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2025年 第47卷 第7期
2025,
47(7):
1-14. doi: 10.12284/hyxb2025082
摘要:
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CO2,而渤海、南海南部和长江口沿岸向大气释放CO2。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CO2分压差的差异和由风速引起的CO2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。
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CO2,而渤海、南海南部和长江口沿岸向大气释放CO2。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CO2分压差的差异和由风速引起的CO2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。
2025,
47(7):
15-26. doi: 10.12284/hyxb2025084
摘要:
利用微宇宙模拟试验探究了外源输入汞在长江口湿地沉积物氧化还原条件长时间持续变化过程中的迁移转化规律及其影响因素。添加溶解态硝酸汞模拟外源活性汞输入,4个沉积物总汞(THg)浓度增加109.7%~275.1%。252 d培养试验结果显示:(1)溶解态活性汞输入沉积物后在亚还原及还原条件下易于转化为甲基汞(MeHg),与对照组相比,添加汞组MeHg浓度增加1.9%~657.3%(平均183.0%),尤其在培养140 d后植物凋落物输入情境下,沉积物中MeHg平均增加260.2%,表明了易降解有机质输入及其腐解对活性汞老化的具有重要影响。同一采样点时间,各沉积物中汞甲基化潜势(MeHg/THg,%)显著不同,且均在凋落物厌氧腐解阶段显著升高,这可能是不同沉积物自身汞甲基化微生物差异所致。(2)沉积物氧化阶段,MeHg浓度与氧化还原电位值存在显著负相关关系,表明了再悬浮氧化过程会导致甲基汞的降解,且易降解有机质存在条件下甲基汞的降解作用增强,这可能是好氧微生物降解甲基汞与Fe(Ⅱ)氧化产生的活性氧物质化学降解甲基汞两种途径共同作用的结果,后者在河口海岸及其他水环境中的作用机理有待深入研究。(3)活性汞输入后主要累积于粒径小于8 μm极细颗粒物中,甲基汞亦是如此,可能缘于黏土矿物−铁氧化物−有机质复合体对汞的吸附作用,表明了长江口极细颗粒物是汞迁移的重要载体。
利用微宇宙模拟试验探究了外源输入汞在长江口湿地沉积物氧化还原条件长时间持续变化过程中的迁移转化规律及其影响因素。添加溶解态硝酸汞模拟外源活性汞输入,4个沉积物总汞(THg)浓度增加109.7%~275.1%。252 d培养试验结果显示:(1)溶解态活性汞输入沉积物后在亚还原及还原条件下易于转化为甲基汞(MeHg),与对照组相比,添加汞组MeHg浓度增加1.9%~657.3%(平均183.0%),尤其在培养140 d后植物凋落物输入情境下,沉积物中MeHg平均增加260.2%,表明了易降解有机质输入及其腐解对活性汞老化的具有重要影响。同一采样点时间,各沉积物中汞甲基化潜势(MeHg/THg,%)显著不同,且均在凋落物厌氧腐解阶段显著升高,这可能是不同沉积物自身汞甲基化微生物差异所致。(2)沉积物氧化阶段,MeHg浓度与氧化还原电位值存在显著负相关关系,表明了再悬浮氧化过程会导致甲基汞的降解,且易降解有机质存在条件下甲基汞的降解作用增强,这可能是好氧微生物降解甲基汞与Fe(Ⅱ)氧化产生的活性氧物质化学降解甲基汞两种途径共同作用的结果,后者在河口海岸及其他水环境中的作用机理有待深入研究。(3)活性汞输入后主要累积于粒径小于8 μm极细颗粒物中,甲基汞亦是如此,可能缘于黏土矿物−铁氧化物−有机质复合体对汞的吸附作用,表明了长江口极细颗粒物是汞迁移的重要载体。
