福建南日水道及其邻近海域表层沉积物地球化学特征及物源指示

福建南日水道是沟通兴化湾与台湾海峡能量和物质转换的重要航道,其海洋沉积物所包含的物源信息对探讨中国东部海域的水文特征及沉积特点具有重要意义。本文对南日水道及其邻近海域兴化湾的海洋表层沉积物的粒度与粒径参数、主微量元素及稀土元素组成进行了分析。结果显示:南日水道沉积物以砂质粉砂为主,但远岸海域浅部存在细粒黏土质粉砂,水动力条件总体中等,横向上,远岸相对近岸水动力条件减弱;兴化湾沉积物粒度随深度加深呈变粗趋势,水动力条件由浅至深也逐渐加强,但总体相对南日水道较弱。对研究区表层沉积物主微量元素进行的R型因子分析结果显示:南日水道沉积物受粗碎屑组分(如石英、生物碎屑等)、细粒陆源碎屑矿物、水动力条件以及海洋化学沉积作用因素制约;兴化湾沉积物受陆源碎屑沉积、海洋生物沉积作用因素制约。稀土元素配分图以及分异参数物源判别图显示南日水道与兴化湾沉积物的源区较为相似,主要受浙闽河流物质以及浙闽沿岸流携带的长江源物质的控制。

鱼类在海洋碳循环中的作用及研究展望

碳中和是应对气候变化的必由之路,海洋负排放是实现碳中和的重要途经。海洋作为地球最大碳库,研究发现越来越多的海洋和海岸带生物参与碳循环,并对海洋碳汇产生重要贡献。鱼类作为海洋生态系统中最重要组成部分之一,其在海洋碳循环中的作用还没有引起足够的重视。最新研究表明海洋鱼类在无机碳循环中发挥了重要作用,深化对鱼类参与碳循环过程的认识、量化其固碳潜力将有助于丰富海洋碳循环研究。本文首先系统梳理了鱼类参与碳循环的过程和机制等研究进展。鱼类通过产生碳酸盐粪便、水平和垂直迁移运输、生物扰动、生物碳和“尸体”碳以及食物网消耗与传输等方式参与海洋碳循环。鱼类参与碳循环的证据和参与海洋碳循环的重要性逐渐凸显。其次,本文提出目前鱼类参与碳循环研究存在的问题与挑战,包括渔业捕捞源汇之争、水产养殖业的机遇和挑战以及准确量化鱼源碳酸盐的困难,仍有待理论和方法学的深化研究和技术的革新去解决。最后本文提出鱼类参与碳循环的研究展望,及其在全球气候变化背景下的潜在机遇,同时结合当前渔业碳汇的发展进程以及行业需求,提出渔业减排固碳发展路径建议。本文旨在提升鱼类在海洋碳循环贡献和服务生态系统的潜力的认识,为海洋碳汇和渔业碳汇研究提供新的视角。

三沙湾海水养殖固碳潜力评估与空间格局分析

文章以福建省典型养殖海湾三沙湾为研究区域,对区域内养殖现状开展调查,并对三沙湾养殖固碳量及价值量进行核算。结果显示,2022年三沙湾养殖总产量66.47万t,其中贝藻养殖产量26.67万t;优势经济物种包括大黄鱼、鲍鱼、海带、江蓠和牡蛎。测定不同养殖生物含碳率存在时空差异,其中养殖生物软组织含碳率为23.67%~43.89%,养殖贝类贝壳含碳率为11.12%~15.05%;海带含碳率随生长周期降低,而贝类含碳率在生长过程无显著差异。经核算,2022年三沙湾海水养殖牡蛎、海带、江蓠等不投饵贝藻类养殖可从水体中移出碳约2.91万t,相当于减排二氧化碳10.67万t,可创造经济价值161.74万元,具有良好的固碳潜力与经济效益。鲍鱼、大黄鱼、海参等投饵型养殖生物在养殖过程中引入外来碳源约92.55万t,饵料的投入和养殖结构不合理是导致投饵型养殖碳固存能力弱的重要因素。文章聚焦典型养殖海湾的渔业固碳能力核算,并针对投饵型养殖生物的碳固存能力进行探讨,研究结果能够为该区域养殖规划和水产养殖行业的绿色升级转型提供科学支持。

