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桑沟湾养殖生态系统微食物环对长牡蛎(Crassostrea gigas)碳需求的贡献

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海洋与湖沼 2019年第6期50卷 1334-1342页

作者：杜美荣李凤雪方建光高亚平房景辉蒋增杰王同勇农业部海洋渔业资源可持续利用重点开放实验室山东省渔业资源与生态环境重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室青岛266000 威海市文登区水产技术推广站威海264400

采用海域大规模调查和模拟现场流水法测定了桑沟湾海域微食物环主要组分生物(微微型浮游生物、微型鞭毛虫和纤毛虫)在桑沟湾的季节分布和对长牡蛎食物来源的贡献。对桑沟湾海域浮游生物现存量的调查结果显示:微食物环生物丰度和生物量... 详细信息

采用海域大规模调查和模拟现场流水法测定了桑沟湾海域微食物环主要组分生物(微微型浮游生物、微型鞭毛虫和纤毛虫)在桑沟湾的季节分布和对长牡蛎食物来源的贡献。对桑沟湾海域浮游生物现存量的调查结果显示:微食物环生物丰度和生物量以冬季最低(P微食物环组成生物的生物量以微型鞭毛虫最大,占51.69%(无色素体微型鞭毛虫HNF贡献37.31%,有色素体微型鞭毛虫PNF贡献14.38%),其次是异养细菌(39.03%),纤毛虫和微微型真核浮游生物贡献较小,分别为2.31%和0.66%。使用模拟现场流水法,测定了长牡蛎对浮游生物的摄食,其清滤率变化范围为0.26-3.50L/(g·h),随着粒径的增大,长牡蛎对浮游生物的清滤率增加。长牡蛎对不同浮游生物的清滤率由大到小依次为:2μm以上有色素体浮游生物>纤毛虫>2μm以下有色素体浮游生物>无色素体微型鞭毛虫>异养细菌,长牡蛎对2μm以上有色素体浮游生物碳截留最大(289.20±62.36μg/(g·h)),其次是无色素体微型鞭毛虫,异养细菌和纤毛虫。传统的对于贝类食物来源的测定忽略了异养细菌、HNF以及纤毛虫,对微食物环框架的研究得出三种生物对长牡蛎的碳贡献为1563.58μg/(g·d)(17.94%),指示原生动物(异养鞭毛虫和纤毛虫)在长牡蛎的食谱组成中的地位不可忽视。异养细菌除了参与微食物环,还能被长牡蛎直接或者间接的摄食,成为长牡蛎的食物来源之一。本文结果为长牡蛎的养殖容量评估和微食物环生物对养殖生态系统的贡献分析提供了重要的数据支撑。

关键词：微食物环微微型浮游生物原生动物纤毛虫长牡蛎碳需求

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黄海冷水团新生产力及微食物环作用分析

中国海洋大学学报（自然科学版） 2006年第2期36卷 193-199页

作者：李杰吴增茂万小芳中国海洋大学物理海洋实验室山东青岛266003

为了进一步揭示黄海冷水团水域浮游生态系统能流、物流循环的基本动力学特征,利用水层-底栖耦合生态系统垂直3层模型,模拟分析了该水域生源要素的基本特征及年变化特点,并着重分析了初级生产力、新生产力及微食物环作用。通过对黄海冷... 详细信息

为了进一步揭示黄海冷水团水域浮游生态系统能流、物流循环的基本动力学特征,利用水层-底栖耦合生态系统垂直3层模型,模拟分析了该水域生源要素的基本特征及年变化特点,并着重分析了初级生产力、新生产力及微食物环作用。通过对黄海冷水团水域初级生产力和新生产力的模拟分析,估算出黄海冷水团年平均初级生产力为228.47mg.m-2.d-1,并根据模型中营养盐的来源估算出f比约为33%。分析模拟结果还表明,在黄海冷水团存在的季节,冷水团水域水层营养盐匮乏,浮游植物生产受限制,仅在晚秋出现了不十分明显的“秋华”。然而,在此时段内,浮游动物的生物量基本和浮游植物为同一量级且量值比较接近,由此可推断微食物环在黄海冷水团能流、物流循环过程中担当了重要的角色。模拟结果表明,浮游动物生长所需的碳约有60%是通过微食物环供给的。与实测及文献结果相比较,模型的模拟结果是合理可信的。

