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Increased light availability enhances tolerance against ocean acidification-related stress in the calcifying macroalga Halimedaopuntia

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Acta Oceanologica Sinica 2022年第12期41卷 123-132页

作者： zhangliang wei Yating Zhang Fangfang Yang Lijuan Long Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology South China Sea Institute of OceanologyChinese Academy of SciencesGuangzhou 510301China Key Laboratory of Tropical Marine Biotechnology of Hainan Province Sanya Institute of Ocean Eco-Environmental EngineeringSouth China Sea Institute of OceanologySanya 572000China Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Guangzhou) Guangzhou 511458China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Although the adverse impacts of ocean acidification(OA)on marine calcifiers have been investigated extensively,the anti-stress capabilities regulated by increased light availability are ***,the interactive effects of three light levels(30μmol photons/(m^(2)·s),150μmol photons/(m^(2)·s),and 240μmol photons/(m^(2)·s)combined with two pCO_(2)concentrations(400 ppmv and 1400 ppmv)on the physiological acclimation of the calcifying macroalga Halimeda opuntia were investigated using a pCO_(2)-light coupling *** OA negatively influenced algal growth,calcification,photosynthesis,and other physiological performances in *** relative growth rate under elevated pCO_(2)conditions significantly declined by 13.14%−41.29%,whereas net calcification rates decreased by nearly three-fold under OA ***,increased light availability enhanced stress resistance through the accumulation of soluble organic molecules,especially soluble carbohydrate,soluble protein,and free amino acids,and in combination with metabolic enzyme-driven activities,OA stress was *** carotenoid content under low light conditions increased markedly,and the rapid light curve of the relative electron transport rate was enhanced significantly by increasing light intensities,indicating that this new organization of the photosynthetic machinery in *** accommodated light variations and elevated pCO_(2)***,the enhanced metabolic performance of the calcifying macroalga *** mitigated OA-related stress.

关键词： ocean acidification calcifying macroalga light availability soluble organic molecules enzyme-driven activities

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Detail description of Lithophyllum okamurae(Lithophylloideae,Corallinales), a widely distributed crustose coralline alga in marine ecosystems

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Acta Oceanologica Sinica 2020年第6期39卷 96-106页

作者： Qunju Hu Fangfang Yang zhangliang wei Jiahao Mo Chao Long Xinpeng Tian Lijuan Long CAS Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology South China Sea Institute of OceanologyChinese Academy of SciencesGuangzhou 510301China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Lithophyllum okamurae is one of the important encrusting coralline algae,which plays important roles as primary producer,carbonate sediment builder,and habitat provider in the marine *** this study,*** was collected from tropical coast of Sanya,and firstly described based on both detailed morph-anatomical characteristics and molecular studies of typic DNA *** structure of the thalli of *** was pseudoparenchymatous construction with radially organized dimerous organizations in the crustose *** pseudoparenchymatous construction were composed of three parts,including 1 to 3 layers of epithelia cells which had flatten to round outermost walls,one layer of square or rectangular cells of the hypothallia and multiple layers of square or elongated rectangular peripheral *** cells were observed,and the cells of the contiguous vegetative filaments were connected by secondary pit-connections with cell fusions *** carposporangial conceptacles,the spermatangial conceptacles,the bisporangial conceptacles and the tetrasporangial conceptacles were observed,and all these four kinds of conceptacles were *** spermatangial conceptacles were slightly convex and buried at shallow depths in the thalli tissues,and the carposporangial conceptacles and asexual conceptacles were protruding and *** studies based on DNA barcoding markers of 18 S rDNA,COI,rbc L and psb A revealed that *** clustered with the closest relation of ***,and formed a distinct *** on the comparative anatomical features and the molecular data,the detailed description of the valid species of *** was firstly given in this study to provide theoretical basis for algae resources utilization and conservation in marine ecosystems.

