海洋生态红线区划--以海南省为例

随我国沿海地区社会经济迅速发展,各种不合理的资源开发活动已使海洋生态系统遭受严重威胁,亟需实施海洋生态红线制度为海洋生态保护与生态建设、优化区域开发与产业布局提供合理空间边界。介绍了生态红线概念的起源和内涵,提出了海洋生态红线的定义和基本原则,并以海南省为例介绍了海洋生态红线区划的技术框架,同时针对海洋生态红线区划面临的若干问题进行探讨,以期为我国海洋生态红线区划研究提供参考。

中国海洋生态保护制度的转型发展--从海洋保护区走向海洋生态红线区

海洋生态环境的持续恶化与生态学认知的提高使海洋生态红线区管理制度成为必然。总结了中国海洋保护区现状与存在问题;分析了发展海洋生态红线的必要性、区划原则、概念及组成体系;提出海洋保护区与海洋生态红线区可分别籍空间统一性、决策统一性、工作内容与管理要求的一致性相关联,海洋保护区的核心、关键和重要因素与海洋生态红线的范围划定、宏观应对策略制定、微观管理规定一一对应。对海洋保护区管理向海洋生态红线区划与管理的转变给出了若干建议,认为海洋生态红线区划指标体系可以参照海洋保护区绩效评估、保护区选划与评估指标;并从海洋生态红线的尺度,陆海统筹的生态系统格局-结构\过程-机理,复杂生态系统与海洋生态红线的结合,海洋生态红线基点观测等方面对海洋生态红线的研究和工作方向进行了展望。

海洋浮游病毒的研究方法

浮游病毒在海洋中大量存在,利用超离心和透射电镜技术研究发现病毒丰度为10^5～10^7个/mL,远远超过细菌的数量。由于浮游病毒在微食物环、生源要素的循环及对宿主细胞的裂解以及控制宿主多样性方面都具有重要作用，所以世界各国对海洋病毒的研究发展迅速。由于技术方法方面的原因，国内在这方面刚刚起步不久。尽管在淡水病毒研究方面已取得了一些进展，但在海洋研究领域，此部分工作还很薄弱。

海洋浮游植物的热效应

采用热效应模拟实验方法研究了冬、夏两季温度对象山港海洋浮游植物种类组成、细胞密度的影响,同时在冬季开展了温度对海水中叶绿素含量的影响研究。温度对浮游植物种类数和细胞密度的影响显著,影响程度与季节、增温幅度和实验时间有关。当夏季(自然水温为28℃)实验温度超过36℃,冬季(自然水温为12℃)实验温度超过34℃时,浮游植物种类数和细胞密度均急剧减少。温度对浮游植物细胞密度的影响显著,随着实验温度的升高,浮游植物细胞密度与温度呈峰值关系。夏季实验当温度升高至30℃时浮游植物细胞密度最高,实验至第7天时的细胞密度达到最大值为40.56 cells/dm3;冬季实验当温度升高至24℃时的浮游植物细胞密度最高,实验至第7天时的细胞密度达到最大值为625.8 cells/dm3。温度对冬季实验海水中叶绿素含量的影响显著,并且冬季海水叶绿素浓度与浮游植物细胞密度呈显著的正相关性(r=0.81,p<0.01)。实验结合自然海区海水温度的变化进行分析,并探讨人们普遍关注的热(核)电厂建设与海洋生态效应的问题,为冬、夏两季温排水对受纳海域的增温对浮游植物的热影响提供科学依据。

石油污染对海洋浮游植物群落生长的影响

为了解石油污染对海洋浮游植物的慢性毒性影响,运用实验生态学手段,在不同季节对采自浙江省乐清湾的浮游植物进行原油污染慢性(15 d)毒性效应研究。通过对浮游植物叶绿素a(chla)和细胞密度的测定,发现高浓度(≥2.28 mg/L)原油胁迫对浮游植物的生长有极显著抑制作用(P<0.001),表现为浮游植物chla和细胞密度下降;低浓度(≤1.21 mg/L)不会抑制浮游植物生长,反而可促进其生长。各个季节原油对浮游植物的慢性毒性效应存在差异,表现为不同自然水温下浮游植物对原油胁迫的耐受性不同,夏季浮游植物对油污染的耐受性较冬季差。浮游植物chla和细胞密度有极显著的正相关性(P<0.001)。石油污染对浮游植物的影响随培养时间延长存在差异,培养后期石油烃逐渐在水中降解,低浓度试验组中浮游植物可恢复生长。

