识别和量化海湾水体硝态氮污染,对管理海湾水体环境至关重要.东山湾是福建省东南沿海重要的半封闭海湾,湾头漳江河口和湾口分别存在红树林和珊瑚礁生态系统,同时也伴随着海水养殖等人类活动影响.本研究通过测定海湾表层水体理化参数、稳定同位素(δ15N-NO3-、δ18O-NO3-和δ15N-NH4+),结合Mix-SIAR同位素混合模型等统计方法,定量化分析漳州东山湾表层水体硝态氮污染.结果表明:东山湾表层水体叶绿素a和溶解无机氮浓度呈现较为明显的梯度变化,表现为由漳江河口向东山湾湾口方向逐渐下降,叶绿素 a、NH4+、NO3-和 NO2-浓度的最大值分别为 45.2 μg·L-1、52.67 μmol·L-1、379.2 μmol·L-1 和 3.93μmol·L-1;表层水体NH4+和NO3-的氮、氧同位素值则表现为明显的空间异质性.MixSIAR模型结果显示,东山湾表层水体潜在氮源主要来源于漳江河口的淡水输入、养殖废水以及地下水等,其中漳江河口淡水输入的贡献最大,占25.2％,养殖废水、地下水以及城市污水分别占24.6％、19.0％和15.1％.可见,漳江河口淡水输入是东山湾表层水体硝酸盐最主要的来源.

七连屿是西沙群岛东北面的一个珊瑚礁群岛,生物多样性极高,近年来由于受到了人类扰动影响,鱼类资源出现明显衰退.为探究这一衰退演变特征并更好地保护和管理七连屿珊瑚礁鱼类资源,我们于2018-2023年采用潜水捕捞、渔捞日志记录、水下视频拍摄以及环境DNA分析等方法,并结合近年这一海域的研究资料,对其鱼类种类组成的现状进行分析.结果如下:2017年至今,七连屿共发现珊瑚礁鱼类412种,隶属于2纲16目60科168属,其中鲈形目鱼类最多,为320种,科水平隆头鱼科种类最多,有47种.七连屿以小型鱼类为多;食性方面以肉食性鱼类为多.2021-2023年大中型鱼类比例及肉食性鱼类比例较2017-2020年出现下降,同时小型鱼类和植食性鱼类比例却出现显著上升.两时间段肉食性鱼类相似性较低,为不相似;植食性鱼类相似性较高,为中等相似;小型鱼类相似性较低,为不相似,大型鱼类也为不相似.优势种中大型鱼类和小型鱼类的种类数显著低于稀有鱼类,肉食性鱼类的种类数也显著低于稀有鱼类,而植食性鱼类的种类数则显著高于稀有鱼类.两时间段的鱼类平均分类差异指数(Delta+)和变异分类差异指数(Lambda+)呈下降趋势.以上表明七连屿珊瑚礁鱼类受到了过度捕捞和生境退化的双重影响,鱼类物种发生了显著的更替.研究为今后预测七连屿珊瑚礁鱼类物种演替趋势提供了基础数据,为西沙珊瑚礁生态系统保护和修复提供了参考.

珊瑚礁作为一种典型的海洋生态系统,具有巨大的固碳和储碳潜力.然而,目前对于珊瑚礁的净碳能力(碳释放与碳吸收)仍存在争议,主要归因于珊瑚共生体碳代谢的多样性和复杂性.珊瑚礁在生物钙化、呼吸过程中向大气释放二氧化碳(CO2);但在生物合成和沉积过程中却可以将碳进行固定与埋藏;为此,珊瑚礁的碳源碳汇身份还有待明确.现有部分研究表明,共生体通过碳代谢可以促进珊瑚礁吸收大气中的CO2.此外,珊瑚礁和海岸带蓝碳生态系统通常表现出很强的连通性,珊瑚共生体碳代谢能有效提高海岸带盐沼植被、海草床、海洋浮游植物等生物的碳汇功能.为了加深对珊瑚礁碳源-碳汇功能的理解,综述了珊瑚共生体的碳代谢特征,梳理了共生体中碳的关键生态过程(有机碳的迁移、无机碳的转化、两者的赋存状态),总结了细菌-虫黄藻-病毒在共生体碳代谢中的作用,评述了珊瑚礁碳源-碳汇特征及影响因子.旨在阐明珊瑚共生体碳代谢的关键过程,并基于此寻求有效的珊瑚礁碳增汇技术,形成以碳增量为主的珊瑚保护与修复技术,提升珊瑚礁在蓝碳生态系统中的贡献.

