黄海中南部主要鱼种的生态位分析

根据2006年黄海中南部4个季度月(1、4、8、10月)的渔业资源调查资料,运用定性、定量的方法分析了黄海中南部鱼类群落的种类组成、时空生态位宽度、时空生态位重叠以及优势种的季节变化,以期对该海域主要鱼种的生态位特征进行分析。结果表明,4个航次总共有鱼类57种,其中冬季39种,春季42种,夏季31种,秋季40种。4个航次共有相同鱼种22种,隶属于14科20属。时空生态位宽度值大于1的10个鱼种从大到小依次为黄鱼安鱼康Lophius litulon、小黄鱼Pseudosciaenapolyactis、银鲳Pampus argenteus、七星底灯鱼Benthosema pterotum、小带鱼Trichiurus muticus、虻鲉Erisphex pottii、细纹狮子鱼Liparis tanakae、星康吉鳗Conger myriaster、白姑鱼Argyrosomusargentatus、带鱼Trichiurus haumela。这10种主要鱼类的生物量变动在黄海中南部受季节变化的影响是递增的。细纹狮子鱼与星康吉鳗的时空生态位重叠值最大,小带鱼与星康吉鳗的时空生态位重叠值最小。生态位宽度与相对重要性指数(IRI)相比,时空生态位宽度值最大的是黄鱼安鱼康,而IRI值最大的是鳀鱼,通过二者计算所得到主要鱼种在群落中的重要性排序不同。作者认为,生态位宽度与相对重要性指数(IRI)相比,能够更加全面的反映鱼类生物量在不同时间和空间尺度上的均匀度和变化情况。

渔业声学数据后处理中积分阈的选择与优化Ⅰ:目标离散分布状态下积分阈的确定

积分阈是渔业声学数据后处理中对回声信号进行积分的临界值,是参与积分的最弱回声信号的体积反向散射强度。通过合理设置积分阈,能在保留目标信号的同时有效地消除噪音和非目标回声信号,从而提高渔业资源声学评估的准确性。为研究目标离散分布状态下选择和优化积分阈的方法,推导了单体目标体积反向散射强度与目标强度之间的函数关系,提出了利用鱼类目标强度-体长经验公式和目标强度现场数据确定积分阈的两种方法,并以黄海鳀的调查为例,对上述两种积分阈确定方法进行了应用探讨,为渔业资源声学评估数据处理中目标离散分布状态下积分阈的选择与优化提供了有效参考。

长江口近海春季鱼类群落结构的多样性研究

根据2007年5月、2008年5月和6月在长江口近海春季的底拖网调查资料,对该海域鱼类的种类组成、资源量变化、群落结构多样性及优势种类长度谱进行了分析。调查共捕获鱼类187种,带鱼在三次调查中占据绝对优势,其渔获量均占总渔获量的50%以上,其它优势种类,除小黄鱼、刺鲳、银鲳外,均为小型非经济种类。另外,冷温性的鳄齿鱼也成为优势种。多样性较高的区域主要分布在50—100m等深线之间,并且2008年的位置相对于2007年向东北方向偏移。群落中鱼类长度谱主要集中在3—33cm之间,带鱼、小黄鱼、竹筴鱼等种类优势长度组比较集中,并且个体相对较小。鱼类群落的这种演替和时空分布的异质性,是外界干扰下群落内自然选择的结果,是生物生存、繁衍及维持生态系统相对稳态的一种策略。

浒苔声反射特征的实验测定

以2008年夏季在中国黄海中南部海域引起绿藻暴发的主要种类浒苔(Enteromorpha prolifera)为研究对象,在消声水池内利用经过校正的、工作频率为70kHz的Simrad EY500回声探测-积分系统对其声反射特征进行测定,根据浒苔的回声积分等测定值建立了浒苔声反射强度与浒苔密度关系的定量表达式。实验结果显示,浒苔是有效声散射体,其体积反向散射强度(Sν,dB)与浒苔密度(ρ,g/m3)之间的关系为Sν=17.31gρ-95.9,与鱼类目标强度和体长关系具有类似的表述模式。结果证实渔业声学原理和现行渔业声学仪器、方法同样适用浒苔的探测,水声技术可成为下沉浒苔快速监测的有效手段。实验同时显示,浒苔的声散射特征具有其特殊的复杂性,这可能与其可通过光合作用产生气体(氧气)有关。因此,若欲利用声学方法对下沉浒苔资源进行定量评估调查,需对浒苔的生理生化特征进行同步观测研究。

