海洋底栖贝类是海洋底栖动物区系的重要组分之一,也是影响海洋生态系统和海洋底质环境的关键类群之一.粤西岸段地处南海北部,海洋底栖贝类物种丰富,但却是我国海洋底栖贝类区系调查最为缺乏的区域之一,严重妨碍了我国近海底栖动物地理区系区划工作的开展.东海岛与硇洲岛海域是粤西岸段中底栖贝类历史研究相对较多的地区,也是揭示南海北部底栖动物地理格局的关键地区.本文基于中山大学地理科学与规划学院2021-2023年间在东海岛与硇洲岛潮间带及近海海域采集的底栖贝类标本的鉴定,结合中国科学院南海海洋研究所馆藏标本记录及己发表文献中记载物种的整理,更新了该海域的底栖贝类名录,并对各物种在东亚大陆近海的地理分布类型进行了分析.本研究共采集贝类标本2,600余号,分属73科144属207种,其中38种为东海岛与硇洲岛海域新记录.结合中国科学院南海海洋研究所馆藏标本及历史文献资料记录的物种,至本研究为止,东海岛与硇洲岛海域共记录底栖贝类115科330属602种,为目前南海北部大陆岸段海洋底栖贝类物种数最多的地区.区系成分上,热带性暖水种占26.2％;热带-亚热带性暖水种占49.3％;余下24.4％为广温性种.地理格局上,有89.0％的种类在海南岛也有分布记录,80.2％的种类在北部湾也有分布记录,粤东岸段有分布记录的种类也占80.2％.研究结果表明,东海岛与硇洲岛海域的底栖贝类区系十分丰富,热带性特征明显,且与海南岛的联系最为密切,在南海北部近海底栖生物地理区划上可考虑同海南岛划入同一生物地理地区.基于本文结果及近年来的南海北部底栖生物相关研究,我们推测雷州半岛及琼州海峡对南海北部底栖生物扩散及生物地理格局的影响程度很有可能被高估了.本研究丰富了雷州半岛东侧海域的底栖贝类区系,为开展整个南海北部的底栖生物地理格局与区系区划工作提供了数据支持.

中华小公鱼(Stolephorus chinensis)隶属鲱形目鳀科小公鱼属,是一种小型的近海洄游型鱼类.我国沿海地区产量丰富,特别是东海及南海地区,近年来已经超越鲲鱼成为我国海域内的优势鱼种[1].随着我国大型经济鱼种产量的日益衰退,小型经济鱼种的开发越来越得到人们的广泛关注.国内外对于同属的印度小公鱼、康氏小公鱼的研究比较全面[2-3],目前大多是研究这些小公鱼的储存方式以及加工成其他副产品来保存其营养价值[4],但有关于中华小公鱼(下称小公鱼)营养成分分析尚未见报道,本实验旨在分析小公鱼的营养成分,为其在营养学研究、合理开发利用提供实验依据.

通过线粒体控制区序列的分析,研究采自中国南海及东海5个群体102尾细鳞鯻的遗传多样性.发现在962 bp序列中有205个变异位点,其中135个为简约信息位点,共定义102个单倍型.中国近海细鳞鯻总体呈现出较高的遗传多样性特征(Hd=1.000,Pi=0.022),其中博鳌最高(Hd=1.000,Pi=0.028),平潭最低(Hd=1.000,Pi=0.014).不同地理群体间无明显分化,基因交流频繁(Fst=-0.014-0.041,P＞0.05);中性检验均为显著负值,推测在16.9万年-5.06万年前,即中-晚更新世出现种群扩张.系统邻接树和单倍型网络图均出现3个显著分化的谱系(谱系间Fst=0.508-0.698,P＜0.001;净遗传距离Da=0.024-0.031),且各谱系中均有不同地理来源的群体.3个谱系间分歧时间大约在1.07百万年-0.24百万年前,推测可能是更新世冰期边缘海的出现导致群体隔离而产生分化.谱系A(Lineage A)包含85.3％的个体,其总体遗传多样性较高(Hd=1.000,Pi=0.012),其中平潭最高(Hd=1.000,Pi=0.014),合浦最低(Hd=1.000,Pi=0.010);群体间Fst在-0.021-0.068之间,P＞0.005;AMOVA分析显示只有1.97％的变异来自于种群间,表明群体间也无明显分化;中性检验均为显著负值,推测在25.4万年-7.6万年前出现种群扩张.中国近海细鳞鯻主要受到中-晚更新世海侵和海退的影响而出现种群扩张使得谱系间发生二次接触,最终形成具有显著谱系结构但无地理分化的情况.

根据2014—2017年南海北部近海渔业资源调查的8个航次数据, 结合遥感影像数据, 包括海表温、盐度、叶绿素, 对近海竹荚鱼空间分布的季节性变化进行分析.将单位捕捞努力量渔获量 (catch per unit effort, CPUE) 作为适宜性指数 (suitability index, SI), 分别采用最大值法、最小值法、算术平均法、几何平均法按季度建立栖息地适宜性指数 (habitat suitability index, HSI) 模型, 并对各模型进行精度检验.结果表明:SI模型拟合准确, 均呈单峰分布;几何平均法更适用各季HSI建模, 模型平均准确度达到92％, CPUE高的渔场主要分布于HSI大于0.6的海域, 其他HSI高值海域为潜在渔场.对各季环境因子进行主成分分析, 发现海表温的影响最为显著.研究表明, 栖息地适宜性指数模型可较好分析南海北部近海竹荚鱼资源丰度及空间分布.