2025,
47(7):
27-37. doi: 10.12284/hyxb2025070
摘要:
研究渔业资源与环境因子的关系,并了解种群分布对环境变化的响应机制,是养护渔业资源、实现渔业可持续发展的基础。渔业资源丰度和种群分布受多种环境因素影响,但目前的研究更多关注环境因素的直接影响,较少考虑环境因素间的相互作用。为了探索不同环境因素对马达加斯加西海岸虾类资源量的影响机制与路径,本研究使用2014−2020年该海域捕虾拖网数据,采用贝叶斯网络分析了降水、径流等海洋环境因子与3种主捕虾类单位捕捞努力量渔获量(catch per unite effort,CPUE)之间的网络关系,探索在多种环境因子影响下3种虾类CPUE的潜在驱动因素。研究结果表明:降水、径流、海面高度距平(sea surface height anomaly,SSHA)和海表面温度(sea surface temperature,SST)是影响印度白虾CPUE的主要因素,径流、SSHA、 SST和叶绿素a质量浓度(chlorophyll a mass concentration,Chl a)是影响独角新对虾和短沟对虾的CPUE的主要因素;降水通过不同路径影响其他环境因子进而对3种虾类CPUE产生间接影响:降水通过径流、SST和SSHA的途径对印度白虾产生间接影响,但对于独角新对虾和短沟对虾,降水通过径流、SST、SSHA和Chl a的途径产生间接影响。研究结果揭示了马达加斯加西海岸降水和其他海洋环境因子不仅对3种虾类CPUE产生直接影响,降水还能通过影响其他环境因子对虾类种群资源变动的间接影响途径和机制。
研究渔业资源与环境因子的关系,并了解种群分布对环境变化的响应机制,是养护渔业资源、实现渔业可持续发展的基础。渔业资源丰度和种群分布受多种环境因素影响,但目前的研究更多关注环境因素的直接影响,较少考虑环境因素间的相互作用。为了探索不同环境因素对马达加斯加西海岸虾类资源量的影响机制与路径,本研究使用2014−2020年该海域捕虾拖网数据,采用贝叶斯网络分析了降水、径流等海洋环境因子与3种主捕虾类单位捕捞努力量渔获量(catch per unite effort,CPUE)之间的网络关系,探索在多种环境因子影响下3种虾类CPUE的潜在驱动因素。研究结果表明:降水、径流、海面高度距平(sea surface height anomaly,SSHA)和海表面温度(sea surface temperature,SST)是影响印度白虾CPUE的主要因素,径流、SSHA、 SST和叶绿素a质量浓度(chlorophyll a mass concentration,Chl a)是影响独角新对虾和短沟对虾的CPUE的主要因素;降水通过不同路径影响其他环境因子进而对3种虾类CPUE产生间接影响:降水通过径流、SST和SSHA的途径对印度白虾产生间接影响,但对于独角新对虾和短沟对虾,降水通过径流、SST、SSHA和Chl a的途径产生间接影响。研究结果揭示了马达加斯加西海岸降水和其他海洋环境因子不仅对3种虾类CPUE产生直接影响,降水还能通过影响其他环境因子对虾类种群资源变动的间接影响途径和机制。
2025,
47(7):
38-49. doi: 10.12284/hyxb2025086
摘要:
为了评估“集成方法”能否改进物种分布模型(Species Distribution Models, SDMs)在海洋环境高度动态变化的河口区域的预测性能,本研究基于2013–2021年长江口海洋生物资源调查数据,使用8种基于不同算法的单一模型对长江口的优势物种之一龙头鱼(Harpadon nehereus)构建了栖息地生境的集成模型(Ensemble Model, EM)。结果显示:(1)所有单一模型的预测性能均优于随机分布模型,而EM具有最高的预测准确性和稳健性(受试者工作特征曲线下面积(Area Under receiver operating character Curve, AUC)= 0.875;真实技巧统计值(True skill statistic, TSS)= 0.650;KAPPA系数= 0.560;总体精度(Overall accuracy, OA)= 0.867);(2)EM能最为准确地识别出龙头鱼的出现点和未出现点,也能清晰地区分出未采样区域适宜性水平的差异,并预测出不同模型共同的高适宜区域;(3)最后,EM能准确识别龙头鱼的关键环境需求并反映出多模型集中的变化趋势,其最适盐度、温度和化学需氧量的范围分别为2.754~30.300、28.278~30.934℃、4.605~8.080 mg/L。本研究可为长江口龙头鱼资源的可持续利用和栖息地保护工作提供更可靠的研究方法。
