李玉林,罗明坤,冯冰冰,朱文彬,傅建军,梁政远,解旭东,缪凌鸿,董在杰
2024, 33(2):285-296. DOI: 10.12024/jsou.20230404158
摘要:为探讨苏南地区美洲鲥养殖群体的种质资源现状及遗传多样性水平,采用15个微卫星标记和线粒体D-loop序列,对7个不同群体:镇江丹徒(Dtq)、镇江扬中(Yzq)、苏州张家港(Zjg)、苏州相城(Xcq)、南通中洋(Zyq)、常州滆湖(Ghq)和常州武进(Czq)共计210尾个体进行群体多样性分析。结果显示,15个SSR位点中除Asa-12外,其余位点均表现为高度多态性(PIC>0.5)。其中,7个群体期望杂合度(He)为0.615~0.758,多态信息含量(PIC)为0.568~0.723,两者均以Zjg群体最高。D-loop序列共检测到32个变异位点,定义了20个单倍型,其中Zjg群体单倍型最多(11个)。7个群体的单倍型多样性、核苷酸多样性指数分别为0.618~0.945、0.003~0.008。基于SSR和D-loop序列的遗传距离分析,发现Ghq群体和Zyq群体的Nei's遗传距离(0.058)和K2P遗传距离(0.003)最近,低于其他群体间的遗传距离(分别为0.073~0.397和0.003~0.006)。综合分析,发现7个美洲鲥群体的遗传多样性较为丰富,而群体间遗传变异程度不高,基因流Nm
2024, 33(2):297-307. DOI: 10.12024/jsou.20230304116
摘要:性类固醇激素与生物生殖、配子排放以及性腺发育密切相关,Srd5a1基因在性类固醇激素合成过程中扮演重要角色。为了探究性类固醇激素合成相关酶基因Srd5a1对雌性三角帆蚌卵巢发育的影响,应用RACE克隆得到了该基因全长cDNA序列,通过实时荧光定量(qRT-PCR)、原位杂交技术以及不同浓度17β-雌二醇(E2)和17α-甲基睾酮(MT)激素处理来探究基因的表达特性。结果显示,Srd5a1 cDNA全长2 224 bp,包括446 bp 5'-UTR、953 bp 3'-UTR和825 bp ORF,编码274个氨基酸。Srd5a1基因在性腺中的表达呈二态性,在卵巢中表达量更高;且在卵巢排放期的表达量最高,极显著高于其他各时期。原位杂交结果显示,Srd5a1基因在卵巢卵母细胞、卵泡以及精巢精母细胞中有表达。不同浓度E2和MT处理24 d后,Srd5a1基因的表达发生了变化。综上,Srd5a1基因可能在雌性三角帆蚌卵巢卵母细胞发育成熟和配子排放中发挥一定作用,对探索三角帆蚌性腺生长发育具有重要意义,同时为实现三角帆蚌单性化养殖提供理论参考价值。
2024, 33(2):308-316. DOI: 10.12024/jsou.20230504188
摘要:为了探究暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)组织内河鲀毒素(Tetrodotoxin,TTX)含量与含毒组织电压门控钠离子通道基因表达特征。分别采用酶联免疫法(ELISA)测定暗纹东方鲀肝脏、心脏等8个组织TTX含量,实时荧光定量(RT-qPCR)方法检测电压门控钠离子通道α亚基基因家族成员scn1aa,scn1ab,scn4aa,scn4ab,scn5aa,scn5ab,scn8aa,scn8ab(以下简称“电压门控钠离子通道基因”)在各组织中的相对表达特征。结果显示:各组织中TTX含量由高到低为脑(9.521±2.816) μg/g、心脏(4.271±1.129) μg/g、鳃(1.586±0.527) μg/g、肌肉(1.494±0.938) μg/g、肝脏(0.913±0.206) μg/g、皮肤(0.902±0.235) μg/g、肠道(0.894±0.215) μg/g和眼(0.864±0.287) μg/g,脑、心脏组织为弱毒性,肝脏、皮肤、肌肉、眼、肠道、鳃组织为微毒性。RT-qPCR结果显示scn1aa、scn1ab、scn4ab、scn5aa、scn5ab、scn8aa、scn8ab基因均在肝脏组织的相对表达量最高,scn4aa基因仅在肌肉组织表达,皮肤组织仅有scn4ab基因表达,且scn4ab基因在所有检测组织中均有表达,表达具有广泛性。钠离子通道基因在斑马鱼和暗纹东方鲀组织表达特征存在差异。
