海洋生态系统健康评估:机遇、困难与挑战 被引量：2

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作者 孙晓霞 冷疏影 +4 位作者 张亮 庄志猛 沙忠利 魏皓 孙松 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第1期126-132,共7页

经济社会的发展需要一个健康的海洋生态系统,对海洋生态系统健康状态进行有效评估是全球关注的重大科学问题。人类不居住在海洋中,所以不可能通过我们自身的感受和观察来了解海洋的状态,我们对海洋的深入了解只能来自对海洋的观测。开... 经济社会的发展需要一个健康的海洋生态系统,对海洋生态系统健康状态进行有效评估是全球关注的重大科学问题。人类不居住在海洋中,所以不可能通过我们自身的感受和观察来了解海洋的状态,我们对海洋的深入了解只能来自对海洋的观测。开展海洋生态系统健康评估这一重大科学目标驱动下的海洋生态系统观测,是支撑健康海洋与可持续发展的重要举措。如何对中国近海生态系统健康状态进行评估、如何建立支撑生态系统健康状态评估的海洋综合观测方案是我们当前亟待解决的重大科学问题。在综合分析海洋生态系统现状、存在问题与健康评估需求的基础上,建议基于近海生态系统健康评估重大科学考察航次方案,选取中国近海重点区域和断面,基于历史观测资料整合研究,提出中国近海生态系统健康评估关键指标,构建生态系统健康评估技术体系和模式,确定明晰近海生态特征所需观测的空间范围、典型断面和时间频率,在中国近海选定的固定断面观测,精准获取相关资料并开展验证;评估中国近海生态系统健康状况,为健康海洋与可持续发展提供科学依据。 展开更多

关键词 海洋生态系统 海洋观测 健康评估 健康指标

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大气溶解有机碳湿沉降及其在海洋碳中和中的作用 被引量：2

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作者 邢建伟 宋金明 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期606-618,共13页

本文系统总结了近几十年来国内外关于大气降水DOC的研究进展,主要包括以下3个方面:大气降水DOC的丰度与生物可利用性、降水DOC浓度和湿沉降通量的时空分布特征及其影响因素、DOC湿沉降的生态环境效应,并展望未来的发展方向.结果表明,降... 本文系统总结了近几十年来国内外关于大气降水DOC的研究进展,主要包括以下3个方面:大气降水DOC的丰度与生物可利用性、降水DOC浓度和湿沉降通量的时空分布特征及其影响因素、DOC湿沉降的生态环境效应,并展望未来的发展方向.结果表明,降水DOC的化学组分异常复杂,以低分子量有机酸、氨基酸、尿素等为主,具有较高的生物可利用性;不同地区降水DOC的浓度和湿沉降通量具有显著的时空差异,主要受控于排放源、排放强度以及复杂的气象条件;大气中的DOC可影响气溶胶和降水的性质(酸雨),沉降至冰雪表面的DOC会加速冰川融化;同时,湿沉降带来的DOC输入可加富表层海水的有机碳水平,其中的活性DOC可促进海洋生态系统次级生产力的提高,而惰性成分则可贡献海洋惰性溶解有机碳库,有利于碳封存并增强海洋碳汇,助力“海洋负排放”和“碳中和”目标的实现.未来的研究应持续注重开发利用先进仪器设备开展降水DOC化学成分的精准量化识别,以更深刻地认识降水DOC的生物可利用性及惰性特征;同时,开发利用新型数值模拟技术以深入开展全球尺度不同性质降水DOC湿沉降通量及其时空异质性研究,并量化大气DOC的间接湿沉降通量,在此基础上重点阐明大气DOC湿沉降作为新型路径之一对提高全球海洋碳封存的潜力,以期深入认识大气沉降在全球碳循环和海洋“碳失汇”研究中的作用和地位. 展开更多

关键词 溶解有机碳(DOC) 湿沉降 生物可利用性 海洋惰性溶解有机碳库 “双碳”目标

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温度变化对典型海洋定鞭藻有机质C∶N∶P的影响

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作者 崔家璇 秦肖 +4 位作者 涂佳敏 曹中 张传莉 丁杨 毕蓉 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期45-54,共10页

本文系统研究了温度变化(12、18和24℃)对两种典型定鞭藻(大洋桥石藻Gephyrocapsa oceanica、球等鞭金藻Isochrysis galbana)胞内颗粒有机质C∶N∶P(POC、PON、POP)含量与比值的影响。结果表明,尽管升温对两种定鞭藻POC、PON、POP含量... 本文系统研究了温度变化(12、18和24℃)对两种典型定鞭藻(大洋桥石藻Gephyrocapsa oceanica、球等鞭金藻Isochrysis galbana)胞内颗粒有机质C∶N∶P(POC、PON、POP)含量与比值的影响。结果表明,尽管升温对两种定鞭藻POC、PON、POP含量与比值无显著影响,但其对两种微藻的影响具有一定的规律。升温总体导致两种微藻胞内POC、PON、POP含量下降(4%~25%),其中大洋桥石藻胞内POC和PON含量较高、球等鞭金藻胞内POP含量较高。升温总体导致两种微藻POC∶PON下降(~14%)、PON∶POP升高(~20%)、POC∶POP几乎无变化。本研究量化了温度变化对海洋典型定鞭藻胞内POC、PON、POP含量与比值的影响,为深入理解全球气候变化背景下定鞭藻对海洋碳循环的反馈效应具有重要意义。 展开更多

