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石珊瑚骨骼对重建古海洋古气候环境,评估珊瑚礁对未来气候变化、海洋酸化的响应和反馈,辨识现存造礁石珊瑚种属及其演化途径有着十分重要的作用和意义。为了更好地认知造礁石珊瑚骨骼特征,在三亚海域采集了常见的造礁石珊瑚——鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis,通过扫描电镜(结合EDS能谱仪)、红外分光显微镜分析其碳酸钙骨骼结构和成分的特征,结果表明鹿角杯形珊瑚骨骼主要成分为文石,少数骨骼样品的空腔中发育有极少量方解石矿物。虽然鹿角杯形珊瑚骨骼宏观架构和中观架构在群体间和单体间存在诸多差异,但不同形态的骨骼样品具有基本相同的发育模式和基础结构单元。同时,发现鹿角杯形珊瑚骨骼内部空腔存在有次生文石沉积发育现象,同时常伴生着水镁石矿物的发育,而且这与骨骼中的钻孔穴居动物有很大关联。 相似文献
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大气CO2浓度持续升高导致海洋酸化和暖化影响着造礁石珊瑚和珊瑚礁生态系统。为探明造礁石珊瑚早期生活史对海洋酸化和暖化的生理学响应，本文研究了温度（约28°C, 约30°C）和pCO2（约570 μatm, 约1 300 μatm）以及两者协同作用对简单鹿角珊瑚（Acropora austera）和中间鹿角珊瑚（A. intermedia）早期生活史的影响。实验结果表明，升温（+约2.5°C）和酸化（约1 300 μatm）对两种鹿角珊瑚幼虫的附着率和死亡率均无显著影响。酸化显著降低了简单鹿角珊瑚幼体存活率（25.87%），但并不显著影响中间鹿角珊瑚幼体的存活率；升温对两种鹿角珊瑚幼体存活率无显著影响。升温（+约2.5°C）、酸化（约1 300 μatm）对简单、中间鹿角珊瑚幼虫的存活和附着过程的影响较小，但是酸化对简单鹿角珊瑚幼体存活的影响高于暖化。本文结果表明，珊瑚补充过程对海洋酸化和暖化的响应可能具有种类特异性，气候变化将逐渐改变造礁石珊瑚的群落结构。 相似文献
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选择三亚鹿回头近岸海域常见的鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)幼虫为研究对象,采用室内连续培养的方法,探究了升温(29℃和31℃)与硝酸盐加富(0、5、20μmol/dm^3)对鹿角杯形珊瑚幼虫共生体的生理影响。结果表明:升温和硝酸盐加富对鹿角杯形珊瑚幼虫存活率与共生虫黄藻叶绿素荧光指数(Fv/Fm)无显著影响,但对幼虫附着率的影响表现为明显的交互作用。升温条件下,各处理珊瑚幼虫附着率均显著下降,且硝酸盐加富加剧了升温对珊瑚幼虫附着率的负面影响。再者,升温对幼虫呼吸速率的影响与硝酸盐的浓度有关,5μmol/dm^3硝酸盐处理抵消了升温对幼虫呼吸的促进作用;与此同时,5μmol/dm^3硝酸盐处理提高了幼虫的净光合作用而且光合呼吸速率比(PG/RD)大于2,表明此时珊瑚幼虫共生体系光合作用固定的有机碳为净累积。综上,适量的硝酸盐加富可以缓解升温对珊瑚幼虫代谢的负面影响,但高浓度硝酸盐加富则会不利于鹿角杯形珊瑚幼虫的附着及种群的本地补充。 相似文献
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珊瑚藻是珊瑚礁生态系统中一类主要的钙化生物,不仅能够构建、稳固礁体,而且与造礁石珊瑚关系密切,其对造礁石珊瑚幼虫附着的促进作用是退化石珊瑚群落恢复的关键。但是,面对未来气候变化,珊瑚藻对珊瑚幼虫的诱导作用会如何响应,以及该过程是否与藻体共附生细菌群落有关,目前尚不清楚。本文选取了广泛分布于我国南海珊瑚礁生态系统中的孔石藻（Porolithon onkodes）为研究对象,分别采用不同pCO2和温度培养孔石藻31 d,研究不同处理后孔石藻对鹿角杯形珊瑚幼虫附着的影响,并通过分析藻体共附生细菌群落的变化情况,探究细菌多样性与孔石藻对珊瑚幼虫诱导功能的关系。结果表明,与对照组相比,酸化（1200 ppm/1800 ppm pCO2）和升温（30 ℃/32 ℃）均没有显著影响孔石藻诱导鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）幼虫附着,其中温度30 ℃,pCO2 1200 ppm时,珊瑚幼虫附着率最高100.00%。采用16s rRNA高通量测序技术分析了不同处理组孔石藻共附生细菌群落结构及多样性。结果表明,孔石藻共附生细菌主要由变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门等菌群构成,其中变形菌门含量达到40.34%~73.45%;与酸化相比,孔石藻共附生细菌群落对温度变化更敏感,其中32 ℃处理组具有更高的细菌多样性,但经Kruskal-wallis秩和检验显示不同温度和CO2浓度处理组,在门、纲、属水平上细菌多样性、丰度及组成均无显著性差异,说明孔石藻共附生细菌群落结构相对稳定,推测这可能与孔石藻诱导珊瑚幼虫附着不受温度和酸化影响密切相关。研究结果对预测未来气候变化对珊瑚礁生态系统的影响、制定珊瑚礁生态系统保护与修复策略具有重要的理论价值和生态意义。 相似文献