2024, 33(2):317-326. DOI: 10.12024/jsou.20231204372
摘要:本研究探究了aldh3a2a在斑马鱼色素细胞发育中的意义及其对醛代谢和肝脏健康的影响。利用CRISPR/Cas9技术,成功构建aldh3a2a敲除纯合突变家系,导致黑色素细胞、黄色素细胞和虹彩细胞数量减少,csf1ra、pnp4a、itk下调,黑色素合成通路关键基因mitfa、tyrp1b和kita下调。转录组分析揭示了基因表达谱系的变化,差异基因scd、lpla和aox5在类固醇生物合成途径中下调,指示aldh3a2a对类固醇生物合成的关键作用。对视黄醇代谢通路的转录组分析和qpcr联合研究结果表明,aldh3a2a可以调控raldh2、rxrab以及aox5,表明其对视黄酸受体的信号传导有一定影响,同时aldh3a2a可以调控钾离子通道蛋白kcns3b,指示其对色素细胞的影响与钾离子信号传导有关。GO和KEGG富集分析发现突变体的细胞周期、同源重组、RNA降解、RNA转运、p53信号通路、真核生物核糖体生物发生、DNA复制、碱基切除修复、氨基酰基-tRNA生物合成、细胞质DNA传感通路、类固醇生物合成、错配修复、类固醇激素生物合成和醛酸盐代谢等通路也有着广泛影响。此外,aldh3a2a基因敲除会导致体内醛积累明显,产生细胞毒性进而引发肝脏体积异常增大、肝脏内出现空泡,体质量增加的表征,类似于Sjögren-Larsson综合征的症状,揭示了aldh3a2a在斑马鱼体内的作用及其与人类遗传疾病的相关性,将有助于更深入地了解其在斑马鱼和人类中的功能和潜在的治疗靶点。
2024, 33(2):327-340. DOI: 10.12024/jsou.20230404164
摘要:通过养殖实验和摄食过程摄像技术,首先研究了中华绒螯蟹幼蟹、早期成蟹,亚成体和成体的摄食行为差异,评价了不同发育阶段和不同性别中华绒螯蟹的摄食行为、摄食响应时间和摄食率差异,然后进一步比较了不同发育阶段中华绒螯蟹对冰鲜鱼、配合饲料、玉米和螺蛳的摄食选择性。结果表明:中华绒螯蟹的摄食行为可分为探索、定位、试探和摄食这4个阶段,其中探索和摄食耗时较长;就探索阶段的耗时和摄食响应时间而言,幼蟹和早期成蟹的雌体显著短于雄体,而亚成体和成体阶段雄体显著短于雌体;就摄食而言,各发育阶段雌体的摄食耗时均高于雄体;就摄食率而言,中华绒螯蟹摄食率随着发育阶段的增加呈现显著下降趋势,而雌雄蟹间无显著差异;就不同饵料的摄食选择性结果而言,不同发育阶段的中华绒螯蟹对不同饵料的首次摄食频率从高到低顺序均是冰鲜鱼>配合饲料>玉米>螺蛳;雌、雄成蟹对冰鲜鱼和配合饲料的摄食响应时间均无显著差异,但均显著低于对玉米和螺蛳的。综上,不同发育阶段和不同性别中华绒螯蟹的摄食行为存在显著差异,亚成体阶段是雌、雄中华绒螯蟹摄食行为发生转变的重要发育阶段,成蟹优先摄食冰鲜鱼与配合饲料。
2024, 33(2):341-351. DOI: 10.12024/jsou.20230604260
摘要:为探究雅罗鱼杂交种“雅龙1号”及其亲本达里湖瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii,母本)和新疆额尔齐斯河高体雅罗鱼(Leuciscus idus,父本)的耐碱性能,对3种实验鱼进行了为期7 d的50 mmol/L NaHCO3碱度胁迫实验,并对参与渗透压调节、氨代谢等与耐碱性能显著相关的几个生理指标及其对应基因表达进行了比较研究。