岛礁型海洋自然保护区管理理念对国内相关工作的启示——以南麂列岛海洋自然保护区为例

作为一种岛礁型的保护区,南麂列岛海洋自然保护区有其独特的特点,显然其保护管理措施也应遵循这种规律。文章在对国外岛礁型海洋保护区管理理念总结的基础上,结合南麂列岛的水动力及其他环境特征,对该保护区现行的管理功能区划方案调整提出了一些建议。

荧光猝灭法溶解氧传感器实验室校准方法研究

针对我国目前缺乏荧光猝灭法光学溶解氧传感器校准方法的现状,以AADI 4330F溶解氧传感器为实验对象,提出了一种适用于所有荧光猝灭法光学溶解氧传感器的实验室校准方法。该方法使用一个能够精确控制水体温度的自制校准装置,通过改变通入容器的氧气和氮气比例来控制容器内的溶解氧含量,在4个温度下分别测定至少10组水体温度值、传感器相位值和Winkler碘量法测定值数据,使用回归分析进行多项式拟合获取传感器校准系数。经过实验室验证,在校准试验温度范围内随机温度和溶解氧浓度下,使用该方法校准后传感器测定值与标准值偏差在±5μmol/L以内,达到了仪器自身的准确度水平。本方法在校准结果准确度和温度适用范围等方面都明显优于两点校正法,表明该方法具有良好的校准效果和推广应用价值。

南麂列岛岩相潮间带多毛类生态初步研究

为了解南麂列岛国家海洋自然保护区岩礁相潮间带多毛类的生态现状和功能,于2012年5月（春季）、8月（夏季）、11月（秋季）和2013年2月（冬季）在保护区内进行了4次底栖生物调查,对采集的多毛类样品进行鉴定,并依此计算丰度、生物量和相关生物多样性指数。四季共采集到多毛类85种,春季多毛类平均丰度和平均生物量分别为492个/m^2和39.50 g/m^2,夏季为895个/m^2和20.95 g/m^2,秋季为639个/m^2和16.51 g/m^2,冬季为511个/m^2和9.04 g/m^2。各断面的物种多样性指数为2.950-4.864,均匀度指数为0.922-0.990,种类丰富度指数为2.486-7.087。最后通过分析发现,潮汐、季节变化和人类活动等因素不同程度地影响了多毛类在岩相潮间带的空间分布及群落特征。

生物硅早期成岩作用研究进展

硅质浮游生物是海洋初级生产力的主要提供者,其死亡后所产生的硅质残骸(生物硅)向海底的传输,是保持海洋硅循环动态平衡的重要环节。由于海洋沉积物中的硅质微体生物化石记录了古海洋初级生产力的变化及其时空分布,因而生物硅也成为古环境重建的重要替代指标。本文对生物硅在水柱沉降和表层沉积物埋藏过程中所发生的早期成岩转变及其主要影响因素进行了综述,为全面了解最近几十年来该领域的研究进展提供参考。

南麂列岛潮间带大型底栖动物群落优势种生态位

为了解南麂列岛潮间带大型底栖动物的群落特征及其物种间相互作用情况,于2012年5月至2013年2月对南麂列岛保护区内的12个资源位点(潮间带3个潮区的4个季节采样)进行了调查。共采集和鉴定出大型底栖动物354种,其中,18个优势种分别隶属于3门5纲12科。通过对优势种生态位的宽度、重叠度和相似比例的分析,发现:1)带偏顶蛤Modiolus comptus、条纹隔贻贝Septifer virgatus和异须沙蚕Nereis heterocirrata的生态位宽度较宽,均大于0.9;白条地藤壶Euraphia withersi和白脊藤壶Fistulobalanus albicostatus的生态位宽度则较窄,均小于0.5。2)各优势种群的生态位重叠度较低而生态位相似比例较高,生态位宽度值较高的物种对其他物种的生态位重叠值和生态位相似比例也较高,反之则较低。3)Bray-Curtis相似性聚类分析和非度量多维尺度排序(NMDS)结果表明,这些优势种基本属于同一生态类群,没有表现出明显的群落差异。经分析,潮间带大型底栖动物各优势种生态位宽度的分化是由于其对环境的适应能力和迁移能力的不同所导致的,而生态位重叠度较低情况的出现主要是由于各物种占据潮间带上不同的潮区,减小了种间竞争的压力。

