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涠洲岛珊瑚礁区多介质环境中有机磷酸酯的污染特征、风险评价及来源解析

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海洋环境科学 2024年第1期43卷 27-36页

作者：史敬文张瑞杰王煜轩康亚茹韩民伟刘方李浩蓝王辰燕覃素丽余克服广西大学海洋学院广西南宁530004 广西大学珊瑚礁研究中心广西南宁530004 广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004

有机磷酸酯(OPEs)是环境中新兴的有机污染物,其在珊瑚礁区多介质环境中的污染特征及生态风险尚不清楚。为此,本文以南海北部涠洲岛珊瑚礁区为研究区域,使用气相色谱串联三重四极杆质谱仪(GC-MS/MS)对该区域海水、沉积物和珊瑚中11种典型... 详细信息

有机磷酸酯(OPEs)是环境中新兴的有机污染物,其在珊瑚礁区多介质环境中的污染特征及生态风险尚不清楚。为此,本文以南海北部涠洲岛珊瑚礁区为研究区域,使用气相色谱串联三重四极杆质谱仪(GC-MS/MS)对该区域海水、沉积物和珊瑚中11种典型OPEs的污染特征进行了研究。结果表明,涠洲岛珊瑚礁区多介质环境中OPEs以氯代为主,占比为77%~96%。海水和沉积物中OPEs总含量(∑11OPEs)分别为43.2~51.7 ng/L和7.09~20.5 ng/g,相对于我国其他海域,其污染水平较低。珊瑚共生虫黄藻中∑11OPEs(146~4048 ng/g)含量显著高于珊瑚组织(nd~334 ng/g)(p珊瑚积累OPEs时起重要作用。生物稀释效应强烈影响珊瑚共生虫黄藻中磷酸三异丁酯(TIBP)和磷酸三正丁酯(TNBP)的累积。海水中大部分OPEs的生态风险可以忽略不计,仅磷酸三苯酯(TPHP)对所有站位藻类和部分站位鱼类构成低生态风险,有关OPEs对珊瑚共生虫黄藻的毒性效应仍需进一步探讨。海水和沉积物中OPEs可能主要来源于渔业活动中塑料制品以及装修活动的释放,少部分可能来自游船和渔船在运输过程中的释放。

关键词：北部湾有机磷酸酯海水沉积物珊瑚生物富集

碳纤维/水性环氧树脂涂层的制备及其耐冲刷腐蚀性能研究

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涂料工业 2024年第6期54卷 15-21页

作者：张华菲朱日广唐兴颖李姣覃祖安雷庭广西南海珊瑚礁研究重点实验室南宁530004 广西大学海洋学院南宁530004

以Q235钢为基材,制备了碳纤维/水性环氧树脂(CF/WEP)复合涂层,利用冲刷腐蚀试验模拟Q235钢在含砂流动海水环境中的腐蚀行为。通过对Q235钢在冲刷腐蚀后的电化学行为、腐蚀产物形貌和腐蚀失质量进行分析,研究了CF/WEP复合涂层的耐冲刷腐... 详细信息

以Q235钢为基材,制备了碳纤维/水性环氧树脂(CF/WEP)复合涂层,利用冲刷腐蚀试验模拟Q235钢在含砂流动海水环境中的腐蚀行为。通过对Q235钢在冲刷腐蚀后的电化学行为、腐蚀产物形貌和腐蚀失质量进行分析,研究了CF/WEP复合涂层的耐冲刷腐蚀性能,并解释其耐冲刷腐蚀机理。结果表明:制备的CF/WEP涂层在流速为3 m/s、1.0%含砂量条件下可以屏蔽沙粒,具有很好的耐冲刷腐蚀性能。在1.0%的含砂量冲刷环境下,流速为5 m/s时,试样腐蚀面积增多,涂层发生了破裂;当流速为1 m/s、含砂量增加至1.5%时,涂层被砂粒冲蚀而破裂,砂粒从涂层的破裂口进入涂层内部并聚集,且涂层破裂的边缘极易形成腐蚀坑。空白试样和涂层试样冲刷的腐蚀产物主要为α-Fe_(2)O_(3)、α-FeOOH、γ-FeOOH、γ-Fe_(2)O_(3)、Fe_(3)O_(4)物相。