根据2014-2017年南海北部近海8个调查航次渔获量数据,结合统计方法分析该海域渔业资源密度分布特征并探索其适宜概率分布类型,进而估算区域平均资源密度.结果表明:各时期资源密度变异系数(CV)在0.67～ 1.03,说明该海域渔业资源密度呈较高程度的不均匀空间分布,且渔获资源密度频率分布呈现明显的右偏特征,总体以0～1000 kg· km-2资源密度为主导;单样本Kolmogorov-Smirnov检验结果表明,对数正态、伽玛和韦伯分布是该区域资源密度的适宜分布类型;在海域平均资源密度估算方面,对数正态所得结果与另两个分布类型在统计学上无显著差异,而伽玛和韦伯分布的估计值有显著差异.与1960-1970年代相比,该海域渔业资源密度适宜概率分布型已从单一类型转变为多类型,这主要归于渔业资源结构、捕捞强度以及气候变化等引起的低渔获量比例变化.

海洋固氮细菌在自然界氮循环中发挥着重要作用,筛选和开发海洋固氮促生的菌种资源,对于生物菌肥的开发应用和农业生产具有重要意义.[目的]研究海洋固氮细菌的生物多样性及对陆地作物的促生作用,筛选优良的植物根际促生菌株.[方法]通过形态特征、生理生化试验和16S rRNA基因序列比对进行菌属鉴定;将解磷、解钾、产蛋白酶和纤维素酶等性能优良的菌株作为菜心盆栽试验的组合菌液,探究对菜心能否起促生作用.[结果]本研究从南海东海岛的海岛沉积物中筛选出18株固氮菌,分布在6个属9种,不动杆菌属4株,假交替单胞菌属1株,芽孢杆菌属8株,嗜冷杆菌属1株,海单胞菌属1株,交替单胞菌属3株.菜心幼苗经过组合菌剂的浇灌,在茎高、茎粗、最大叶宽和最大叶长4个指标均表明对菜心有显著的促生作用.其中,以芽孢杆菌属和不动杆菌属的菌株在菜心的生长过程中起关键的促进作用,对菜心的促生性能最佳.[结论]南海近海具有种类丰富多样的固氮细菌,以芽孢杆菌属和不动杆菌属的菌株促生作用最为显著,具有开发成微生物菌肥的潜力,为优良的海洋促生微生物菌种资源的定向利用及蔬菜的无公害生产提供重要依据.

为了解南海北部近海头足类优势种的种间关系,根据2014-2015年该海域4个季节底拖网渔业资源调查,应用相对重要性指数、生态位宽度和重叠指数从时空维度分析头足类优势种的生态位特征.结果 表明:该海域4个季节的头足类优势种共5种,分别为剑尖枪乌贼、中国枪乌贼、火枪乌贼、金乌贼和杜氏枪乌贼,前两种是4个季节的共同优势种.与历史数据相比,头足类优势种的种类组成已发生改变.头足类资源时空分布格局明显,海南岛南部至粤东海域资源密度高于北部湾,季节变化呈夏季高而冬季低特征.时空生态位分析表明,优势种的时间和空间生态位宽度没有一致位序,剑尖枪乌贼和中国枪乌贼分别占据最大的时间(1.32)和空间生态位宽度(3.90),而时间和空间生态位宽度最小的物种分别是金乌贼(0.98)和杜氏枪乌贼(2.04).虽然时间生态位重叠在数值上显著高于空间生态位重叠,但二者均是在中国枪乌贼、剑尖枪乌贼、火枪乌贼等种对间有较高重叠,而杜氏枪乌贼与其余4个优势种的重叠较低.相关分析表明,在时空尺度上生态位宽度与丰度的变化均呈极显著负相关.生态位可反映物种资源量时空变化信息,丰富了传统渔业群落研究方法.

