两种造礁石珊瑚对海水酸化和溶解有机碳加富的响应     

郭亚娟  周伟华  袁翔城  廖健祖  江雷  黄晖 《热带海洋学报》2018,(1)

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(p H7.6)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   

微量元素锰对底栖甲藻热带库里亚藻(Coolia tropicalis)生长及叶绿素荧光特性的影响     

刘莎莎  陈亨  黄凯旋  吕颂辉  张亮  谢学东 《热带海洋学报》2020,39(3):76-85

以热带库里亚藻(Coolia tropicalis)为研究对象, 在不同锰浓度(0、1、5、10、50μmol·L ^-1)的人工海水培养15d, 利用叶绿素荧光动力学技术研究了其生长和光合作用对不同锰环境的响应。结果表明: 1)比生长速率(μ)和最大相对电子传递速率(rETR_max)与锰浓度均呈指数关系且对锰胁迫具有相同程度的响应; 2)锰浓度至少大于1μmol·L ^-1才能维持热带库里亚藻正常的光合作用活性, 当锰浓度低于该浓度时, 光合作用活性(F_v/F_m)在6d后开始下降, 而单位反应中心吸收光能(ABS/RC)和热能耗散(DI₀/RC)升高; 两个反应中心之间的电子传递(φ_E0)及生长并未受影响, 表明此阶段锰缺乏只影响活性光反应中心数量并提高热耗散途径; 当锰缺乏延长至15d时, 胁迫作用显现(F₀上升)并且电子传递(φ_E0)和生长受到抑制, 这阶段锰缺乏使光反应中心关闭且电子传递受阻; 3)锰缺乏的修复损伤比(r/k)并未降低, 表明锰缺乏并未影响热带库里亚藻的光保护能力。  相似文献   

广西涠洲岛柳珊瑚共附生真菌多样性及其抑菌活性*     

陆春菊  陆玫霖  刘昕明  刘永宏  高程海  徐新亚 《热带海洋学报》2021,40(5):45-52

文章使用4种分离培养基, 从10个广西涠洲岛柳珊瑚样本中分离可培养真菌, 通过菌落形态观察和内转录间隔区序列系统发育分析, 得到涠洲岛柳珊瑚共附生真菌多样性信息, 并采用96孔板法测定了真菌发酵液乙酸乙酯提取物的抑菌活性和抗生物被膜形成活性。试验结果表明, 从涠洲岛柳珊瑚样本中分离得到191株共附生真菌, 鉴定为26个种。这些真菌均属于子囊菌门, 分布于6个属: 曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、链格孢属(Alternaria)、枝孢菌属(Cladosporium)、黑孢霉属(Nigrospora)和Parengyodontium属。曲霉属(Aspergillus)为优势种属, 占总菌株种类的69.23%; 次优属为枝孢菌属(Cladosporium)。抑菌活性筛选发现有11种真菌至少对一种指示菌有抑制活性, 占菌种总数的42.31%; 有7种真菌对表皮葡萄球菌生物被膜形成具有抑制活性, 半数有效浓度(EC₅₀)范围为40.3~155μg·mL^-1, 菌株Penicillium cinnamopurpureum GXIMD00518、Aspergillus carneus GXIMD00519具有抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物被膜形成活性, EC₅₀分别为105.4μg·mL^-1和117.4μg·mL^-1。  相似文献   