米氏凯伦藻对海水青鳉影响效应的转录组学分析

近年来我国近岸米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)藻华频发,给当地水产养殖业带来严重的损失,但该藻在海洋生物分子水平上的影响尚不明确。本实验通过转录组学分析,探究了米氏凯伦藻对模式生物海水青鳉(Oryzias melastigma)鳃和肝脏mRNA转录水平的影响。结果发现受藻作用96 h后,青鳉鳃与肝脏中分别有508个与604个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中上调基因分别有184个和390个,下调基因分别有324个和214个。Gene ontology(GO)功能分类结果显示DEGs多集中于生物进程和分子功能,进一步GO富集分析结果表明,米氏凯伦藻能够显著影响青鳉鳃组织中凝血酶激活受体活性、受体信号通路和离子跨膜运输等相关通路;肝脏中氧运输和结合进程相关通路也受到显著影响。Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)功能富集分析表明鳃和肝脏组织中DEGs均显著富集于免疫系统的补体和凝血级联反应,鳃DEGs还富集在IL-17免疫信号分子和细胞因子相互作用信号转导通路;而肝脏DEGs还富集在脂质、氨基酸代谢通路。此外,免疫因子serpine1、hsp90b1、bcl2l1在鳃中均被显著抑制,而凝血因子f2、f5、plg在肝脏中均被显著上调。实验结果表明米氏凯伦藻可能对海水青鳉鳃造成了一定程度的氧化损伤,也可能通过激活IL-17信号通路导致免疫炎症的发生。同时该藻还导致海水青鳉肝脏纤溶系统被激活,代谢功能发生变化。

荧光淬灭剂TrueBlack Lipofuscin对珊瑚自体荧光的消除及其在免疫荧光标记中的应用

自体荧光是生物体内部组织成分在吸收光时自然发出的荧光,会影响人工标记荧光的有效识别,严重干扰对抗体标记的目的蛋白荧光的观察及数据分析,在珊瑚冰冻切片免疫荧光标记研究中尤为突显。为更有效地去除珊瑚组织切片中的自体荧光,本研究以共生模式种花伞软珊瑚(Xenia sp.)为研究对象,首次尝试在花伞软珊瑚冰冻切片免疫荧光染色中,使用一种在小鼠和人体组织切片中常用的TrueBlack Lipofuscin自体荧光淬灭剂,并与已有研究中的酒精梯度脱水法进行比较。结果表明,使用荧光淬灭剂TrueBlack Lipofuscin后,花伞软珊瑚组织切片中的自体荧光强度是传统的酒精梯度脱水法的52.4%,且在Cy5通道下效果最佳。同时,通过珊瑚免疫荧光标记实验表明使用TrueBlack Lipofuscin的实验组特异性荧光信号强度为对照组的205.3%,背景荧光和自体荧光基本去除。

甲壳动物JAK/STAT信号通路在免疫应答中的功能与调控机制

先天免疫是宿主抵抗病原感染的第一道防线,在病原的传播和疾病的发展过程中发挥重要的作用。甲壳动物属于无脊椎动物,仅具有先天免疫,而不具备适应性免疫,其主要依靠细胞免疫和体液免疫来实现免疫防御功能,抑制病原体增殖。JAK/STAT途径是调节无脊椎动物免疫反应的主要途径之一,本文主要从细胞因子受体(Dome)、JAK酪氨酸激酶(JAK)、信号传导及转录激活因子(STAT)、调节因子的结构、在宿主体内的表达及发挥的功能等来综述在养殖甲壳动物中JAK/STAT信号通路的研究现状。目前已在对虾、螯虾和蟹等近十种甲壳动物中报道了此通路的元件,而且各元件均具有保守的典型结构域,同类元件在不同种类甲壳生物中的结构有所差异,但是功能基本相似。这些元件均被证实通过调节JAK/STAT通路的信号转导来影响抗病能力。目前仅在凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)中鉴定出JAK/STAT信号通路的所有元件,对其他甲壳动物中剩余元件的鉴定仍有必要,并且甲壳动物JAK/STAT信号通路对其他信号通路的影响还有待深入研究。通过本文希望能为该通路在甲壳动物中调控机制研究提供理论基础和参考。