关键词 全球变暖 颗石藻 球等鞭金藻 颗粒有机碳 颗粒有机氮 颗粒有机磷

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在线固相萃取净化-超高效液相色谱-串联质谱法测定海洋沉积物中22种抗生素

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作者 王兰香 陈军辉 +3 位作者 盛璨璨 范圣晴 何秀平 李先国 《色谱》 北大核心 2025年第8期915-925,共11页

本研究将在线固相萃取(SPE)技术与超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)技术结合,建立了一种检测海洋沉积物中22种常见抗生素的新方法,并将该方法用于近海海湾沉积物中抗生素的分析检测。通过对样品提取条件及在线SPE条件的系统优化,... 本研究将在线固相萃取(SPE)技术与超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)技术结合,建立了一种检测海洋沉积物中22种常见抗生素的新方法,并将该方法用于近海海湾沉积物中抗生素的分析检测。通过对样品提取条件及在线SPE条件的系统优化,获得了最佳实验条件。沉积物样品经乙腈-EDTA/McIlvaine缓冲溶液(1∶1,v/v)提取后,用超纯水稀释,采用以大孔苯乙烯/二乙烯基苯为填料的PLRP-S在线SPE柱净化富集后,通过Poroshell EC-C18色谱柱(50 mm×2.1 mm,1.9µm)分离;在电喷雾电离、正离子模式下,以多反应监测(MRM)模式进行检测,整个分析流程可在14 min内完成。结果表明,22种抗生素在各自的质量浓度范围内具有良好的线性关系,相关系数(R2)均≥0.9900,检出限(LOD,S/N=3)为0.001~0.08 ng/g,定量限(LOQ,S/N=10)为0.004~0.4 ng/g。在低、中、高3个加标水平下,22种抗生素的加标回收率为45.1%~145.6%,相对标准偏差(RSD)<14%。采用该方法对山东近海四十里湾冬季和夏季沉积物样品中的抗生素进行检测,结果显示,在9个夏季沉积物样品中共检出5类19种抗生素,含量为0.01~34.64 ng/g,其中土霉素的检出水平最高;在10个冬季沉积物样品中共检出5类20种抗生素,含量为0.004~19.11 ng/g,其中氧氟沙星的检出水平最高。与常用的离线SPE方法相比,该方法大大简化了样品的净化处理过程,为海洋沉积物中常见抗生素的日常检测提供了一种简便且有效的方法。 展开更多

关键词 在线固相萃取 超高效液相色谱-串联质谱 沉积物 抗生素 四十里湾

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海洋食物网中汞生物放大效应研究进展

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作者 孙振伟 孙畅 +7 位作者 屈佩 马绪丽 王鹏功 张玉龙 霍明宇 王宗灵 张学雷 庞敏 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第4期23-43,共21页

汞是一种因强神经毒性而被人们熟知的重金属污染物,已成为环境科学研究中的重要议题。汞存在生物放大效应,在海洋生态系统中尤为突出,由初级生产者通过生物富集而积累的汞,沿食物网传递并放大,不仅给高营养级海洋生物带来潜在风险,还危... 汞是一种因强神经毒性而被人们熟知的重金属污染物,已成为环境科学研究中的重要议题。汞存在生物放大效应,在海洋生态系统中尤为突出,由初级生产者通过生物富集而积累的汞,沿食物网传递并放大,不仅给高营养级海洋生物带来潜在风险,还危及人类健康。相比于汞的其他形态,甲基汞由于其高度的生物可利用性和极强的毒性,是汞通过食物网传递的主要形式。汞(包括总汞和甲基汞)的生物放大现象在不同的海洋生态系统中普遍存在,通过食物网对高营养级的生物产生毒性影响。稳定同位素技术揭示了营养级升高是驱动汞生物放大的关键因素,而不同生态系统的生物因素、环境因素和人为因素的差异导致汞放大效率显著不同。本综述旨在系统总结汞的远距离传输能力、生物毒性、生物累积、生物富集机制及其特征,综合分析了海湾-河口、珊瑚礁、极地和深海等典型海洋生态系统中汞的富集模式。对汞生物放大影响因素的综合分析表明,环境输入决定着进入食物网的汞的量,而过度捕捞等人类活动对海洋生物汞浓度也产生了重要影响。此外,本综述还指出了汞生物富集研究中面临的挑战和瓶颈问题,并探索了潜在的研究方向,为制定汞污染的环境管理策略提供科学依据,为《关于汞的水俣公约》框架下的汞污染管控及治理提供理论支持,进而推动海洋生态系统的可持续保护以及保障人类福祉。 展开更多

关键词 汞 海洋生态系统 生物富集 生物放大 甲基汞 食物网

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基于浮游植物生物完整性的黄河口近岸海域生态健康评价 被引量：1

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作者 牛明香 王俊 +4 位作者 刘志国 左涛 程兆龙 李永涛 逄志伟 《渔业科学进展》 北大核心 2025年第2期93-105,共13页