关键词： Lithophyllum okamurae crustose coralline algae marine ecosystem morphological characteristics conceptacles DNA-barcoding

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Physiological performance of three calcifying green macroalgae Halimeda species in response to altered seawater temperatures

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Acta Oceanologica Sinica 2020年第2期39卷 89-100页

作者： zhangliang wei Jiahao Mo Ruiping Huang Qunju Hu Chao Long Dewen Ding Fangfang Yang Lijuan Long CAS Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology South China Sea Institute of OceanologyChinese Academy of SciencesGuangzhou 510301China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China State Key Laboratory of Marine Environmental Science College of Ocean and Earth SciencesXiamen UniversityXiamen 361102China First Institute of Oceanography Ministry of Natural ResourcesQingdao 266061China

The effects of seawater temperature on the physiological performance of three Halimeda species were studied for a period of 28 *** treatments were established for Halimeda cylindracea,Halimeda opuntia and Halimeda lacunalis,in triplicate aquaria representing a factorial temperature with 24°C,28°C,32°C,34°C and 36°C,*** average Fv/Fm of these species ranged from 0.732 to 0.756 between 24°C and 32°C but declined sharply between 34°C(0.457±0.035)and 36°C(0.122±0.014).Calcification was highest at 28°C,with net calcification rates(Gnet)of(20.082±2.482)mg/(g·d),(12.825±1.623)mg/(g·d)and(6.411±1.029)mg/(g·d)for ***,*** and ***,*** 24°C and 32°C,the specific growth rate(SGR)of ***(0.079%–0.110%d–1)was lower than that of ***(0.652%–1.644%d–1)and ***(0.360%–1.527%d–1).Three Halimeda species gradually bleached at 36°C during the study ***(MDA)and proline levels in tissues of the three Halimeda were higher in 34–36°C than those in 24–32°*** results indicate that seawater temperature with range of 24–32°C could benefit the growth and calcification of these Halimeda species,however,extreme temperatures above 34°C have negative *** measured physiological parameters also revealed that *** and *** displayed broader temperature tolerance than ***.

关键词： calcifying macroalgae climate change seawater temperature physiological performance photosynthesis calcification

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Distribution and controlling factors of phytoplankton assemblages associated with mariculture in an eutrophic enclosed bay in the East China Sea

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Acta Oceanologica Sinica 2018年第8期37卷 102-112页

作者： HUO Yuanzi wei zhangliang LIU Qiao YANG Fangfang LONG Lijuan ZHANG Qi BI Hongsheng HE Qing HE Peimin College of Marine Ecology and Environment Shanghai Ocean University Maine Scientific Research Institute Shanghai Ocean University Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resources and Ecology South China Sea Institute of Oceanology Chinese Academy of Sciences Chesapeake Biological Laboratory University of Maryland Center for Environmental Science

The distribution of phytoplankton and its correlation with environmental factors were studied monthly during August 2012 to July 2013 in the Yantian Bay. A total of 147 taxa of phytoplankton were identified, and the average abundance was in the range of 0.57×10~4 to 7.73×10~4 cell/L. A total of 19 species dominated the phytoplankton assemblages, and several species that are widely reported to be responsible for microalgae blooms were the absolutely dominant species, such as Skeletonema costatum, Navicula sp., Thalassionema nitzschioides,Pleurosigma sp., and Licmophora abbreviata. The monthly variabilities in phytoplankton abundance could be explained by water temperature, dissolved oxygen, salinity, dissolved inorganic nitrogen（DIN）, and suspended solids. The results of a redundancy analysis showed that p H and nutrients, including DIN and silicate（SiO_4）, were the most important environmental factors controlling phytoplankton assemblages in specific months. It was found that nutrients and pH levels that were mainly influenced by mariculture played a vital role in influencing the variation of phytoplankton assemblages in the Yantian Bay. Thus, a reduction of mariculture activities would be an effective way to control microalgae blooms in an enclosed and intensively eutrophic bay.

