关键词： 海洋生物学   鱼类多样性   环境DNA   克拉里昂-克利珀顿区   东太平洋  

摘要： 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。

关键词： 海洋生物泵   放射性核素   稳定同位素   南大洋   北冰洋  

摘要： 生物泵是极区海洋净吸收大气CO_(2)的重要路径之一,也是连接海洋上层和底栖生态系统的关键环节。本文概述近10年来应用放射性核素和稳定同位素的独特指示功能,系统地开展普里兹湾、阿蒙森海、宇航员海、白令海、楚科奇海和加拿大海盆等南北极海域生物泵运转规律及维系机制的研究,探究了生物固碳、颗粒有机碳输出、有机物降解、营养盐再生和有机物埋藏等过程的动力学特征及空间变化规律,揭示了淡水组分、颗粒物浓度和痕量营养盐Fe等环境因子对生物泵的影响。研究发现,海冰融水、冰川融水/河水等淡水组分通过改变水体层化、光可获得性和营养盐供给等影响了生物固碳速率、Fe吸收速率和颗粒有机碳(POC)输出通量的空间变化;有机物降解及硝化作用主导着营养盐再生过程;南极底层水形成和颗粒物跨陆架输送影响生物泵的表-底耦合状况。同时,面对未来气候变化和人类活动的双重压力,亟待加强生物泵与食物网相互作用的研究,以准确掌握极区海洋生态系统变化的规律及机制。

关键词： 共生微生物   管状蠕虫   海洋生物   深海热液   海胆   生存策略   生物共生   动植物  

摘要： 生物共生,是自然界中普遍存在的生存策略。一方面,很多动植物的生存密切依赖于共生微生物,即便在深海也是如此。高压、高温的深海热液口,却拥有着丰富多样的海洋生物,如体长约为30-40厘米的巨型贝类白瓜蛤,以及长着红色鰓状羽、成簇生长的管状蠕虫等等。

关键词： 海洋生物学   大型底栖动物   砂质潮间带   环境因子   沙滩修复  

摘要： 为探究沙滩底栖动物群落特征及沙滩修复对其影响,于2021年5月和9—10月对厦门岛7条砂质潮间带断面进行了春、秋两季的采样调查,对大型底栖动物组成与分布及其影响因素进行了研究。结果显示,共鉴定出大型底栖动物176种,春、秋两季平均生物量为9.05 g/m^(2),平均栖息密度为45.59 ind/m^(2)。春、秋两季种类更替现象明显,春季种类数、生物量和栖息密度均大于秋季。种类数和生物量分布特征为东岸多、南岸少,栖息密度分布不均。种类断面分布特征表现为珍珠湾沙滩XM2断面和观音山北侧沙滩XM7断面中潮区种类数较多,其他断面则表现为低潮区>中潮区>高潮区。与厦门岛沙滩大型底栖动物最相关的水体环境因子是亚硝酸盐(NO-2-N)、溶解氧(DO)和盐度(S),沉积物环境因子是影响沙滩大型底栖动物组成与分布的主要控制因子,砾石增多和砂粒变细都使生物种类变多。人工修复沙滩能形成稳定生境,区域内大型底栖动物种类数、生物量和栖息密度与天然沙滩相差不大,修复沙滩的生态恢复情况良好。修复后底质改变会导致底栖动物群落发生较大改变。

关键词： 海洋生物学   对羟基苯丙酮酸双加氧酶基因   尿黑酸   宏基因组文库   深海  

摘要： 为采用不依赖培养的方法获取深海沉积物微生物遗传资源,利用深海沉积物DNA构建了2个宏基因组文库,对对羟基苯丙酮酸双加氧酶(4HPPD)活性进行了筛选,并分离出3个克隆子。体外转座子突变和全长测序发现了两个新的4 HPPD基因和一个新的尿黑酸(HGA)代谢基因簇。克隆到pMD18-T载体中的3个新的4 HPPD基因能够在大肠杆菌中产生水溶性棕色素。该色素被鉴定为黑色素,并与HGA相关。结果表明,深海沉积物宏基因组含有多样性丰富的4 HPPD功能基因,可用于发现新的黑色素生物合成基因。