为系统评价黄河口近岸海域生态健康状况,2020年在该海域开展了3次浮游植物调查,共布设采样点31个,采集浮游植物4门73种,以硅藻门(Bacillariophyta)浮游植物种类最多,占82.19%。根据生物多样性指数H´确定参照点和受损点,通过判别能... 为系统评价黄河口近岸海域生态健康状况,2020年在该海域开展了3次浮游植物调查,共布设采样点31个,采集浮游植物4门73种,以硅藻门(Bacillariophyta)浮游植物种类最多,占82.19%。根据生物多样性指数H´确定参照点和受损点,通过判别能力分析和相关性分析进行指标筛选,确定不同月份的浮游植物完整性指数(P-IBI)核心指标;以核心指标在全部采样点的95%或5%分位数为标准,采用比值法计算各指标分值,从而获得各站点的P-IBI总分值,并根据相应标准确定各站点的生态状况等级,采用1、3、5分赋值法对各站点的生态状况赋分,获得黄河口近岸海域健康评价综合分值。结果表明,不同月份的各调查站位生态状况等级不同且空间分布差异显著。5月,“优”状态站位较少(9.68%)且分散分布于黄河入海口周边区域;7月,“优”状态站位达35.48%,主要分布在黄河入海口口门及莱州湾水域;12月,“优”状态站位高达38.71%且主要分布在入海口以北水域。P-IBI与氨氮(NH_(4)-N)呈极显著正相关,与硝酸盐(NO_(3)-N)、磷酸盐(PO_(4)-P)、溶解氧(DO)呈极显著负相关,与表层水温(SST)呈显著正相关。健康评价综合分值表明,2020年黄河口近岸海域健康状况一般。本研究结果可为区域生态管理提供科学依据。 展开更多

关键词 浮游植物 生物完整性指数 生态健康评价 黄河口

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中国近海和海岸带的降水化学特征、来源及生态效应

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作者 徐兴建 邢建伟 +2 位作者 宋金明 袁华茂 冯辰龙 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3867-3883,共17页

总结近几十年来的相关研究,从降水pH值和电导率、主要化学成分丰度和来源、营养成分湿沉降通量及其生态环境效应等方面,系统探析了我国近海和海岸带大气降水化学的研究状况,并展望了未来研究趋势.结果表明:受北方地区沙尘/建筑扬尘带来... 总结近几十年来的相关研究,从降水pH值和电导率、主要化学成分丰度和来源、营养成分湿沉降通量及其生态环境效应等方面,系统探析了我国近海和海岸带大气降水化学的研究状况,并展望了未来研究趋势.结果表明:受北方地区沙尘/建筑扬尘带来的碱性离子中和效应以及较小降水量的影响,中国近海和海岸带降水pH值和电导率大致呈现北高南低的现象;中国近海和海岸带降水主要化学成分以SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、Ca^(2+)、Cl^(-)、NH_(4)^(+)占主导地位,酸雨类型主要为硫酸-硝酸混合型酸雨;中国近海四大海域降水常量离子湿沉降特征略有不同,除渤海外其他海域均以湿沉降为主,整体呈现出湿季>干季的特征,其中黄海海域离子沉降通量最大;短时强降水的输入可影响海洋环境,输入营养盐的成分和比例不同会对海洋浮游生物群落结构产生一定影响.在海-陆-人类活动的复合影响之下,我国近海和海岸带大气降水呈现出有别于内陆的化学特征,并会对近海生态环境产生复杂而深远的影响.未来应立足陆海统筹这条主线,深入挖掘陆源大气污染物排放-降水化学成分-大气沉降-近海生态系统演变之间的内在影响和反馈机制,以更好地从大气沉降的视角深入探索人类活动与海洋生态系统演变之间的关系. 展开更多

关键词 水溶性离子 低分子有机酸 湿沉降 近海生态系统 初级生产力 源解析

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底栖有孔虫卷转虫(Ammonia spp.)对环境磷浓度变化的分子响应机制

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作者 陈婧 甄毓 米铁柱 《海洋科学》 北大核心 2025年第3期15-26,共12页

磷是所有生物所必需的元素,也是海洋初级生产的限制性常量元素。底栖有孔虫作为广泛分布的一类单细胞真核原生动物,在底栖环境中磷的储存释放和迁移转化过程中具有重要的生态学意义。本研究通过转录组分析,探究了玻璃质有孔虫代表属卷... 磷是所有生物所必需的元素,也是海洋初级生产的限制性常量元素。底栖有孔虫作为广泛分布的一类单细胞真核原生动物,在底栖环境中磷的储存释放和迁移转化过程中具有重要的生态学意义。本研究通过转录组分析,探究了玻璃质有孔虫代表属卷转虫属(Ammonia)在不同浓度磷酸盐培养下的分子调控机制。根据GO和KEGG富集分析,重点对膦酸酯和次膦酸酯代谢以及PI3K-AKT信号通路进行了表达差异分析,并以此推测了卷转虫的磷代谢策略。在磷酸盐含量相对较低时,卷转虫可能优先使用磷酸酯再矿化以维持细胞内磷的供应,并促进膦酸酯的合成作为磷的储备资源。此外,较低浓度的磷酸盐还会诱导卷转虫中与细胞周期和细胞凋亡有关的信号传导基因表达上调,通过信号级联反应激活下游靶点,促进脂肪酸氧化和糖酵解提供ATP,激活细胞自噬以及诱导细胞凋亡。在磷酸盐含量相对较高时,卷转虫会优先特异性分解2-氨基乙基膦酸酯作为氮、磷营养源,并通过调控细胞周期、抑制细胞增殖以维持细胞稳态。本研究为底栖有孔虫对环境磷浓度变化的分子适应机制提供了新的认识。 展开更多