全球变暖引发珊瑚礁区向大型海藻场生态演替现象与日俱增,大型海藻对珊瑚的影响主要包括抑制生长、发育与繁殖,但不同的海藻对不同的珊瑚具有不同的影响,二者之间的关系仍未有定论.为探究热压力所引起二者竞争关系的变化,以枝状风信子鹿角珊瑚(Acroproa hyacinthus)和大型底栖海藻杉叶蕨藻(Caulerpa taxifolia)为研究对象,设置了环境温度(27℃)与热压力温度(30℃),比较藻类间接接触和直接接触珊瑚对珊瑚附生微生物群落结构的影响,并从培养水环境及海藻表面微生物中寻找影响珊瑚表面微生物的原因.结果表明,去除嵌合体后共获得 3369713 条优化序列,并且大部分细菌得到注释.环境温度下,间接接触与直接接触组微生物表达模式接近,海藻的处理使得珊瑚表面附生微生物种类、丰度、PcoA区分度最高.门水平上,微生物群落主要由变形菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、厚壁菌门、放线菌门组成.目水平上,微生物群落主要由红细菌目、黄杆菌目、肠杆菌目、蓝细菌目、假单胞菌目、噬几丁质菌目组成.这些细菌表型主要包括革兰氏阴性、好氧细菌、移动元件含量和胁迫耐受四大类,生态功能主要包括化能异养和需氧化能异养.对 12 个处理组的 36 个样本进行核心 ASV 分析(amplicon sequence variants),共获得 139 个核心ASVs.以假单胞菌目、黄杆菌目、噬几丁质菌目、红细菌目为主,还包括立克次氏体菌目、伯克霍尔德氏菌目、肠杆菌目、疣微菌目等.通过线性判别分析(linear discriminant analysis)可比较各组中相对丰度具有显著差异的细菌类群.环境温度下,群落中弧菌(Vibrio)、邻单胞菌(Plesiomonas)、奈瑟氏菌(Neisseria)以及螺旋体菌(Brevinema)相对丰度显著升高;温度升高后,珊瑚白化且胞内寄生病原微生物丰度显著升高,如米卡弧菌(Micavibrionales)与立克次氏体菌(Rickettsiales);热压力下,海藻的加入缓解了珊瑚白化、减少了胞内寄生性微生物丰度、显著提高了益生菌海命菌(Marivita)以及Halioxenophilus丰度.因此,在不同温度下杉叶蕨藻既作为压力源转移病原菌,又协助珊瑚抵抗胞内寄生菌,结果有助于理解大型海藻—珊瑚的竞争关系,解释海藻对珊瑚的潜在生态影响.

珊瑚礁生态系统提供了重要的经济和生态效益,但人类活动和气候变化已威胁到脆弱的珊瑚礁生态系统.本研究选取马来西亚的热门旅游海岛——热浪岛和停泊岛作为研究区域,基于暴露性-敏感性-适应性模型框架,结合调查数据和人类活动兴趣点空间分析方法建立珊瑚礁生态脆弱性评价指标体系,评估研究区珊瑚礁的生态脆弱程度,并提出管控对策.结果表明:研究区珊瑚礁生态脆弱性指数为-0.30～0.66,热浪岛周边站位生态脆弱性指数平均值为0.08,停泊岛周边站位生态脆弱性指数平均值为0.26,停泊岛区域的珊瑚礁脆弱性整体高于热浪岛,高度脆弱地点主要聚集在大小停泊岛的南部,而轻度脆弱地点位于停泊岛西北和热浪岛东部.冗余分析结果表明,影响珊瑚礁生态脆弱性的主要环境因子为盐度、浊度,主要人类活动因子为度假村和客运码头.控制娱乐设施与珊瑚礁区的距离、对海洋公园进行功能区划分等措施可能对降低当地珊瑚礁脆弱性具有积极意义,可作为当地珊瑚礁保护管理的备选对策.