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根据2007年5月的调查资料,对南沙群岛渚碧礁海域造礁石珊瑚的群落结构、种类组成、覆盖率和死亡率等进行了分析研究.鉴定出的造礁石珊瑚有74种,其中鹿角珊瑚科(Acroporidae)种类最多.渚碧礁海域造礁石珊瑚群落澙湖内外差别较大,澙湖内造礁石珊瑚覆盖率和健康状况明显优于澙湖外,但是两者的死亡率都较高.礁坪和澙湖的优势种不同且优势度较高(优势度>40%),其中细柱滨珊瑚(Porites cylindrica)在澙湖内占主导地位(优势度:47.20%),而澙湖外以疣状杯形珊瑚(Pocillopora verrucosa)为主导(优势度:54.88%).造礁石珊瑚大量死亡的原因可能是自然因素和人类活动共同造成的,必须加以关注. 相似文献
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永兴岛及七连屿造礁石珊瑚近10年变化分析 总被引：2，自引：1，他引：2
根据2007-2016年珊瑚礁监测数据，永兴岛及七连屿共调查到造礁石珊瑚11科113种，常见种有鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis、疣状杯形珊瑚Pocillopora Verrucosa、粗野鹿角珊瑚Acropora humilis、澄黄滨珊瑚Porites lutea、丛生盔形珊瑚Galaxea fascicularis、梳状菊花珊瑚Goniastrea pectinata及锯齿刺星珊瑚Cyphastrea serailia等。研究区域内造礁石珊瑚种类近10年（2007-2016年）来下降明显，其中永兴岛从39种下降到18种，下降率为53.85%；北岛从23种下降到17种，下降率为26.09%；赵述岛从46种下降到12种，下降率为73.91%；西沙洲从51种下降到15种，下降率为70.59%。群体形态群落中皮壳状种类数最为稳定，分枝类下降了59.26%；叶片状下降了75.00%；圆盘状下降了87.50%；团块状下降了57.14%。通过对研究区域造礁石珊瑚种类组成及群落形态等方面的变化分析可见，人为活动、长棘海星、珊瑚病害、台风及全球升温等因素逐渐影响到西沙海域的珊瑚礁生态系统。 相似文献
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在广袤的海洋中，大量各式各样的珊瑚礁使水下世界更加绚丽多彩。珊瑚按其形态特征可分为造礁珊瑚和非造礁珊瑚，珊瑚礁是由造礁珊瑚形成的。珊瑚虫属于无脊椎动物中的腔肠类，体型呈辐射对称，石灰质外骨骼或皮层中含有大量骨针。造礁珊瑚具有分泌碳酸钙形成外骨骼的功能，并且由于有单细胞的虫黄藻与之共生，钙化生长速度快，所以能造礁。 相似文献
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文章选择鹿回头近岸海域常见的板叶角蜂巢珊瑚(Favites complanata)和十字牡丹珊瑚(Pavona decussata)为研究对象, 采用室内连续培养的方法, 探究两种不同造礁石珊瑚对酸化和溶解有机碳(DOC)加富的响应。结果表明: 酸化(pH 7.6)并不会影响两种珊瑚的钙化速率和生长速率; 但DOC加富(524.03±78.42μmol•L-1)使两种珊瑚的钙化速率分别降低67%和47%、生长速率降低59%和40%。当二者共同作用时, 两种珊瑚的钙化速率降低30%和11%、生长速率降低46%和59%, 大多没有DOC单独作用时强烈, 表现出一定的拮抗作用。两种珊瑚共生虫黄藻叶绿素荧光指数(Fv/Fm)均升高后降低, 板叶角蜂巢珊瑚Fv/Fm最先降低。实验表明, 这两种珊瑚虽然对海洋酸化的敏感度不高, 但是对有机物加富有不同的响应, 板叶角蜂巢珊瑚更为敏感, 可能导致这两种珊瑚在未来环境变化中有不同命运。 相似文献
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生物礁是由珊瑚虫、藻类等造礁生物组成、具有抗浪结构的海相碳酸盐岩,是全球主要碳库之一,也是观察热带海洋影响中-高纬度环境过程的重要窗口。近二、三十年以来,伴随着海洋水体的显著酸化和增温,全球热带海洋生物礁的主体——珊瑚礁系统遭受了不同程度的影响。其中,对于高温强迫而言,海水温度上升诱发珊瑚白化、抑制珊瑚的自我修复;海洋酸化可以显著改变珊瑚钙化率、抑制珊瑚幼虫发育、引发珊瑚礁的溶解;两大因素均可改变珊瑚礁的群落结构。针对这些环境要素的改变,珊瑚自身可以通过共生藻的种类转换以及调控基因表达等手段在一定程度上抵抗高温胁迫;但若温室气体的排放不受控制,绝大多数珊瑚礁到21世纪末都将遭受灾难性打击。为应对未来不同场景下的珊瑚礁变化,还需要对高温、酸化等关键因子响应特征进行更深入的研究;珊瑚礁长序列研究有可能为珊瑚的长周期演化特征提供关键认识,也为现代观测提供有益补充。 相似文献
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光强和二氧化碳浓度变化对浒苔幼苗生长及生理的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
大气CO2浓度升高引起的海洋酸化如何在光变环境下影响大型海藻固碳量的问题,关系到未来海洋初级生产力的变化趋势。为研究大型海藻对CO2浓度升高和光强变化的响应,本文选取浒苔(Ulva prolifera)幼苗为实验材料,探讨其在不同光强下[80、260μmol/(m2·s)]和两种CO2浓度(正常CO2浓度:400μL/L和高CO2浓度:1 000μL/L)下的生理变化。研究发现,在正常CO2浓度、高光条件下,浒苔幼苗的生长最快,超氧化物特化酶(SOD)活性最高,而过氧化氢酶(CAT)活性在低光、高CO2处理下有最大值。光合色素含量和光系统Ⅱ的光化学效率在不同处理间没有显著性差异,但叶绿素a与类胡萝卜素的比值在低光正常CO2处理下有最大值。同时,高光高CO2处理下,浒苔幼苗的可溶性蛋白含量最低。 相似文献