关键词 有孔虫 磷酸盐 转录组 膦酸酯 信号传导

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春季黄渤海水体的硝化过程速率及其环境调控因素

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作者 刘崇淙 侯兴 +1 位作者 刘素美 宋国栋 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期58-67,共10页

本研究于2021年5—6月在渤海与北黄海开展了现场观测,通过15 N同位素加富培养实验,并结合光照、营养盐等信息,旨在量化黄渤海水体硝化过程速率及甄别其关键环境控制因子。结果表明,春季黄海与渤海的硝化速率分别为0.06~2.56和0.11~3.15 ... 本研究于2021年5—6月在渤海与北黄海开展了现场观测,通过15 N同位素加富培养实验,并结合光照、营养盐等信息,旨在量化黄渤海水体硝化过程速率及甄别其关键环境控制因子。结果表明,春季黄海与渤海的硝化速率分别为0.06~2.56和0.11~3.15 nmol·L^(-1)·d^(-1),观测区域表层水体的硝化速率一般低于底层。在春季的黄渤海,硝化速率与硝化反应底物氨的浓度符合米氏动力学的关系。光照显著抑制了硝化过程,且光强与硝化速率间符合抑制的动力学特点。该研究对于陆架边缘海水体内部氮转化过程及其环境控制因素的理解提供了新的认知。 展开更多

关键词 硝化 氮同位素 黄海 渤海 调控因素

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春季东印度洋海水与大气中挥发性硫化物的分布、通量和环境控制因素

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作者 陈璐明 李磊 +2 位作者 金慧安 马乾耀 杨桂朋 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期90-101,共12页

挥发性硫化物(Volatile sulfur compounds,VSCs)主要包括羰基硫(COS)、二甲基硫(DMS)和二硫化碳(CS_(2)),它们在全球硫循环和气候调节中发挥着举足轻重的作用。本文于2022年3—5月测定了东印度洋海水和大气中COS、DMS和CS_(2)的浓度,分... 挥发性硫化物(Volatile sulfur compounds,VSCs)主要包括羰基硫(COS)、二甲基硫(DMS)和二硫化碳(CS_(2)),它们在全球硫循环和气候调节中发挥着举足轻重的作用。本文于2022年3—5月测定了东印度洋海水和大气中COS、DMS和CS_(2)的浓度,分析了其与相关环境因子的相关性,并估算了它们的海-气通量。结果表明,春季东印度洋表层海水中COS、DMS和CS_(2)的平均浓度(范围)分别为0.036(0.78~4.39)、2.23(0.016~0.064)和0.028(0.001~0.069)nmol·L^(-1),三者在大气中的平均浓度(范围)分别为591.6(287.5~1749.5)、36.8(12.4~161.5)和181.3(2.0~698.0)pptv。调查期间海域内COS、DMS和CS_(2)的水平分布特征整体表现为北部高于南部,东部高于西部,且三者的浓度高值区均出现在孟加拉湾及其附近海域。COS、DMS和CS_(2)的海-气通量平均值(范围)分别为0.001(0.063~0.099)、2.83(0.17~10.00)和0.032(0.003~0.083)μmol·m^(-2)·d^(-1),这表明调查期间东印度洋海域是大气COS、DMS和CS_(2)的净源。此外,相关性分析表明,DMS和CS_(2)在大气中的分布与海域中心的风速大小呈正相关关系,是控制其在大气中分布的关键因子。而DMS与海水盐度呈现负相关,与叶绿素a(Chl a)并不具有显著的相关性。 展开更多

关键词 挥发性硫化物 水平分布 海-气通量 东印度洋

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黄、渤海沉积物耗氧速率的时空分布特征和环境影响因素 被引量：3

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作者 朱若思 宋国栋 刘素美 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期16-26,共11页

沉积物耗氧(SOC)是海洋沉积物重要参数,是海底沉积物有机质矿化速率的重要表征参数,开展沉积物耗氧的研究有助于了解整个海洋的碳循环过程。陆架边缘海作为有机质矿化和埋藏最重要和最活跃的场所之一,在全世界已经受到广泛关注与研究,... 沉积物耗氧(SOC)是海洋沉积物重要参数,是海底沉积物有机质矿化速率的重要表征参数,开展沉积物耗氧的研究有助于了解整个海洋的碳循环过程。陆架边缘海作为有机质矿化和埋藏最重要和最活跃的场所之一,在全世界已经受到广泛关注与研究,但是对于具有海洋环境典型季节变化的中国边缘海区域,尤其是黄、渤海仍然缺乏相应的关注。本文使用整柱培养法,分别于2022年4月、7月和10月对黄、渤海沉积物耗氧进行研究,结果表明黄、渤海沉积物耗氧速率为7.11~17.33 mmol/(m^(2)·d)。黄海春季沉积物耗氧速率与渤海无显著差异(ANOVA,p> 0.05),夏季(ANOVA,p <0.01)和秋季(ANOVA,p <0.01)黄海沉积物耗氧速率低于渤海;黄海春季沉积物耗氧速率最高,秋季次之,夏季最小,渤海夏季和秋季接近,显著高于春季(ANOVA,p <0.05),温度和沉积物Chl a浓度是主要影响因素。同时,用沉积物耗氧速率来评估海底有机质矿化速率,并与初级生产力相比较,结果表明渤海海底有机质矿化与初级生产力的占比范围为42.8%~74.5%,是渤海碳循环的关键环节之一,黄海海底沉积物有机质矿化在黄海碳循环中作用不如渤海显著。本文系统研究了黄、渤海沉积物耗氧速率及其时空分布特征,探究了黄、渤海地区有机质矿化对初级生产力的贡献,为理解黄、渤海区域有机质矿化和埋藏提供理论支持。 展开更多

