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牡蛎礁生境:海岸带可持续发展的潜在碳汇

生态学报 2024年第7期44卷 2706-2716页

作者：王桃妮张子莲全为民厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 厦门大学海洋微型生物与地球圈层研究所福建省海洋碳汇重点实验室厦门361102 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点实验室上海200090

牡蛎礁生境是指由聚集的牡蛎和其他生物及环境堆积形成的复合生态系统,其固碳和储碳潜力巨大,在海岸带生态系统中发挥着重要的作用。然而,目前对牡蛎礁生境碳源与汇的认识仍存在不足,主要在于牡蛎钙化和呼吸作用都释放CO_(2),而碳源与... 详细信息

牡蛎礁生境是指由聚集的牡蛎和其他生物及环境堆积形成的复合生态系统,其固碳和储碳潜力巨大,在海岸带生态系统中发挥着重要的作用。然而,目前对牡蛎礁生境碳源与汇的认识仍存在不足,主要在于牡蛎钙化和呼吸作用都释放CO_(2),而碳源与汇的评估忽视了钙化、同化和沉积过程带来的整体碳汇价值及牡蛎礁生态系统功能带来的碳汇效应。因此,有必要重新认识牡蛎礁生境的碳汇价值。一方面,牡蛎礁生境的碳源和碳汇需要从牡蛎礁自身的整体碳循环中进行评估,包括牡蛎礁系统中的沉积、钙化、呼吸作用及侵蚀、再悬浮和再矿化作用;另一方面,牡蛎礁生态系统服务引起的碳汇效应需从牡蛎礁的生态系统服务价值角度进行评估,将生态系统服务价值及碳价值进行关联,从而纳入碳汇核算体系。从实现海岸带可持续增汇角度出发,综述了牡蛎礁生境中碳的源与汇;阐述了容易被人们忽视的微生物在牡蛎礁生境碳汇中的作用;以保护和生态修复为目的,进一步提出可实现牡蛎礁生境最大潜在碳汇的策略,以期为实现海洋负排放及践行“国家双碳战略”提供理论和技术支撑。

关键词：牡蛎礁碳汇负排放生态修复可持续发展

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东海六个国家级海洋保护区鱼类多样性和连通性

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生物多样性 2024年第6期32卷 92-106页

作者：姜熠辉刘岳曾旭林喆滢王楠彭吉豪曹玲曾聪上海交通大学海洋学院上海200030 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102

全球气候变化和人类活动影响对沿海生态系统造成了巨大压力,而建立海洋保护区网络被认为是应对这双重压力的重要手段。为了保护东海丰富的生物资源,我国自20世纪末已建立了多个保护区,但目前生物多样性以及连通性的研究不足以有效支撑... 详细信息

全球气候变化和人类活动影响对沿海生态系统造成了巨大压力,而建立海洋保护区网络被认为是应对这双重压力的重要手段。为了保护东海丰富的生物资源,我国自20世纪末已建立了多个保护区,但目前生物多样性以及连通性的研究不足以有效支撑东海生物多样性保护与可持续发展。为此,本研究选取了东海城洲岛国家级海洋公园(城洲岛)、深沪湾海底古森林遗迹国家级自然保护区(深沪湾)、湄洲岛国家级海洋公园(湄洲岛)、平潭综合实验区海坛湾国家级海洋公园(平潭岛)、洞头国家级海洋公园(洞头岛)和玉环国家级海洋公园(玉环)6个国家级海洋保护区,在保护区内近岸海域采集不同季节的eDNA样品并测量水环境参数,通过对鱼类群落组成分析预测保护区间的生物多样性及其潜在连通性。在采集到的71个样品中,共获得了5,069,193条序列,包括46,309个分子操作分类单元(molecular operational taxonomic units,MOTUs),其中保护区内共享MOTUs的丰度占比基本都超过40%。虽然不同保护区间环境参数存在显著差异,但是生物多样性指数和群落组成差异性检验显示不同保护区间鱼类组成不存在显著差异(P>0.05),仅存在季节差异。高占比的共享MOTUs以及无显著空间分化的群落组成可能意味着这些保护区间存在较强的连通性,具备建立海洋保护区网络的潜力。对保护区生态网络结构的进一步分析表明,不同保护区的生态网络存在差异,洞头岛、玉环、深沪湾保护区的网络结构较为稳健,而湄洲岛和平潭岛保护区则相反,这表明不同保护区的保护效果存在一定差异,这可能与保护区的面积和管理有关。本研究不仅为东海近岸群落连通性研究提供了参考,同时也为东海保护区的管理和建设提供直接支撑。

