海平面上升和土地利用驱动下红树林生境脆弱性研究

为了探索海平面上升(SLR)和土地利用导致的红树林生境潜在变化,本文以我国红树林分布最集中的雷州半岛为研究区域,基于SLAMM模型和景观生态模型建立了红树林生境脆弱性指数,设置4个SLR-土地利用组合情景(SLR4.5-土地开发利用、SLR4.5-土地自然转换、SLR8.5-土地开发利用、SLR8.5-土地自然转换),预测2050年雷州半岛红树林的生境变化和脆弱程度,并提出应对环境变化的管理策略.结果表明,①SLR和土地利用双重压力的叠加将造成红树林生境的显著退化,预测生境面积将减少16.59%~25.61%,减少地点集中在铁山港、安铺港、湛江港、雷州湾和流沙湾沿岸.②在土地自然转换情景下,尽管仍应对着海平面上升的压力,红树林潜在生境面积可增加44.66%~67.74%,增加的区域集中在岸线往内陆方向和沿水系向内陆延伸的两岸,但新增生境面临着破碎化程度高的问题.③在所有情景下均呈现红树林迁出现有保护区的趋势,保护区内红树林面积由5949.8hm^(2)下降至4732.1~5192.9hm^(2).④高脆弱区主要分布在雷州湾、湛江港近岸和流沙湾等地,土地自然转换情景下新增红树林的生境脆弱性普遍较高.未来应及时对土地利用模式及保护管理策略进行动态调整,关注高脆弱区域,增强红树林典型生境应对海平面上升等环境变化的韧性,促进区域可持续发展.

生物可降解微纳米塑料生物毒性效应的研究进展与 展望

近年来用生物可降解塑料(BPs)替代传统塑料(CPs)被认为是应对塑料污染危机的有效途径。由于BPs比CPs更容易分解成微纳米塑料(MNPs),因此生物可降解微纳米塑料(BMNPs)的生物毒性效应是当前关注的焦点,但相关研究仍处于起步阶段。本文从BMNPs本身、渗滤液及其与其他污染物形成复合污染物3个方面入手,系统总结了BMNPs生物毒性效应的国内外研究进展,重点关注BMNPs与传统微纳米塑料(CMNPs)之间的差异。本文总结的研究显示,与CMNPs相比,BMNPs的生物毒性效应表现为减弱、无显著变化和显著增强的研究结果分别占总研究结果的21%、25%和54%。其中BMNPs的生物毒性效应显著增强主要原因在于,首先BMNPs表面比CMNPs更加粗糙复杂,对被测生物表现出更强的机械性损伤能力。其次,进入生物体内的BMNPs会被生物分解成更小尺寸的塑料,更容易进入生物体的组织和细胞,产生更大的危害效应。此外,BMNPs更容易被微生物所吸收,通过影响微生物的正常生理功能,对相关生物和生态系统造成一系列连锁负面影响。再者,BMNPs在分解、降解和老化过程中能更快地释放出添加剂,并且释放出的某些化合物具有更强的生物可利用性。最后,与CMNPs相比,BMNPs与其他污染物产生的复合生物毒性效应更强,这与BMNPs特殊的表面和内部结构造成其对污染物拥有更强的吸附和解吸能力有关。本文还通过梳理上述研究存在的不足,对未来BMNPs生物毒性效应的研究、检测和评价等方面进行了展望,以期为BPs污染的有效防治和生态风险评估,以及MNPs相关产品的管理和认证提供科学支撑。

基于环境DNA宏条形码技术的克拉里昂-克利珀顿区鱼类多样性

海洋鱼类长期遭受过度捕捞的影响,导致生物多样性丧失。在公海区域鱼类多样性研究常用传统的调查方法,该方法主要用于商业物种的调查。环境DNA(eDNA)已成功用于监测水生环境中的生物多样性,本研究通过eDNA宏条形码技术,监测采矿前东太平洋克拉里昂-克利珀顿区(CC区)的鱼类多样性信息。通过使用两种鱼类通用引物(MiFish、COⅠ)获取CC区的鱼类多样性,共检测出140属、132种鱼类,随水深增加,物种检出率逐渐降低。其中,基于MiFish引物的eDNA宏条形码技术鉴定出2纲、35目、62科、88属、57种鱼类。基于COⅠ引物的共鉴定出2纲、29目、57科、72属、87种鱼类。基于COⅠ引物的检测出濒临灭绝物种有日本鳗鲡(Anguilla japonica)、美洲鳗鲡(Anguilla rostrata)、豹纹窄尾魟(Himantura uarnak)、褐背蝠鲼(Mobula tarapacana);极度濒危物种有欧洲鳗鲡(Anguilla anguilla);易危物种有大西洋蓝枪鱼(Makaira nigricans)、扁鲹(Pomatomus saltatrix);近危物种有大青鲨(Prionace glauca)。基于MiFish引物的检测出近危物种有大青鲨、龙头鱼(Harpadon nehereus)、尖头斜齿鲨(Scoliodon laticaudus),易危物种有褐点石斑(Epinephelus fuscoguttatus)。MiFish引物检测到的鱼类科、属数量高于COⅠ引物的检测结果,针对OTU序列的属及以上的分类具有高效的覆盖率和分辨率。研究结果表明,eDNA宏条形码技术可以有效鉴定鱼类物种,在海洋鱼类多样性监测中具有良好的应用前景。eDNA宏条形码技术作为一种非侵入性方法,监测到的鱼类多样性远高于深海生物诱捕观测器捕获的鱼类多样性,同时基于MiFish引物的eDNA宏条形码技术监测鱼类物种更具优势。