关键词 沉积物耗氧 有机质矿化 温度 沉积物Chla 黄、渤海

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中国陆架边缘海碳源汇的强度与控制因素

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作者 宋金明 袁华茂 +8 位作者 李学刚 曲宝晓 钟国荣 邢建伟 马骏 段丽琴 王启栋 戴佳佳 刘珊珊 《海洋学报》 北大核心 2025年第7期1-14,共14页

基于观测和大数据机器学习的研究表明,中国陆架边缘海(渤海、黄海、东海和南海)的年均碳汇强度为(-10.2±4.4)Tg/a。黄海、东海和南海北部全年吸收大气CO_(2),而渤海、南海南部和长江口沿岸向大气释放CO_(2)。东海碳汇最强,平均通量... 基于观测和大数据机器学习的研究表明,中国陆架边缘海(渤海、黄海、东海和南海)的年均碳汇强度为(-10.2±4.4)Tg/a。黄海、东海和南海北部全年吸收大气CO_(2),而渤海、南海南部和长江口沿岸向大气释放CO_(2)。东海碳汇最强,平均通量为(-10.5±4.5)Tg/a,黄海碳汇较小,为(-2.1±0.9)Tg/a。面积最小的渤海碳源为(+0.3±0.1)Tg/a,而面积最大的南海其碳源强度为(+2.0±0.9)Tg/a。从季节上看,冬季我国边缘海碳汇强度最大,为(-45.7±19.7)Tg/a,春季较弱,为(-16.9±7.3)Tg/a。而夏季和秋季我国边缘海整体为碳源,平均分别为(+11.9±5.1)Tg/a和(+9.9±4.3)Tg/a。中国陆架边缘海碳源汇强度平均不确定度为±43.0%(±4.4 Tg/a),比以往用局部海域观测数据导致的平均90.5%的不确定度,基于观测数据机器学习构建格点数据的估算结果不确定度降低了47.5%。海-气界面CO_(2)分压差的差异和由风速引起的CO_(2)交换速率差异是导致我国边缘海海-气界面碳源汇时空变化的关键,究其根本是源于水文动力、陆源输入、浮游生物群落及大洋跨陆架输送等多种因素和过程对我国边缘海海-气碳交换的控制作用。 展开更多

关键词 碳源汇强度 海气界面二氧化碳通量 控制因素 中国陆架边缘海

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外源微生物与生物有机质协同修复含油污泥研究

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作者 刘慧 丁海兵 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期101-111,共11页

本论文以山东东营某化工厂长期堆积的重污染含油污泥为研究对象,以外源微生物制剂和以麸皮、谷糠为代表的生物有机质为添加物,基于G-model追踪不同添加物对含油污泥中总石油烃(TPH)的降解率及降解速率的影响,考察不同添加物处理条件下... 本论文以山东东营某化工厂长期堆积的重污染含油污泥为研究对象,以外源微生物制剂和以麸皮、谷糠为代表的生物有机质为添加物,基于G-model追踪不同添加物对含油污泥中总石油烃(TPH)的降解率及降解速率的影响,考察不同添加物处理条件下含油污泥TPH的去除效果。结果表明:不含添加物的对照组含油污泥经过20 d处理后其TPH的降解率仅为3.98%,而添加外源微生物制剂、谷糠或麸皮后,降解率最高分别可达23.36%、28.64%和34.75%。外源微生物制剂协同生物有机质处理含油污泥,TPH的去除效果显著优于单独添加。麸皮与外源微生物制剂协同处理含油污泥能够达到TPH的最佳降解率41.05%。实现对含油污泥TPH最佳降解率的条件为含油污泥与麸皮的质量比为1∶0.5,外源微生物制剂添加比例为0.5%。在此条件下,TPH的平均降解速率k _(av)为0.26 d^(-1),是对照组k _(av)(0.00085 d^(-1))的306倍。TPH降解率较高的处理体系,其降解速率也较快。添加外源微生物制剂和生物有机质是加快去除含油污泥TPH的有效措施,但需要确定不同外源物质的最适当添加比例才能获得最佳处理效果;而要提高含油污泥TPH的降解率,需要不断改变含油污泥所处的外部环境和处理方式。 展开更多

关键词 石油烃 降解菌 生物修复 含油污泥

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葡萄牙栖盐田菌LLJ914的全基因组测序和比较基因组分析

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作者 李娟娟 刘子涵 +3 位作者 王雅楠 刘莉君 张晓华 于敏 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期51-65,共15页