结果发现,具有极强耐碱性能的母本鳃组织的钠-钾ATP酶(NKA)活性及其基因表达量(ATPase α1-like和ATPase α3)均高于杂交种,显著高于父本;血清碱性磷酸酶(AKP)活性及其鳃基因表达量(alpl)均极显著低于其他两种鱼,表明母本可能通过AKP去磷酸化作用,调控NKA酶活性,参与高碱胁迫下的渗透压调节。氨代谢相关指标检测发现,母本的血氨(Amon)及尿素氮(BUN)含量均极显著低于其他两种鱼,而血清谷氨酸脱氢酶(GDH)和谷氨酰胺合成酶(GS),以及鳃相关基因表达量(glud、glul、Rhbg和Rhcg1)大部分高于杂交种,均显著高于父本,表明母本通过合成氨中间代谢物以及提高氨转运蛋白活性的方式消耗体内的氨。综上所述,这些生理指标与母本极强的耐碱性能显著相关,且较好地遗传给了其杂交子代“雅龙1号”。本研究结果为鱼类耐碱性能的综合评价提供了理论依据,为雅罗鱼耐碱新品种选育及良种申报奠定了工作基础。
高美荣,邓洪刚,邢明威,加晶,周广航,龙菲平,吴星宇,王谝,隋丽英
2024, 33(2):352-360. DOI: 10.12024/jsou.20230104065
摘要:本研究以商业化生产的湛江等边金藻、三角褐指藻和破囊壶菌干粉为强化剂,探究其对高密度卤虫幼体短期营养强化的条件,并在最适条件下分别强化美国大盐湖和乌兹别克斯坦咸海两个品系的卤虫幼体,探究两种单胞藻和破囊壶菌对不同品系卤虫n-3高不饱和脂肪酸(n-3 HUFA)的强化效果。结果表明,利用湛江等边金藻,在不同强化剂量(0.05、0.1、0.15和0.2 g/L)和不同强化时间(12、18和24 h)条件下进行高密度卤虫强化(150、200和250 ind./mL),强化后卤虫存活率均在85%~90%,且随强化时间的延长和强化剂量的增加,卤虫个体体长和总生物量有所增加。考虑到育苗场对卤虫个体大小的要求和可操作性,建议卤虫幼体最佳强化密度为150~200 ind./mL,微藻强化剂量为0.1~0.2 g/L,强化时间为12~24 h。卤虫n-3 HUFA强化效果与强化剂种类和卤虫品系密切相关。对于大盐湖卤虫而言,强化三角褐指藻和湛江等边金藻强化的卤虫幼体EPA含量分别为7.39 mg/g dw和3.20 mg/g dw,与初孵卤虫EPA含量1.63 mg/g dw相比显著增加;对于咸海卤虫幼体,与初孵卤虫EPA含量14.35 mg/g dw相比,两种单胞藻强化的卤虫幼体EPA有所增加(分别为17.59 mg/g dw和17.26 mg/g dw),这与咸湖卤虫幼体中较高的EPA本底含量有关。强化两种单胞藻对两个品系卤虫的DHA含量没有显著提升作用,但破囊壶菌强化咸海卤虫幼体的DHA含量达到2.31 mg/g dw,这与破囊壶菌本身较高的DHA含量(115 mg/g dw)有关。本研究为开发单胞藻营养强化剂和高密度短期卤虫营养强化技术在水产育苗中的应用提供了数据参考。
2024, 33(2):361-370. DOI: 10.12024/jsou.20230904310
摘要:以遗传多样性高、生长快的江苏滆湖、江苏建湖和安徽芜湖3个克氏原螯虾优异种质群体进行双列杂交试验,得到6个杂交组[滆湖♀×建湖♂(GJ)、建湖♀×滆湖♂(JG)、滆湖♀×芜湖♂(GW)、芜湖♀×滆湖♂(WG)、建湖♀×芜湖♂(JW)、芜湖♀×建湖♂(WJ)]和3个自交组[滆湖♀×滆湖♂(GG)、建湖♀×建湖♂(JJ)、芜湖♀×芜湖♂(WW)],对9个组合生长性能和生态适应性比较分析,结果表明:(1)养殖周期内,WW和JJ组合雌雄个体体质量特定增长率、增重率均显著大于其余组合;除GJ和JG外其余组合雄性个体体质量特定增长率、增重率显著大于雌性,3—5月各杂交组生长性状均未见杂种优势;(2)随养殖时间的增加,9个群体克氏原螯虾头胸甲长/体长、腹部长/体长变化明显,头胸甲长/体长逐渐增加,腹部长/体长逐渐减小且5月雌雄个体间出现分化,雌性腹部长占比显著大于雄性。头胸甲宽/体长、腹部宽/体长、尾节长/体长仅4月有明显增加;(3)干露24 h各组虾开始出现死亡,48 h各组存活率出现显著分化,48 h时WW组合存活率显著大于其余组合,GJ和JG两个正反交组在耐干露能力方面呈现出杂种优势。本研究发现克氏原螯虾种质混杂一定程度限制了生长性状杂种优势,但抗逆性表现出杂种优势,适当杂交再选育是重要的育种策略,克氏原螯虾生长和腹部长占比呈明显雌雄二态性,单性育种也是重要方向。