海洋酸化没有显著影响成体鹿角杯形珊瑚的钙化作用和光合能力   总被引：1，自引：1，他引：0  

郑新庆  郭富雯  刘昕明  林荣澄  周治东  施晓峰 《海洋学报》2015,37(10):59-68

工业革命以来,人类活动释放的大量CO2进入大气层,不仅产生严重的温室效应,也使得全球海洋出现酸化的现象。造礁珊瑚被认为是受海水酸化影响最大的类群。本研究以鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)为研究对象,通过气体交换法模拟未来的酸化环境(2100年)研究鹿角杯形珊瑚的钙化率和光合能力(Fv/Fm)对酸化的响应。实验设置两个pH组(分别为7.8和8.1),自然光下进行4周的实验,水温控制在(27.5±1)℃。由于珊瑚等生物的代谢过程(主要是呼吸作用),实验系统的pH昼夜变化显著,酸化处理组和对照组的pH分别介于7.69~7.91和7.99~8.29。鹿角杯形珊瑚的生长率介于1.15%~2.09%/周,酸化对鹿角杯形珊瑚的钙化率和光合效率没有显著的影响,鹿角杯形珊瑚对酸化的敏感度低。对比历史研究数据,本研究的结果进一步表明酸化对造礁珊瑚的影响存在种的特异性。推测鹿角杯形珊瑚对酸化的抗性可能与该珊瑚在有光的条件下能够利用HCO-3以及能够上调钙化位点的pH有关。这种特异性的pH缓冲能力使得珊瑚能维持钙化位点钙质基质高的文石饱和度(Ωarag),因此能以小的额外能耗提高造礁珊瑚的钙化率。  相似文献   

南海北部冷泉区深水珊瑚的发现及其特征     

陈忠  莫爱彬  赵美霞  仲义  颜文 《热带海洋学报》2018,37(1):64-71

冷水珊瑚也称为深水珊瑚, 在生物多样性、生态资源和科研价值等方面具有重要意义。文章对采自南海北部冷泉区的冷水珊瑚骨骼碎屑进行测定, 鉴定出冷水珊瑚2个种(Crispatotrochus sp.1和Crispatotrochus sp.2), 以及4个属[Balanophyllia (Balanophyllia)、Balanophyllia (Eupsammia)、Lochmaeotrochus和Enallopsammia]。测定的冷水珊瑚的δ¹³C为-7.36‰~-1.15‰, δ¹⁸O为-1.38‰~3.67‰, 与全球冷水珊瑚碳氧同位素组成相似, 但明显不同于南海暖水珊瑚、冷泉碳酸盐岩及低温热液成因碳酸盐岩的碳氧同位素组成。  相似文献   

海水升温对非虫黄藻共生型珊瑚Cladopsammia sp.的生理影响*     

张喆  俞晓磊  梁宇娴  何茜  黄晖  袁翔城  周伟华 《热带海洋学报》2022,41(5):141-149

文章以非虫黄藻共生型珊瑚Cladopsammia sp.为研究对象, 将对照组的海水设置为26℃恒温, 试验组从26℃升温至33℃, 以此探究海水升温对Cladopsammia sp.代谢和钙化生理的影响。结果显示: 在高温胁迫下, 虽然Cladopsammia sp.钙化相关酶(Ca²⁺-ATP酶和Mg²⁺-ATP酶)的活性出现了负响应, 但是珊瑚的呼吸速率、生长速率、组织中总蛋白和粗脂肪都没有显著改变(p>0.05)。比较历史文献结果和本研究结果表明: Cladopsammia sp.可能由于体内没有虫黄藻共生, 表现出了比大部分虫黄藻共生珊瑚更高的温度耐受能力。  相似文献   

近165年来中沙环礁中北暗沙滨珊瑚生长率及其对海温变化的响应     

刘小菊  施祺  陶士臣  杨红强  张喜洋  周胜男 《热带海洋学报》2022,41(5):64-73

海水温度是控制珊瑚生长的关键环境因素之一, 随着全球气候变暖, 海温持续升高已成为珊瑚生长面临的全球性威胁。文章对采自中沙环礁中北暗沙水深约16m的澄黄滨珊瑚岩心样品开展了生长率分析, 揭示出中沙环礁滨珊瑚近165年来的生长历史及变化规律; 并通过与西沙群岛永兴岛滨珊瑚生长率的对比, 探讨了南海中部滨珊瑚生长的区域差异及其对海温升高的响应关系。过去100多年来中北暗沙和永兴岛海区的平均海温分别为(27.4±0.37)℃和(27.09±0.36)℃, 两个海区的海温均呈线性升高趋势, 升温速率一致, 约为0.43℃·ha^-1。过去100多年间中北暗沙和永兴岛滨珊瑚的平均生长率分别为(0.70±0.16)cm·a^-1和(1.19±0.16)cm·a^-1, 但中北暗沙滨珊瑚生长率呈线性下降趋势, 下降速率约为9.4%·ha^-1; 而永兴岛滨珊瑚生长率呈线性上升趋势, 增长速率约为10.9%·ha^-1。过去100多年间两个礁区的滨珊瑚生长率均存在年代际波动, 大致与海温的年代际波动对应。两个礁区滨珊瑚生长率与海温在趋势上呈现非线性响应关系, 存在滨珊瑚生长的最适宜温度约为27.25℃, 过去100多年来中北暗沙海域海温的增温趋势已经超出了滨珊瑚生长的适宜海温范围, 限制了滨珊瑚的生长趋势, 而永兴岛海域海温仍适宜滨珊瑚的生长。在年代际波动上两个礁区滨珊瑚生长率与海温存在线性正相关关系, 海温的年代际增温有利于滨珊瑚生长。在南海未来持续海水升温的情况下, 中北暗沙珊瑚生长的下降趋势将会进一步加剧, 并将严重威胁中沙珊瑚礁生态系统的维持和发展。  相似文献   