关键词： 硅藻藻华   中肋骨条藻   钙化作用   生物碳泵   反碳酸盐泵  

摘要： 作为海洋活动中主要的参与者,硅质硅藻约占初级生产和颗粒有机碳输出通量的40%.目前普遍认为,由硅藻的分布变化引起的碳通量变化可导致明显的气候变化.尽管硅藻驱动的碳封存途径已经基本确立,但目前尚无关于海洋硅藻诱导CaCO_(3)沉淀析出的文献报道.本文介绍了中肋骨条藻(Skeletonema costatum)在光合作用下促进文石碳酸钙从人工和天然海水中析出的具体实验证据.通过对细胞表面利用pH微电极和Zeta电位的直接测量明确了中肋骨条藻通过创造高浓度的碳酸根离子(CO_(3)^(2–))和钙离子(Ca^(2+))的特定微环境,并通过对被吸附的Ca^(2+)的去水合作用,来实现在藻细胞表面对CaCO_(3)的介导析出.这种促进机制说明硅藻介导的钙化现象可能真实地发生在海洋中.在东海中肋骨条藻藻华期间,我们检测到总碱度(Total alkatinity,TA)偏离保守性TA-盐度混合,出现显著降低的现象.加上在其他海域报道的藻华期间类似的TA偏离保守混合的现象,进一步证实了硅藻介导的钙化现象可能真实发生在海洋中这一推断.该新发现的钙化途径建立了无机碳和有机碳通量间的新联系,有助于重新评估海洋碳输出通量和海洋CO_(2)封存效率.本文的发现,可能对于评估海洋碳循环和预计未来海洋酸化的潜在影响具有重要的意义.

关键词： 苗种生产   生产管理能力   自然种群   中国鲎   海洋生物多样性   海洋生态环境   技术水平   质量和产量  

摘要： 针对中国鲎自然种群日益减少问题,通过人工增殖放流可以提高这一物种的存有量。笔者团队依托具体项目,制定工作方案,实行规范化管理,有效地提高了中国鲎苗种生产技术水平和生产管理能力,形成了一套质量和产量并进的有效管控办法,对于进一步保护海洋生态环境,保持海洋生物多样性具有重要指导意义。

关键词： 海洋生物多样性   科普教育   海草   海洋生态   儒艮   广西合浦   国家级自然保护区   保护意识  

摘要： 8月10日至11日,广西合浦儒艮国家级自然保护区海草床保护行动项目第一期专项海洋科考研学活动举行,设置海洋生态探索、科普教育、环保行动及科研体验等多个环节,引领青少年深入探索海洋的奥秘,增强他们对海洋生物多样性的认识与保护意识.

关键词： 海洋生物学   惰性溶解有机碳   矿化   微生物多样性  

摘要： 深海水体微生物在有机物矿化中发挥着重要作用。惰性溶解有机碳(RDOC)在深海中最终归宿与微生物影响还有待研究。本研究利用富含RDOC的腐植酸和垃圾渗滤液为生长底物,对西太平洋6个站位不同深度(200~4700 m)水体样品的微生物进行了为期一年的实验室低温富集培养,结合高通量测序技术,对富集物中细菌多样性进行了分析。16S rRNA基因高通量测序结果表明,不同富集组的细菌组成相似,主要包括γ-变形菌纲的食烷菌属(Alcanivorax)、噬甲基菌属(Methylophaga)和Polycyclovorans属,α-变形菌纲的海旋菌属(Thalassospira)、副球菌属(Paracoccus)和短波单胞菌属(Brevundimonas),以及放线菌纲的类诺卡氏菌属(Nocardioides)等。这些优势微生物可能在原位参与了RDOC的深度矿化。

关键词： 海洋生物识别   目标检测   深度学习   RT-DETR  

摘要： 针对现有浅水海洋生物识别方法在水下环境中对浅水海洋生物识别效果不佳的问题,提出了一种以RT-DETR为基准模型的改进浅水海洋生物识别方法。首先,使用重参数化网络RepViT作为模型的主干网络,提升模型的特征提取能力。然后,构建基于重参数化的并行膨胀卷积RepPDC并引入颈部网络中,使模型能够有效获取长距离上下文信息,有利于提升模型的识别精度。最后,基于注意力机制构建了双向特征融合模块CAFM,提升模型在水下环境中对重点信息的关注能力。实验结果表明,改进后的方法,mAP50提升至87.5%,mAP75提升至70.9%,mAP50:95提升至64.9%,且参数量更少,有望应用到实际浅水海洋生物识别任务中。