黄海绿潮(浒苔)暴发区温盐、溶解氧和营养盐的分布特征及其与绿潮发生的关系

根据2008年7月9～14日对黄海绿潮暴发区生态环境要素的调查数据,重点研究了调查海域温盐、溶解氧和营养盐的分布特征及其与绿潮发生的关系。结果表明,溶解氧的平均值为9.22mg/L,整体处于过饱和状态,呈北高南低,西高东低的分布趋势。溶解无机氮的平均值为9.07μmol/L,呈现出南高北低,苏北沿岸向离岸方向逐渐降低的趋势;活性磷酸盐的平均值为0.19μmol/L,呈现出东高西低,自外海向海洲湾方向递减的趋势。在调查海域的东部出现营养盐高值区。通过分析温度、盐度、溶解氧、营养盐与绿潮发生的关系发现,温度、盐度和溶解氧均处于浒苔藻体生长和孢子释放的适应范围内。大面积浒苔聚集区的表层海水DIN和PO34--P的平均含量分别为14.89和0.27μmol/L,营养盐含量要明显高于调查海域其他海区营养盐的含量,表明充足的营养盐是绿潮发生的物质基础。同时调查海区表层、10m层和底层N/P(摩尔比)比值的平均值分别为702、194和411,均远大于Redfield值,由此可见,该调查水域主要受到磷的潜在限制。

海洋酸化对栉孔扇贝钙化、呼吸以及能量代谢的影响

通过"Alkalinity anomaly technique"测定了栉孔扇贝Chlamys farreri在不同酸度条件下的钙化率和呼吸率,发现栉孔扇贝的钙化和呼吸活动受酸化影响显著,均随着酸化的加剧出现了明显下降。当pH降低到7.9时,栉孔扇贝的钙化率将会下降33%左右;当pH降到7.3左右时,栉孔扇贝的钙化率将趋近于0,栉孔扇贝无法产生贝壳,而此时栉孔扇贝碳呼吸率(RC)与耗氧率(RO)也分别下降了14%和11%。随着酸化的加剧,栉孔扇贝的能量代谢方式也会发生改变。这些变化都可能影响到栉孔扇贝的生存。

长江口及邻近海域大型无脊椎动物数量分布及其与环境因子的关系

根据2006年6、8、10月长江口及邻近海域缺氧区底拖网定点捕捞调查资料,分析了长江口及邻近海域大型无脊椎动物群落结构组成及数量分布。结果表明,长江口大型无脊椎动物种类共49种,隶属2纲5目25科37属;生物量组成以蟹类为主,占大型无脊椎动物总生物量的58.20%;个体数密度组成以虾类为主,占大型无脊椎动物总密度的92.41%;不同航次大型无脊椎动物生物量分布变化较大,个体数密度分布与水温、盐度、水深、pH及溶解氧等单因子相关性均不显著,但受水温及盐度影响相对较大。

桑沟湾养殖生态系统微食物环对长牡蛎(Crassostrea gigas)碳需求的贡献

采用海域大规模调查和模拟现场流水法测定了桑沟湾海域微食物环主要组分生物(微微型浮游生物、微型鞭毛虫和纤毛虫)在桑沟湾的季节分布和对长牡蛎食物来源的贡献。对桑沟湾海域浮游生物现存量的调查结果显示:微食物环生物丰度和生物量以冬季最低(P<0.05)。微食物环组成生物的生物量以微型鞭毛虫最大,占51.69%(无色素体微型鞭毛虫HNF贡献37.31%,有色素体微型鞭毛虫PNF贡献14.38%),其次是异养细菌(39.03%),纤毛虫和微微型真核浮游生物贡献较小,分别为2.31%和0.66%。使用模拟现场流水法,测定了长牡蛎对浮游生物的摄食,其清滤率变化范围为0.26-3.50L/(g·h),随着粒径的增大,长牡蛎对浮游生物的清滤率增加。长牡蛎对不同浮游生物的清滤率由大到小依次为:2μm以上有色素体浮游生物>纤毛虫>2μm以下有色素体浮游生物>无色素体微型鞭毛虫>异养细菌,长牡蛎对2μm以上有色素体浮游生物碳截留最大(289.20±62.36μg/(g·h)),其次是无色素体微型鞭毛虫,异养细菌和纤毛虫。传统的对于贝类食物来源的测定忽略了异养细菌、HNF以及纤毛虫,对微食物环框架的研究得出三种生物对长牡蛎的碳贡献为1563.58μg/(g·d)(17.94%),指示原生动物(异养鞭毛虫和纤毛虫)在长牡蛎的食谱组成中的地位不可忽视。异养细菌除了参与微食物环,还能被长牡蛎直接或者间接的摄食,成为长牡蛎的食物来源之一。本文结果为长牡蛎的养殖容量评估和微食物环生物对养殖生态系统的贡献分析提供了重要的数据支撑。