为了评估“集成方法”能否改进物种分布模型(Species Distribution Models, SDMs)在海洋环境高度动态变化的河口区域的预测性能,本研究基于2013–2021年长江口海洋生物资源调查数据,使用8种基于不同算法的单一模型对长江口的优势物种之一龙头鱼(Harpadon nehereus)构建了栖息地生境的集成模型(Ensemble Model, EM)。结果显示:(1)所有单一模型的预测性能均优于随机分布模型,而EM具有最高的预测准确性和稳健性(受试者工作特征曲线下面积(Area Under receiver operating character Curve, AUC)= 0.875;真实技巧统计值(True skill statistic, TSS)= 0.650;KAPPA系数= 0.560;总体精度(Overall accuracy, OA)= 0.867);(2)EM能最为准确地识别出龙头鱼的出现点和未出现点,也能清晰地区分出未采样区域适宜性水平的差异,并预测出不同模型共同的高适宜区域;(3)最后,EM能准确识别龙头鱼的关键环境需求并反映出多模型集中的变化趋势,其最适盐度、温度和化学需氧量的范围分别为2.754~30.300、28.278~30.934℃、4.605~8.080 mg/L。本研究可为长江口龙头鱼资源的可持续利用和栖息地保护工作提供更可靠的研究方法。
2025,
47(7):
50-59. doi: 10.12284/hyxb2025074
摘要:
浮游生物体内有机化合物(VOCs)是指浮游生物从水环境吸收或者体内代谢的高蒸汽压的低分子量化合物。本研究旨在揭示不同大黄鱼养殖区网箱水质参数与浮游生物VOCs组成特征及其季节变化规律。研究选择了洞头、南麂和宁德3个采样点,并于夏季和秋季采集网箱浮游生物样本,采用全自动顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)检测VOCs的组成,并分析其与水质参数之间的相关性。结果表明,大黄鱼网箱浮游生物VOCs主要由芳烃、烃类、酯类和酮类组成。总VOCs含量及种类在冬季显著高于夏季,且在洞头和南麂地区高于宁德地区。冬季的萘、夏季的2, 4-二叔丁基苯酚以及夏冬季的Z-2-十二烯醇在宁德地区的水平显著高于洞头和南麂,表明宁德地区受到较强的人类活动影响,存在潜在的生态风险。夏季,二氢-2-甲基-3(2H)-呋喃酮、2-己醛和芳樟醇的水平在洞头和南麂网箱浮游生物中高于宁德,而冬季则在所有3个养殖区网箱中均未检测到。这些香味物质可能通过食物链在大黄鱼肌肉中积累,从而增强大黄鱼的风味品质。水体中的总氮、活性磷酸盐、总磷、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮、pH和溶解氧等水质参数在不同季节和区域之间表现出显著差异,且与VOCs的生成和分布密切相关。研究结果为深入理解海洋网箱水质健康状况提供了新的视角,并为开发VOCs作为环境监测标志物以及优化大黄鱼养殖品质提供了重要依据。