关键词：黄海冷水团水层-底栖耦合生态系统初级生产力 f比新生产力微食物环

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海洋微食物环研究新进展

海洋环境科学 2012年第6期31卷 927-932页

作者：李洪波杨青周峰国家海洋环境监测中心辽宁大连116023 卫星海洋环境动力学国家重点实验室国家海洋局第二海洋研究所杭州浙江310000

微食物环是海洋生态系统中重要的物质和能量过程,是传统食物链的有效补充。本文针对目前我国海洋微食物环结构组成的研究现状以及最新研究动态,对微食物环的生物组成成分,包括微微型浮游生物、nano-浮游动物、micro-浮游动物以及病毒的... 详细信息

微食物环是海洋生态系统中重要的物质和能量过程,是传统食物链的有效补充。本文针对目前我国海洋微食物环结构组成的研究现状以及最新研究动态,对微食物环的生物组成成分,包括微微型浮游生物、nano-浮游动物、micro-浮游动物以及病毒的生态作用加以阐述,同时针对环境因素的改变,如富营养化、浮游植物水华过程和气候变化如何影响微食物环进行了分析,并对我国未来微食物环研究进行了展望。微型生物及微食物环如何应对新型生态压力,尤其是对气候改变的响应策略将会是下一步海洋生态系统研究的一个热点。

关键词：微食物环富营养化气候变化研究进展

规模化贝类养殖海域浮游植物的粒径结构及微食物环的生态贡献

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规模化贝类养殖海域浮游植物的粒径结构及微食物环的生态贡献

作者：李凤雪上海海洋大学

学位级别：硕士

贝类养殖容量评估是科学规划海水贝类养殖规模、合理调整养殖结构、推进现代化发展的重要依据,近年来受到了人们的广泛关注。贝类养殖容量的评估方法多种多样,主要有“静态”的经验法、瞬时生长率、能量收支法以及“动态”的生态系统动... 详细信息