象山港网箱养殖区水体和沉积物的细菌生态分布

2006年1月和10月对象山港网箱养殖区细菌数量分布及群落结构进行研究,并与周边非养殖海域进行了比较。结果显示水体和沉积物细菌数量均呈现10月份>1月份、网箱养殖区>网箱外侧对照区>近湾顶对照区>近湾口对照区的分布特点,其中网箱养殖区水体异养细菌、弧菌数量分别在1.0×106—7.2×107CFU/L和1.6×105—1.3×106CFU/L之间,沉积物异养细菌、弧菌数量分别在5.9×102—6.1×105CFU/g和8.0×101—7.4×104CFU/g之间。网箱养殖区水体分离细菌89株,归属于12个属,其中不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、弧菌属(Vibrio)等为优势菌属;沉积物分离细菌136株,归属于10个属,其中假单胞菌属(Pseudomonas)、弧菌属(Vibrio)、芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)等为优势菌属。由于长期受到高营养盐、高有机质等外界条件的选择作用,网箱区及网箱外侧对照区海域的细菌群落多样性较低,某些特定的细菌类群富集。研究表明网箱养殖区的细菌分布和菌属组成特征与养殖自身污染密切相关,并且养殖过程对细菌群落产生的影响已扩展至网箱外侧的邻近海域。

原油和消油剂对海洋桡足类的急性毒性效应

为探明溢油和消油过程对海洋浮游动物的毒性影响,采用实验生态学手段,在室内测定了原油水溶性成分(Water accommodated fraction,WAF)、消油剂及添加消油剂后的水溶性成分(Dispersant water accommodated fraction,DWAF)对我国近海常见浮游桡足类72h时的半致死浓度(Median lethal concentration,72h-LC50).结果表明:1)三类试验液对海洋桡足类的毒性大小顺序为消油剂(140.22～1227.75mgL^(-1))<DWAF(82.33～856.64mgL^(-1))<原油WAF(1.31～29.82mgL^(-1));2)水温影响污染物对桡足类的毒性,自然水温越高,桡足类对污染的耐受性越差;3)三类试验液对桡足类的毒性存在种间差异(P<0.01),毒性作用随物种个体的增大而减弱.

象山港不同养殖类型海域大型底栖动物群落比较研究

于2009年2月在象山港顶部海域分别对海带、牡蛎和鱼类网箱3种不同养殖区进行了大型底栖动物调查。调查共鉴定大型底栖动物73种,隶属8门12纲53科,以软体动物和环节动物为主。海带养殖区优势种有5种;牡蛎养殖区有4种;网箱养殖区有9种。海带、牡蛎和网箱养殖区大型底栖动物平均栖息密度分别为(132±71)个/m2、(94±91)个/m2和(210±132)个/m2;平均生物量分别为(26.51±11.06)g/m2、(53.03±61.94)g/m2和(108.80±73.56)g/m2。栖息密度和生物量不同养殖区和不同调查站位间差异显著。Tukey多重比较结果显示,栖息密度海带养殖区与牡蛎和网箱养殖区间均无显著差异,而牡蛎与鱼类网箱养殖区间存在显著差异;生物量海带养殖区与牡蛎养殖区间无显著差异,海带养殖区和牡蛎养殖区与网箱养殖区间均显著差异。典范对应分析结果表明,对大型底栖动物群落起主要影响的环境因子有温度、盐度、总氮和总磷等,排序轴对物种-环境关系的贡献率计算结果表明环境变量可以较好的解释主要类群的变化情况。丰度/生物量比较曲线(ABC曲线)分析结果表明,网箱养殖区大型底栖动物群落受较明显扰动,而海带和牡蛎养殖区大型底栖动物群落未受扰动。

