演着核心角色,是研究水体演变的重要依据,是维护水生态健康的关键。传统水生生物调查和监测通常采用形态学方法,但其存在专业知识要求高、难以标准化和自动化及费时耗力等缺陷。环境DNA(Environmental DNA,简称eDNA)技术是一种通过监测环境中存在的DNA片段来识别特定生物物种的方法,可以实现基于水体中DNA分子进行水生生物的鉴定和监测,为水生生物的常态化监测提供了一个准确、便捷、可标准化和自动化实施的方案。文章介绍了eDNA技术的基本原理,总结回顾了eDNA技术从萌芽到广泛科研应用的发展历史和过程,介绍了基于eDNA的宏条形码和宏基因组等各类水生生物鉴定监测技术;阐述了eDNA技术在保护种、入侵种及生物类群监测和水生态评估等各领域的应用;分析了eDNA技术当前面临的物种参考序列数据库不完善等各类挑战;提出了通过优化完善数据库、样品采集方法、评价指标和参数、样品保藏、数据分析和存储等来推动eDNA技术标准化和自动化,以解决当前面临的挑战。同时,基于eDNA技术当前的发展阶段,提出了在我国水体结合专业形态分类鉴定开展水生生物eDNA技术标准化监测的实施建议。

中国沙漠结皮蓝藻新记录属——结席藻属(Crustifilum,Coleofasciculales)及相近属的分类讨论

为进一步推进现代蓝藻分类系统单系化发展,研究对从宁夏沙坡头的土壤结皮样本中分离纯化得到CHAB7530和CHAB7535两株丝状蓝藻进行了研究。该藻株在形态学上与束鞘丝藻类(Coleofasciculus-like)和微鞘藻类(Microcoleus-like)的物种相似,基于16S rRNA基因的序列分析表明,CHAB7530和CHAB7535与帕斯结席藻(Crustifilum hispaliculae Moreira-Fernandes,Giraldo-Silva,D.Roush&Garcia-Pichel 2021)的序列相似性达99.7%—99.9%,系统发育分析表明它们与结席藻属(Crustifilum)聚集并形成支持度良好的进化分支。此外还补充了该物种的ITS二级结构数据。结合分子、形态学和生态学数据的多相方法分析表明CHAB7530和CHAB7535为帕斯结席藻(C.hispaliculae),该属种是中国新记录属种。文章还结合系统发育分析结果,对先前从Microcoleus steenstrupii复合体中独立出来的部分属(例Parifilum)进行了分类学的修改建议讨论。

基于P-IBI指数的修河中下游水生态健康评价

修河流域为鄱阳湖流域五大支流之一,为掌握该流域水生态健康现状,该研究以2021年丰水期(8月)和枯水期(12月)14个样点的浮游植物类群和水体理化指标调查数据为基础,构建了浮游植物生物完整性指数(P-IBI)评价体系,系统评价了修河中下游水生态健康状况。调查结果表明,修河中下游共记录到浮游植物6门44属66种,其中丰水期、枯水期分别发现优势种17和5种;经分布范围检验、判别能力分析以及矩阵Pearson相关性分析筛选出6个核心评价指标,即硅藻属百分比、硅藻门细胞密度百分比、绿藻门细胞密度百分比、Shannon-Wiener指数、绿藻门细胞生物量以及硅藻门细胞生物量百分比;通过比值法统一量纲赋分并划分出4个健康评价等级,结果显示修河中下游水域整体处于“亚健康”,其中处于“健康”、“亚健康”、“一般”和“差”的点位占比分别为28.57%、21.43%、21.43%和28.57%;冗余分析表明,修河中下游水生态健康的主要环境驱动因子为透明度、水温和溶解氧。该研究可为鄱阳湖子流域水生态健康管理和水生态修复提供参考与科学依据。

中国单星藻属系统分类学研究

为调查我国单星藻属(Coelastrella)物种多样性和分布,研究从我国各地区采集29株单星藻藻株,结合形态学及18S rDNA、ITS和tufA三个分子标记对该属进行了系统分类学研究,系统梳理中国记录的单星藻属植物共10种2变种,并新发现3个中国新记录种,分别为密纹单星藻Coelastrella multistriata、陆生单星藻Coelastrella terrestris和气生单星藻Coelastrella aeroterrestrica。上述物种的发现弥补了中国核心单星藻分支标本缺乏的问题,丰富了中国单星藻属的物种多样性,为该类群进一步的分类修订及资源开发奠定基础。