2024, 33(2):371-379. DOI: 10.12024/jsou.20230304134
摘要:实验以坛紫菜野生型品系(W,♀)和红色突变体(R,♂)杂交产生的杂合丝状体为材料,构建由240个株系组成的双单倍体(Doubled haploid,DH)群体,随后对DH群体的叶状体颜色与长度、宽度、叶片厚度、原生质体大小和细胞壁厚度5个数量性状的相关性进行分析。结果显示,在不同颜色组中(野生色组和红色组),5个性状的表型值均呈正态分布。各性状的变异系数为10.02%~43.73%,其中长度的变异系数最大。不同颜色组间,每个性状表型值呈极显著差异(P<0.01),相比野生色组,红色组的长度更长、宽度更窄、叶片更薄、原生质更小、细胞壁更薄。其中颜色与各性状的相关性程度:叶片厚度>细胞壁厚度>原生质体大小>长度>宽度。另外,各性状的遗传力均表现为长度>原生质体大小>叶片厚度>细胞壁厚度>宽度,且野生色组高于红色组。不同颜色组控制同一经济性状的基因对数不同,且控制长度性状的基因对数差异最大。本研究为开展坛紫菜复合经济性状新品种培育提供参考。
2024, 33(2):380-388. DOI: 10.12024/jsou.20230304122
摘要:为筛选可抑制水产养殖中产土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(2-MIB)的链霉菌生长能力的益生菌,以嗜热一氧化碳链霉菌、蓝微褐链霉菌和玫瑰黄链霉菌为指示菌株,进行抑菌活性筛选,并对具有抑菌活性菌株进行鉴定。共筛选获得8株拮抗菌,结果表明其中2株为地衣芽孢杆菌,6株为枯草芽孢杆菌。所筛菌株对供试链霉菌的生长均有抑制作用,其中2株可抑制嗜热一氧化碳链霉菌和玫瑰黄链霉菌的生长,另外6株对嗜热一氧化碳链霉的生长有抑制作用。筛选出的8株细菌可作为防控土腥味的益生菌,为生物控制和去除水产养殖中的土腥味提供了理论参考和实践依据。
2024, 33(2):389-397. DOI: 10.12024/jsou.20230304124
摘要:原肌球蛋白(Tropomyosin,TM)被认为是甲壳类和贝类的主要过敏原,为了应对与日俱增的甲壳类和贝类过敏风险,以凡纳滨对虾的TM富集液为抗原免疫BALB/c小鼠,通过杂交瘤细胞融合技术筛选获得1株凡纳滨对虾过敏原TM的单克隆抗体细胞株2F8,并利用ELISA、Western blot、生物信息学等方法对2F8单抗进行免疫学特性分析,确定其效价、特异性、抗体亚型、结合区域,以TM的特异性单抗2F8和兔多抗构建双抗夹心胶体金试纸条分析单抗2F8的应用可行性。结果显示,单抗2F8的抗体亚型为IgG1型、效价为1.28×105,抗体与TM抗原的IC50值为20.21,亲和力高;纯化的单抗2F8可以特异性识别甲壳类、贝类和鱿鱼的主要过敏原TM,存在3个潜在的TM抗原结合区域AA0-31,AA38-43和AA58-67。制备的试纸条检测结果显示,该试纸条可在10 min内目测5 ng/mL的凡纳滨对虾TM(相当于12.5 μg/kg),且可用于甲壳类和贝类肌肉中TM的检测,研究表明所制备的2F8单抗亲和力高,可用于虾蟹贝和鱿鱼中的过敏原TM的鉴定与检测,具有较好的应用价值。本研究为过敏原TM的鉴定和检测提供了重要生物材料,也为今后TM的快速检测试剂盒开发提供了技术支持。
丁经祥,栗斌,郑海粟,刘金林,吴庭健,刘富财,张晟曼,何培民
2024, 33(2):398-408. DOI: 10.12024/jsou.20220303760