不同光强下长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)直立枝和匍匐枝的光生理特征及其对升温的响应     

史晓寒  邹定辉  何泉  李刚 《热带海洋学报》2022,41(5):150-160

海洋绿藻长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera, 又名海葡萄)因具有较高经济和生态价值而备受关注, 光照和温度变化均会改变长茎葡萄蕨藻生理代谢, 最终影响其经济价值和生态功能。文章比较研究不同生长光强下(40、80、120和160 µmol·photons·m^-2·s^-1)长茎葡萄蕨藻不同部位, 即直立枝和匍匐枝的生理和生化特征, 以及其对升温(+3℃、+6℃和+9℃)的响应。结果显示, 光强由40升至120µmol·photons·m^-2·s^-1时对长茎葡萄蕨藻相对生长率(RGR)的影响不显著, 但是光强升至160µmol·photons·m^-2·s^-1时可使RGR降低49%。弱光下(40µmol·photons·m^-2·s^-1)直立枝的叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素(Car)含量为匍匐枝的1.52和1.49倍; 直立枝的Chl a和Car含量随生长光强升高而降低, 匍匐枝随光强升高而升高, 二者蛋白含量则均随光强升高而先升高后降低。弱光下直立枝的净光合放氧速率(P_n)和呼吸速率(R_d)分别为匍匐枝的2倍和70%, 但是二者的最大光化学效率(F_V/F_M)差异不显著。光强升高提高直立枝和匍匐枝的P_n和R_d, 但对二者F_V/F_M的影响不显著。同时, 弱光下直立枝的超氧化物歧化酶(SOD)活性比匍匐枝低20%, 二者过氧化氢酶(CAT)活性差异不显著; 光强升高提高直立枝和匍匐枝的SOD活性, 降低CAT活性。研究还发现, 直立枝和匍匐枝的P_n随温度升高而降低, 但前者的降低程度即光合速率随升温的变化率随光强升高而降低, 后者的则随光强升高而升高, 可见温度升高在弱光下对长茎葡萄蕨藻直立枝的负面影响更大, 在强光下则对匍匐枝的负面影响更大。  相似文献   

珊瑚脂质是其共生虫黄藻密度降低时的重要能量来源          下载免费PDF全文

门征  陈汉吉  许慎栋  余克服  莫洪燕 《海洋学报》2023,45(1):71-79

近年来珊瑚白化现象日益严峻。白化意味着珊瑚共生虫黄藻密度的降低，然而目前关于珊瑚体内的脂质在虫黄藻密度降低时对维持能量供给稳定的意义尚不清楚。本研究以2020年3月和6月在西沙群岛采集的帛琉蜂巢珊瑚(Favia palauensis)和澄黄滨珊瑚(Porites lutea)样品为材料，通过生理参数(虫黄藻密度、脂质含量)与地球化学指标(虫黄藻的稳定氮同位素δ¹⁵N_z值)相结合的方法，探讨了珊瑚脂质对虫黄藻密度及其光合作用强度变化的响应。结果显示，夏季两种珊瑚的虫黄藻密度和δ¹⁵N_z值均显著下降，意味着夏季虫黄藻密度降低导致了其光合作用强度的降低。与此同时，两种珊瑚的脂质含量也显著下降，并且脂质含量与虫黄藻密度、δ¹⁵N_z值之间均呈正相关关系，这说明珊瑚脂质含量与虫黄藻光合作用强度的变化之间存在耦合关系。当光合作用强度降低时，珊瑚可以通过消耗其自身储存的脂质更好地维持能量供给的稳定，这对提高环境胁迫的适应能力以及抗白化能力具有重要意义。  相似文献   