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为探明三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）对抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）是否具有化感作用,本研究以三角褐指藻和抑食金球藻为实验材料,研究了抑食金球藻在单培养和共培养条件下的生长情况及三角褐指藻培养滤液对其生长和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:三角褐指藻对抑食金球藻有明显的化感抑制作用。在单培养体系中,抑食金球藻的生长曲线可用逻辑斯谛增长模型拟合,随着起始密度的增加,环境容量（K）逐渐减小,而抑食金球藻的种群瞬间增长率（r）、进入拐点时间及稳定期细胞密度均较为接近;当三角褐指藻与抑食金球藻以不同起始密度比共同培养时,抑食金球藻的生长均受到了显著地抑制（P<0.05）,但其抑制作用并未与三角褐指藻的密度呈明显的线性关系;滤液培养实验发现,10 mL和15 mL三角褐指藻培养滤液的加入可对抑食金球藻的生长产生显著影响（P<0.05）,对其叶绿素荧光参数没有影响（P>0.05）,25 mL和35 mL三角褐指藻培养滤液的加入可对抑食金球藻的生长和叶绿素荧光参数均产生显著的抑制作用（P<0.05）,叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、alpha的值降低,Ik的值增加,PSⅡ受到损害。 相似文献
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急性CO2酸化对菲律宾蛤仔钙壳和呼吸作用的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
基于渤海表层典型的碳酸盐系统,通过实验室密闭培养实验,分析急性CO2酸化条件对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum) CaCO3形成速率(G)和CO2呼吸速率(RC)的影响,以探讨局部海域CO2酸化的底层海水在潮流或者风海流等因素的驱动下,脉冲式影响贝类栖息地时养殖贝类可能的响应。结果表明,菲律宾蛤仔在急性CO2酸化条件下发生轻微的钙壳溶解和显著的呼吸抑制。CO2酸化和菲律宾蛤仔的呼吸作用共同驱动钙壳溶解,溶解速率随Ω文石下降而升高,G(μmol/(FWg·h))=0.14 × Ω文石-0.49 (n=12, r=0.95, p<0.01)。活体菲律宾蛤仔钙壳保持稳定的Ω文石临界值为3.5,而在Ω文石=1.0的条件下,每天溶解的钙壳相当于贝壳总重的2‰。相较于钙壳溶解,Ω文石改变对菲律宾蛤仔呼吸作用的影响更大,RC(μmol/(FWg·h))=0.27 × Ω文石+0.90 (n =12, r=0.82, p<0.01)。由于呼吸代谢决定了摄食等各种耗能行为的效率,因此本研究的结果表明,尽管菲律宾蛤仔可以通过摄食等自身调节机制来抵御造成钙壳溶解的环境胁迫,然而这一机制本身就可能受到酸化环境的不良影响。 相似文献
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The 3rd Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE–Arctic III) was carried out from July to September in 2008. The partial pressure of CO2(pCO2) in the atmosphere and in surface seawater were determined in the Bering Sea during July 11–27, 2008, and a large number of seawater samples were taken for total alkalinity(TA) and total dissolved inorganic carbon(DIC) analysis. The distributions of CO2 parameters in the Bering Sea and their controlling factors were discussed. The pCO2 values in surface seawater presented a drastic variation from 148 to 563 μatm(1 μatm = 1.013 25×10-1 Pa). The lowest pCO2 values were observed near the Bering Sea shelf break while the highest pCO2 existed at the western Bering Strait. The Bering Sea generally acts as a net sink for atmospheric CO2 in summer. The air-sea CO2 fluxes in the Bering Sea shelf, slope, and basin were estimated at-9.4,-16.3, and-5.1 mmol/(m2·d), respectively. The annual uptake of CO2 was about 34 Tg C in the Bering Sea. 相似文献