摘要:为研究苏州城区河道大型水生生物时空分布特征,于2020年5月开始,对苏州古城区主要河道23个断面的大型水生生物及水质指标进行为期1年监测,分析其理化因子时空分布差异,并探讨与大型水生生物相关的影响因素,体现苏州河道水质恢复程度。结果表明,水温、pH、溶解性总固体、电导率、溶解氧、透明度与氨氮在不同月份间呈显著性差异,总氮和总磷在不同月份间具有极显著性差异。研究期间苏州城市河道中共检出5种沉水植物、10种大型底栖无脊椎动物和7种鱼类。其中沉水植物辛普森指数最高,结构最均匀,各断面中沧浪亭桥玛格列夫指数最高,物种最丰富。有无沉水植物分组间流速呈显著性差异,总氮、氨氮存在极显著差异。有无大型底栖无脊椎动物的河道在流速、水深、透明度和溶解氧间存在极显著性差异。按是否存在鱼类对比,水质指标均无显著性差异。冗余分析(RDA)结果也表明,氨氮、水温、溶解氧和透明度是影响城区河道大型水生生物分布的主要水质指标。
2024, 33(2):409-423. DOI: 10.12024/jsou.20230304123
摘要:为了开展上海海岸带演变及生态系统服务价值(Ecosystem service value,ESV)变化研究,实验基于1990、2000、2010和2020年Landsat遥感影像数据,分析上海海岸带岸线长度变化特征;结合Globe Land 30的数据,利用空间分析,开展1990—2000年、2000—2010年和2010—2020年等3个时期内土地变化和土地转移研究;在此基础上,构建上海海岸带ESV模型,厘清2000—2020年上海海岸带ESV时空变化特征。结果表明:1990—2020年间,受人类活动和自然因素影响,上海大陆岸线长度呈先增加后缓慢减小到再增加的变化趋势,崇明岛岸线减少,长兴岛和横沙岛岸线长度增加。同时,由于人类活动强度和沿海工程力度加大,海岸带土地利用面积变化显著,耕地和建设用地增多。此外,由于土地扩建,研究期间上海海岸带呈ESV增加趋势,但其湿地ESV在2010—2020间下降28.59%。就空间分布而言,上海海岸带ESV从中高值区域逐渐向低和极低区域转变,到2020年,单位面积ESV极高地区已基本消失。城市进程中建设用地的开发和沿海湿地生态系统的减少是造成上海海岸带ESV变化的主要原因。本研究可为服务上海市指导海岸带环境管理以及可持续发展提供科学依据和决策支持。
2024, 33(2):424-432. DOI: 10.12024/jsou.20230704278
摘要:基于2013—2022年春季和秋季在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源调查数据,综合考虑鱼类的种类组成、耐受程度、营养结构、繁殖习性等生态参数和属性,采用鱼类生物完整性指数(Fish-index of biotic integrity,F-IBI),评价了海州湾生态系统健康状况及其变化趋势。结果表明,海州湾春季和秋季的鱼类生物完整性指数各保留8个评价指标。海州湾春季和秋季的F-IBI得分分别为18~51和24~54。从健康等级来看,春季海州湾生态系统基本在“一般”及以上水平,秋季海州湾则在“一般”上下波动。总体上,春季海州湾生态系统的健康状况较好,鱼类生物完整性指数在波动中呈逐渐下降的趋势。整体来看,海州湾鱼类资源状况不佳,高耐污鱼类和杂食性鱼类所占比例有所增加,渔业资源承受过度捕捞、气候变化等多方面的压力,亟须采取科学有效的措施保护和修复海州湾的渔业资源及生态系统。
2024, 33(2):433-443. DOI: 10.12024/jsou.20230304109
摘要:群落内近缘物种如何共存是群落生态学的核心研究内容之一,三门湾及邻近海域百陶箭虫和肥胖箭虫的共存格局仍未知。为阐明三门湾及邻近海域百陶箭虫和肥胖箭虫共存关系,根据三门湾及邻近海域百陶箭虫、肥胖箭虫及环境调查数据,利用广义加性模型(Generalized additive models,GAMs)分析了百陶箭虫、肥胖箭虫与环境因子之间的关系,同时利用零模型检验了百陶箭虫和肥胖箭虫之间的共存格局。结果表明:百陶箭虫分布与温度、桡足类密度和浮游植物密度显著相关,肥胖箭虫与温度、桡足类密度、水深和盐度显著相关。百陶箭虫和肥胖箭虫间四季Pianka实测值与模拟值之间的差异不显著,表明百陶箭虫和肥胖箭虫之间呈随机分布状态,竞争作用和生境过滤作用共同制约二者的分布。此外,百陶箭虫和肥胖箭虫在时间和空间上发生了生态位的分化,而食物组成是否具有差异仍需进一步研究。