栖盐田菌属细菌因具有较强渗透压耐受能力而备受关注。然而,目前对其适应高盐或其他海洋极端环境的机制尚未探明。为揭示分离自冲绳海槽热液区的葡萄牙栖盐田菌(Salinicola lusitanus)LLJ914与其同属菌株之间的遗传特征及代谢潜力的差异... 栖盐田菌属细菌因具有较强渗透压耐受能力而备受关注。然而,目前对其适应高盐或其他海洋极端环境的机制尚未探明。为揭示分离自冲绳海槽热液区的葡萄牙栖盐田菌(Salinicola lusitanus)LLJ914与其同属菌株之间的遗传特征及代谢潜力的差异,探究其在极端海洋生境下的适应机制。通过全基因组测序获得葡萄牙栖盐田菌LLJ914全基因组序列,选取同属其他菌株的基因组进行比较基因组学分析,探究栖盐田菌属各菌株及不同环境来源的葡萄牙栖盐田菌代谢潜力的差异。菌株LLJ914基因组大小为4781556 bp,GC含量为64.0%,共编码4229个蛋白,69个tRNA,12个rRNA。通过构建系统发育树,并进行平均核苷酸和平均氨基酸一致性分析,发现该菌株与马齿苋(Halimione portulacoides)内共生的葡萄牙栖盐田菌CR50^(T)亲缘关系最近。通过功能基因注释分析,发现葡萄牙栖盐田菌具有抵抗各种重金属的相关基因和利用甲基膦酸产生甲烷的phn基因簇;相比于植物内共生菌CR50^(T),菌株LLJ914基因组中包含更多与氨基酸和碳水化合物的运输代谢、能量生产和转换以及转录相关的功能基因。此外,菌株LLJ914基因组中还包含特有的与重金属抵抗、免疫防御及有氧呼吸相关的基因,这可能与其适应复杂极端的深海热液环境有关。本研究揭示了葡萄牙栖盐田菌LLJ914适应深海热液环境的遗传特征及代谢潜力,为更好地认识热液微生物的生态功能提供了参考。 展开更多

关键词 葡萄牙栖盐田菌 极端环境 热液区 冲绳海槽 全基因组测序 比较基因组分析

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浒苔降解过程中颗粒有机碳、氮释放及相关微生物种群丰度变化研究

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作者 赵苗苗 毕蓉 +6 位作者 李鸿妹 宋欣荣 黄圣荣 冯秀婷 张海龙 李莉 赵美训 《渔业科学进展》 北大核心 2025年第2期64-75,共12页

我国黄海海域已连续18年暴发浒苔(Ulva prolifera)绿潮,数百万吨浒苔在绿潮消亡阶段沉降入海并向海水中释放大量有机质。目前,对于量化浒苔降解过程中颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)、颗粒有机氮(particulate organic nitr... 我国黄海海域已连续18年暴发浒苔(Ulva prolifera)绿潮,数百万吨浒苔在绿潮消亡阶段沉降入海并向海水中释放大量有机质。目前,对于量化浒苔降解过程中颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)、颗粒有机氮(particulate organic nitrogen,PON)的释放及其微生物调控机制的相关研究亟待开展。本研究选择浒苔为对象,设置2种降解密度(1 g/L、5 g/L),研究90 d降解过程中的POC和PON浓度、POC︰PON及微生物丰度的变化特征,并探究微生物丰度与POC、PON浓度及其比值的相关关系。结果显示,90 d降解过程中POC浓度[1 g/L与5 g/L处理组峰值分别为(90.17±24.77)和(219.99±45.11)μmol/L]、PON浓度[1 g/L与5 g/L处理组峰值分别为(16.15±0.71)和(23.20±7.16)μmol/L]变化显著。POC、PON浓度随时间变化规律不同:前60 d,POC和PON浓度均先上升后下降;第60~90天,POC浓度持续下降约49%,而PON浓度上升约430%。浒苔降解初期POC︰PON升高,表明此时氮的释放滞后于碳;随后,POC︰PON下降,与微生物对氮的固定以及呼吸作用消耗碳有关。微生物丰度与POC、PON浓度显著相关,表明微生物对浒苔降解过程中POC、PON释放具有重要作用。降解密度对POC、PON浓度有显著影响,5 g/L处理组POC、PON浓度约为1 g/L处理组的2~3倍,且5 g/L处理组达到峰值所需时间较长。本研究厘清了浒苔降解过程中POC、PON的释放特征,明确了微生物丰度变化与POC、PON含量及二者比值变化的关系,为深入探究浒苔降解过程中微生物对POC、PON释放的调控机制以及POC、PON降解机制提供了研究基础。 展开更多

关键词 浒苔降解 降解密度 微生物丰度 颗粒有机碳 颗粒有机氮

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原位探究海水养殖浮漂破碎形成微塑料的特征

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作者 刘国顺 赵信国 +4 位作者 孙雪梅 朱琳 隋琪 魏曼曼 夏斌 《渔业科学进展》 北大核心 2025年第2期237-247,共11页