关键词： Sansha Bay phytoplankton eutrophication microalgae blooms bioremediation East China Sea

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珊瑚礁生态系统修复研究进展

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热带海洋学报 2019年第6期38卷 1-8页

作者：龙丽娟杨芳芳韦章良中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室中国科学院南海海洋研究所

健康的珊瑚礁生态系统具有造礁、护礁、固礁、防浪护岸、防止国土流失的功能。同时,珊瑚礁生态系统生物多样性极高,被称为海洋中的“热带雨林”。我国南海拥有200多个珊瑚岛、礁与沙洲,是世界海洋珊瑚礁最丰富的区域之一。近年来,由于... 详细信息

健康的珊瑚礁生态系统具有造礁、护礁、固礁、防浪护岸、防止国土流失的功能。同时,珊瑚礁生态系统生物多样性极高,被称为海洋中的“热带雨林”。我国南海拥有200多个珊瑚岛、礁与沙洲,是世界海洋珊瑚礁最丰富的区域之一。近年来,由于全球气候变化和围填海等人类活动的影响,珊瑚礁生态系统受到了不同程度的影响或破坏,危及海洋生态与岛礁安全,珊瑚礁生态系统的修复至关重要。本文对珊瑚礁生态系统的现状、修复方法及存在的问题进行了总结,并在此基础上创新性地提出了基于系统的珊瑚礁多维生态系统修复模式并付诸实践,以期提供更有效的珊瑚礁生态系统修复新方法。

关键词：珊瑚礁退化生态修复修复技术

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粤东上升流区不同水层可培养细菌多样性

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热带海洋学报 2024年第6期43卷 80-91页

作者：张敬凌娟石松标韦章良范利可中国科学院南海海洋研究所粤东上升流区海洋生态系统综合观测研究站广东汕头515041 中国科学院南海海洋研究所海洋环境检测中心广东广州510301 中国科学院大学北京100049

上升流通过增强扩散和独特的环境驱动着近海生态系统中的物质循环和能量流动,直接影响环境中生物的生长、繁殖和分布,蕴藏了大量尚未培养和难培养的微生物和新基因资源。本研究从粤东上升流区表层、中层和底层共采集27份海水样品,探究... 详细信息

上升流通过增强扩散和独特的环境驱动着近海生态系统中的物质循环和能量流动,直接影响环境中生物的生长、繁殖和分布,蕴藏了大量尚未培养和难培养的微生物和新基因资源。本研究从粤东上升流区表层、中层和底层共采集27份海水样品,探究细菌多样性和分布模式及其与深度的相关性。采用纯培养方法共分离获得1928株细菌,通过16S rRNA基因序列分析,结果显示这些细菌分布在5门、9纲、32目、54科、121属中的262种。其中,变形菌门(Proteobacteria)为优势门,占46.9%;放线菌纲(Actinomycetia)为优势纲,占44.8%;Microbacteriales为优势目级类群,占21.2%。总体来说,中层海水分离得到的菌株多样性明显低于表层和底层海水环境,但三个层级环境分离获得的优势种群基本相同,最优类群均为Microbacteriales目。从不同水层海水中分离得到的潜在新菌数排序为:底层>表层>中层。从不同培养基分离得到的潜在新菌率排序为2216E培养基>R2A培养基>ISP2培养基>MSM培养基>IMK培养基。通过细菌多样性与环境因子的典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)表明,能显著影响细菌多样性变化的环境因子是叶绿素含量(chlorophyll content,Chl)、活性硅酸盐(active silicate salts,ASS)、活性磷酸盐(active phosphate,AP)、氨及部分氨基酸(ammonia,Amm)和生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)。本研究系统调查了粤东上升流区可培养海洋细菌多样性及其分布情况,其结果为近海上升流区不同水层可培养细菌多样性研究积累了关键的资料和数据,也为近海典型上升流环境生物物种和基因资源的发掘和利用提供了重要参考。

关键词：粤东上升流可培养细菌多样性不同分离培养基不同水层

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海水酸化与升温对孔石藻(Porolithon ***)生长钙化的影响

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热带海洋学报 2023年第1期42卷 87-97页

作者：杨芳芳肖志梁韦章良黄怡龙丽娟中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室(中国科学院南海海洋研究所) 广东广州510301 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 中国科学院海南热带海洋生物实验站海南三亚572000 中国科学院大学北京100049