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Due to the elevated atmospheric carbon dioxide, ocean acidification(OA) has recently emerged as a research theme in marine biology due to an expected deleterious effect of altered seawater chemistry on calcification. A system simulating future OA scenario is crucial for OA-related studies. Here, we designed an OA-simulated system(OASys) with three solenoid-controlled CO2 gas channels. The OASys can adjust the pH of the seawater by bubbling CO2 gas into seawaters via feedback systems. The OASys is very simple in structure with an integrated design and is new-user friendly with the instruction. Moreover, the OASys can monitor and record real-time pH values and can maintain pH levels within 0.02 pH unit. In a 15-d experiment, the OASys was applied to simulate OA in which the expected target pH values were 8.00, 7.80 and 7.60 to study the calcifying response of Galaxea fascicularis. The results showed daily mean seawater pH values held at pH 8.00±0.01, 7.80±0.01 and 7.61±0.01 over15 d. Correspondingly, the coral calcification of G. fascicularis gradually decreased with reduced pH. 相似文献
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基于卫星资料建立的CCMP风场、ECMWF波浪和最新CO2分压数据, 分别用4种以风速为单参数和2种包含海况影响的双参数气体交换速率公式, 估算了全球海-气CO2通量, 发现前者的结果比后者平均小30%左右, 从整体上看, 与单参数公式相比, 双参数公式使得海洋中CO2源和汇的强度均明显增强。在此基础上, 讨论了时间平均尺度对海-气CO2通量估计的影响, 结果表明, 标量平均法比矢量平均具有更好的稳定性, 但依然使得短时间平均比长时间平均得到的CO2通量值要大, 月平均与6 h平均相比, 单参数公式和双参数公式分别使海洋的净吸收量减少33%和5%, 说明双参数公式具有较好的稳定性。研究还发现, 1988-2009年间, 全球平均风速有增大的趋势, 2006年前后出现一个极大值, 但相应的CO2年净通量基本保持稳定, 甚至其绝对值有所减小、海洋的吸收能力减弱的倾向。 相似文献
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Biogeographic variability in the physiological response of the cold‐water coral Lophelia pertusa to ocean acidification 
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下载免费PDF全文 Samuel E. Georgian Sam Dupont Melissa Kurman Adam Butler Susanna M. Strömberg Ann I. Larsson Erik E. Cordes 《Marine Ecology》2016,37(6):1345-1359
While ocean acidification is a global issue, the severity of ecosystem effects is likely to vary considerably at regional scales. The lack of understanding of how biogeographically separated populations will respond to acidification hampers our ability to predict the future of vital ecosystems. Cold‐water corals are important drivers of biodiversity in ocean basins across the world and are considered one of the most vulnerable ecosystems