贝类养殖容量评估是科学规划海水贝类养殖规模、合理调整养殖结构、推进现代化发展的重要依据,近年来受到了人们的广泛关注。贝类养殖容量的评估方法多种多样,主要有“静态”的经验法、瞬时生长率、能量收支法以及“动态”的生态系统动力学模型方法等,从评估方法采用的核心参数来看,饵料是滤食性贝类养殖容量评估最重要的参数。目前的养殖容量评估方法多数采用叶绿素a总量作为驱动参数,研究表明,滤食性贝类鳃丝结构的特点决定了多数滤食性贝类不能有效截留环过程和机理的认识逐渐走向深入,养殖容量评估涉及的关键生物、生态过程的刻画也逐渐趋向于精细化。在这样的背景下,本文选择长牡蛎(Crassostrea gigas)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)和厚壳贻贝(Mytilus coruscus)两类具有不同鳃丝结构特点的典型滤食性贝类,探讨了三种贝类对不同粒径颗粒物的截留效率,摸清了典型规模化贝类养殖海域浮游植物的粒径结构、微微型浮游生物丰度和生物量的时空分布特征,基于流水法探讨了微食物环主要组分对长牡蛎的生态贡献。研究结果为深入认识养殖生态系统的结构和功能、有效提升养殖容量评估的准确性提供了重要的理论依据和数据支撑。主要研究结果如下:1.三种重要滤食性贝类对不同粒径颗粒物的截留效率分别于2018年夏季和秋季采用流水法测定了长牡蛎、栉孔扇贝和厚壳贻贝对不同粒径颗粒物的截留效率。结果表明,在一定范围内,三种贝类的截留效率随着颗粒粒径的增大而逐渐增加。夏季,长牡蛎、栉孔扇贝和厚壳贻贝对不同粒径颗粒物截留效率的平均值分别为85%、71%和85%;秋季分别为91%、79%和84%。与其他两种贝相比,栉孔扇贝对小粒径颗粒物的截留效率较低,夏季对2μm的截留效率仅为9.60%,长牡蛎和厚壳贻贝对2μm颗粒物的截留效率均为49%。2.典型规模化贝类养殖海域浮游植物粒径结构的时空变化特征2017-2018年间,对桑沟湾、胶州湾、獐子岛海域累计开展了 10次大面调查,获取了海域浮游植物Chl-a含量及粒级结构的时空分布特征。(1)桑沟湾浮游植物粒径结构及其与环境因子的关系桑沟湾海域表、底层浮游植物Chl-a的平均浓度分别为1.90±1.28 μg/L和2.01±1.29 μg/L,存在极显著的季节差异和空间分布的不均匀性(P微型浮游植物占优势地位。冬季和春季微微型浮游植物的贡献率较小,但是夏季和秋季的贡献率显著增多,夏季表、底层贡献率分别达24.46%、20.70%;秋季表、底层贡献率分别达35.88%、40.77%。冗余分析(Redundancyanalysis,RDA)结果表明,温度(T)是影响浮游植物粒径结构的主要环境因子。溶解氧(DO)对微微型浮游植物占总浮游植物的比例有显著影响;微型浮游植物物所占比例受硝态氮和氨氮影响显著;小型浮游植物对总浮游植物的贡献主要受温度(T)影响,呈正相关。(2)胶州湾表层水域浮游植物粒径结构及对总浮游植物的贡献胶州湾海域表层Chl-a的平均浓度为3.33 μg/L,季节差异极显著(P微型、微微型浮游植物对总浮游植物的贡献分别为15%、81%和4%。夏季,浮游植物的平均浓度为4.72μg/L,各粒径浮游植物对总浮游植物的贡献同春季相似。秋季,平均浓度2.23μg/L,测区大多数以小型和微型浮游植物为主,其对总Chl-a的平均贡献分别为37%和56%。冬季,胶州湾表层水浮游植物平均浓度为4.28 μg/L,测区仍以微型浮游植物为主,占55%,微微型浮游植物贡献最小,仅为4%。(3)獐子岛夏季表层水域浮游植物粒径结构及对总浮游植物的贡献2017年夏季,总叶绿素a平均浓度为0.71μg/L,其中,小型、微型、微微型浮游植物平均浓度分别为0.12μg/L、0.46μg/L、0.14μg/L,对总叶绿素a的贡献率分别为:16%、65%和19%。2018年夏季,总叶绿素a平均浓度为1.00μg/L,其中,小型、微型、微微型浮游植物平均浓度分别为0.13 μg/L、0.75 μg/L、0.12μg/L,对总叶绿素a的贡献率分别为:13%、75%和12%。3.桑沟湾养殖水域微微型浮游生物的时空分布特征分析了 2017年4月、7月、11月和2018年1月桑沟湾海域表层微微型浮游生物(聚球藻、微微型真核浮游生物和异养细菌)丰度和生物量的时空分布特征及其与环境因子的关系。结果表明,桑沟湾海域表层聚球藻、微微型真核浮游生物和异养细菌的平均丰度分别为(2.93±2.29)×103个/ml

关键词：滤食性贝类截留效率浮游植物粒径结构微食物环

黄海冷水团新生产力及微食物环作用年变化特征的模拟分析

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黄海冷水团新生产力及微食物环作用年变化特征的模拟分析

作者：李杰中国海洋大学

学位级别：硕士

黄海冷水团是我国陆架浅海上一个重要的海洋现象,一直倍受我国物理海洋学家关注。近年来对黄海冷水团水域的物理及生物化学特性的研究受到了周边国家的重视并取得了重要进展,但是生态动力学方面的数值研究仍很缺乏。本文的主要研究目标... 详细信息