浮游生物体内有机化合物(VOCs)是指浮游生物从水环境吸收或者体内代谢的高蒸汽压的低分子量化合物。本研究旨在揭示不同大黄鱼养殖区网箱水质参数与浮游生物VOCs组成特征及其季节变化规律。研究选择了洞头、南麂和宁德3个采样点,并于夏季和秋季采集网箱浮游生物样本,采用全自动顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)检测VOCs的组成,并分析其与水质参数之间的相关性。结果表明,大黄鱼网箱浮游生物VOCs主要由芳烃、烃类、酯类和酮类组成。总VOCs含量及种类在冬季显著高于夏季,且在洞头和南麂地区高于宁德地区。冬季的萘、夏季的2, 4-二叔丁基苯酚以及夏冬季的Z-2-十二烯醇在宁德地区的水平显著高于洞头和南麂,表明宁德地区受到较强的人类活动影响,存在潜在的生态风险。夏季,二氢-2-甲基-3(2H)-呋喃酮、2-己醛和芳樟醇的水平在洞头和南麂网箱浮游生物中高于宁德,而冬季则在所有3个养殖区网箱中均未检测到。这些香味物质可能通过食物链在大黄鱼肌肉中积累,从而增强大黄鱼的风味品质。水体中的总氮、活性磷酸盐、总磷、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮、pH和溶解氧等水质参数在不同季节和区域之间表现出显著差异,且与VOCs的生成和分布密切相关。研究结果为深入理解海洋网箱水质健康状况提供了新的视角,并为开发VOCs作为环境监测标志物以及优化大黄鱼养殖品质提供了重要依据。
2025,
47(7):
60-70. doi: 10.12284/hyxb2025078
摘要:
全球变暖导致珊瑚大规模白化事件频发,珊瑚礁生态系统加速退化。国际上通常采用珊瑚移植的方式来修复退化的珊瑚礁,其中移植的珊瑚中鹿角珊瑚(Acropora)占大部分。然而,快速生长的枝状鹿角珊瑚对热更敏感,影响其在日益变暖的海洋环境中的修复效果。为了了解鹿角珊瑚的高温响应模式以及耐热性差异,本研究对广西涠洲岛美丽鹿角珊瑚(Acropora muricata)和风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)进行了高温胁迫实验。通过生理生化指标分析,高温胁迫后,美丽鹿角珊瑚触手收缩、颜色变淡,抗氧化物(超氧化物歧化酶、还原型谷胱甘肽、过氧化氢酶)、铵同化酶(谷氨酰胺合成酶)以及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)的活性(含量)水平表现为先升后降的趋势,风信子鹿角珊瑚的响应模式也几乎保持一致(除超氧化物歧化酶和谷氨酰胺合成酶外)。在34℃下,风信子鹿角珊瑚的生理指标表现更佳,超氧化物歧化酶、铵同化酶和caspase-3始终保持高活性及灵敏反应,意味着风信子鹿角珊瑚通过提高这些蛋白酶活性来抵抗高温环境,其比美丽鹿角珊瑚更具耐热性。本研究揭示了两种鹿角珊瑚高温胁迫下的生理响应模式,并比较了两者之间的耐热性差异,为耐热珊瑚挑选和珊瑚礁生态修复提供理论依据。
全球变暖导致珊瑚大规模白化事件频发,珊瑚礁生态系统加速退化。国际上通常采用珊瑚移植的方式来修复退化的珊瑚礁,其中移植的珊瑚中鹿角珊瑚(Acropora)占大部分。然而,快速生长的枝状鹿角珊瑚对热更敏感,影响其在日益变暖的海洋环境中的修复效果。为了了解鹿角珊瑚的高温响应模式以及耐热性差异,本研究对广西涠洲岛美丽鹿角珊瑚(Acropora muricata)和风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)进行了高温胁迫实验。通过生理生化指标分析,高温胁迫后,美丽鹿角珊瑚触手收缩、颜色变淡,抗氧化物(超氧化物歧化酶、还原型谷胱甘肽、过氧化氢酶)、铵同化酶(谷氨酰胺合成酶)以及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)的活性(含量)水平表现为先升后降的趋势,风信子鹿角珊瑚的响应模式也几乎保持一致(除超氧化物歧化酶和谷氨酰胺合成酶外)。在34℃下,风信子鹿角珊瑚的生理指标表现更佳,超氧化物歧化酶、铵同化酶和caspase-3始终保持高活性及灵敏反应,意味着风信子鹿角珊瑚通过提高这些蛋白酶活性来抵抗高温环境,其比美丽鹿角珊瑚更具耐热性。本研究揭示了两种鹿角珊瑚高温胁迫下的生理响应模式,并比较了两者之间的耐热性差异,为耐热珊瑚挑选和珊瑚礁生态修复提供理论依据。
2025,
47(7):