关键词：冲刷腐蚀水性环氧树脂碳纤维 Q235

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珊瑚记录的全新世ENSO变化及其机制研究进展

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海洋地质前沿 2024年第6期40卷 13-25页

作者：李悦儿余克服广西大学海洋学院广西南海珊瑚礁研究重点实验室珊瑚礁研究中心南宁530004 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458

厄尔尼诺-南方涛动(ElNiño-SouthernOscillation,ENSO)是地球气候系统中最强烈的年际振荡,对全球天气及气候有重要影响。全新世作为与人类关系最为密切的地质时段,重建该时段ENSO的活动历史、探索ENSO的变化规律,将有助于提高对未来ENS... 详细信息

厄尔尼诺-南方涛动(ElNiño-SouthernOscillation,ENSO)是地球气候系统中最强烈的年际振荡,对全球天气及气候有重要影响。全新世作为与人类关系最为密切的地质时段,重建该时段ENSO的活动历史、探索ENSO的变化规律,将有助于提高对未来ENSO预测的准确性。本文基于珊瑚这一热带海洋的高分辨率气候记录载体,首先介绍从珊瑚骨骼指标中提取ENSO信号、衡量ENSO变率的方法;再梳理珊瑚记录的ENSO变率在早、中、晚全新世的变化历史;最后总结基于珊瑚记录得出的全新世不同时间尺度的ENSO变化机制。结果显示:珊瑚记录的ENSO信号可直接从其环境代用指标的极值变化中识别;或通过谱分析、滤波等方法提取环境代用指标在时间序列中的ENSO周期,再使用阈值分析、滑动窗口等方法定量分析ENSO的频率和振幅变化。珊瑚记录显示,全新世ENSO呈波动变化的特征,总体呈现自早全新世至中全新世ENSO变率不断减弱,而晚全新世ENSO变率持续增强的趋势。基于珊瑚记录得出,岁差变化引起的地表太阳辐射分布变化是全新世百年-千年尺度ENSO变化的主要因子,而气候系统内部驱动可能是全新世年际-年代际尺度ENSO波动的主要原因。与全新世一万多年的时间跨度相比,珊瑚记录的时间窗口累计仅数百年,远未达到揭示EN-SO活动规律和变化机制的程度,因此未来需要进一步延长珊瑚记录的时间序列长度、扩大珊瑚记录的空间区域来源,以揭示ENSO变化的规律和机制。

关键词： ENSO 变率全新世珊瑚波动变化

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造礁石珊瑚群体遗传学研究进展

热带海洋学报 2024年

作者：黄雯冯逸李明武茜罗燕秋陈胤民王丽荣余克服广西南海珊瑚礁研究重点实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广西大学海洋学院珊瑚礁研究中心中国科学院南海海洋研究所海洋环境工程中心

受到气候变暖和人类活动的影响,全球不少珊瑚礁正面临着急剧退化的风险,开展珊瑚礁保护与修复的工作已成为当务之急。进行造礁石珊瑚群体遗传学的研究对于深入理解珊瑚物种的遗传结构、遗传多样性和连通性具有重要意义,同时可以揭示珊... 详细信息

受到气候变暖和人类活动的影响,全球不少珊瑚礁正面临着急剧退化的风险,开展珊瑚礁保护与修复的工作已成为当务之急。进行造礁石珊瑚群体遗传学的研究对于深入理解珊瑚物种的遗传结构、遗传多样性和连通性具有重要意义,同时可以揭示珊瑚应对环境压力时的适应性潜力和恢复能力,从而为保护和管理珊瑚礁提供科学指导。本文综述了近年来在全球典型海域开展的珊瑚群体遗传学研究的现状与进展,并针对可能影响珊瑚群体遗传结构的因素进行了讨论。总体而言,目前造礁石珊瑚群体遗传学的研究多集中在澳大利亚大堡礁、加勒比海等区域,微卫星标记仍是当前使用最为广泛的DNA分子标记。繁殖方式、距离隔离、环境隔离以及人类活动等是影响珊瑚群体遗传多样性水平和遗传结构的重要因素。基于国内外研究进展,本文最后对目前我国南海造礁石珊瑚群体遗传学研究中存在的问题和发展趋势进行了分析和展望,以期为我国珊瑚礁保护与修复工作提供参考。