随着塑料制品在各个领域广泛应用,废弃塑料所形成的微塑料污染已成为全球性环境问题。在海洋环境中,微塑料污染尤为突出,特别是在海水养殖区。塑料海水养殖设施长期暴露在紫外线照射、波浪冲击、微生物侵蚀等因素下,逐渐破碎形成微塑料... 随着塑料制品在各个领域广泛应用,废弃塑料所形成的微塑料污染已成为全球性环境问题。在海洋环境中,微塑料污染尤为突出,特别是在海水养殖区。塑料海水养殖设施长期暴露在紫外线照射、波浪冲击、微生物侵蚀等因素下,逐渐破碎形成微塑料。尽管已有大量研究关注微塑料对海洋生物和生态系统的影响,但针对自然环境下塑料海水养殖设施破碎形成微塑料的规律研究较少。本研究通过自制的塑料破碎原位收集装置,监测并分析了海水养殖浮漂在自然环境下的破碎情况。结果显示,在37 d内,无浮漂组装置中微塑料丰度为(307.09±16.37)个/kg,浮漂组装置中微塑料丰度为(392.72±27.22)个/kg;收集的微塑料尺寸以小于0.5 mm为主,形状以纤维状为主,颜色以透明色为主。海水养殖浮漂在此过程中生成约(136.41±10.59)个微塑料,浮漂生成的微塑料形状以薄膜状为主,颜色以黑色为主。其中,有薄膜状微塑料(85.75±6.06)个,颗粒状(46.74±3.32)个,泡沫状(2.77±0.21)个,纤维状(1.16±0.96)个;黑色(95.42±6.87)个,透明色(40.10±3.46)个,其他颜色最少,有(0.90±0.22)个。该装置对海水养殖浮漂破碎形成的微塑料具有良好的收集效果。研究结果为评估和预测养殖浮漂对微塑料的生成、迁移及其生态风险提供基础数据和理论支持。 展开更多

关键词 微塑料 海水养殖浮漂 原位研究 微塑料形成

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南海台湾冷泉区可培养细菌的多样性研究

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作者 岳丽 李娟娟 +4 位作者 翟欣奕 王佳琦 卢慧莹 张晓华 于敏 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期175-184,共10页

南海冷泉由于其特殊的海洋环境特征蕴藏着大量独特的微生物资源。本研究聚焦南海台湾冷泉,旨在挖掘该冷泉环境中难培养细菌的资源,揭示其中可培养细菌的多样性。采用复苏固体培养基(FSPB)、复苏液体富集培养基(FSY)、SOB固体培养基(SOB)... 南海冷泉由于其特殊的海洋环境特征蕴藏着大量独特的微生物资源。本研究聚焦南海台湾冷泉,旨在挖掘该冷泉环境中难培养细菌的资源,揭示其中可培养细菌的多样性。采用复苏固体培养基(FSPB)、复苏液体富集培养基(FSY)、SOB固体培养基(SOB)、MMJS固体培养基(MMJS)和SPM固体培养基(SPM)5种培养基,对南海台湾冷泉不同样品中的微生物进行富集和分离培养,通过16S rRNA基因测序及系统发育分析鉴定菌株,比较分析分离自不同培养基及南海台湾冷泉不同样品的可培养细菌的多样性。本研究从南海台湾冷泉8个站位的海水、沉积物以及生物样品中分离鉴定菌株690株,这些菌株分属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的6个纲和39个属。变形菌门的γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)细菌占比最高,包含14个属,其中食烷菌属(Alcanivorax)为优势属。5种培养基中,仅MMJS和SPM分离获得4个门的细菌,FSPB和FSY未分离获得放线菌门细菌,SOB未分离获得厚壁菌门细菌。海水和沉积物样品中均能分离获得4个门的细菌,但生物样品中未分离获得厚壁菌门细菌。在纲水平上,γ-变形菌纲是三种样品中最丰富的细菌类群,其在海水样品中的相对丰度高于沉积物样品和生物样品。本研究利用5种不同的培养基,成功地从南海台湾冷泉中获得了大量可培养的海洋细菌,且不同培养基和培养手段展现出在分离海洋细菌上的异同。本研究为深入探究冷泉微生物的代谢特征及其在冷泉生态系统中的适应机制提供了菌株资源。 展开更多

关键词 南海 冷泉区 培养基 可培养细菌 多样性

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夏季北黄海养马岛养殖区溶解甲烷浓度、影响因素及海-气交换通量

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作者 周晨霞 温健文 +3 位作者 翟方国 宋昌远 宋国栋 张桂玲 《渔业科学进展》 北大核心 2025年第2期40-52,共13页

养殖海区是向大气中释放甲烷(CH_(4))的热点区域。本研究于2023年6月底、8月初和8月底对北黄海养马岛养殖区海域进行了3个航次调查,采集了表、底层海水样品,利用吹扫捕集-气相色谱法对样品进行分析测定,以认识夏季养殖区海水中溶解CH_(4... 养殖海区是向大气中释放甲烷(CH_(4))的热点区域。本研究于2023年6月底、8月初和8月底对北黄海养马岛养殖区海域进行了3个航次调查,采集了表、底层海水样品,利用吹扫捕集-气相色谱法对样品进行分析测定,以认识夏季养殖区海水中溶解CH_(4)的分布特征并估算其海–气交换通量。结果显示,夏季养马岛养殖区海域表、底层溶解CH_(4)浓度范围分别为3.32~25.29 nmol/L和4.13~33.29 nmol/L,受沉积物释放的影响,底层溶解CH_(4)浓度整体高于表层。受陆源输入、物理过程、生物活动等因素的影响,CH_(4)的水平分布具有明显的空间差异性,其中,近岸河口处CH_(4)浓度明显高于远岸海域,贝类养殖区明显高于非养殖区。室内受控培养实验和现场调查结果显示,浮游植物产CH_(4)等有氧产生过程是夏季该海域表层富氧水体中过剩甲烷ΔCH_(4)的来源。夏季3个航次的表层海水CH_(4)的平均饱和度分别为(364±201)%、(499±212)%和(402±134)%,均处于过饱和状态,同时利用W2014公式估算出养马岛养殖区海域夏季表层海水CH_(4)的海-气交换通量为(18.87±28.82)μmol/(m^(2)·d),表明夏季该海域是大气CH_(4)的净源。 展开更多