关键词：海洋保护地保护区网络环境DNA 网络分析连通性生物多样性

基于动态湿度传感的穿戴式呼吸功能检测系统:肺功能测量原理与实验对照

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物理学报 2024年第3期73卷 318-333页

作者：卢昌盛蒋泽荣王晓李轲轶林桂阳杨瑛琦林益华郑冠英谢宝松刘向阳厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361102 厦门柯迪森科技有限公司厦门361015 厦门大学医学院厦门361102 福建省立医院呼吸与危重症医学科福建医科大学省立临床医学院福州350001 厦门大学附属第一医院呼吸与危重症医学科厦门361003

传统的肺功能检测仪是基于测量呼气和吸气期间的气流和压力变化来评估受测者的呼吸功能.这些技术主要基于机械式压差传感器或涡轮传感器,通过测量受测者口腔吹气和吸气的能力来评估其肺功能.其所测得的肺功能参数包括峰值呼气流量(peak ... 详细信息

传统的肺功能检测仪是基于测量呼气和吸气期间的气流和压力变化来评估受测者的呼吸功能.这些技术主要基于机械式压差传感器或涡轮传感器,通过测量受测者口腔吹气和吸气的能力来评估其肺功能.其所测得的肺功能参数包括峰值呼气流量(peak expiratory flow,PEF)和用力肺活量(forced vital capacity,FVC)等.本文报道了基于动态湿度传感技术发展而来的穿戴式呼吸功能检测系统(穿戴式呼吸波谱仪).基于湿度传感器的特点,对呼吸检测原理与设备的定量设计与模拟潮气实验进行了全面的探索.根据达西定律,通过穿戴式呼吸波谱仪的气体流量与其内外压差成正比关系,该系统符合压差式传感原理.以此为基础,根据其结构特点,建立PEF和FVC与传感器电信号变化的定量关系.实验结果验证了波谱仪内相对湿度的最大变化率与PEF呈线性正相关的关系.波谱仪的模拟潮气实验结果表明,测试范围为180—840 L/min条件下,PEF的示值误差小于10%,相邻测试误差小于5%,频率响应测试误差小于12%,符合呼气峰值流量计行业标准的要求.此外,将传统便携式肺功能检测仪作为对照,进行不同PEF(300—720 L/min)和FVC(3—6 L)条件下的模拟潮气实验.结果表明,波谱仪所测PEF和FVC的平均示值误差分别约为0.35%和0.23%,均远远小于便携式肺功能检测仪,充分验证了该系统对肺功能实时评估的准确性和可靠性.更重要的是,在模拟自由呼吸条件(PEF为12—24 L/min,FVC为0.5—0.7 L)下,波谱仪的电信号变化与自由呼吸体积仍呈线性关系.因此,穿戴式呼吸波谱仪可对人体自然、微弱的鼻呼吸,进行自由、动态、定量的长期监测.所测量人们的自由呼吸波谱在人体肺功能实时监测以及呼吸系统疾病远程监测方面,具有巨大的应用潜力.

关键词：柔性传感呼吸功能检测呼吸波谱

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AlGaN基深紫外LED新型透明电极芯片及阵列器件消毒效率研究

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激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 451-458页

作者：林泽锋余路成周其程蔡叶杭苏法文黄生荣许飞雅陈小红李凌蔡端俊厦门大学物理科学与技术学院福建省半导体材料与应用重点实验室福建厦门361005 厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102 厦门瑶光半导体科技有限公司福建厦门361006

2019年新冠疫情席卷全球,给人类社会带来了巨大的影响和经济损失。AlGaN基深紫外发光二极管(DUVLED)作为新型高效消杀器件,引起了学术界广泛的研究,其中,深紫外透明电极对提升深紫外LED的光电性能至关重要。采用一种新型的高透明度(>90%... 详细信息

2019年新冠疫情席卷全球,给人类社会带来了巨大的影响和经济损失。AlGaN基深紫外发光二极管(DUVLED)作为新型高效消杀器件,引起了学术界广泛的研究,其中,深紫外透明电极对提升深紫外LED的光电性能至关重要。采用一种新型的高透明度(>90%)铜基核壳结构金属纳米丝(Cu@metal NSs)电极,实现深紫外LED光输出功率近一倍的提升。基于深紫外LED的阵列排布及配光优化,集成制造了180 mW深紫外LED消毒灯模组,经生物实验验证,对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的灭活率大于99.99%。更重要的是,高功率消毒器械对新型冠状病毒表现出大于99.9%的灭活性能。本工作有望推动未来新型结构的深紫外发光器件制造及其高效消杀应用。

关键词：深紫外发光二极管透明电极金属纳米丝杀菌消毒效率

双通道大气汞监测方法研究厦门气态活性汞分布特征

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环境科学学报 2024年第7期44卷 438-448页

作者：张丰徐玲玲施佳燕陈高杰洪有为范晓龙李梦仁陈进生福州大学环境与安全工程学院福州350108 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021 厦门大学海洋与地球科学学院海洋环境科学国家重点实验室厦门361102