李冬佳,李国东,熊瑛,仲霞铭,张琥顺,宋大德,杨帆,康中杰,吴晓睿,王淑艳,梁龙
2024, 33(2):444-451. DOI: 10.12024/jsou.20230404163
摘要:2020年我国伏季休渔期间中国毛虾限额捕捞试点在黄海海州湾实施,2021年该限额捕捞项目继续实施,在此背景下探究夏季海州湾中国毛虾资源分布对其限额捕捞精细化管理至关重要。首先基于2021年海州湾中国毛虾限额捕捞期间北斗渔船监控系统(Vessel monitoring system,VMS)数据提取得到各毛虾张网渔船所有捕捞网位点及其捕捞努力量,然后运用具有噪声的密度聚类(Density-based spatial clustering of application with noise,DBSCAN)算法进一步识别含有捕捞产量的网位点,从而探究夏季海州湾中国毛虾资源分布格局。结果显示,含有产量的网位点识别率为97.18%,表明DBSCAN算法能精准识别含有产量的捕捞网位点。含有产量的网位点共有898个,空间上呈聚集性分布。依据捕捞努力量情况探究得到中国毛虾资源主要分布在120°00'E~120°15'E,34°43'N~34°48'N和119°47'E~119°53'E,34°36'N~34°43'N。本研究思路可作为其他渔业捕捞活动中运用VMS数据提取含产量捕捞网位点的科学参考。
2024, 33(2):452-463. DOI: 10.12024/jsou.20230404160
摘要:为了探究阿根廷滑柔鱼肌肉组织能量积累特性及对生殖能量投入的影响,利用组织能量密度测定技术测定胴体、头腕和肉鳍等肌肉组织能量密度,分析雌雄性个体肌肉组织相对能量积累及与性腺指数关系,用于验证肌肉组织能量积累变化及其在生殖投入上的雌雄差异。结果显示,雌雄个体肌肉组织能量密度平均值均以肉鳍组织最高,分别为(21.32±1.13)和(21.56±0.97) kJ/g;胴体次之,分别为(21.15±0.69)和(21.13±0.79) kJ/g;头腕最低,分别为(20.64±0.73)和(20.66±0.70) kJ/g;雌性个体的胴体、头腕和肉鳍平均能量积累占比分别为51.37%±4.77%、37.42%±4.44%和11.21%±1.62%;雄性个体的分别为46.80%±5.42%、42.67%±6.05%和10.53%±2.03%。仅雌性个体胴体和头腕的相对能量积累在不同性腺成熟度之间存在显著差异。线性混合模型结果显示,雌性个体胴体和头腕的相对能量积累分别与性腺指数呈显著的负相关和正相关关系,而雄性个体各肌肉组织的相对组织能量与性腺指数没有显著函数关系。结果表明,阿根廷滑柔鱼雌雄性个体的肌肉组织能量密度均以肉鳍的最高,胴体是最大的能量积累单元;雌性个体肌肉组织能量可能参与性腺组织的生长发育,雄性个体则保持稳定的肌肉组织能量。
2024, 33(2):464-479. DOI: 10.12024/jsou.20230704272
摘要:全球变暖会对舟山沿岸上升流的驱动机制产生深远影响,继而作用于海域内的生态环境及渔业资源发生的变迁。使用三维海洋数值模型FVCOM,模拟研究了热通量、风场等气候环境因子变化下舟山沿岸上升流区夏季水动力及环境因子的分布特征。通过引入跃变检验方法来评估全球变暖对过去三十多年来舟山及其邻近海域的夏季海表温度的影响,发现在2016年前后发生了明显的跃变,跃变后海表温度相对于跃变前升高了约1℃;热通量分析结果显示:春季云量减小短波辐射增加,导致的海水热含量增加是夏季海水升温的重要原因;风速的时空变化表明舟山海域7月风速在近几十年有减弱的趋势。通过构建气候环境因子变化的敏感性数值模型实验探究了舟山沿岸上升流水动力的演变机制,结果表明:海气热通量增加导致的表层海水吸热及平流热输运增加引起的海水层化加强会使得底层海水不易抬升;夏季风应力的减弱削弱了长江冲淡水低盐水舌的离岸扩展,导致上升流区上层海水的层化减弱,从而加强中下层海水向岸爬升,增加沿岸上升流的强度。