关键词：造礁石珊瑚分子标记遗传多样性遗传结构影响因素

西沙群岛永乐环礁礁外坡沉积物中有机碳的含量与来源分析

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热带海洋学报 2024年第3期43卷 131-145页

作者：高洁余克服许慎栋黄学勇陈飚王永刚广西大学海洋学院广西南宁530004 广西大学珊瑚礁研究中心广西南宁530004 广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004 中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003

有机碳埋藏作用是碳循环过程的重要环节,但迄今关于珊瑚礁沉积物中有机碳的研究却很少,影响着对珊瑚礁碳循环的准确评估。本文以南海西沙群岛永乐环礁礁外坡的现代表层沉积物为材料,分析其总有机碳(total organic carbon,TOC)含量、总氮... 详细信息

有机碳埋藏作用是碳循环过程的重要环节,但迄今关于珊瑚礁沉积物中有机碳的研究却很少,影响着对珊瑚礁碳循环的准确评估。本文以南海西沙群岛永乐环礁礁外坡的现代表层沉积物为材料,分析其总有机碳(total organic carbon,TOC)含量、总氮(total nitrogen,TN)含量、有机碳同位素(δ13C)值以及沉积物粒度、叶绿素含量等指标。永乐环礁礁外坡的生态状况相对较好,具有代表健康珊瑚礁生态系统沉积物中有机碳特征的潜力。结果表明:(1)永乐环礁礁外坡沉积物中的TOC含量在0.71~1.66mg·g^(−1)之间,平均为(1.23±0.3)1mg·g^(−1);TN含量在0.12~0.28mg·g^(−1)之间,平均为(0.20±0.05)mg·g^(−1);(2)C/N比值在6.16~7.59之间,平均为(6.75±0.34);δ13C值在−17.49‰~−15.85‰之间,平均为(−16.61±0.49)‰,表明沉积物中的有机碳以海洋自生来源为主,且主要来自底栖植物;(3)有机碳含量与水深负相关,与叶绿素a含量和脱镁叶绿素含量正相关,表明底栖植物控制的初级生产力是礁外坡有机碳含量的主要来源。结合全新世以来太平洋海域礁外坡沉积物沉积速率(2~5mm·a^(−1)),推测永乐环礁礁外坡有机碳埋藏通量约在3~8g·m^(−2)·a^(−1)之间。本研究为评估南海珊瑚礁对碳循环的贡献提供了新的信息。

关键词：珊瑚礁沉积物有机碳碳同位素永乐环礁西沙群岛

南海鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)的低遗传多样性凸显了环境变化下的脆弱性

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基因组学与应用生物学 2024年第3期43卷 493-503页

作者：陈胤民黄雯冯逸陈锦连王永刚肖遵勇蒙林庆黄学勇余克服广西大学海洋学院珊瑚礁研究中心南宁530004 广西南海珊瑚礁研究重点实验室南宁530004 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519080

珊瑚礁是典型的环境敏感性的海洋生态系统之一,其对环境变化的响应及适应机制的相关研究得到越来越多的关注。了解南海广布型物种鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)的遗传特征有利于深入理解南海珊瑚礁的环境适应机制。本研究基于南... 详细信息