海洋生物礁是由具有造礁能力的海洋生物聚集而成的一种三维礁体结构,其形成改变了海底地貌、增加了不同尺度上的地形复杂性,为其他海洋生物提供了栖息地并维持了生物多样性.近年来,由于自然因素和人为因素影响,海洋生物礁受到了严重威胁,已成为海洋生态保护和修复领域的重要研究对象.综述了海洋生物礁的类型、生态功能及其生态修复的研究进展.根据形成海洋生物礁的优势造礁生物种类,将海洋生物礁分为海藻礁、海绵礁、刺胞动物礁、贝类礁和多毛类礁,其优势造礁生物分别是珊瑚藻和仙掌藻、钙质海绵和硅质海绵、造礁珊瑚、牡蛎、龙介虫.目前国内对海洋生物礁的全面了解相对较少,主要集中在珊瑚礁和牡蛎礁.海洋生物礁的生态功能主要有海岸防护、提供栖息地、净化水体、固碳作用和能量耦合等.全球变暖和海洋酸化等全球气候变化以及海洋污染、破坏性渔业捕捞、海岸工程、水产养殖和敌害生物等自然和人为因素对海洋生物礁构成了严重威胁.海洋生物礁的生态修复方法分为两类:在退化生物礁区投放造礁生物逐渐成礁,投放人工礁体补充造礁生物逐渐成礁.针对海洋生物礁保护和修复的需要,提出下一步应加强海洋造礁生物生态特征、海洋造礁生物种群丧失因素和海洋生物礁保护与修复基础理论等方面研究.

西沙群岛珊瑚礁鱼类资源极其丰富,由于栖息地退化和过度捕捞影响,鱼类资源衰退显著.近年来西沙珊瑚礁鱼类研究呈指数增加,成为海洋鱼类新的研究热点区域.截止目前,西沙共发现777种珊瑚礁鱼类,隶属于2纲26目101科308属;有50种鱼类被列入IUCN红色名录,其中有74％是软骨鱼类,大型鱼类占比高达92％,建议应优先保护西沙大型鱼类,特别是软骨鱼类.不同岛礁鱼类群落差异明显,可分为永乐群岛和宣德群岛两个鱼类群落;不同水深区域鱼类也差异显著,可区分为5 m以浅的浅水型鱼类群落、5～10 m的中等水深型鱼类群落和10 m以上的深水型鱼类群落,浅水和中等水深型鱼类群落以小型鱼类为主,深水型鱼类群落以中大型鱼类为主.西沙群岛鱼类资源量丰富,评估超过20000 t,可捕资源量超过10000 t.从时间尺度上看,西沙珊瑚礁鱼类密度呈波浪式显著下降,从2005年最高的310 ind·100 m-2下降到2021年的146.7 ind·100 m-2;鱼类更替明显,从以肉食性为主演替到以植食性为主;礁栖性鱼类消亡,鱼类小型化,性成熟个体变小,性比发生了显著变化等.基于以上结果,提出了西沙珊瑚礁鱼类保护和管理办法,以期实现西沙渔业资源的可持续发展.