黄海冷水团是我国陆架浅海上一个重要的海洋现象,一直倍受我国物理海洋学家关注。近年来对黄海冷水团水域的物理及生物化学特性的研究受到了周边国家的重视并取得了重要进展,但是生态动力学方面的数值研究仍很缺乏。本文的主要研究目标是对已经建立的黄海冷水团水域水层—底栖耦合生态系统垂直一维模型进行改进及参数优化,对该海区浮游生态系统基本生态变量垂向结构的季节变化特征、物流能流结构特征进行模拟分析,并着重对初级生产力、新生产力以及浮游生态效率和微食物环的贡献等问题进行比较详细的动力学研究,以增进对黄海生态动力学的深入理解。首先根据黄、东海生态综合调查资料和前人的研究成果,分析了黄海冷水团水域水层生态系统的基本特征。然后根据2003年9月黄、东海海面太阳辐射的观测资料,验证了应用Dobson & Smith模型计算海面太阳辐射和构造辐射场的可行性,为缺乏海面太阳辐射实测资料的海洋生态系统模拟提供了有力保证。接下来对生源要素的模拟结果进行了分析,并着重对黄海冷水团的初级生产力、新生产力进行了分析研究。本文的最后一部分针对模拟区域初级生产力低下而浮游生态效率却比较高的问题进行分析,说明了微食物环在浮游动物的生产过程中所扮演的举足轻重的角色。研究采用的模型共分为水层和底栖生态系统两部分,并考虑了二者之间的耦合。模型采用箱式模型,将模拟区域水层根据温跃层与真光层位置由上而下分为三个箱子。三个箱子都包含了水层生态亚模型,它主要考虑了浮游植物(P)、浮游动物(Z)、颗粒有机物(POC)、溶解有机物(DOC)、总无机氮(TIN)、总无机磷(TIP)和溶解氧(DO)7个生态变量;底层箱子还考虑了底栖生态亚模型,其中包含大型底栖生物(MacroB)、小型底栖生物(MeioB)、底栖细菌(Bbac)、沉积物有机碎屑(Det)、间隙水中的总无机氮(BTIN)和总无机磷(BTIP)6个生态变量。水层和底栖生态系统的耦合是通过浮游植物与颗粒有机物的沉降和沉积物中营养盐的溶出实现的。表层箱子考虑了营养盐的大气干湿沉降输送。另

关键词：黄海冷水团水层—底栖耦合生态系统新生产力浮游生态效率微食物环

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阳光型生物絮凝养殖中微食物环的初探

阳光型生物絮凝养殖中微食物环的初探

作者：樊利鹏上海海洋大学

学位级别：硕士

生物絮凝技术(Biofloc technology,BFT)在工厂化养殖中的应用越来越广泛,随着环保压力的日趋加大,水产养殖业对这一“封闭式零换水”技术需求越来越大。在生产实践中,工厂化生物絮凝养殖在工程设计上有跑道式生物絮凝养殖、陆基水泥池... 详细信息