微藻饵料对双壳贝类幼体生长影响的研究进展

饵料藻类影响着贝类的营养、生理与繁殖。为了深入了解微藻饵料对双壳贝类幼体生长的影响,归纳总结了1980年以来的相关研究报道,从微藻营养价值、贝类对微藻的摄食率、消化率及微藻饵料的生化组成等方面进行了分析。可以得出,不同的饵料藻类对贝类幼虫的饵料效果不同,同一种微藻的饵料效果在贝类发育的不同阶段也有差异。微藻的饵料效果与其脂肪酸组成以及所含甾醇种类显著相关,但相关的机理仍不完全清楚。目前,在微藻营养价值的研究中对n-3不饱和脂肪酸的关注较多,而对同样显著影响双壳贝类生长的n-6不饱和脂肪酸则关注较少。另外,对于双壳贝类的研究目前多数集中在幼虫(larval)与稚贝(juvenile)时期,而对后期幼虫(postlarval)的研究尚有不足。因此,对这些方面进一步研究并使用更大范围种类的微藻饵料进行更多因素间的相关性分析可以更全面的研究双壳贝类的营养需求从而进一步推动贝类饵料生物学的发展。

三门核电站附近海域浮游植物季节变化研究

文章报道了2005年春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)和2006年冬季(1月)采集于三门湾核电厂附近海域(29 00′00″～2910′26″N,121 34′43″～121 47′06″E)的15个大面观察站和1个昼夜连续观察站的浮游植物调查结果。经显微观察、鉴定,三门湾核电厂附近海域共有浮游植物6门56属146种,季节变化为春季(101种)>秋季(96种)>夏季(96种)>冬季(85种)。三门湾核电厂附近海域浮游植物细胞丰度在0.72×103～1.3×106个/dm3,平均细胞丰度为5.13×104个/dm3,季节变化为冬季(1.27×105个/dm)3>秋季(4.72×104个/dm)3>春季(1.63×104个/dm)3>夏季(2.51×103个/dm)3。浮游植物细胞丰度在24小时连续观察中,白天尤其下午光合作用强,浮游植物丰度高,夜间尤其后半夜或凌晨光合作用弱,浮游植物丰度低。三门湾主要浮游植物优势种均为中肋骨条藻Skeletonema costatum。浮游植物生态类型可划分为沿岸内湾温带性类群、广布性类群和近岸暖水性类群。其中沿岸内湾广布性类群是本区的优势类群,其他各类群数量较少。三门湾核电厂附近海域共发现赤潮生物64种,其中,硅藻40种,甲藻19种,蓝藻2种,裸藻、金藻以及原生动物各1种。三门湾核电厂附近海域主要赤潮生物的平均细胞丰度在5.6×102个/dm3～1.2×105个/dm3。三门湾核电厂附近海域主要赤潮生物优势种为中肋骨条藻;其次为布氏双尾藻、琼氏圆筛藻、海链藻、纺锤角藻、丹麦细柱藻、三角角藻、洛氏角毛藻、叉角藻等。

西太平洋海山富钴结壳分子化石和超微化石记录:年代划分和古生态环境演变

分析了西太平洋海山CM1D03富钴结壳中超微化石生物地层学记录,结合钙质微浮游生物印痕,对结壳进行了地质年代的划分,其年代为晚古新世—早始新世(54~51Ma)、中始新世(45~40Ma)、中新世—上新世(22~2.4Ma)、上新世—更新世(3.6~1.2Ma)。利用气相色谱、气相色谱-质谱联用检测了结壳中的正构烷烃、类异戊二烯、甾烷等分子化石,探讨结壳生长过程中的生源构成、沉积环境以及古生态演替特征。结果表明,结壳中氯仿沥青"A"/有机碳(TOC)比值为10.51%~21.74%,具有明显的烃类运移特征。正构烷烃的轻/重烃比值(ΣC-23/ΣC+24)为0.74~1.47,碳优势指数(CPI)为0.80~1.45,碳稳定同位素(δ13 C)为-24.00‰^-25.48‰,指示有机质主要来源于海洋表层水体的浮游植物。研究还表明,有机质物源,C27、C28、C29甾烷的丰度变化,TOC保存及δ13 C等均与结壳生长所处海洋环境、全球气候和南极底流的结构变化有关。

四种主要经济贝类的热忍受研究

对中国4种经济贝类——泥蚶Tegillarca granosa、长牡蛎Crassostrea gigas、缢蛏Sinonovacula constricta和贻贝Mytilus galloprovincialis Larmark的临界热最大值(CTMax)进行了室内热效应模拟研究。结果表明:在夏季自然起始水温为28.0℃时,泥蚶、长牡蛎、缢蛏和贻贝的48-hCTMax分别为39.3℃,38.8℃,38.3℃和32.2℃。泥蚶、长牡蛎、缢蛏和贻贝的热忍受能力分别为泥蚶>长牡蛎>缢蛏>贻贝。