西沙群岛(15°46′-17°08′ N,111°11′-112°54′E)位于南海的西北部、海南岛东南部.由永乐群岛和宣德群岛组成,共有22个大小不一的岛屿、7个沙洲和10多个暗礁暗滩,总陆地面积约7.6047 km2,是南海诸岛中陆地面积最大、植物资源最丰富的群岛.除石岛及高尖石外,西沙群岛的岛屿均由珊瑚礁在近6,000年来逐渐发育形成(卢演俦等,1979),岛上的植物均是从邻近地区通过海流、鸟类和风传播而来.我国植物学家对西沙群岛的植物多样性进行了5次规模较大的调查(Chang,1948;广东省植物研究所西沙群岛植物调查队,1977;钟义,1990;邢福武等,1993a,b;海南省海洋厅海南省海岛资源综合调查领导小组办公室,1996;张浪等,2011;童毅等,2013),其中童毅等(2013)对西沙群岛有植物分布的所有岛屿及沙洲均进行了调查,共统计到高等植物396种,其中栽培植物176种,野生植物220种.

“爱知生物多样性目标”(简称“爱知目标”)的实现有助于大幅减缓全球、区域和国家水平上的生物多样性丧失速度和应对可持续发展面临的挑战.将“爱知目标”框架下制定的国家评估指标纳入“国家生物多样性战略与行动计划”和“国家报告”是国家层面上履约的重要行动之一.本文以“爱知目标”为框架,对其关注点进行梳理,并分析其间的联系.以每个关注点为对比基础,以欧盟、澳大利亚、德国、印度、巴西、南非、日本和中国为研究对象,对各国“爱知目标”关注点采取的相关指标及行动进行对比分析,识别我国现存相关指标的薄弱环节.结果表明:公众参与(1-2),生物多样性价值评估(2-1),生物多样性主流化(2-2),消除、淘汰或改革有害生物多样性奖励措施(3-1),补贴政策(3-2),污染对生物多样性的影响(8-2),连通性(11-4),《名古屋议定书》的执行(16-1),传统知识的保护(18-1)和传统知识拥有者的权利和参与及保障(18-2)和国外官方发展援助的财政资源(20-2)等关注点目前缺乏相关的评估指标.可持续消费(4-2),生境丧失、退化和破碎化(5-1),可持续渔业(6-2),农林渔业对生物多样性的影响(7-2),气候变化对珊瑚礁的影响(10-1)和管理成效评估(11-3)等关注点暂未有足够的数据进行评估.通过分析以上国家相关指标设定和相关行动的经验以及我国存在的问题,我们提出以下建议:(1)进一步完善我国评估指标体系;(2)加快调整不利于生物多样性保护的政策;(3)开展传统知识及惠益分享议题的定量化研究;(4)开展公众科学活动,提高公众参与能力.

为评估三亚珊瑚礁国家级自然保护区珊瑚礁生态系统的健康状况,本文选取东岛、鹿回头、大东海3个站位调查了珊瑚礁群落、珊瑚礁鱼类和大型底栖动物.通过对比分析历史资料、珊瑚礁现场生态调查与监测及组织专家评审,筛选出一、二级指标并设置权重,使用综合指数计算了三亚珊瑚礁保护区珊瑚礁生态系统健康指数.结果显示,三亚珊瑚礁保护区内共有造礁珊瑚10科21属37种,软珊瑚3种,造礁珊瑚覆盖率和软珊瑚覆盖率分别为14.31％和0.19％,其中鹿回头造礁珊瑚覆盖率最高,为21.58％.珊瑚礁鱼类共14科28属36种,其中,雀鲷科的种类数最多,为11种.鹿回头4 m断面珊瑚礁鱼类密度最大,为154尾/300 m2.砗磲和龙虾极少发现,珊瑚天敌核果螺多见.东岛、鹿回头、大东海珊瑚礁生态系统健康状况均处于“一般”.本文所采用的方法是结合常规珊瑚礁监测可获得的指标进行评价,简便易操作,通过在三亚珊瑚礁保护区的实践,能够很好地反映珊瑚礁生态系统现状及其健康状况,科研和业务化监测部门均可应用.