71-82. doi: 10.12284/hyxb2025068
摘要:
潮滩的泥沙组分与底栖微藻之间存在复杂的相互作用,影响潮滩生态系统稳定和地貌演变。为探究底栖微藻对泥沙组分的影响规律,本研究以江苏条子泥典型粉砂淤泥质潮滩为研究对象,通过野外观测和实验室分析,阐明了底栖微藻与泥沙组分的时空变化规律及相互关系。研究结果表明,温度、底栖动物活动、沙源等生物及非生物因素的季节性及空间性变化导致了底栖微藻生物量与沉积物粒径分布的时空差异性,秋冬季底栖微藻生物量高出春夏季18.6%,约50%底栖微藻分布于表层0~1 cm,春夏季中值粒径高出冬季17.8%;潮沟两侧水动力差异导致底栖微藻生物量与泥沙组分的同步突变现象,凸岸区域淤积作用明显,细颗粒泥沙大量沉积,中值粒径减小约75%且微藻生物量增幅最高达113%,而凹岸区域侵蚀强烈,中值粒径增幅最高可达213%,生物量降低约76%;环境条件和微藻群落组成共同驱动底栖微藻与泥沙组分关系的时空变化,春秋季因温度及光照适宜,底栖微藻生物量与细颗粒泥沙组分含量的相关性随深度增加而减弱,夏冬季因气候极端,次表层相关性最高,夏季多样化的微藻群落增强了对各组分泥沙的生物稳定作用,而冬季硅藻的优势地位加强了对黏土及细粉砂的选择性。
潮滩的泥沙组分与底栖微藻之间存在复杂的相互作用,影响潮滩生态系统稳定和地貌演变。为探究底栖微藻对泥沙组分的影响规律,本研究以江苏条子泥典型粉砂淤泥质潮滩为研究对象,通过野外观测和实验室分析,阐明了底栖微藻与泥沙组分的时空变化规律及相互关系。研究结果表明,温度、底栖动物活动、沙源等生物及非生物因素的季节性及空间性变化导致了底栖微藻生物量与沉积物粒径分布的时空差异性,秋冬季底栖微藻生物量高出春夏季18.6%,约50%底栖微藻分布于表层0~1 cm,春夏季中值粒径高出冬季17.8%;潮沟两侧水动力差异导致底栖微藻生物量与泥沙组分的同步突变现象,凸岸区域淤积作用明显,细颗粒泥沙大量沉积,中值粒径减小约75%且微藻生物量增幅最高达113%,而凹岸区域侵蚀强烈,中值粒径增幅最高可达213%,生物量降低约76%;环境条件和微藻群落组成共同驱动底栖微藻与泥沙组分关系的时空变化,春秋季因温度及光照适宜,底栖微藻生物量与细颗粒泥沙组分含量的相关性随深度增加而减弱,夏冬季因气候极端,次表层相关性最高,夏季多样化的微藻群落增强了对各组分泥沙的生物稳定作用,而冬季硅藻的优势地位加强了对黏土及细粉砂的选择性。
2025,
47(7):
83-93. doi: 10.12284/hyxb2025080
摘要:
厚壳贻贝是我国重要的经济养殖贝类,光环境可以影响其生活和行为,但其视蛋白基因在很大程度上是未知的。本研究基于厚壳贻贝全基因组数据,共鉴定出7个视蛋白,序列分析结果将其分为5类(r-opsin、c-opsin、Go-opsin、neuropsin和peropsins)。染色体定位结果显示同一亚家族的视蛋白基因位于同一染色体上。生物信息学结果显示,除r-opsin为亲水蛋白,其他蛋白质的均为疏水蛋白。保守基序结果显示视蛋白同一亚家族的视蛋白具有高度的保守性,同时也存在一定的差异。通过实时荧光定量PCR检测厚壳贻贝5个发育时期的视蛋白基因表达量变化。结果显示,不同发育时期的视蛋白基因表达量存在显著差异,c-opsin4和r-opsin在眼点期的表达量显著高于其他时期,表明这两个视蛋白在厚壳贻贝的眼点期中发挥了重要作用。本研究分析了厚壳贻贝视蛋白的分子特征,并初步探究厚壳贻贝发育过程中视蛋白基因的变化规律,为研究厚壳贻贝的视觉形成机制并对视蛋白调控厚壳贻贝变态过程关键分子机制提供科学依据。
厚壳贻贝是我国重要的经济养殖贝类,光环境可以影响其生活和行为,但其视蛋白基因在很大程度上是未知的。本研究基于厚壳贻贝全基因组数据,共鉴定出7个视蛋白,序列分析结果将其分为5类(r-opsin、c-opsin、Go-opsin、neuropsin和peropsins)。染色体定位结果显示同一亚家族的视蛋白基因位于同一染色体上。生物信息学结果显示,除r-opsin为亲水蛋白,其他蛋白质的均为疏水蛋白。保守基序结果显示视蛋白同一亚家族的视蛋白具有高度的保守性,同时也存在一定的差异。通过实时荧光定量PCR检测厚壳贻贝5个发育时期的视蛋白基因表达量变化。结果显示,不同发育时期的视蛋白基因表达量存在显著差异,c-opsin4和r-opsin在眼点期的表达量显著高于其他时期,表明这两个视蛋白在厚壳贻贝的眼点期中发挥了重要作用。本研究分析了厚壳贻贝视蛋白的分子特征,并初步探究厚壳贻贝发育过程中视蛋白基因的变化规律,为研究厚壳贻贝的视觉形成机制并对视蛋白调控厚壳贻贝变态过程关键分子机制提供科学依据。