大气汞的形态转化及其影响因素是汞研究领域的热点之一,目前有关低对流层大气光化学过程对大气活性汞的影响研究仍十分有限.本研究将双级阳离子交换膜(CEM)与Tekran 2537汞监测仪相结合,搭建了双通道大气汞监测系统,并对沿海城市厦门202... 详细信息

大气汞的形态转化及其影响因素是汞研究领域的热点之一,目前有关低对流层大气光化学过程对大气活性汞的影响研究仍十分有限.本研究将双级阳离子交换膜(CEM)与Tekran 2537汞监测仪相结合,搭建了双通道大气汞监测系统,并对沿海城市厦门2023年5—9月的大气气态汞浓度开展了观测.结果表明,观测期间厦门地区气态元素汞(GEM)和气态活性汞(RGM)平均浓度分别为(2.10±0.74)ng·m^(-3)和(218±131)pg·m^(-3).RGM月均浓度表现为7月>8月>6月>9月>5月,其主要原因是夏季较高的温度和太阳辐射促进了GEM向RGM的转化,同时高温不利于RGM由气相向颗粒相的分配.厦门7—8月GEM浓度相对较高,这可能与台风的频繁影响有关.在日变化特征上,厦门GEM和RGM均在清晨达到最高值,在傍晚下降到最低值,表现出边界层厚度变化驱动的特征.研究期间经常监测到极高的RGM浓度,其中一些持续了数天.F0AM模型模拟结果显示,在RGM高浓度事件过程中,RGM受到来自本地或外来光化学氧化的影响相比大气传输和人为源排放更为重要.

关键词：大气活性汞阳离子交换膜季节变化盒子模型光化学过程

福建省沿海葡萄牙牡蛎遗传多样性和遗传结构分析

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大连海洋大学学报 2024年第2期39卷 275-280页

作者：张钰霆吴镇李聪陈火荣黄泽坤何水清张智穆景利闽江学院地理与海洋学院福建福州350108 福建省渔业资源监测中心福建福州350003 厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102

为研究福建省沿海葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)天然群体的遗传结构和遗传多样性,根据线粒体COⅠ基因序列对从福建省沿海自然海区(福清、莆田、泉州和东山)采集的373个牡蛎进行鉴定,共发现62个葡萄牙牡蛎,占比16.6%;随后采用GBS(gen... 详细信息

为研究福建省沿海葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)天然群体的遗传结构和遗传多样性,根据线粒体COⅠ基因序列对从福建省沿海自然海区(福清、莆田、泉州和东山)采集的373个牡蛎进行鉴定,共发现62个葡萄牙牡蛎,占比16.6%;随后采用GBS(genotyping-by-sequencing)简化基因组测序技术对这4个葡萄牙牡蛎地理群体(福清、莆田、泉州和东山分别为12、12、10、12个)进行遗传多样性、遗传分化及遗传结构分析。结果表明:4个葡萄牙牡蛎群体的观测杂合度(H o)为0.243~0.271,其中,东山群体的H_(o)值最高(0.271),福清群体的H_(o)值最低(0.243);4个群体之间的遗传分化系数(F st)为0.0210~0.0368,其中,东山群体和泉州群体的遗传分化系数最高(0.0368);遗传结构分析显示,东山群体单独为一个类群,福清、莆田和泉州为另一个类群。研究表明,福建省沿海葡萄牙牡蛎群体的遗传多样性处于较低水平,种质资源有所退化;在种群分化方面,东山群体与福清、莆田和泉州3个群体形成了较明显的遗传分化。

关键词：葡萄牙牡蛎 GBS简化基因组测序遗传多样性遗传结构

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硅质壳在药物递送应用领域的研究进展

中国生物工程杂志 2024年

作者：尤润宇王候杰高亚辉陈长平梁君荣厦门大学生命科学学院滨海湿地生态系统教育部重点实验室厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室

现有医药业的主要挑战是将治疗药物以有效浓度输送到人体特定区域（即患病组织），同时对健康组织的副作用最小。要实现这一重要目标，研发可高效装载和递送药物的载药系统成为了关键。硅藻硅质壳因其独特的多级微纳米孔隙、天然的精细... 详细信息

现有医药业的主要挑战是将治疗药物以有效浓度输送到人体特定区域（即患病组织），同时对健康组织的副作用最小。要实现这一重要目标，研发可高效装载和递送药物的载药系统成为了关键。硅藻硅质壳因其独特的多级微纳米孔隙、天然的精细微结构、可修饰的表面化学特性、优异的热稳定性、生物相容性、易获得性、以及环境友好性成为了研发药物递送系统的新兴生物功能材料。文中描述了硅藻硅质壳基于药物递送系统研发的结构特征、理化特性、以及生物安全性；比较了与其他硅基微纳米药物载体的异同点；综述了通过多样化硅质壳表面功能化策略实现不同载药体系构建的研究进展；探讨了所面临的挑战和未来研发方向。

