以深圳福田红树林自然保护区为基地,设计与实施高中生物学研学旅行课程.课程利用保护区内丰富的生态资源,引导学生通过观察红树林、开展保护区内物种调查、参与课题研究等生态考察方式,培养学生的生物学核心素养,提高其科学探究与团队合作能力,并强化其保护生态环境的社会责任意识.

目的:从广西石角红树林自然保护区红树林土壤中筛选产淀粉酶菌株,通过Plackett-Burman实验和响应面优化其产酶条件,以期建立高产淀粉酶的发酵工艺.方法:通过平板筛选,从红树林土壤中获得产淀粉酶菌株;通过生理生化与16S rDNA测序确定菌株种类;通过单因素优化,Plackett-Burman实验和响应面优化得出最适产酶条件.结果:从红树林土壤中获得产淀粉酶菌株;鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),命名为Bacillus velezensis MG5-8;获得淀粉酶的最适温度为70℃,最适pH为6.0;经优化获得该菌株产淀粉酶最适温度为30℃,最适产酶碳源为玉米浆粉,最适产酶氮源为黄豆饼粉与牛肉膏;最适产酶条件为黄豆饼粉0.51%、牛肉膏0.55%、玉米浆粉0.34%,在此条件下该菌株的理论酶活性最大值为134.03 U/mL,模型经验证测得B.velezensis MG5-8淀粉酶活性为130.28 U/mL,为理论值的97.2%,是优化前酶活的5.63倍.结论:成功分离出一株产淀粉酶的菌株(B.velezensis MG5-8),在优化的条件下酶活最高为130.28 U/mL.

蟹类是潮间带大型底栖无脊椎动物的重要代表,也是红树林湿地生态系统的重要组分之一.海南东寨港国家级自然保护区是我国最典型的红树林湿地生态系统,在东亚海洋生物地理区划上也具有重要意义.然而,目前对该区域潮间带蟹类物种丰富度的了解有限,其区系特点尚不明确.本文基于对该保护区内16个样点的采样调查,结合东寨港历史分布记录种的整理和校对,更新了东寨港潮间带蟹类物种名录,并对其区系特点进行了分析.野外共采集蟹类标本207号,分属17科39属64种.其中23种为东寨港新记录,包括海南省新记录的突额薄板蟹(Elamena rostrata)和细爪拟相手蟹(Parasesarma ungulatum).至本研究止,东寨港共记录潮间带蟹类22科63属115种,包括7种历史记录存疑种.研究结果表明,东寨港潮间带蟹类区系具典型的东亚暖水性性质,印度-西太平洋暖水区系成分占绝对优势,且和中国南海北部大陆沿海区系的关系较密切,与两广、福建等地沿海同属中国亚热带近海底栖动物区系.本研究可为保护区的物种编目、生物多样性保护及南海北部生物地理学研究提供基础资料.

目的 描述海南省红树林生境库蠓属(Culicoides)新种和新记录种.方法 将2021-2022年采集自海南省红树林的库蠓属昆虫制作玻片标本,基于形态学特征进行物种鉴定,并对其主要鉴定特征进行拍摄、测量和绘图.结果 在海南省清澜红树林省级自然保护区、东寨港国家级自然保护区发现1新种拟老挝库蠓(C.pseudolaoensis Deng&Li,sp.nov.),其主要鉴别特征为:雌虫大鄂齿10枚,触角嗅觉器分布在第3、11～15节;中胸盾板浅黄色;小盾片褐色;翅基部淡斑大,向后延伸至臀室基部1/2;受精囊3个,椭圆形,位于中部的1个较大.雄虫阳茎中叶端部粗,柱状,阳基侧突基部末端粗壮.在铁炉港红树林自然保护区发现1中国新记录种拟心形库蠓(C.pseudocordiger Wirth & Hubert,1989),其主要鉴别特征为:足第4跗节呈心形;中胸盾板褐色,表面布满粗鬃;翅r2室全部暗色;雄虫阳茎中叶基拱高且端部尖,阳基侧突端部弯曲且具长齿.新种模式标本保存于海南大学植物保护学院昆虫标本馆.结论 记述了库蠓属1新种及1中国新记录种,进一步丰富了中国红树林生境的库蠓种类.

