研究根据2013-2020年在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源和栖息环境综合调查数据,采用支持向量机(Support vector machine,SVM)模型,通过交叉验证,结合赤池信息准则(Akaike information criterion,AIC)等评判指标,构建了金乌贼(Sepiaesculenta)的空间分布模型,并分析环境因子对其空间分布的影响,旨在探究海州湾金乌贼的空间分布特征及其与环境因子的关系.结果表明,水深对金乌贼空间分布的影响最大,底层盐度次之,其次是底层水温和离岸距离.金乌贼的相对资源密度随水深的增大呈现先升高后降低的趋势,随盐度的升高而增大,随底层水温的升高而减小.在海州湾水深约27 m,离岸距离约40 km的海域,金乌贼的相对资源密度较高,其分布格局呈现出在东部和中北部海域丰度高,而西南部近岸海域丰度低的特点.研究将有助于深入了解海州湾金乌贼的空间分布规律,为其资源的合理利用和科学养护提供参考依据.

偶见种由于其个体数或出现频率较少,在群落生态学研究中往往被忽略,但其与生物多样性维持和海洋保护具有紧密联系.为阐明海州湾偶见鱼类的时空分布特征及变化趋势,本研究基于2013-2019年海州湾渔业资源调查数据,使用相对重要性指数(IRI)、分布重心法和Mann-Kendall趋势检验等方法,分析海州湾偶见鱼类的种类组成,选取其中9个偶见种分析了其相对生物量的空间分布以及相对生物量和出现频率的年际变化趋势.结果表明:海州湾多年调查捕获鱼类共93种,其中,IRI＜10的鱼类有61种,表明海州湾存在大量偶见鱼类.选取的9个偶见种具有明显的空间分布特征,其中,虻鲉、繸鳚和孔鳐主要分布在海州湾东部海域,栖息范围广阔,油魣和刀鲚、带纹条鳎分别分布于海州湾西部、南部海域,其余主要分布在海州湾西南部海域.在其生物量的年际变化方面,凤鲚、孔鳐、繸鳚、油魣的生物量和出现频率呈现波动性变化,红狼牙虾虎鱼、小头栉孔虾虎鱼的生物量呈现上升趋势,带纹条鳎、刀鲚、虻鲉的生物量和出现频率均逐渐下降,近年再无捕获.本研究加深了对偶见种时空分布的理解,对保护偶见生物资源和物种多样性具有指导意义,为建立海洋保护区提供了科学支撑.

[背景]近岸海域抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的污染和累积将直接影响海产品质量和安全,海州湾作为江苏省的四大渔场之一,是江苏渔业发展的主要载体,有多条大小河流注入,沿岸为重要农业区,对公众健康产生重大影响.[目的]对海州湾夏秋季的水样及沉积物展开微生物及ARGs检测.[方法]基于宏基因组测序技术开展海州湾夏秋两季近岸 6 个站点中水体和沉积物中 ARGs 种类和相对丰度以及微生物群落的组成研究.[结果]变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是夏秋季度两种介质中最优势的门类,水样中优势的科级细菌为红细菌科(Rhodobacteraceae),沉积物样品中为脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae);夏季水样中的 ARGs 相对丰度要明显高于秋季,但沉积物中不同季节的 ARGs 相对丰度未表现出明显的变化趋势;在水样中主要门级微生物群落的抗性机制主要是抗生素靶位替换和抗生素靶位保护,沉积物样品则以抗生素灭活机制为主,而主要科级微生物群落的抗性机制更加多样;冗余分析(redundancy analysis,RDA)和典型对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)发现硝酸盐及盐度等环境因子与ARGs的变化显著相关.[结论]海州湾近岸海域的微生物群落及ARGs组成在夏秋季不同介质中有明显差异,且不同介质中主要微生物群落的抗性机制不尽相同,ARGs的相对丰度和分布受盐度和硝酸盐等环境因子调控.研究结果为海州湾公共安全监测和生态环境的保护提供了理论依据.

利用对硝基-N-乙酰苯胺筛选培养基从海州湾海域海泥中筛选获得产几丁质脱乙酰酶细菌MCDA02.经过形态学、生理生化和16S rDNA序列分析初步鉴定该菌株为解角质素微杆菌.通过单因素优化和正交试验优化,得出最优发酵条件.在单因素优化基础上,利用正交试验优化获得菌株MCDA02最优发酵条件为发酵温度25℃,培养基起始pH7.0,装液量50 mL/250 mL,几丁质3％,发酵时间48 h.在此发酵条件下,菌株MCDA02发酵水平达到158.47 U/mL,是优化前的3.2倍.试验结果为菌株MCDA02几丁质脱乙酰酶的进一步研究奠定基础.

从海州湾筛选产黑色素的真菌,确定其分类地位,并对其所产色素的性质进行研究.对海州湾海域采集的海水、海葵、海泥等样品进行富集培养,筛选具有产色素能力的真菌.利用摇瓶发酵进行复筛,筛选得到产黑色素的菌株,对筛选得到的菌株进行鉴定,然后对其所产色素进行粗提,并对性质进行测定.通过筛选获得一株产黑色素丝状真菌菌株CXPF01,结合形态学观察和ITS分子序列分析将CXPF01鉴定为Cladosporium cladosporioides.所产黑色素在220 nm处具有最大吸收值.光照对色素的稳定性影响不显著,高温和酸碱对黑色素稳定性具有显著影响.该色素对Staphylococcus aureus和Escherichia coli具有抑制作用.该真菌所产黑色素对在光照条件下有较好的稳定性并具有抑菌作用.