生物絮凝技术(Biofloc technology,BFT)在工厂化养殖中的应用越来越广泛,随着环保压力的日趋加大,水产养殖业对这一“封闭式零换水”技术需求越来越大。在生产实践中,工厂化生物絮凝养殖在工程设计上有跑道式生物絮凝养殖、陆基水泥池生物絮凝养殖、循环异位式生物絮凝养殖、阳光型高位池生物絮凝养殖等,其核心水处理技术都是生物絮凝技术。由于生物絮凝养殖在工程造价上的成本高于传统土塘养殖,因此其一般用于集约化高密度养殖中,从而产生更高的养殖效益。在一个高密度封闭式的水环境中要保证养殖水的健康稳定,离不开养殖水中微食物环(Microbial food loop,MFL)的物质传递、能量流通作用,从而达到高效净水效果。本文对阳光型生物絮凝养殖中微食物环进行初步探究,阳光型生物絮凝养殖即有光照的大棚结构设计、应用生物絮凝技术原理进行的健康生态养殖。实验内容分为下列部分:1.有机碳源对水产养殖初期水中细菌和浮游生物的影响为了探究不同碳源添加策略对水产养殖初期肥水阶段的影响,本文利用实验生态学方法,对水产养殖新水在每日添加梯度浓度的葡萄糖作为有机碳源的调控手段下,研究细菌和浮游生物的变化。实验组分别每日添加0.84 mg·C/L(L组)、1.68 mg·C/L(M组)、3.36 mg·C/L(H组)的有机碳源葡萄糖,对照组不添加葡萄糖。结果表明,第96 h,L组和M组的细菌总数(288.98±73.28×10cells/mL和263.91±13.76×10cells/mL)达到最高值且显著高于H组和对照组(79.34±16.09×10cells/mL和10.94±7.55×10cells/mL)(P微藻生长有明显的促进作用。G组轮虫生物量的变化趋势与对照组相似,且数值上无显著性差异(P>0.05),说明一次性添加葡萄糖对轮虫生物量无显著影响。试验表明:第一,葡萄糖的添加可以促进细菌生长,一次性添加较多葡萄糖只能短时间促进细菌生长,序批式添加葡萄糖可以不断促进细菌生长从而通过上行效应达到浮游动物生物量的积累并且由于藻菌共生关系而有利于微藻的生长;第二,去细菌捕食者有利于细菌生长,单一的下行压力一定会有明显的下行效应;第三,当上行效应和下行效应同时存在时,就需要控制二者平衡点,不然要么上行效应占优势,要么下行效应占优势,本文序批式添加葡萄糖导致的上行效应影响大于添加南美白对虾导致的下行效应影响。3.两种阳光工厂化养殖模式中下行效应的对比研究本文通过比较阳光型生物絮凝南美白对虾养殖池和传统换水型南美白对虾养殖池中捕食压力对细菌生长的影响及其与水质变化的关系,旨在探究细菌在池塘物质循环中的作用与地位,有助于评价养殖系统的运转情况和生态功能。该部分分为试验Ⅰ(阳光型生物絮凝养殖)和试验Ⅱ(传统换水型养殖),试验Ⅰ、试验Ⅱ中AC-one组、AC-two组分别加入放线菌酮杀死并抑制真核生物,CK-one组和CK-two组为对照组。CK-one组细菌总数在第18h开始大幅减少,最终少于AC-one组的细菌总数;而AC-one组的细菌总数波动范围为3.4.7×10cells/mL,且总体上还有所增长,与CK-one组相比可见,捕食压力对于生物絮凝养殖水中细菌有所影响,且捕食压力与细菌总数呈负相关,说明在生物絮凝养殖水中下行效应明显。试验Ⅰ和试验Ⅱ中抑制真核生物的AC-one组和AC-two组的磷酸盐、亚硝氮浓度变化都不大,而CK-one组和CK-two组的磷酸盐都几乎降至0、亚硝氮也都有明显下降,可以表明两种模式养殖水中细菌单独对于磷酸盐和亚硝氮影响不大,而微藻和细菌共同作用下对磷酸盐和亚硝氮有明显的转化作

关键词：阳光型生物絮凝微食物环上行效应下行效应菌藻共生

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微塑料在海洋微食物环的富集与循环作用

当代化工研究 2024年第11期 82-84页

作者：刘冰张恒阳施丁琪马绍祖何培民中交上海航道勘察设计研究院有限公司上海200120 上海海洋大学上海201306

本文对微塑料(Microplastics,MPs)在海洋微食物环的循环、富集以及对生物的影响进行了概述,突出了微食物环在微塑料迁移转化中的重要作用,为正确理解微塑料在海洋环境中的归趋提供了理论依据。本文首先介绍了微塑料基本特性与研究现状,... 详细信息

本文对微塑料(Microplastics,MPs)在海洋微食物环的循环、富集以及对生物的影响进行了概述,突出了微食物环在微塑料迁移转化中的重要作用,为正确理解微塑料在海洋环境中的归趋提供了理论依据。本文首先介绍了微塑料基本特性与研究现状,并对世界部分海区中微塑料的分布情况进行阐述。其次,叙述了微塑料在沿海洋微食物环中的循环和富集作用,特别是对微塑料单独作用及其与污染物联合作用时对生物体的毒害作用进行了讨论。