钙化海藻作为一类重要的钙化生物,不仅能构建稳固礁体,而且部分藻株能诱导珊瑚幼虫附着变态,在珊瑚礁生态系统中具有极其重要的生态功能。但是,面对未来海水酸化与升温的共同作用,珊瑚藻生理过程会发生怎样的变化,目前尚不清楚。本文选... 详细信息

钙化海藻作为一类重要的钙化生物,不仅能构建稳固礁体,而且部分藻株能诱导珊瑚幼虫附着变态,在珊瑚礁生态系统中具有极其重要的生态功能。但是,面对未来海水酸化与升温的共同作用,珊瑚藻生理过程会发生怎样的变化,目前尚不清楚。本文选取了广泛分布于珊瑚礁生态系统中的一种钙化海藻——孔石藻(Porolithon ***)为研究对象,采用3个CO_(2)分压(pCO_(2):400μatm、1200μatm、1800μatm)和温度(27℃、30℃、32℃)对其培养1个月,通过监测藻体生长和钙化等参数的变化情况,探究海水酸化与升温对活体与死亡的孔石藻的影响。研究结果表明,当温度从27℃升高到30℃时,活体孔石藻生长钙化没有受到显著影响;但当温度提高到32℃时,藻体生长钙化显著下降,甚至出现溶解现象,净钙化速率从206.99nmol·cm^(–2)·h^(−1)(pCO_(2):400μatm;温度:27℃)降至–42.22nmol·cm^(–2)·h^(−1)(pCO_(2):1200μatm;温度32℃)。类似地,pCO_(2)增加也会显著抑制活体孔石藻的生长钙化,而且该抑制作用随着CO_(2)分压增加而增强。此外,升温与酸化对藻体叶绿素a含量和净钙化速率均具有交互作用。与活体孔石藻相比,死亡的藻体骨骼更易受到高温与酸化影响,当温度升高至30℃或pCO_(2)提高至1200μatm时,死亡藻体骨骼净溶解速率均显著增加,而且高温与酸化的交互作用加速了骨骼溶解速率。研究结果表明了酸化与升温不仅会影响活体孔石藻的生长钙化速率,而且会加速礁体主要组分(藻体碳酸钙骨骼)的溶解速率,进而影响到珊瑚礁生态系统。本文研究结果对预测未来气候变化对珊瑚礁生态系统的影响、制定珊瑚礁生态系统保护与修复策略均具有重要的理论价值和生态意义。

关键词：酸化升温孔石藻钙化生长珊瑚礁生态系统

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不同途径感染白斑综合征病毒(WSSV)对日本沼虾的致病性

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生物工程学报 2017年第6期33卷 946-956页

作者：殷嵘郭媛媛韦章良施定基何培民贾睿上海海洋大学海洋生态与环境学院上海201306 上海海洋大学水产与生命学院上海201306 中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室广州510301 中国科学院植物研究所北京100093

日本沼虾肉质鲜美、经济价值高,但其对白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)的易感性尚不明确。采用流行病学调查、感染试验和荧光定量PCR(qPCR)等方法,研究了日本沼虾Macrobrachium nipponense对WSSV的易感性、感染发病率以... 详细信息

日本沼虾肉质鲜美、经济价值高,但其对白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)的易感性尚不明确。采用流行病学调查、感染试验和荧光定量PCR(qPCR)等方法,研究了日本沼虾Macrobrachium nipponense对WSSV的易感性、感染发病率以及WSSV在其体内的增殖情况。结果表明:日本沼虾是WSSV的自然宿主,上海市附近省份地区120个样本的自然携带率为8.33%。日本沼虾可以通过注射、摄食、浸泡途径感染WSSV,10 d内累计感染率均为100%,累计死亡率分别为100%、75%和0%。其中注射途径感染日本沼虾,感染后5 d肌肉病毒含量达到感染后1 d的1 000倍,8 d死亡率达100%。用注射WSSV感染日本沼虾死亡率来测量病毒致死日本沼虾的半数致死剂量(LD_(50)),2.71×10~5病毒粒子/μL能使日本沼虾死亡率达到50%以上。在养殖生产中,日本沼虾可以通过摄食感染WSSV的病虾或死虾而感染WSSV,也能通过浸泡在含WSSV的水体中而感染,并因此成为一种传播媒介,从而影响了WSSV的迅速传播与致病。