于2016年11月10日至2017年5月10日,对海州湾距离岸边由近到远的三个长牡蛎养殖区(站点1,站点2和站点3)的污损生物进行了调查研究.调查期间共发现污损生物9门,19种.三试验站点污损生物附着规律基本一致,3月份之前优势种为麦秆虫,其次为软丝藻、沙蚕;3月份之后优势种为海鞘,其次为紫贻贝.污损生物大量爆发时间在3、4月份,此时间段污损生物相对增长率达到最高.距离岸边中间距离的站点2污损生物绝对增长率和总湿重最高,且均显著大于其它两养殖站点(p＜0.05).污损生物爆发期间主要物种是复海鞘,其湿重占污损生物总湿重比值高达93％,是养殖区主要防除对象.本研究为海州湾污损生物防除以及水产贝类健康养殖提供了科学基础.

为探究近年来海州湾鱼类群落的变化特征,本研究根据2011年及2013-2017年春季(5月)和秋季(9-10月)在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源底拖网调查,分析了海州湾鱼类群落平均营养级(MTL)和大型鱼类指数(LFI),对海州湾鱼类群落结构特征进行研究.结果表明:海州湾的优势鱼种主要有大泷六线鱼、方氏云鳚、尖海龙、小黄鱼、长蛇鲻等,且优势鱼种季节性变化明显.海州湾鱼类群落的平均营养级存在明显的年际和季节变化,总体上秋季的MTL高于春季,而且秋季MTL变化具有滞后性.LFI计算结果表明,近年来海州湾及其邻近海域大个体鱼类资源量有所减少,鱼类群落结构呈现出明显的小型化趋势.

研究海州湾小眼绿鳍鱼摄食习性的空间异质性,对于海州湾食物网构建和资源保护具有重要意义.根据2011及2013-2016年秋季在海州湾海域进行的渔业资源底拖网调查数据,结合小眼绿鳍鱼(Chelidonichthys spinosus)的空间分布特征及其胃含物样品的分析结果,研究了海州湾小眼绿鳍鱼的摄食热点海域及其摄食习性的空间异质性.结果 表明,小眼绿鳍鱼是海州湾秋季底层鱼类群落中的优势鱼种,且各年均主要分布在海州湾35°N附近及以北海域.细螯虾(Leptochela gracilis)、戴氏赤虾(Metapenaeopsis dalei)和疣背宽额虾(Latreutes planirostris)是小眼绿鳍鱼最重要的三种饵料生物.研究发现,海州湾小眼绿鳍鱼的摄食热点海域主要集中在30 m等深线附近,且尚未呈现出明显的年间变化趋势.根据各站位小眼绿鳍鱼食物组成的相似性,将调查海域划分为两个区域,即近岸区和远岸区,近岸区小眼绿鳍鱼的体长和体重均显著小于远岸区(P＜0.05),小眼绿鳍鱼在近岸区主要摄食细螯虾和疣背宽额虾,在远岸区则主要摄食戴氏赤虾.近岸区小眼绿鳍鱼的空胃率显著小于远岸区(P＜0.05),条件指数显著大于远岸区(P＜0.05),平均胃饱满指数大于远岸区,但尚未呈现出显著差异(P＞0.05),表明海州湾秋季小眼绿鳍鱼的摄食习性存在明显的空间异质性.

关键种(keystone species)在生态系统中发挥着不可替代的重要作用,对于群落结构的稳定与演替起着决定性的作用.基于2011年3-12月在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源底拖网调查资料以及胃含物分析数据和参考历史文献数据,以物种间的摄食关系作为基础,采用SURF(Supportive Role to Fishery ecosystems)指数识别海州湾食物网中的关键饵料生物.在矩阵中分析每个物种作为饵料生物为捕食者提供的摄食比例及捕食者数量,计算每个物种的关键指标(SURFi)的值,结果表明前五位数值较高的物种是细鳌虾(Leptochela gracilis)、毛虾(Acetes sp.)、疣背宽额虾(Latreutes planirostris)、日本鼓虾(Alpheus japonicus)和鳀鱼(Engraulis japonicus),它们是海州湾的关键饵料生物,在整个食物网中起到关键的控制作用,它们的数量波动会对海州湾其他物种产生直接或间接的影响.加强关键饵料生物的保护,对于维持海州湾生态系统的健康和稳定至关重要.

了解种间关联性对正确认识生物群落结构和功能等具有重要意义.本文根据2013-2017年海州湾及其邻近水域渔业资源底拖网调查所获得数据,应用x2检验、Jaccard指数和Spearman秩相关系数等方法研究了海州湾15种主要鱼类的种间关联性.x2检验、Jaccard指数与Spearman秩相关分析结果一致,不同年份间正相关物种对所占比例较高,但显著或极显著正相关物种对数量较少,不同年份Jaccard指数检验显著或极显著关联物种对数分别有9、6、7、1、0;Spearman秩相关检验显著或极显著相关的物种对数分别为12、20、13、5、6.关联物种对存在一定的年际变化,但显著关联物种对年际间比较稳定,表明海州湾主要鱼类群落具有比较稳定的种间关联性.相同生态类型的种类在生态位上可以相互替代,与其他物种形成相互关联.