基于Cyt b基因的扁圆吻鲴遗传多样性及其在鲴亚科系统发育地位探讨

扁圆吻鲴(Distoechodon compressus)是一种局域分布于我国福建、江西、台湾的小型经济鱼类,目前尚无其群体遗传学相关研究,此外扁圆吻鲴在鲴亚科(Xenocyprinae)鱼类中的分类地位也有争议。本研究基于线粒体Cyt b基因,对采自福建连城附近水域的三个扁圆吻鲴群体的遗传多样性、群体结构和历史动态进行分析。结果显示扁圆吻鲴的三个群体共检测到15个单倍型,整体单倍型多样性较高(0.554)而核苷酸多样性较低(0.00142),三个群体中池塘养殖群体的单倍型多样性和核苷酸多样性均最高,分别为0.600和0.00224;各群体间未检测到显著的遗传分化,且遗传距离均极低(小于0.002);群体历史动态分析结果也未检测到明显的群体扩张或瓶颈效应等。此外,分别基于邻接法(neighbor-joining,NJ)、最大似然法(maximum likelihood,ML)和贝叶斯法(Bayesian inference,BI)对鲴亚科已报道的基因序列进行系统发育分析,结果显示似鲴属(Xenocyprioides)位于系统发育树基部;鲴属(Xenocypris)和圆吻鲴属(Distoechodon)并未各自形成单系,而是不同属的各物种互为并系;在圆吻鲴属内部,扁圆吻鲴和圆吻鲴无法通过Cyt b基因进行区分,因此未来仍需更多的分子标记以支持鲴亚科的系统发育关系。本研究的开展有助于了解扁圆吻鲴的遗传多样性现状和群体结构,为资源保护管理提供了基础资料,同时也为鲴亚科的系统发育和进化历史提供了重要参考。

氨化纤维素基气凝胶的制备及其对阿散酸的吸附行为研究

以纤维素为原料,利用表面氨化交联聚乙烯亚胺(PEI)制备了一种对阿散酸(p-ASA)具有高效吸附效果的功能化纤维素基气凝胶(Cell@PEI)。结果表明,三维块状的Cell@PEI具有独特的多孔结构、较大的比表面积(241.4m^(2)/g),且PEI的引入丰富了气凝胶表面的官能团,增强了Cell@PEI中的静电和氢键相互作用,促进了其对p-ASA的吸附。Cell@PEI对p-ASA的吸附符合Freundlich吸附等温模型和准二级吸附动力学模型,最大吸附量为205.6mg/g。利用NaOH溶液对Cell@PEI气凝胶进行解吸再生5次后,其对p-ASA的去除率仍在70%以上。

水化氯铝酸钙与传统钝化剂降低土壤镉生态及健康风险的对比研究

针对红壤、棕壤、褐土、黑土4种中国典型的Cd污染土壤,应用Ca(OH)_(2)、Ca(H_(2)PO_(4))_(2)以及层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides,LDHs)、水化氯铝酸钙(CaAl-Cl LDH)开展钝化修复,并从土壤Cd的生态风险和健康风险角度进行修复效果对比研究。分析钝化剂对土壤pH值、土壤Cd的赋存形态以及土壤Cd直接经口摄入的生物可给性的影响,并对修复机理进行深入探究。结果表明,在Ca(OH)_(2)、Ca(H_(2)PO_(4))_(2)和CaAl-Cl LDH各自相对最优施用量下,3种钝化剂均可显著降低土壤Cd的活性系数(P<0.05),平均降幅分别为16.1%、56.9%和29.2%,可降低土壤Cd的作物吸收量及Cd对周边生态环境的风险。此外,施用CaAl-Cl LDH能显著且更为有效地降低土壤Cd的生物可给性(P<0.05)及Cd对人体的健康风险,在胃和小肠阶段的平均降幅为19.2%和33.0%,其中胃阶段分别达到施用Ca(OH)_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)的3.11和1.99倍,小肠阶段为5.99和2.72倍。该研究为Cd污染土壤钝化修复剂的开发、改进和选择提供了科学依据和参考。

三沙湾夏季金属锂空间分布特征及其潜在影响因素识别

在碳中和背景下,锂(Li)的需求量和使用量持续增加,Li污染问题因此成为全世界关注的新兴环境问题之一。三沙湾是福建省最大的海湾,水产养殖业发达。近年来,环三沙湾区域锂电新能源、新能源汽车等产业快速发展,在生产、使用、贮存、处置和回收等过程中可能伴随锂的释放或泄漏,给海域水生态和水产品安全带来潜在的环境压力。鉴于此,本研究以三沙湾为对象,通过开展夏季海水和沉积物中Li的监测,识别海水和沉积物中Li的空间分布格局及其潜在影响因素。结果表明:三沙湾海水中Li的浓度为129.7~178.4μg/L,沉积物中Li的含量为24.4~60.2μg/g,与其他区域相比,处于中等水平。三沙湾海水中Li浓度分布趋势为近岸低、湾口高,呈保守行为,其来源与氮、磷营养盐不同,淡水输入会稀释近岸海水中Li的浓度;沉积物中Li含量的空间分布存在明显的变异性,底质类型和水动力条件会促进陆源输入的Li在沉积物中富集,近岸沉积物中Li污染需要引起重视。