关键词：硅藻硅质壳药物递送系统表面功能化

三倍体福建牡蛎生长、育肥与海洋环境因子的关系

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上海海洋大学学报 2024年第3期33卷 670-681页

作者：许翠娅杨芳郑盛华祁剑飞陈小红魏姗姗林永青席英玉福建省水产研究所福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室福建厦门361013

为探究影响三倍体福建牡蛎生长、育肥的关键海洋环境因子,对黄岐湾三倍体福建牡蛎养殖区开展为期10个月的调查,获得湾外和湾内养殖区牡蛎生长指标和海洋环境因子数据,并采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)等方法进行数据分析。结果... 详细信息

为探究影响三倍体福建牡蛎生长、育肥的关键海洋环境因子,对黄岐湾三倍体福建牡蛎养殖区开展为期10个月的调查,获得湾外和湾内养殖区牡蛎生长指标和海洋环境因子数据,并采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)等方法进行数据分析。结果表明:牡蛎壳长、壳宽、全重、软组织湿重、出肉率等生长指标湾内外组间差异显著,均为湾外显著大于湾内,壳高则湾内外差异不显著;湾外海水中硝酸氮、叶绿素a质量浓度、浮游植物细胞密度显著高于湾内,其余指标湾内外无显著差异。RDA分析结果显示,影响牡蛎生长指标的主要因子是水温、硝酸氮、浮游植物细胞密度和化学需氧量,浮游植物细胞密度和叶绿素a质量浓度对牡蛎出肉率影响作用最大。综合分析认为,水温、浮游植物生物量、营养盐是影响三倍体牡蛎生长、育肥的关键海洋环境因子,春季至初夏至少有1个月时间海区平均叶绿素a质量浓度在6μg/L有利于牡蛎育肥。本研究可为三倍体牡蛎健康养殖、品质提升和养殖海区的选择提供科学依据。

关键词：三倍体福建牡蛎生长育肥环境因子冗余分析(RDA)

寡营养的南海海盆亚中尺度物理过程对浮游植物生长与沉降的调控作用

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中国科学：地球科学 2024年第8期54卷 2724-2740页

作者：赵中华许梦迪黄邦钦卢文芳戚洪帅蔡峰江毓武近海海洋环境科学国家重点实验室(厦门大学) 厦门361102 厦门大学海洋与地球学院厦门361102 福建省海陆界面生态环境重点实验室(厦门大学) 厦门361102 福建台湾海峡海洋生态系统国家野外科学观测研究站(厦门大学) 厦门361102 中山大学海洋科学学院南方海洋科学与工程广东省实验室珠海519000 自然资源部第三海洋研究所海洋与海岸地质实验室厦门361005

海洋亚中尺度过程可以显著影响浮游植物的生长与沉降,因为它们的时间尺度相近,均为数天.基于生物地球化学浮标(BGC-Argo)为期两年的观测,本研究探究了寡营养的南海海盆亚中尺度不稳定,特别是对称不稳定和混合层斜压不稳定的发生及其对... 详细信息

海洋亚中尺度过程可以显著影响浮游植物的生长与沉降,因为它们的时间尺度相近,均为数天.基于生物地球化学浮标(BGC-Argo)为期两年的观测,本研究探究了寡营养的南海海盆亚中尺度不稳定,特别是对称不稳定和混合层斜压不稳定的发生及其对浮游植物生长和沉降的调控作用.在北部海盆,近表层冬季藻华通常伴随季节性的混合层加深而发生.然而,BGC-Argo观测的前后两年冬季呈现了明显较强和较弱的藻华现象.在第一年冬季,当混合层浅于营养跃层约20~30m时,对称不稳定驱动的营养盐上涌促使冬季藻华在12月上旬发生.这相较加深的混合层触及中尺度气旋涡抬升的营养跃层而发生的藻华提前约20~30天.对称不稳定亦可促进近表层光合固定的浮游植物碳向深层沉降.相对地,在第二年冬季,中尺度反气旋涡促发的极强混合层斜压不稳定促使混合层比营养跃层更显著变浅,二者垂向距离增大,深层营养盐上涌、藻华和碳沉降因此受到抑制.相较于北部海盆,中部海盆BGC-Argo观测的浮游植物生物量和亚中尺度不稳定呈现明显较弱的季节变化特征,这主要与冬季混合层较浅有关.

关键词：亚中尺度不稳定浮游植物营养盐输运生物地球化学浮标中国南海

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