关键词：微塑料微食物环生物循环生物调控

东海聚球蓝细菌(Synechococcus)的分布特点及在微食物环中的作用

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海洋与湖沼 2003年第1期34卷 33-43页

作者：肖天岳海东张武昌王荣中国科学院海洋研究所

利用荧光显微镜技术研究了东海 ( 2 7°— 32°N ,1 2 2°— 1 30°E)中聚球蓝细菌 (Syne chococcus)的数量。结果表明 ,冬季 ( 1 997年 2— 3月 )聚球蓝细菌生物量是 7.2 1— 0 0 1 1mgC/m3(平均为 0 82mgC/m3) ,夏季 ( 1 998年 7月 ... 详细信息

利用荧光显微镜技术研究了东海 ( 2 7°— 32°N ,1 2 2°— 1 30°E)中聚球蓝细菌 (Syne chococcus)的数量。结果表明 ,冬季 ( 1 997年 2— 3月 )聚球蓝细菌生物量是 7.2 1— 0 0 1 1mgC/m3(平均为 0 82mgC/m3) ,夏季 ( 1 998年 7月 )聚球蓝细菌生物量是 5 78— 0 1 9mgC/m3(平均为1 43mgC/m3)。夏季聚球蓝细菌的平均值是冬季的 1 7倍。冬季受黑潮水的影响 2 0m层和表层中的聚球蓝细菌数量自东南向西北递减。聚球蓝细菌生物量在总浮游植物生物量 (CB/PB)中占的比例冬季平均是 1 0 % ( 0 5 %— 91 8% ) ,夏季平均是 3% ( 0 6%— 1 0 6% ) ,冬季是夏季的 3 3倍。微型浮游动物 (nanozooplankton)是东海聚球蓝细菌的主要捕食者 ,对聚球蓝细菌捕食率为 0 2 1 8— 0 75 9/d。

关键词：聚球蓝细菌生物量生态分布微食物环东海黑潮捕食率微型浮游动物

台湾海峡海域细菌产量、生物量及其在微食物环中的作用

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海洋与湖沼 2002年第4期33卷 415-423页

作者：郑天凌王斐徐美珠洪华生厦门大学生命科学学院厦门大学生命科学学院厦门大学环境科学研究中心厦门361005 厦门大学环境科学研究中心国家教育部海洋环境科学重点实验室厦门361005

分别于 1 997年 8月 1 0— 1 9日 ,1 998年 2月 2 0日— 3月 7日 ,对台湾海峡进行现场调查 ,在 2 0个站位取得水文、化学和生物学综合参数 ,采用改进的3H 胸苷组入DNA法测定细菌产量 ,采用DAPI( 4’ 6 diamidino 2 phenylindole)染色... 详细信息

分别于 1 997年 8月 1 0— 1 9日 ,1 998年 2月 2 0日— 3月 7日 ,对台湾海峡进行现场调查 ,在 2 0个站位取得水文、化学和生物学综合参数 ,采用改进的3H 胸苷组入DNA法测定细菌产量 ,采用DAPI( 4’ 6 diamidino 2 phenylindole)染色法测定细菌生物量 ,并研究了细菌对葡萄糖的吸收。结果表明 ,1 .夏季台湾海峡南部细菌产量的平均值为 0 .0 9μgC/(L·h) ,冬季海峡北部各站位细菌产量的平均值为 0 .0 4 7μgC/(L·h) ,比夏季北部海区低约 5 0 %。 2 .夏季各站位表层水有相对较高的细菌生物量 ( 9.97— 2 3.1 6μgC/L)。 3.夏季海峡南部细菌生物量受水团的影响显著 ,冬季北部海区上层水体的生物量比夏季南部海区生物量高 ( 1 1 .40— 2 5 .77μgC/L)。 4.细菌产量和生物量的时空分布受多种环境因素和生物过程的影响。 5 .细菌对葡萄糖的最大潜在吸收能力较低 [Vmax=0 .0 0 1 8μgC/(L·h) ],对葡萄糖的周转率 (Tr)为 0 .6% /d。

关键词：台湾海峡细菌产量细菌生物量微食物环夏季葡萄糖水团