基于NaI(TI)晶体的海水核辐射原位探测器可行性研究

研制了一种基于NaI(TI)晶体的海水核辐射原位探测器,并进行了系列性能测试工作以及环境影响因素研究。研究结果显示:虽然探测器检测精度不及传统实验室方法,但其现有性能已可以满足海水核辐射现场预警监测需要;试验结果表明,为最大限度消除环境本底辐射值的干扰,探测器工作时应至少位于水下3 m且不能离底过近;经实验室验证,海水中钾元素确实会影响137Cs的测定,但该影响可由γ能谱中获取的40K数据进行校正。上述结果表明,利用基于NaI(TI)晶体的原位探测器技术现场实时监测海水核辐射是可行的,但仍需在探测器低功耗设计、探测效率提高以及试验场所构建等方面开展深入研究。

嵊泗海岛不同底质潮间带春秋季大型底栖动物的群落格局

于2006年9月(秋季)和2007年4月(春季)对嵊泗海岛的不同底质潮间带断面设立的8个取样站采集的调查资料,采用ABC曲线方法和大型多元统计分析软件PRIMER5对嵊泗海岛大型底栖动物进行Bray-Curtis相似性聚类分析和非度量MDS标序,研究群落结构格局以及用物种多样性指数、物种均匀度和物种丰富度指数分析潮间带大型底栖动物物种多样性和群落种类组成,并对大型底栖动物的群落结构进行了初步研究。调查获得嵊泗海岛的不同底质潮间带大型底栖动物130种,其中多毛类31种,软体动物57种,节肢动物32种,棘皮动物4种,其它类6种。春、秋季嵊泗潮间带大型底栖动物多样性指数(H′)(F1,13=0.10,P=0.75)、物种丰富度(D)(F1,13=0.66,P=0.43)和均匀度指数(J)(F1,13=0.33,P=0.58)均无显著差异;不同底质嵊泗潮间带大型底栖动物多样性指数(H′)(F1,13=14.28,P<0.01)、物种丰富度(D)(F1,13=14.07,P<0.01)存在显著差异,而均匀度指数(J)(F1,13=1.62,P=0.23)无显著差异。群落结构聚类分析和MDS标序表明,8个取样站的群落可分为3组(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组)。根据所调查嵊泗海岛潮间带的丰度和生物量资料做的ABC曲线分析表明,底栖动物群落受到了中等程度的污染或者扰动。

舟山海域夏、秋季浮游动物的分布特征及其与环境因子的关系

为更好地了解舟山海域浮游动物的群落结构、生物量和丰度的时空分布特征及其与主要环境因子的关系,分别于2014年7月和10月进行了夏季、秋季两次生态综合调查,并用多维尺度分析法、典范对应分析法对浮游动物群落结构进行了研究。结果表明:夏季舟山海域调查的浮游动物有13类,64种,优势种为背针胸刺水蚤(Centropages dorsispinatus)、圆唇角水蚤(Labidocera rotunda)、中华哲水蚤(Calanus sinicus)、精致真刺水蚤(Euchaeta concinna)、百陶带箭虫(Zonosagitta bedoti)和真刺唇角水蚤(Labidocera euchaeta);秋季鉴定到浮游动物12类,45种,优势种为背针胸刺水蚤(Centropages dorsispinatus)、百陶带箭虫(Zonosagitta bedoti)、双生水母(Diphyes chamissonis)、瓜水母(Beroёcucumis)和中华哲水蚤。夏季浮游动物平均丰度及平均生物量(144.0 ind/m3和176.3 mg/m^3)都分别高于秋季(21.4个/m3和86.3 mg/m3);Shannon-Wiener多样性指数夏季(3.03)高于秋季(2.82),Pielou均匀度指数则是秋季(0.83)高于夏季(0.64);夏季不同区域浮游动物群落之间具有明显的差异,而秋季大部分站位群落之间差异不显著;温度、盐度、叶绿素a浓度和营养盐含量是影响舟山海域浮游动物分布的主要环境因子;与历史资料相比,舟山海域浮游动物丰度及生物量呈下降趋势,其优势种保持较稳定。