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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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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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一种基于Theme方法的横切关注点的分析和验证

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计算机与数字工程 2015年第2期43卷 168-172页

作者：卫张亮余晓平常耀辉石河子大学信息科学与技术学院石河子832003

在面向方面的需求工程中,横切关注点是一类比较特殊的关注点,是需要进行单独识别和建模的。论文基于Theme方法,提出了关注点—需求关联关系矩阵的建立方法,提出了Theme方法中一般关注点和横切关注点之间存在着偏序关系和蕴含关系,并且... 详细信息

在面向方面的需求工程中,横切关注点是一类比较特殊的关注点,是需要进行单独识别和建模的。论文基于Theme方法,提出了关注点—需求关联关系矩阵的建立方法,提出了Theme方法中一般关注点和横切关注点之间存在着偏序关系和蕴含关系,并且利用关注点—需求关联关系矩阵,关注点之间的偏序关系和蕴含关系来对横切关注点进行分析和验证。可以利用该文提出的方法,对横切关注点进行自动识别和判断。最后,通过一个实例来验证本方法的有效性。

关键词：需求工程面向方面 Theme 横切关注点

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环境因子及藻体密度对条斑紫菜生长与氮磷去除效率的影响

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生态学报 2014年第21期34卷 6164-6171页

作者：邵飞费岚吴海龙张建恒胡明韦章良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

以条斑紫菜为材料,系统探究实验室条件下光照强度、温度、光周期、盐度和干出等生态因子和藻体密度对条斑紫菜生长和氮磷去除的影响,为今后条斑紫菜大规模栽培的生态修复潜力研究及海洋富营养化治理奠定理论基础。实验室条件下不同藻体... 详细信息

以条斑紫菜为材料,系统探究实验室条件下光照强度、温度、光周期、盐度和干出等生态因子和藻体密度对条斑紫菜生长和氮磷去除的影响,为今后条斑紫菜大规模栽培的生态修复潜力研究及海洋富营养化治理奠定理论基础。实验室条件下不同藻体密度、光照强度、光周期、温度、盐度和干出时间对条斑紫菜生长及氮磷去除效率的影响。结果表明:条斑紫菜在藻体密度0.1 g/L、光照强度为120μmol m-2s-1时特定生长率最大,为38.1%。随着藻体密度增加,光照强度减小,其特定生长率逐渐减小,当藻体密度为1.6 g/L、光照强度为30μmol m-2s-1时,特定生长率最小为12.6%;藻体密度0.1—0.8 g/L时随着藻体密度的增加条斑紫菜对NO-3-N和PO3-4-P的去除效率显著增加,藻体密度为0.8—1.6 g/L时藻体对NO-3-N和PO3-4-P去除效率差异不大,其中藻体密度1.6 g/L、光照强度90μmol m-2s-1时条斑紫菜对NO-3-N和PO3-4-P去除效率均达到93%以上。为进一步探究其他环境因子的影响,因此在温度和光周期实验中选择氮磷去除率适中的藻体密度0.4 g/L和最适光照强度90μmol m-2s-1。温度为15℃、光周期为16L∶8D条件下条斑紫菜特定生长率最大,为36.9%,且氮和磷去除效率也最大,分别为91.9%和81.6%。条斑紫菜生长适宜盐度为10—35,最佳盐度为25,干出时间越长生长越慢,氮磷去效率也越低,且有较大交互作用,但干出后的紫菜光合作用更强。以上研究将为应用大型海藻条斑紫菜大规模栽培进行生态修复奠定基础。

关键词：条斑紫菜生态修复潜力特定生长率氮磷吸收率

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海水酸化和升温对孔石藻(Porolithon onkodes)共附生细菌及其诱导珊瑚幼虫附着的影响

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海洋通报 2022年第6期41卷 691-702页

作者：肖志梁杨芳芳韦章良邱晨黄怡董俊德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 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

珊瑚藻是珊瑚礁生态系统中一类主要的钙化生物,它不仅能够构建、稳固礁体,而且与造礁石珊瑚关系密切,其对造礁石珊瑚幼虫附着的促进作用是退化石珊瑚群落恢复的关键。但是,面对未来气候变化,珊瑚藻对珊瑚幼虫的诱导作用会如何响应,以及... 详细信息

珊瑚藻是珊瑚礁生态系统中一类主要的钙化生物,它不仅能够构建、稳固礁体,而且与造礁石珊瑚关系密切,其对造礁石珊瑚幼虫附着的促进作用是退化石珊瑚群落恢复的关键。但是,面对未来气候变化,珊瑚藻对珊瑚幼虫的诱导作用会如何响应,以及该过程是否与藻体共附生细菌群落有关,目前尚不清楚。本文选取了广泛分布于我国南海珊瑚礁生态系统中的孔石藻(Porolithon onkodes)为研究对象,分别采用不同pCO_(2)和温度培养孔石藻31 d,研究不同处理后孔石藻对鹿角杯形珊瑚幼虫附着的影响,并通过分析藻体共附生细菌群落的变化情况,探究细菌多样性与孔石藻对珊瑚幼虫诱导功能的关系。结果表明,与对照组相比,酸化(1200 ppm/1800 ppm pCO_(2))和升温(30℃/32℃)均没有显著影响孔石藻诱导鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)幼虫附着,其中温度30℃,pCO_(2)1200 ppm时,珊瑚幼虫附着率最高达100.00%。采用16s rRNA高通量测序技术分析了不同处理组孔石藻共附生细菌群落结构及多样性。结果表明,孔石藻共附生细菌主要由变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门等菌群构成,其中变形菌门含量达到40.34%~73.45%;与酸化相比,孔石藻共附生细菌群落对温度变化更敏感,其中32℃处理组具有更高的细菌多样性,但Kruskal-wallis秩和检验显示不同温度和CO_(2)浓度处理组,在门、纲、属水平上细菌多样性、丰度及组成均无显著性差异,说明孔石藻共附生细菌群落结构相对稳定,这可能与孔石藻诱导珊瑚幼虫附着不受温度和酸化影响密切相关。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具有重要的理论价值和生态意义。

关键词：酸化升温孔石藻鹿角杯形珊瑚幼虫附着细菌群落

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