关键词：日本沼虾河虾白斑综合征病毒增殖半数致死剂量

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海南三亚鹿回头虫黄藻(Effrenium voratum)的形态学和系统发育学研究

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热带海洋学报 2021年第4期40卷 35-43页

作者：龙超罗肇河韦章良杨芳芳李茹龙丽娟中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室(中国科学院南海海洋研究所) 广东广州510301 中国科学院大学北京100049 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 自然资源部第三海洋研究所福建厦门361005 海南省热带海洋生物技术重点实验室(三亚中科海洋研究院) 海南三亚572024

本文对分离于我国海南三亚鹿回头海域的两株虫黄藻SYSC-14-11和SYSC-2-8进行了分类学研究。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和分子生物学方法描述了两株藻的形态和系统发育特征,并与世界其他地理区系的Effrenium属虫黄藻进行了差异性比... 详细信息

本文对分离于我国海南三亚鹿回头海域的两株虫黄藻SYSC-14-11和SYSC-2-8进行了分类学研究。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和分子生物学方法描述了两株藻的形态和系统发育特征,并与世界其他地理区系的Effrenium属虫黄藻进行了差异性比较,发现本研究中的两株虫黄藻的形态和系统发育特征与Effrenium属虫黄藻模式种Effrenium voratum基本一致,推测本文中的两株Effrenium属虫黄藻均为***。本研究丰富了我国热带海域虫黄藻的物种多样性,为完善我国的虫黄藻种质资源奠定了基础。

关键词：虫黄藻共生藻科 Effrenium属形态学系统发育学

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渤海长岛海域浮游动物的种类组成与时空分布

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上海海洋大学学报 2015年第4期24卷 550-559页

作者：韦章良柴召阳石洪华霍元子何培民上海海洋大学水产与生命学院上海201306 上海海洋大学海洋科学研究院上海201306 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

于2012年11月、2013年2月、5月和8月4个航次对渤海长岛海域的浮游动物种类组成和时空分布特征进行调查研究,对影响其群落结构时空变化的环境因子进行分析。本次调查共鉴定出浮游动物38种（属）,其中,夏季最多,共26种,其次是秋季23种,春... 详细信息

于2012年11月、2013年2月、5月和8月4个航次对渤海长岛海域的浮游动物种类组成和时空分布特征进行调查研究,对影响其群落结构时空变化的环境因子进行分析。本次调查共鉴定出浮游动物38种（属）,其中,夏季最多,共26种,其次是秋季23种,春季和冬季最少,分别是14种和13种。浮游动物优势种具有显著的四季演替现象。春季,优势种是墨氏胸刺水蚤（Centropages mcmurrichi）和中华哲水蚤（Calanus sinicus）;强壮箭虫（Sagitta crassa）、长腕幼虫（Ophiopluteus larva）和糠虾幼体（Mysidaeea larva）取代两种桡足类成为夏季的优势种;秋季优势种类仅为强壮箭虫1种;冬季除了强壮箭虫,墨式胸刺水蚤和中华哲水蚤又重新成为优势种。浮游动物丰度季节变化明显,春季平均1 952.74ind/m^3,夏季平均352.51 ind/m^3,秋季和冬季丰度最低,分别为87.38ind/m3和79.95 ind/m^3。Shannon-Wiener多样性指数（H）变化范围是0.222－2.766,平均值1.190,均匀度指数（J）在0.121－0.940之间,平均值0.444。分析表明,海水温度、盐度、浮游植物丰度和水团等是影响渤海长岛海域浮游动物时空分布特征的关键因子。

关键词：浮游动物渤海长岛海域种类组成优势种丰度

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