2024, 33(2):480-492. DOI: 10.12024/jsou.20230404138
摘要:根据2002、2004、2008、2010、2012和2016年白令海陆坡海域底层拖网的资源调查数据,探讨了白令海大陆坡头足类优势种及其空间分布与环境因子的关系,分析了白令海陆坡头足类的群落组成,量化了其资源丰度(以CPUE表征)在经纬度上的分布情况,并通过生态学方法对头足类群落多样性进行了研究。结果显示,调查共鉴定头足类20种,分别隶属于3目9科15属。在纬度上,CPUE最高值(0.78 kg/km2)出现在55oN;经度上除了在166.5oW、171.5oW和177.5oW附近CPUE值超过1.0 kg/km2外,其余经度均稳定在0.3~0.7 kg/km2之间。优势种为贝乌贼、水蛸、加利福尼亚面蛸、光滑深海蛸和太平洋僧头乌贼,并且优势种的分布在空间上存在一定的差异,172oW以东的站点头足类以优势种为主,优势种以外的其他种类分布较少,而在172oW以西的站点中,除了贝乌贼和水蛸资源丰度占比较高外,非优势种的其他头足类占比也较高。GAM分析表明经度、纬度、深度、底层水温和表层水温是影响大多优势种资源丰度的重要因子,聚类分析结果显示不同区域存在两大集群,不同集群之间群落多样性指数存在较大的差异。
2024, 33(2):493-508. DOI: 10.12024/jsou.20230604213
摘要:海洋食物网是海洋生态系统运行的核心机制之一,其复杂性和多维度稳定性保障了生态平衡、促进能量流动和物质循环,并且对生物多样性的维系至关重要。人类活动如过度捕捞、污染排放等可能对食物网结构造成干扰,进而影响到整个海洋生态系统的生产力和服务功能。同时,随着气候变暖和海洋酸化等全球变化进程的推进,食物网的结构和功能可能会发生改变,这不仅影响现有生态系统的动态平衡,还关系到未来海洋生态系统的适应能力和恢复潜力。本文梳理了食物网结构稳定性在不同维度的概念,总结稳定性与复杂性之间的内在联系。通过综述不同类型干扰如何作用于海洋食物网,从网络重构、物种更替、群落演变等角度揭示食物网在应对干扰时的适应机理。最后指出了当前海洋食物网研究过程中存在的局限性,例如数据获取难度大、食物网模型对动态过程的模拟不足以及种群功能界定的精度不够等问题,为未来海洋食物网研究提供改进方向。
2024, 33(2):509-520. DOI: 10.12024/jsou.20230504195
摘要:针对固定在钢框架上的平面网衣水动力特性进行研究,基于SACS,采用有限元Member单元建立网衣水动力荷载计算模型,利用参考文献中分别使用有限元Truss单元和Beam单元所建立模型的计算结果对该模型进行了验证。通过对比得出,在SACS中所建立的平面网衣数值模型可以较为准确地计算网衣在波流下的水动力,初步证明了在SACS中建立大型钢结构养殖网箱+固定式海上风力机融合结构模型的可行性。进一步采用该数值计算模型对不同波流工况下网衣结构的水动力荷载进行计算,分析不同流速、波高和波周期下网衣受力的分布规律。由计算结果可知,随着海流流速、波高的减小和波周期的增大,网衣受到的水动力荷载呈现出逐渐减小的变化趋势,其中波周期的影响尤为显著,由于该参数的影响使得指定位置节点水动力荷载误差达80%;另外,波流作用下网衣结构受到的水动力荷载,最大受力位于网衣顶端两侧位置,波高对网衣上部受力影响更大。这些结果可为融合结构中网箱部分的设计提供参考。
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