绿海龟(Chelonia mydas)为全球性濒危物种、我国Ⅰ级重点保护野生动物.栖息地保护是野生绿海龟保护的一种极为重要和有效的保护策略,但我国幼年绿海龟的生活习性及其栖息地分布尚不明确,故开展相关洄游行为及栖息地分布研究意义重大.2011至2015年间,将6只来自广东惠东海龟国家级自然保护区人工培育2～14a的幼年绿海龟,分为夏季组(n=3)及冬季组(n=3),在其背甲上安装追踪器.其中,2只个体分别安装了美国Wildlife Computers公司生产的追踪器SPOT5-AM-S181C和SPOT5-AM-S244A,另外4只个体安装美国Telonics公司生产的TAM-2639追踪器,然后在出生地放归.利用全球ARGOS系统实施全天候的追踪监测,地理坐标数据的筛选及分析在卫星追踪分析工具软件(STAT)上完成.6只个体4年共获得有效位点397个,其中,包括前期研究获得的有效位点62个.相关有效位点输入免费软件Maptool,通过GIS图层叠加、汇总生成洄游路线图.研究结果用以揭示我国幼年绿海龟的洄游规律.使用SPSS软件t-检验统计冬夏两组海龟间的个体大小及洄游速度是否存在统计学差异.冬季组、夏季组绿海龟的背甲曲线长(CCL)分别为(48.9±8.65)cm和(59.07±7.64) cm,组间无显著性差异(t =1.527,df=4,P=0.202).追踪期平均(66±47)d,追踪路程(1653±1585)km(n=6).平均最小洄游速度,夏季组为(1.63±0.22) km/h (n=3),冬季组为(0.67±0.12) km/h(n=3),夏季组明显较冬季组高(t=6.726,df=4,P=0.003);夏季及冬季分别游往台湾和海南两个方向,主要沿大陆架140m等深线以内海域洄游,所有个体的洄游路线及方向均与同期海流大致相同,活动范围与近海渔场及开发区域高度重叠,与早期野外调查结果一致.仅冬季组观察到定居及归巢行为,越冬场分布在越南昏果岛及我国海南岛东部;越夏场则分布在福建至浙江一带,主要分布在近岸或近岛20 m等深线以内浅海,为底栖大型海藻、海草床或珊瑚礁的集中分布区.研究结果揭示,惠东人工培育幼年绿海龟放归后可正常洄游、觅食和适应野外环境,在东海、南海之间作季节性定向洄游的趋势十分明显,觅食地沿我国大陆架沿岸及附属海岛分布,进一步印证了我国近海绿海龟洄游廊道的存在.建议把北部湾、琼州海峡、海南东部、广东、福建、浙江及台湾沿岸及附属岛屿的海洋保护地整合优化,制订国家海龟栖息地名录,组建海洋类型国家公园保护网络,同时深入开展国际及地区间的保护合作,加强绿海龟及其觅食地和洄游廊道这些重要栖息地保护,使海龟整个生命周期得到有效和完整的保护.

海洋底栖贝类是海洋底栖无脊椎动物的重要代表.福建平潭岛地处台湾海峡西岸北部,是中国大陆距台湾岛最近之处,其海域内的底栖贝类区系对了解台湾海峡及其附近海域的生态环境和底栖生物地理格局具有重要意义.本文基于对2015-2018年间中山大学国土资源与环境系在平潭岛海域采集的3,346号底栖贝类标本的鉴定,结合已发表文献整理出了平潭岛海域底栖贝类名录,并梳理了各物种在中国近海的地理分布类型.结果 显示,本研究所采标本分属58科122属161种,其中47种为平潭岛海域新记录.结合历史文献记录,平潭岛海域共有底栖贝类98科244属395种.其中93.7％的种类在南海亦有分布,82.0％的种类在东海有分布,31.1％的种类在黄渤海有分布,42.3％的种类在台湾岛东部海域有分布.南海-东海分布型种类占区系总种数的49.9％;其次为南海-黄渤海分布型(27.6％)和南海-台湾海峡分布型(16.2％).分布限于台湾海峡及其以北的种类仅占总种数的6.3％.研究结果表明,平潭岛海域底栖贝类区系具典型的亚热带性质,暖水性种类和广温性种类占主要优势,与南海北部和东海大陆沿岸地区的关系密切,与台湾岛周边海域的联系相对较弱.

近十年来,随着我国粤港澳大湾区的建设,珠江流域人口增长十分迅速,食品和能源需求急剧增加,导致流域上游省份农业用地面积增加,下游省份城市化进程加速,随之导致含农业化肥的农田灌溉用水和生活污水排放大幅度增加.流域的面源污染物进入珠江河口,导致河口海域赤潮发生频率明显增高.此外,全球变暖加剧了南海和西太台风等极端天气事件的发生频率,大量的台风在珠江口附近登陆,对人类活动产生的营养盐在海水中再分布产生较大影响.现场及卫星观测表明,台风等极端天气影响浮游植物时空分布的4个主要影响因子为:海水的垂直混合、流域的降水增加、河流淡水及营养盐的大量输入及风场变化.但是,尚未对这些因子如何影响叶绿素分布进行过清晰阐释.研究构建了粤港澳大湾区陆海气集成模拟系统,一方面通过控制实验来对模式敏感性进行测试,另一方面以台风"天鸽"过境珠江口为例,来对台风过境期间海表叶绿素时空变化机理进行探究.结果表明,陆地模式径流分辨率的提高对模拟结果有很大影响,台风"天鸽"过境时,向岸的风抑制了珠江冲淡水排出,促进外海水涌入,提高海表盐度,降低叶绿素浓度.而台风所致的陆地降水在过境后四天(8月27日)通过径流输出至河口,此次剧烈的增水向珠江口输入大量的营养盐,促进浮游植物持续生长,使叶绿素浓度在台风过境两周(9月1日)后仍在增加.研究所构建的集成模拟系统可适于其它受河口面源污染影响的海湾及近海系统.为未来实现赤潮、缺氧等生态灾害预报提供可能性.