不同养殖海域栉孔扇贝(Chlamys farreri)混合家系的通径分析

为了深入认识栉孔扇贝(Chlamys farreri)壳尺寸性状和体重之间的关系,达到通过直观可见形状判断非直观性状,在栉孔扇贝苗种培育中指导种贝挑选工作的目的,本实验将600余只扇贝分别于三个不同纬度养殖环境(山东青岛、山东荣成和辽宁大连)下养殖一年后测量其性状数据,包括壳长、壳高、壳宽、体重,进行壳尺寸性状对体重性状的通径分析。偏回归系数统计表明,除大连海域壳长对体重的偏回归系数为0.266,差异不显著(P>0.05)外,其它参数对体重均极显著(P<0.01),表明大多数自变量和因变量之间都有极显著的共线性关系。对各个海域建立以壳尺寸为自变量,体重为因变量的回归方程,得出通径系数、各性状间的相关性指数以及各参数对体重的决定系数,计算出了不同养殖地点的栉孔扇贝壳尺寸性状和体重之间关系的回归方程。通径分析显示,对青岛海域栉孔扇贝体重直接作用最大的是壳高,对荣成海域栉孔扇贝体重直接作用最大的是壳长,而对大连海域栉孔扇贝体重直接作用最大的是壳宽。因此,以体重为目标挑选青岛海域的种贝时,应以壳高为优先选择指标;挑选荣成海域的种贝时,优先选择壳长;挑选大连海域的种贝时,优先选择壳宽。不同养殖海域栉孔扇贝的通径分析为栉孔扇贝亲贝的挑选提供了理论支持。

条斑紫菜对胶州湾湿地浅海富营养化状况的生物修复效果

对胶州湾湿地海域条斑紫菜Porphyra yezoensis Ueda养殖区水环境进行了现场调查和研究,对紫菜生长吸收N、P营养盐的效果进行了实验研究,在此基础上综合分析了紫菜对富营养化海水的生物修复效果。研究结果表明,条斑紫菜养殖对胶州湾湿地海水中过剩的营养盐有明显的控制作用,养殖区氮、磷营养盐和有机碳含量以及水质营养指数均低于周边对照区。实验条件下,紫菜生长吸收N、P营养盐和降低海水富营养化程度的效果显著。各实验周期水体中的无机氮含量下降幅度为17.15%～21.26%,活性磷酸盐含量下降幅度为55.73%～61.12%,表明紫菜叶状体生长对磷的吸收量明显高于对氮的吸收量。另外,各换水周期实验海水的营养指数值由2.211～2.592降至0.749～0.873,降低幅度为63.32%～69.39%,海水富营养化等级由"中度富营养"降至"贫营养"。根据胶州湾湿地海域的环境条件,通过大规模栽培大型海藻,可大量去除海水中的N、P、C等生源要素,有效降低海水富营养化水平。

高效液相色谱法检测海水中磺胺类药物残留

研究建立了海水中5种磺胺类药物残留检测方法。样品经OasisHLB固相柱萃取,磺胺类药物与干扰物分离,利用高效液相色谱法,采用紫外检测器检测。以乙腈(pH≈3)∶水(pH≈3)=20∶80作为流动相,于270nm波长处对5种磺胺类药物进行同时检测。结果表明,5种药物在0.05～5.00mg/L范围内均呈良好线性关系,两个添加浓度的平均回收率范围为75%～92%,相对标准偏差皆小于10%。该方法海水中最低检出浓度为:磺胺嘧啶(SD)20ng/L、磺胺甲基嘧啶(SM1)20ng/L、磺胺二甲基嘧啶(SM2)20ng/L、磺胺甲基异恶唑(SMZ)30ng/L、磺胺喹恶啉(SQ)40ng/L。