关键词 养马岛养殖区 甲烷 水产养殖 海-气交换通量

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中国边缘海春季沉积物中古菌的群落结构及空间分布特征

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作者 胡立武 刘金梅 +1 位作者 任高杨 刘吉文 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期73-88,共16页

针对当前对海洋沉积物中古菌分布规律和生态功能认知不足的问题,本研究旨在深入探究中国边缘海沉积物中古菌的群落组成及其空间分布特征。通过基于古菌16S rRNA基因的扩增子高通量测序,分析黄海、东海和南海3个海域的古菌群落组成差异,... 针对当前对海洋沉积物中古菌分布规律和生态功能认知不足的问题,本研究旨在深入探究中国边缘海沉积物中古菌的群落组成及其空间分布特征。通过基于古菌16S rRNA基因的扩增子高通量测序,分析黄海、东海和南海3个海域的古菌群落组成差异,并通过中性群落模型和网络分析,探究古菌的群落构建机制及菌群共现关系。东海古菌群落α多样性最高,其Shannon指数和丰度覆盖估计度(Abundanced-based coverage estimator,ACE)指数均显著高于南海(P<0.01)和黄海(P<0.01)。非度量多维尺度分析表明,古菌群落在不同海区呈现明显的区域性分布特征。在门水平上,泉古菌门(Crenarchaeota,占比59.4%)和纳古菌门(Nanoarchaeota,占比15.0%)是所有样品中最具优势的古菌类群。Nitrosopumilales(即Marine groupⅠ,MG-Ⅰ)在泉古菌门中占比最高。进一步对MG-Ⅰ进行更为详细的分类学注释发现,研究区域的MG-Ⅰ隶属多个进化分支,其中Nitrosopumilus是近海沉积物中MG-Ⅰ的绝对优势属,且MG-Ⅰ中84.1%的Nitrosopumilus均为Alpha亚类。中性群落模型结果表明,中国边缘海沉积物中古菌群落的构建主要受随机性过程的影响,其中,南海古菌的物种扩散显著高于其他两个海域。共现网络结果表明,东海的古菌网络结构最为复杂,黄海的古菌网络结构最简单。中国边缘海不同海域中古菌类群的多样性和空间分布存在着显著差异,这可能受到环境因子(温度、盐度和营养盐等)、地理距离以及微生物之间的共现关系等多种因素的共同影响。本研究对于加深理解海洋沉积物中古菌分布模式及其演化规律具有重要意义。 展开更多

关键词 古菌 群落结构 群落构建 中性群落模型 中国边缘海 高通量测序

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两种鳞足螺螺片主要成分与结构特征研究

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作者 张文宇 郑成 丁海兵 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第4期828-839,共12页

本研究通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观察、X射线电子能谱(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDS)分析、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer)分析和氨基酸组成分析等手段对采集... 本研究通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观察、X射线电子能谱(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDS)分析、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer)分析和氨基酸组成分析等手段对采集自印度洋深海环境龙旂热液区的黑色鳞足螺和天成热液区的白色鳞足螺螺片进行了详细的结构和成分对比分析。结果表明:两种鳞足螺螺片主要组成成分均为蛋白质和水,并且螺片的透明度越低其含水率越低。黑色鳞足螺螺片的透明度越低其蛋白质摩尔分数越低;而白色鳞足螺螺片的透明度越低其蛋白质摩尔分数越高。黑色和白色鳞足螺螺片中大部分种类的氨基酸摩尔分数近似,但两种含硫氨基酸半胱氨酸和甲硫氨酸摩尔分数差异较大。SEM观察的结果表明,两种鳞足螺螺片均由层状组织分布致密且接触海水的外层、层状组织分布非常稀疏且接触组织的内层和两者之间层状组织较为稀疏的中间层构成。EDS能谱分析的结果表明,S元素分布于螺片的整个横截面;Fe、O、N元素在黑色鳞足螺和白色鳞足螺螺片中的分布差异显著。在黑色鳞足螺螺片中N、O和Fe在其外层和内层组织的部分区域存在分布空白,而在白色鳞足螺螺片中这3种元素在其内层和外层组织均有分布,在中间层没有分布。硫单质是鳞足螺螺片中硫的存在形式之一。鳞足螺螺片中的S和Fe可形成不同价态的化合物;含硫氨基酸能与Fe形成的多种类型化合物或复合物。Fe和S在螺片中的存在形式与鳞足螺的栖息环境密切相关。本研究对进一步探究海洋中(特别是深海极端环境中)硫、铁生物矿化物的形成机制具有重要意义。 展开更多

关键词 生物矿化 鳞足螺 印度洋热液区 氨基酸 铁硫化合物

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