小型图书馆西文古籍文献调查与思考——以中国科学院水生生物研究所图书馆为例

中国科学院水生生物研究所图书馆有悠久历史,是专业化的小型图书馆,馆藏大量淡水水生生物学及其相关学科的外文专业文献。通过对馆藏1900年前西文文献调查统计后认为,应该树立拯救外文古籍的意识,指出修复外文古籍是一项持久的、任重道远的工作,需要依靠图书馆自身的力量来完成这一任务。

水生态系统典型新污染物的特征与生态风险评估

过去几十年,我国在传统污染物治理和管控方面取得显著成效,但随着化学品生产和使用规模的不断加大,新污染物引起的环境问题不断凸显.以内分泌干扰物、全氟和多氟烷基化合物(PFASs)、抗生素和微塑料为代表的典型新污染物在各种水体环境中被频繁检出,且种类逐渐增多,对水生态安全和人体健康构成极大威胁.这些新污染物在水体中普遍具有持久性或“伪持久性”,生物蓄积性和毒性,且就毒性而言,其多具有器官、神经、发育和生殖、免疫等多种毒性效应及复杂作用机制.然而,目前我国在新污染物研究的广度和深度上还有很多局限,毒性效应的全面了解及机制的深入探索亟待加强.基于此,重点介绍目前国际上研究较多的4类典型环境新污染物(内分泌干扰物、PFASs、抗生素和微塑料)的特征、来源以及毒性测试和评价方法,为未来新污染物的毒性研究提出建议,旨在为水体新污染物的管控提供有益参考.

中国水生外来入侵物种对策研究

中国有很多独特的水生物种和水生态系统,由于水产养殖的发展,通过水产养殖引种和其他途径,自国外和国内不同区域引进了大量水生外来物种,目前大约有129种,这些水生外来物种破坏了当地特有的水生态系统,威胁当地特有的水生物种,造成日益严重的环境问题,最典型的是中国云南省,引进外来鱼类达34种,严重威胁了本地土著鱼类。现有法律法规中对外来水生物种的管理规定还不具体,仅有原则规定,如《渔业法》第16条规定:水产苗种的进口、出口由国务院渔业行政主管部门或者省、自治区、直辖市人民政府渔业行政主管部门审批,《海洋环境保护法》第25条规定:引进海洋动植物物种,应当进行科学论证,避免对海洋生态系统造成危害。本文描述现有的管理和法规体系,介绍中国海洋、淡水水生生态系统中外来入侵物种基本情况,介绍水生生态系统中外来入侵物种的种类、影响等内容;我国海洋与淡水外来物种的主要来源是水产养殖引种,其次是夹带或观赏引进的。由于引种只侧重于生产上的经济价值,忽略其生态危害,加之外来种的管理不完善,导致外来物种逃逸到自然环境中,产生了严重的生态和环境灾害。针对这些问题,本文提出了我国外来入侵物种的防治对策,包括:(1)完善海洋与淡水外来物种管理的法律法规,加强监督管理;(2)建立海洋与淡水外来物种风险评估程序与制度;(3)加强动植物检疫工作;(4)明确相关国内管理主体和法律责任,分工合作;(5)开展国际社会合作,控制入侵物种(;6)加大科技投入,提高能力(;7)加强宣传教育,提高公众意识。

中国水产种业技术创新现状与展望

种业是农业发展的基础,振兴种业是保障国家粮食安全的核心要素,也是保障国家安全的重要举措。种业发展涉及政策、技术和市场等多种因素。我国水产遗传育种技术发展日新月异,但与《种业振兴行动方案》提出的要求尚有差距。本文从育种技术研究、发展与应用等角度阐述了我国水产遗传育种技术发展现状,对照《种业振兴行动方案》提出的目标与任务,从种质资源保护与利用、育种技术创新、种业生产体系建设和种苗监管等方面分析了我国水产育种技术发展存在的短板,认为我国水产养殖用种总体有保障、风险可管控,也存在国内种质资源丰富但遗传改良率不高、科研育种成果多但转化效率不高、种业企业多但核心竞争力不强等3个主要问题。针对短板,本文提出加强种质资源挖掘保存与创新利用技术研究、加强现代育种技术特别是新种质创制的研究及应用、加强生产体系技术标准化应用、加强育种技术商业化应用研究、加强种业市场监管技术支撑等建议,以期为我国水产育种技术创新攻关及种业发展政策制定提供参考。