to ocean acidification. We tested the short‐term physiological response of the cold‐water coral Lophelia pertusa to three pH treatments (pH = 7.9, 7.75 and 7.6) for Gulf of Mexico (USA) and Tisler Reef (Norway) populations, and found that reductions in seawater pH elicited contrasting responses. Gulf of Mexico corals exhibited reductions in net calcification, respiration and prey capture rates with decreasing pH. In contrast, Tisler Reef corals showed only slight reductions in net calcification rates under decreased pH conditions while significantly elevating respiration and capture rates. These differences are likely the result of environmental differences (depth, pH, food supply) between the two regions, invoking the potential for local adaptation or acclimatization to alter their response to global change. However, it is also possible that variations in the methodology used in the experiments contributed to the observed differences. Regardless, these results provide insights into the resilience of L. pertusa to ocean acidification as well as the potential influence of regional differences on the viability of species in future oceans. 相似文献
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基于2012年7月对东海的调查,剖析了其水体中各形态碳(pCO2、DIC、DOC、POC)的区域分布特征,估算了海-气界面CO2的交换通量(FCO2),探讨了影响其交换的主要因素,在此基础上,结合历史资料初步分析了近十几年来该海域海-气界面CO2交换通量的变化趋势。结果表明,2012年7月长江口邻近海域相对南部陆架区具有较低的DIC浓度,而DOC与POC的浓度相对较高。调查区域表层水pCO2变化范围为96.28~577.7μatm(1atm为101 325Pa),平均值为297.6μatm,低值区出现在长江冲淡水区(30°~33°N,123°~125°E),高值区主要分布在东海陆架的南部区域。表层水pCO2主要受控于长江冲淡水的输入和混合(盐度)、台湾暖流以及生物生产等。调查海域2012年7月海-气FCO2平均为(-6.410±7.486)mmol/(m2·d),表现东海在夏季是大气CO2的汇区,区域碳汇强度由强到弱依次为:长江冲淡水区(CDW)、黄东海混合水区(YEMW)、陆架咸淡水混合区(SMW)、近岸上升流区(CUW)和台湾暖流区(TWCW),东海夏季每日吸收大气CO2(以C计)约(18.3±19.8)kt。结合历史资料分析发现,近十几年来东海夏季碳汇强度有增强趋势,CDW区的海-气界面CO2通量平均年增速为-0.814mmol/(m2·d),即海水吸收大气二氧化碳每年增加约54.6kt,是夏季东海碳汇增加的最主要贡献者。 相似文献
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大气CO2浓度升高引起的海洋酸化可能对浮游植物造成不同程度的影响。而近海浮游植物不仅面临着海水酸化问题，还会受到海水溶解性CO2降低及pH升高(海水碱化)的影响。本实验以斑点海链藻(Thalassiosira punctigera)为研究对象，测定7个不同pCO2水平(25 μatm、50 μatm、100 μatm、200 μatm、400 μatm、800 μatm、1 600 μatm)下的生长、光合作用和呼吸作用速率、细胞粒径、叶绿素a和生物硅含量以及叶绿素荧光等参数。结果表明，与400 μatm相比，在海水酸化(pCO2 > 400 μatm)和海水碱化(pCO2 < 400 μatm) 条件下，斑点海链藻的生长速率和叶绿素a含量都显著降低，但是碱化条件下降低的程度更大。此外，碱化处理的藻细胞光合作用速率、最大量子产量(Fv/Fm)和最大相对电子传递速率(rETRmax)都显著低于400 μatm培养下的细胞，而呼吸作用速率显著升高，但是生物硅含量和细胞大小无明显变化。研究表明海水碱化和海水酸化均会抑制其生理活动，而且海水碱化对其影响更显著。这表明正常pCO2生长下的藻细胞具有最适的生理状态。本研究可为探究海水碳酸盐系统变化对海洋初级生产力的影响提供一定的数据支持。 相似文献