海洋酸化、暖化对两种鹿角珊瑚幼虫附着及幼体存活的影响     

孙有方  江雷  雷新明  张浴阳  俞晓磊  黄晖 《海洋学报》2020,42(4):96-103

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   

外源水杨酸对龙须菜生长及生理的影响     

王俏俏  徐年军  朱招波 《海洋学研究》2013,31(2):78-85

以龙须菜Gracilaria lemaneiformis为材料,研究了不同质量浓度水杨酸对龙须菜的生长速率、渗透调节物质、抗氧化酶、藻胆蛋白和叶绿素荧光动力学特性等的影响。结果表明,外施水杨酸可以促进龙须菜的生长,其中水杨酸质量浓度为10 μg/mL的处理组对促进龙须菜的生长效果最好,其日相对生长速率达到6.92%/d,比对照组的相对生长速率增长了26.3%。在用水杨酸处理后的第3天,水杨酸质量浓度为10 μg/mL处理组的各指标达到最大,脯氨酸增长了32.5%、SOD增长了24.3%、藻红蛋白增加了24.6%。同时水杨酸促进了Ca²⁺和K⁺离子在龙须菜藻体内的积累速率。用水杨酸处理后,叶绿素荧光参数ΦPSⅡ在处理后的第5天开始增长,比对照组增长了9.6%;F_v/F_o在第5天达到最大值,比对照组增长了5.6%。本研究表明,适当质量浓度的水杨酸有利于提高龙须菜的生长速率,其中水杨酸质量浓度为10 μg/mL的处理组对龙须菜的处理效果最好。  相似文献   

海南西岛珊瑚群落变化及其影响因素 *     

黄建中  魏宇衡  顾志峰  吴川良  许强  王爱民  李秀保 《热带海洋学报》2020,39(6):103-113

在2018年的海南三亚西岛珊瑚群落分布和水质环境因子调查中, 共记录到造礁石珊瑚68种, 多孔螅2种。基于珊瑚礁底质类型的非度量多维标度分析, 可将西岛站位划分为区域1(东-南侧)和区域2(西侧)。全岛活珊瑚覆盖率为13.6%, 区域1和区域2分别为4.2%和27.7%, 区域2珊瑚多样性高于区域1。区域1珊瑚礁处在显著退化状态, 而区域2相对健康, 但是优势种类单一。与历史资料对比分析, 东侧站位造礁石珊瑚覆盖率从2011年的近40%降至2018年不足4%, 退化显著, 而西侧站位珊瑚礁无明显退化; 丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)逐渐取代分枝状的鹿角珊瑚成为绝对优势种类; 珊瑚礁区浊度、溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen, DIN)和喇叭藻的δ¹⁵N均值分别为2.54NTU、9.63μmol·L^-1和5.09‰, 均处在较高水平。相关性分析表明, 环境因子的空间变化并不能解释珊瑚群落的空间分布。因此, 推测人类活动引起的极端扰动事件可能是导致西岛珊瑚群落空间分布和东侧站位珊瑚近几年显著退化的主要原因, 如三亚河清淤在三亚湾随意倾倒引起的浑浊事件。应加强对三亚湾清淤和西岛人类活动的管控, 减轻颗粒物沉积和营养盐富集的影响, 促进西岛珊瑚礁逐渐恢复。  相似文献   

基于SLAF测序分析3个塔形马蹄螺群体的遗传结构和多样性*     

黄景  欧泽奎  刘文广  何毛贤 《热带海洋学报》2020,39(5):1-18

塔形马蹄螺(Tectus pyramis), 海洋软体动物, 广泛分布于中国深圳大鹏湾、海南岛、西沙和南沙群岛的珊瑚礁生态系统中。文章采用特异性位点扩增片段简化基因组测序技术(SLAF-seq)对来自深圳(SZ)、三亚(SY)和西沙(XS)的塔形马蹄螺群体的遗传多样性和结构进行分析。通过测序共获得115.74Mb读长数据, 平均测序深度为337.87倍, 测序质量值(Q₃₀)平均为94.07%。研究获得118679个多态性SLAF标签, 获得846502个高度一致的群体单核苷酸多态性位点(SNPs), 其中有155个显著差异SNPs。3个群体的平均观察杂合度(H_o)和期望杂合度(H_e)值分别为0.1441~0.1611和0.2537~0.2695。平均多态性信息含量(PIC)为0.2048~0.2176。通过系统发育树分析、主成分分析和聚类分析, 将45个个体大致分为3个类群, 每个群体的所有个体都可以聚类成一个类群。SZ和SY群体的遗传结构相似, 遗传距离最低(0.2510), 遗传分化系数F_st值最低(0.0818)。但XS与其他两个群体间的遗传分化明显, 尤其是XS和SZ群体(F_st=0.1868)。3个群体的遗传分化可能与海流和地理位置有关。  相似文献   