为科学评估湛江红树林国家级自然保护区湿地生态系统最终服务价值,综合运用生态学和经济学方法,对2013年湛江红树林国家级自然保护区高桥和营仔小区湿地生态系统的供给、调节和文化3类10项最终生态服务进行评估.结果表明,2013年湛江红树林国家级自然保护区湿地生态系统总服务价值为191.95×106元.其中,海产品供给、气候调节和水质净化是湛江红树林国家级自然保护区湿地生态系统的3大核心服务功能,三者占服务总价值的73.17％.调节服务是其主要的服务类型,占总服务价值的55.99％.其中,固碳、大气组分调节和消浪护岸等调节服务功能较弱,仅占总服务价值的7.37％.该区湿地生态系统的单位服务价值为4.26元·m-2·a-1,低于同纬度带内的红树林等自然生态系统,加强湿地保护与野外长期定位监测,并结合新的评估方法与研究手段,或可提高湛江红树林湿地服务功能及价值.

以广西北仑河口国家级自然保护区4种红树植物秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、白骨壤(Avicennia marina)和木榄(Bruguiera gymnorrhiza)为研究对象,在野外样地调查的基础上,采用高度级和大小级结构、静态生命表、存活曲线、时间序列分析和7种聚集强度指数等方法对4种红树植物的种群结构和动态进行了分析和预测,旨在阐明红树植物种群与群落的结构特征和动态变化规律以及潜在的驱动机制,为广西红树林生态系统的保护与恢复提供基础资料和科学依据.研究结果表明:木榄和秋茄种群更新良好,桐花树更新受到一定阻力,种群相对稳定,白骨壤种群更新不良,呈现明显的衰退趋势;4种红树植物种群不同龄级的存活量差别较大,存活量和生命期望一般随龄级的增加逐渐减少;白骨壤种群的存活曲线属于Deevey Ⅰ型,其种群个体均能达到其平均生理寿命,木榄和秋茄种群属DeeveyⅡ型,各龄级个体具有相对一致的死亡率,而桐花树种群介于Deevey Ⅰ型和DeeveyⅡ型之间,其幼龄期死亡率偏高,中龄期后死亡率逐渐接近;时间序列分析同样表明,白骨壤未来种群数量将明显降低,种群逐步衰退,桐花树未来种群数量将表现为稳中有降,而木榄和秋茄未来种群数量将趋于增加.4种红树植物不同龄级种群多呈现聚集分布,聚集强度往往随种群龄级的增加而趋于降低.上述结果表明,北仑河口4种红树植物的种群动态与群落所处演替阶段息息相关,先锋植物白骨壤种群处于较快衰退阶段,演替前中期的桐花树种群稳中有降,而演替中后期的秋茄和木榄种群出现不同程度的增长,反映出本次调查的红树林群落正处于演替的中期阶段,白骨壤和白骨壤+桐花树群丛将逐步演替为以木榄为优势种的群丛.此外,红树植物的种群动态受到自身繁殖特性、生境条件、种内和种间竞争、虫害等多种因素的调控.

2017年10月,在广东省湛江市徐闻县采集到6只成年雄性背条跳树蛙(Chirixalus doriae,标本号XW171001～XW171006),为广东省两栖动物分布新记录种.背条跳树蛙此前仅报道发现于云南省和海南省,此发现有助于进一步认识背条跳树蛙的地理分布格局及演化历史.