珊瑚礁是典型的环境敏感性的海洋生态系统之一,其对环境变化的响应及适应机制的相关研究得到越来越多的关注。了解南海广布型物种鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)的遗传特征有利于深入理解南海珊瑚礁的环境适应机制。本研究基于南海2个典型海域4个调查站点共84个鹿角杯形珊瑚样品,使用7个微卫星标记表征其遗传多样性和遗传结构。遗传多样性指标统计结果显示,南海鹿角杯形珊瑚的遗传多样性水平较低(H_(o)为0.090~0.567,He为0.137~0.458),海南岛海区与西沙海区的遗传多样性水平差别不大,其中海南岛的鹿回头群体的遗传多样性较高,西沙的银屿群体的遗传多样性最低。遗传结构分析结果显示,南海鹿角杯形珊瑚形成2个遗传分离的谱系:(鹿回头群体、七连屿群体、永兴群体)和银屿群体。曼特尔检验结果表明鹿角杯形珊瑚群体间的遗传分化与平均海表温度(sea surface temperature,SST)(R^(2)=0.3125,P=0.290)、SST变异度(R^(2)=0.0668,P=0.680)、地理距离(R^(2)=0.0484,P=0.680)、叶绿素a浓度(R^(2)=0.1072,P=0.480)及水体下行漫衰减系数(R^(2)=0.1091,P=0.390)不存在显著的相关关系。这些结果表明,鹿角杯形珊瑚遗传多样性不足的遗传特征不利于其适应严峻的生态状况,意味着遭受干扰后的恢复能力差,局部灭绝的风险较高。本研究初步评估了南海2个典型海域的鹿角杯形珊瑚的遗传现状和遗传特征,对未来的珊瑚保护工作有一定参考价值。

关键词：南海造礁石珊瑚遗传多样性连通性适应潜力

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涠洲岛珊瑚礁区沉积物硝酸盐异化还原过程对温度变化的响应

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热带海洋学报 2024年第4期43卷 137-143页

作者：莫丹杨宁志铭杨斌夏荣林刘志金广西大学海洋学院广西南宁530004 广西大学珊瑚礁研究中心广西南宁530004 广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004 江苏省海洋生物资源与环境重点实验室江苏海洋大学江苏连云港222005

硝酸盐异化还原包括反硝化、厌氧氨氧化和异化硝酸盐还原为铵(dissimilatory nitrate reduction to ammonium, DNRA)等氮循环中的关键过程,它们影响着海洋中氮元素的移除和保留。在全球变暖的背景下,沉积物硝酸盐异化还原过程将会受到... 详细信息

硝酸盐异化还原包括反硝化、厌氧氨氧化和异化硝酸盐还原为铵(dissimilatory nitrate reduction to ammonium, DNRA)等氮循环中的关键过程,它们影响着海洋中氮元素的移除和保留。在全球变暖的背景下,沉积物硝酸盐异化还原过程将会受到不同程度的影响。但是,尚不清楚珊瑚礁区钙质砂和硅质砂沉积物硝酸盐异化还原过程对温度升高的响应差异。因此,本研究利用15N同位素示踪技术和沉积物的升温受控培养,探究温度升高条件下涠洲岛珊瑚礁区不同类型沉积物中硝酸盐异化还原的响应。结果表明, DNRA和反硝化过程在两种不同类型的沉积物中对升温的响应表现出显著的差异性,在硅质砂中反硝化速率和DNRA速率随温度显著上升,而钙质砂则相反,这可能与不同沉积物中微生物群落结构差异有关。由于厌氧氨氧化对升温更为敏感,反硝化在氮移除方面变得愈发重要,但其副产物N2O可能会对气候造成一定的负面影响。温度升高导致DNRA对硝酸盐异化贡献度增加,环境氮移除能力降低,这会加剧涠洲岛海域氮过剩的情况,对珊瑚礁生态系统产生不利影响。

关键词：反硝化厌氧氨氧化 DNRA 沉积物珊瑚礁

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西沙群岛银屿珊瑚礁的生态快速退化及其对鱼类的影响

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热带海洋学报 2024年第3期43卷 87-99页

作者：雷明凤余克服廖芝衡陈飚黄学勇陈小燕广西大学海洋学院广西南宁530004 广西大学珊瑚礁研究中心广西南宁530004 广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004 南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西南宁530001

珊瑚礁生态系统退化能够改变珊瑚礁三维结构的复杂性及底栖生物组成,从而对珊瑚礁鱼类群落产生重要影响。南海珊瑚礁在近几十年来处于快速退化之中,但其退化对珊瑚礁鱼类群落造成的生态影响仍不清楚。西沙群岛珊瑚礁近年受高温和长棘海... 详细信息