加强长江水生生物多样性保护的若干思考

长江是世界上著名的生物多样性热点地区,是重要的物种基因库和天然的资源活体库,对维系我国水域生态平衡、保障生态安全和经济社会可持续发展具有极为重要的作用。在各种人类活动的影响下,长江水生生物资源严重衰退,鱼类完整性达到了“无鱼”的级别。2021年起,国家开始全面实施长江十年禁渔,现已初见成效。但是,水电开发、水污染、江湖阻隔造成的栖息地退化等问题依旧严重。本文综合评估了长江水生生物多样性现状和已有的保护措施,认为生境破坏、水质恶化、外来种入侵、科研和保护工作投入不足,是目前长江水生生物多样性保护中存在的主要问题。在十年禁渔实施的新形势下,为了修复长江水域的生态环境和保护水生生物资源,提出了加强长江水生生物多样性保护的若干建议,包括加强珍稀鱼类的人工保育,转换鱼类人工增殖放流目标;加强水生态修复的技术研究与项目实施;加强生态观测站和水生生物战略资源库建设;加大保护研究的投入;完善长江禁捕水域科研监测的审批和管理制度,健全长江水生生物保护管理体系等。

中国淡水鱼类寄生虫研究七十年

寄生虫是水产养殖中最主要的病原类群之一,对鱼类苗种直至成鱼各个阶段的危害都十分严重。我国的鱼病学即是从鱼类寄生虫的研究发端并逐步发展起来的。本文从病原生物学、生态学、药物学、免疫学四个方面回顾了我国淡水鱼类寄生虫自新中国建立初期至今70年间(1953年—2023年)的研究历程和已取得的成绩,并对未来的发展趋势和前沿热点进行了展望。本文为从事鱼类寄生虫学以及水产其他相关研究的读者提供了关于中国鱼类寄生虫研究的历史、现在发展水平和未来发展动向等较为全面的素材。

中国蒙镖水蚤属新记录种湄公蒙镖水蚤及其分子系统学研究

蒙镖水蚤属(Mongolodiaptomus)隶属于桡足亚纲(Copepoda)哲水蚤目(Calanoida)镖水蚤科(Diaptomidae),目前国内记录蒙镖水蚤属5种,研究记录了采自海南的蒙镖水蚤属新记录种湄公蒙镖水蚤(Mongolodiaptomus mekongensis Sanoamuang&Watiroyram, 2018)。借助光学显微镜和扫描电镜等方法对该种进行形态描述,获取该物种的18S rDNA基因序列并探讨了其系统发育地位。该种雌性成体的主要特征:第5胸节右后侧角比左后侧角稍大;生殖节前部的左侧隆起,顶部具一锐刺;右侧具三角形片状突起,长度超过生殖节中部,顶部亦具一刺;第5胸足内肢二节。该种雄性成体主要形态特征:执握肢倒数第3节外末角具一梳状突起;第5右胸足基节内末角有一刺状突起,外肢第2节中部侧刺明显扭曲;右尾叉前端近中部有一个三角状刺状突起,末端有一个半圆状突起。分子系统发育分析显示该种与镖水蚤科真镖水蚤属(Eudiaptomus)、新镖水蚤属(Neodiaptomus)具有较近的亲缘关系。

中国小蚓类中文名与拉丁名之对照(附分布及生境)

对物种进行命名是分类学的一项基本任务。世界统一的物种名均以拉丁名表示。在中国分布的物种,一部分在命名时已有中文名,而一部分则无中文名,中国学者要了解及进一步在我国研究和交流这些物种,需要对这些拉丁名翻译成中文。目前,生物的拉丁名是如何规范翻译成中文的.