为了探究重金属对红树林表层沉积物和根系沉积物微生物群落多样性的影响,于深圳福田红树林自然保护区、深圳湾红树林公园、坝光红树林以及香港米埔自然保护区采集了表层沉积物与根系沉积物样品,测定了沉积物中5种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb)的含量,并采用污染负荷指数法(PU)对重金属污染情况进行了评价.同时,利用Illumina HiSeq二代高通量测序技术对沉积物细菌的16S rDNA V4可变区进行测序,并进行OTUs注释分类、聚类分析、α-多样性分析(Shannon指数)与Spearman相关性分析.结果表明:不同红树林之间的沉积物重金属含量差异显著(P＜0.05),米埔自然保护区潮滩区和红树林区的沉积物重金属区域污染负荷指数最高,分别为1.51和1.38,其次是深圳福田红树林自然保护区、深圳湾红树林公园和坝光红树林,区域污染负荷指数分别为0.45、0.31和0.21;表层沉积物和根系沉积物样品的主要优势菌,在门水平上为变形杆菌(Proteobackteria)、绿弯菌(Chloroflexi)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、厚壁菌(Firmicutes)等,在纲水平上为y-变形杆菌(Gammaproteobacteria)、α-变形杆菌(Alphaproteobacteria)、δ-变形杆菌(Deltaproteobacteria)、厌氧绳菌(Anaerolineae)、β-变形杆菌(Betaproteobacteria)等;尽管微生物多样性分析结果显示沉积物微生物群落多样性与重金属污染无显著相关性(P＞0.05),但Spearman相关性分析结果表明重金属可能对某些门或纲(如BRC1门、ε-变形杆菌纲)的群落多样性产生显著影响(P＜0.05).

红树林对全球气候变化敏感,近年来不少区域又受互花米草(Spartina alterniflora)入侵的影响,土壤碳库组成发生显著变化,然而鲜有从有机碳官能团特征角度出发的关于两群落的研究.为了解在红树林群落与互花米草群落下土壤碳库及其有机碳官能团的特征差异,在福建省云霄县漳江口红树林自然保护区湿地内由内陆到海岸方向选取3条样带,每条样带依次选取3个样地:红树林群落(MC)、秋茄(Kandelia obovata)-互花米草过渡带(TC)和互花米草群落(SC),每个样地选取3个呈品字形分布的采样点,分5层采集0-100 cm土壤样品,分析土壤中的总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)以及可溶性有机碳(DOC)特征,并利用核磁共振波谱法测定表层0-15 cm与深层75-100 cm土壤总有机碳官能团特征,以空间换时间法研究入侵前后土壤碳库变化特征.结果表明:(1)从MC群落到SC群落,土壤有机碳库显著减小,各样地总有机碳与颗粒有机碳含量表现为MC＞ TC＞ SC,并随着土层深度增加而减少,DOC含量没有表现出明显的变化趋势.(2)各植被类型土壤有机碳以烷基碳与烷氧碳为主,其次是芳香碳与羰基碳,N-烷氧碳与酚基碳含量最少,其中表层0-15 cm土壤从红树林群落到互花米草群落,烷基碳与烷氧碳含量呈现增加趋势但不显著,芳香碳与酚基碳含量显著减少,其余有机碳组分含量无显著差异.在深层75-100 cm随着植被类型的改变,土壤有机碳组成结构均无显著差异.(3)在0-15 cm土层,烷基碳/烷氧碳含量表现为:SC＞ MC＞ TC;芳香度表现为SC最小,MC与TC无显著差异;疏水碳/亲水碳无显著差异;脂族碳/芳香碳表现为SC显著大于其他两种植被类型,MC与TC无显著差异.在75-100 cm土层,各比值无显著差异.综上所述,红树林群落碳储量显著高于互花米草群落,受植被的影响,互花米草群落表层土壤有机碳分解程度显著高于红树林群落,而红树林群落的土壤有机碳分子结构要比互花米草群落更复杂,以维持其土壤有机碳的稳定性.因此,互花米草入侵红树林后可能会加快有机碳的分解,最终稳定在相对简单的分子结构,降低土壤碳储量.

红树林作为海岸带重要的生态系统类型,具有维持海岸生物多样性、防风固岸、促淤造陆等重要的生态功能,在气候变化和快速城市化背景下认识红树林受保护状况具有重要意义.以基于遥感解译的红树林分类数据为基础,通过空缺分析,分析了我国红树林的就地保护状况,结果显示我国分布的红树林总面积为264 km2(尚不含我国港、澳、台的统计数据),其中61.4％在自然保护区内受到保护.从红树林分布的主要省份来看,在海南省分布的红树林面积较少但保护比例高,广西和广东省分布的红树林面积大但受保护面积比例相对较低.在3种红树林类型中,红树-木果楝林和红海榄-木榄林分布面积较小,但受保护的面积都在90％以上,秋茄-桐花树-白骨壤林分布的面积最大,但受保护的面积为52.6％.研究提出自然保护区外红树林分布的关键区域,并建议通过划定生态保护红线等方式来进行保护.