珊瑚礁生态系统退化能够改变珊瑚礁三维结构的复杂性及底栖生物组成,从而对珊瑚礁鱼类群落产生重要影响。南海珊瑚礁在近几十年来处于快速退化之中,但其退化对珊瑚礁鱼类群落造成的生态影响仍不清楚。西沙群岛珊瑚礁近年受高温和长棘海星暴发等的影响而出现生态退化,因此,本文以西沙群岛银屿珊瑚礁为研究对象,通过水下录像样带调查和差异性检验、线性回归评估其珊瑚礁生态退化状况及其对珊瑚礁鱼类群落的影响。结果表明:2020至2021年,银屿活珊瑚覆盖率从33.27%下降到9.07%,草皮海藻覆盖率从8.38%上升到36.50%,珊瑚补充量从21.42ind.·m^(−2)下降到3.64ind.·m^(−2),珊瑚物种丰富度从40.00下降到16.83,珊瑚Shannon-Weaner指数从3.26下降到2.14。鱼类密度从177.16ind·100m−2下降到105.07ind.·100m^(−2),鱼类物种丰富度从30.56下降到17.17,鱼类Shannon-Weaner指数从2.24下降到1.63,珊瑚食性鱼类生物量从2.45g·m^(−2)减少到0.43g·m^(−2),肉食性鱼类生物量从7.35g·m^(−2)减少到1.70g·m^(−2),杂食性鱼类生物量从7.04g·m^(−2)减少到0.95g·m^(−2),鱼类总生物量从32.99g·m^(−2)减少到11.66g·m^(−2)。短短2年内,银屿珊瑚礁已经被草皮海藻和大型海藻占据优势,但是鱼类群落对珊瑚礁区的藻类并没有表现出自上而下的控制效应。在4种类群的鱼类中,植食性鱼类受到生态退化的影响最小。珊瑚礁鱼类的物种丰富度和多样性均受限于珊瑚物种丰富度。基于以上结果,推测银屿珊瑚礁的快速退化是导致珊瑚礁区鱼类群落物种多样性和密度下降,改变珊瑚礁鱼类群落的结构的主要原因。希望未来进一步增加调查的频率和范围,以便更深入地揭示鱼类群落与珊瑚礁生态变化的动态关系。

关键词：珊瑚礁生态退化鱼类群落银屿西沙群岛

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基于钦州湾验潮站2008-2020年潮位序列的潮汐特征研究

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广西科学 2024年第1期31卷 71-78页

作者：陈旭翁培耀陈振华广西大学海洋学院广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004 北部湾大学海洋学院广西北部湾海洋环境变化与灾害研究重点实验室广西钦州535011 钦州市海洋环境监测预报中心广西钦州535000

潮汐是钦州湾的主要海洋动力,对物质输运、海洋工程、海洋生态环境等都有重要影响。本研究基于钦州湾验潮站2008-2020年共13年的水位观测资料,利用潮汐调和分析、偏度计算和线性回归等方法,分析钦州湾长时间的潮汐变化、潮不对称性特征... 详细信息

潮汐是钦州湾的主要海洋动力,对物质输运、海洋工程、海洋生态环境等都有重要影响。本研究基于钦州湾验潮站2008-2020年共13年的水位观测资料,利用潮汐调和分析、偏度计算和线性回归等方法,分析钦州湾长时间的潮汐变化、潮不对称性特征及海平面变化趋势。结果表明,钦州湾验潮站潮汐以O_(1)、K_(1)分潮占优,属于规则全日潮。主要分潮振幅有显著的年际变化,2008年为最小值,O_(1)为95.82 cm,K_(1)为88.18 cm,M_(2)为39.53 cm;2016年达到最大值,O_(1)为104.27 cm,K_(1)为95.15 cm,M_(2)为46.16 cm,这一变化与月赤纬角的变化有关。钦州湾潮不对称现象显著,涨潮历时比落潮历时多2-3 h,造成该现象的主要原因是受到半日分潮和全日分潮之间相互作用的影响,其中主要贡献来源于O_(1)、K_(1)、M_(2)之间的相互作用,占总潮汐偏度的80.97%-83.51%。钦州湾海平面有逐年上升的趋势,平均上升速率约为0.96 cm/a,高于同期南海沿海海平面的平均上升速率。研究成果可为钦州湾防灾减灾和港口工程建设提供科学依据。

关键词：钦州湾调和分析潮汐特征偏度潮不对称性