Biogeographic variability in the physiological response of the cold‐water coral Lophelia pertusa to ocean acidification          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   

干出状态下坛紫菜叶状体表面水膜与失水对光合作用光化学特性的影响     

蔡逸洵  温嘉怡  邹定辉 《热带海洋学报》2021,40(1):82-90

采用筏式吊养的大型经济海藻坛紫菜(Pyropia haitanensis)在栽培生长期间, 常周期性地处于干出状态。本文通过测定不同水膜状态下坛紫菜的叶绿素荧光动力学相关系数, 探讨了干出状态下坛紫菜叶状体表面水膜的理化特性与失水对其光合作用光化学特性的影响。实验数据显示, 干出初始状态下, 叶状体表面水膜pH值的升高对坛紫菜的最大光化学效率Fv/Fm、光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数NPQ、最大相对电子传递速率ETRm和光能利用效率α均无显著性影响。当坛紫菜叶状体表面水膜盐度为0~75‰时, Fv/Fm、qP、NPQ、ETRm和α均保持稳定; 当叶状体表面水膜盐度增加到75‰~150‰时, Fv/Fm、NPQ、α和ETRm则显著下降, 较盐度为33‰时分别下降了66%、84%、70%和60%, 表明覆盖高盐度水膜的叶状体PSⅡ反应中心活性受到抑制。坛紫菜叶状体在失水初期的光合活性不受影响, 当叶状体表面水膜厚度降到0后, 叶状体细胞内部开始失水, 光合活性也显著下降。严重脱水状态(失水率为75%)下, Fv/Fm、NPQ、α和ETRm较失水初期分别下降了41%、69%、38%和43%。这些研究结果表明, 坛紫菜叶状体在干出失水初期, 水分损失是由于表面水膜损失引起的, 水膜厚度随着失水率的增加呈线性下降, 表面水膜厚度的下降影响了藻体的热耗散能力; 随着失水率进一步增加, 叶状体的光合活性和热耗散能力受到不利影响, 其中热耗散能力对叶状体含水量的变化更为敏感。  相似文献   

Increased light availability enhances tolerance against ocean acidification-related stress in the calcifying macroalga Halimeda opuntia     

Zhangliang Wei  Yating Zhang  Fangfang Yang  Lijuan Long 《海洋学报(英文版)》2022,41(12):123-132

Although the adverse impacts of ocean acidification (OA) on marine calcifiers have been investigated extensively, the anti-stress capabilities regulated by increased light availability are unclear. Herein, the interactive effects of three light levels (30 μmol photons/(m2·s), 150 μmol photons/(m2·s), and 240 μmol photons/(m2·s) combined with two pCO₂ concentrations (400 ppmv and 1400 ppmv) on the physiological acclimation of the calcifying macroalga Halimeda opuntia were investigated using a pCO₂-light coupling experiment. The OA negatively influenced algal growth, calcification, photosynthesis, and other physiological performances in H. opuntia. The relative growth rate under elevated pCO₂ conditions significantly declined by 13.14%?41.29%, whereas net calcification rates decreased by nearly three-fold under OA conditions. Notably, increased light availability enhanced stress resistance through the accumulation of soluble organic molecules, especially soluble carbohydrate, soluble protein, and free amino acids, and in combination with metabolic enzyme-driven activities, OA stress was alleviated. The carotenoid content under low light conditions increased markedly, and the rapid light curve of the relative electron transport rate was enhanced significantly by increasing light intensities, indicating that this new organization of the photosynthetic machinery in H. opuntia accommodated light variations and elevated pCO₂ conditions. Thus, the enhanced metabolic performance of the calcifying macroalga H. opuntia mitigated OA-related stress.  相似文献