胶州湾湿地海水中营养盐的时空分布与富营养化

依据2009年2、5、7、8、9、11月海洋环境调查资料,对胶州湾湿地海域营养盐的时空分布和富营养化水平进行了分析研究。结果表明,(1)胶州湾湿地海水中无机氮和活性磷酸盐高含量区基本位于大沽河入海口及其邻近海域,其含量和分布主要由大沽河入海径流所控制;(2)胶州湾湿地海水中无机氮和活性磷酸盐的月际变化明显,其含量基本与大沽河入海径流量呈正相关,即丰水期营养盐含量高,枯水期营养盐含量低;(3)胶州湾湿地海水富营养化水平较高,属磷中等限制潜在性富营养;(4)胶州湾湿地海水的有机污染较为严重,属中度污染;(5)大沽河入海径流是胶州湾湿地海水氮、磷等营养物质的主要来源,海水中氮、磷含量过高导致海水富营养化,应采取有效措施解决这一突出环境问题。

底栖硅藻生物膜附着基对扇贝幼虫附着和变态的影响

为了建立生态、高效的扇贝幼虫附着和变态诱导技术,采用底栖硅藻生物膜附着基对栉孔扇贝和海湾扇贝开展了附着和变态诱导的现场实验。实验围绕底栖硅藻在扇贝幼虫培育池内的数量变动、存活状态、在栉孔扇贝食谱组成中的贡献以及其对两种扇贝附着和变态的诱导效果开展。结果表明,底栖硅藻附着基能极显著提高海湾扇贝和栉孔扇贝幼虫的附苗量和变态率(P<0.01)。在海湾扇贝实验中,底栖硅藻处理组比对照组附苗量提高220.19%(P<0.01),变态率和壳长两组差异不显著(P>0.05)。在栉孔扇贝实验中,底栖硅藻处理组比对照组附苗量提高43.02%(P<0.01),变态率提高87.31%(P<0.01),底栖硅藻处理组壳长和对照组差异不显著(P>0.05)。对照组附着基比对照组早3d检查到变态的稚贝。底栖硅藻附着基在进入幼虫培育池的黑暗环境后光合作用受限,对于扇贝幼虫的日常管理导致底栖硅藻脱落,数量有一定的下降,但丰度最终能保持为56.0-183.9个/mm2。使用基于混合模型对栉孔扇贝稚贝食物来源进行分析结果显示金藻Isochrysis galbana对稚贝的食物贡献较高,底栖硅藻的贡献较低,其0.95水平的置信区间的贡献率为0%-44%,表明底栖硅藻也是扇贝物来源之一。本研究为底栖硅藻生物膜在贝类幼虫附着变态过程中作用的研究奠定了良好的基础,并为生态、高效的商业化苗种培育提供理论和技术支撑。

珠江口表层沉积物nirS型反硝化微生物多样性

本研究以nirS基因为分子标记,将PCR、克隆文库构建与测序和典范对应分析相结合,对珠江口表层沉积物nirS型反硝化微生物的群落多样性进行了研究。3个站位共获得180个nirS基因克隆子,隶属于62个OTUs,氨基酸序列的相似性在50%—100%之间。各站位OTU分布格局差异明显,范围在19—33之间,表现出高度的多样性。系统进化分析表明,62个OTUs形成了5个类群,分别与河口、海洋沉积物、海岸养殖排放废水、富营养化海湾及海水养殖沉积物等的反硝化微生物聚类在一起,表明珠江口作为海淡水交汇区具有独特的反硝化微生物群落分布格局,同时也指示了珠江口氮污染及富营养化程度。典范对应分析结果表明,盐度、氮相关营养盐水平(PON/TN、NH4-N、NO-N和NO-N)可能是影响其分布格局的重要因素。

栉孔扇贝春季升温培育苗种的海区养成技木研究

于2007年在青岛流清河扇贝养殖区对当年升温培育的栉孔扇贝稚贝进行了海区养成。通过提早分苗比较了分苗组和不分苗组的扇贝生长情况，同时比对了春季升温苗种与自然采苗苗种的生长情况，并拟合出栉孔扇贝湿重与壳长、壳高之间的关系。结果表明：提早分苗的栉孔扇贝壳长（19．97mm）大于未分苗组（15．69mm，P〈0．05）。春季升温苗种与自然采苗苗种相比在生长上具有优势（P〈0．05），至当年的12月20日，它们的平均壳长分别为26．89mm和13．59mm，次年的9月12日，平均壳长分别为51．45mm和45．45mm。春季升温苗种在夏季高温季节的成活率高于自然采苗的苗种（P〈0．05），分别为84．25％和37．14％。