2025,
47(7):
94-108. doi: 10.12284/hyxb2025072
摘要:
厚壳贻贝(Mytilus coruscus)味道鲜美,富含多种营养物质,是我国沿海重要的经济贝类之一。厚壳贻贝育苗的关键时期在其幼虫变态发育阶段,而幼虫发育是一个动态且复杂的过程,有大量基因的参与以及各种复杂生物学过程共同作用。本研究基于高通量测序技术,对厚壳贻贝幼虫发育的5个关键时期(担轮期、D形期、壳顶期、眼点期、稚贝期)样本进行高通量转录组测序,共筛选出20 894个差异基因。对差异基因进行加权基因共表达网络以及时序差异分析,筛选出6个符合特定时序发育模式的关键子模块,共鉴定出2 395个基因。分别对各子模块内基因进行GO富集分析和蛋白网络互作分析,筛选出30个与厚壳贻贝生长发育过程相关的枢纽基因,包括Fen1、Ndufab1b、Ndufs8a、Pcan、Rnaseh2a;Cdh1、Cacng4b、Cav1、Blm、Ryr1a;Mars1、Cdc42、Aasdh、Apoba、Cav1;Kif11、Cdc20、Ubc、Kif23、Cdc6;Ubc、Rps16、Rpl23、Rpsa、Rps27a;Cdc20、Setd2、Ssrp1a、Cav1、Rab8a。这些基因在厚壳贻贝幼虫发育过程中主要参与调控DNA复制和细胞分裂、线粒体与核糖体功能、蛋白质合成等。本研究在转录组水平上探索了厚壳贻贝浮游幼虫发育过程调控的分子机理,对研究厚壳贻贝功能基因,以及后续培育更优表型性状厚壳贻贝新品种具有重要的理论指导意义。
厚壳贻贝(Mytilus coruscus)味道鲜美,富含多种营养物质,是我国沿海重要的经济贝类之一。厚壳贻贝育苗的关键时期在其幼虫变态发育阶段,而幼虫发育是一个动态且复杂的过程,有大量基因的参与以及各种复杂生物学过程共同作用。本研究基于高通量测序技术,对厚壳贻贝幼虫发育的5个关键时期(担轮期、D形期、壳顶期、眼点期、稚贝期)样本进行高通量转录组测序,共筛选出20 894个差异基因。对差异基因进行加权基因共表达网络以及时序差异分析,筛选出6个符合特定时序发育模式的关键子模块,共鉴定出2 395个基因。分别对各子模块内基因进行GO富集分析和蛋白网络互作分析,筛选出30个与厚壳贻贝生长发育过程相关的枢纽基因,包括Fen1、Ndufab1b、Ndufs8a、Pcan、Rnaseh2a;Cdh1、Cacng4b、Cav1、Blm、Ryr1a;Mars1、Cdc42、Aasdh、Apoba、Cav1;Kif11、Cdc20、Ubc、Kif23、Cdc6;Ubc、Rps16、Rpl23、Rpsa、Rps27a;Cdc20、Setd2、Ssrp1a、Cav1、Rab8a。这些基因在厚壳贻贝幼虫发育过程中主要参与调控DNA复制和细胞分裂、线粒体与核糖体功能、蛋白质合成等。本研究在转录组水平上探索了厚壳贻贝浮游幼虫发育过程调控的分子机理,对研究厚壳贻贝功能基因,以及后续培育更优表型性状厚壳贻贝新品种具有重要的理论指导意义。
2025,
47(7):
123-134. doi: 10.12284/hyxb2025076
摘要:
圆球股窗蟹Scopimera globosa是典型的以沉积物为食的滤食性蟹类,为潮间带常见种。近年来,其种群数量呈下降趋势,并被列入区域性红色名录。目前,国内外学者对该物种的研究主要集中在生物和基础生态学方面,并取得一定的基础认知。本文系统回顾了圆球股窗蟹的分类地位,并总结了其地理分布范围,在此基础上,重点综述了该物种的生物学特性及其适应性行为,包括摄食行为、掘穴和领域行为、繁殖行为以及种群的聚集和迁移游荡行为等内容;圆球股窗蟹的种群动态主要受环境因子的调控,其中盐度、有机质含量及沉积物粒度等非生物因素起主导作用,而生物因素的影响相对有限。目前,针对该物种在不同栖息环境下的行为学研究仍较为匮乏,尤其在种−境关系方面。因此,亟需开展圆球股窗蟹与其栖息环境相互关系的系统性研究,以深入揭示其生态适应机制,以期为该物种的生态保护提供科学依据,也为同域分布的滤食性蟹类的保护及其栖息地管理提供理论支撑。
圆球股窗蟹Scopimera globosa是典型的以沉积物为食的滤食性蟹类,为潮间带常见种。近年来,其种群数量呈下降趋势,并被列入区域性红色名录。目前,国内外学者对该物种的研究主要集中在生物和基础生态学方面,并取得一定的基础认知。本文系统回顾了圆球股窗蟹的分类地位,并总结了其地理分布范围,在此基础上,重点综述了该物种的生物学特性及其适应性行为,包括摄食行为、掘穴和领域行为、繁殖行为以及种群的聚集和迁移游荡行为等内容;圆球股窗蟹的种群动态主要受环境因子的调控,其中盐度、有机质含量及沉积物粒度等非生物因素起主导作用,而生物因素的影响相对有限。目前,针对该物种在不同栖息环境下的行为学研究仍较为匮乏,尤其在种−境关系方面。因此,亟需开展圆球股窗蟹与其栖息环境相互关系的系统性研究,以深入揭示其生态适应机制,以期为该物种的生态保护提供科学依据,也为同域分布的滤食性蟹类的保护及其栖息地管理提供理论支撑。
2025,
47(7):
109-122. doi: 10.12284/hyxb2025088
摘要:
海洋叶绿素a(Chl a)浓度是海洋浮游植物生物量的重要表征,是海洋生态环境变化的直观体现,准确、高效地估算水体Chl a浓度是海洋相关研究的基础。卫星遥感技术可用于大范围、高频次的Chl a浓度监测,为我们理解海洋生态环境变化提供了重要支撑。但是,由于复杂的生物光学特征,近岸浑浊水体Chl a浓度的遥感反演结果具有很大的不确定性,需要我们利用大量现场实测数据进行验证和优化。本文基于2010−2023年间45个航次的表层Chl a浓度实测数据,利用MODIS同步卫星遥感反射率数据,构建了黄河口邻近海域Chl a浓度的机器学习遥感反演模型。结果表明:与传统的全球标准算法和以往的区域算法相比,机器学习算法获得了更高的反演精度;其中,高斯过程模型表现最佳(R2 = 0.62, RMSE = 0.21 mg/m3),结果很好地呈现了该海域Chl a浓度的时空变化特征。总体来看,该海域Chl a浓度在空间上呈现近岸高于离岸的特征,季节变化呈现较为明显的夏高冬低的单峰结构,2003−2023年间平均Chl a浓度以每年0.02 mg/m3的速率增加。研究结果丰富了近岸海域Chl a浓度遥感反演算法,拓展了机器学习算法的遥感应用,为黄河口邻近海域海洋生态环境评估提供了方法和数据支撑。
海洋叶绿素a(Chl a)浓度是海洋浮游植物生物量的重要表征,是海洋生态环境变化的直观体现,准确、高效地估算水体Chl a浓度是海洋相关研究的基础。卫星遥感技术可用于大范围、高频次的Chl a浓度监测,为我们理解海洋生态环境变化提供了重要支撑。但是,由于复杂的生物光学特征,近岸浑浊水体Chl a浓度的遥感反演结果具有很大的不确定性,需要我们利用大量现场实测数据进行验证和优化。本文基于2010−2023年间45个航次的表层Chl a浓度实测数据,利用MODIS同步卫星遥感反射率数据,构建了黄河口邻近海域Chl a浓度的机器学习遥感反演模型。结果表明:与传统的全球标准算法和以往的区域算法相比,机器学习算法获得了更高的反演精度;其中,高斯过程模型表现最佳(R2 = 0.62, RMSE = 0.21 mg/m3),结果很好地呈现了该海域Chl a浓度的时空变化特征。总体来看,该海域Chl a浓度在空间上呈现近岸高于离岸的特征,季节变化呈现较为明显的夏高冬低的单峰结构,2003−2023年间平均Chl a浓度以每年0.02 mg/m3的速率增加。研究结果丰富了近岸海域Chl a浓度遥感反演算法,拓展了机器学习算法的遥感应用,为黄河口邻近海域海洋生态环境评估提供了方法和数据支撑。