Picoplankton and virioplankton abundance and community structure in Pearl River Estuary and Daya Bay, South China

By using flow cytometry techniques, we investigated the abundance and composition of the heterotrophic prokaryotes, virioplankton and picophytoplankton community in the Pearl River Estuary and Daya Bay in the summer of 2012. We identified two subgroups of prokaryotes, high nucleic acid(HNA) and low nucleic acid(LNA), characterized by different nucleic acid contents. HNA abundance was significantly correlated with larger phytoplankton and Synechococcus(Syn) abundance, which suggested the important role of organic substrates released from primary producers on bacterial growth. Although LNA did not show any association with environmental variables, it was a vital component of the microbial community. In contrast to previous studies, the total virioplankton concentration had a poor relationship with nutrient availability. The positive relationship between large-sized phytoplankton abundance and the V–I population confirmed that V–I was a phytoplankton-infecting viral subgroup. Although the V–II group(bacteriophages)was dominant in the virioplankton community, it was not related with prokaryotic abundance, which indicated factors other than hosts controlling V–II abundance or the uncertainty of virus-host coupling. With respect to the picophytoplankton community,our results implied that river input exerted a strong limitation to Syn distribution in the estuary, while picoeukaryotes(Euk) were numerically less abundant and showed a quite different distribution pattern from that of Syn, and hence presented ecological properties distinct from Syn in our two studied areas.     

Phytoplankton community structure and environmental parameters in aquaculture areas of Daya Bay, South China Sea

Environmental characteristics and phytoplankton community structure were investigated in two aquaculture areas in Dapeng Cove of Daya Bay, South China Sea, between April 2005 and June 2006. Phytoplankton abundance ranged between 5.0 and 8877.5 cells/mL, with an average of 751.8 cells/mL. The seasonal cycle of phytoplankton were demonstrated by frequent oscillations, with recurrent high abundances from late spring to autumn and a peak stage in late winter. Diatoms were the predominant phytoplankton group, accounting for 93.21% of the total abundance. The next most abundant group was the dinoflagellates, which made up only 1.24% of total abundance. High concentrations of Alexandrium tamarense (Lebour) Balech with a maximum of 603.0 cells/mL were firstly recorded in this area known for high rates of paralytic shellfish poisoning (PSP) contamination. Temperatures and salinities were within the suitable values for the growth of phytoplankton, and were important in phytoplankton seasonal fluctuations. The operation of the Daya Bay Nuclear Power Station (DNPS) exerts influences on the phytoplankton community and resulted in the high abundances of toxic dinoflagellate species during the winter months. Dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved silicate (DSi) were su cient, and rarely limited for the growth of phytoplankton. Dissolved inorganic phosphorus (DIP) was the most necessary element for phytoplankton growth. The enriched environments accelerated the growth of small diatoms, and made for the shift in predominant species from large diatom Rhizosolenia spp. to chain-forming diatoms such as Skeletonema costatum, Pseudo-nitzschia spp. and Thalassiosira subtilis.     

珠江口和大鹏湾海豚体内石油烃含量

为了积累海豚污染基础资料,保护海洋濒危动物,本文用荧光分光光度法测定了珠江口及其附近海域5头海豚(3个种)体内的总石油烃(TPHs)含量。结果表明,不同组织中TPHs含量与脂肪多少显著正相关(r=0.746~0.989,P0.02),在腹部皮肤和额隆中占优势,在肝脏、心脏、肾脏、肌肉中比在肺、肠和胃组织中略高。海豚TPHs含量为鱼类、虾类的2.2~3.2倍,海豚脂肪可将海水中的石油烃浓缩103~104倍。     

珠江口和南海北部海水中的总溶解无机As

利用氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）分别对2014年10月和2015年6月珠江口、南海北部总溶解无机As（TDIAs,[TDIAs]＝[As5+]+[As3+]）的含量进行了测定,以探讨TDIAs在珠江口和南海北部的分布及其影响因素。夏季和秋季珠江口TDIAs的含量不存在显著性季节差异（t检验,置信度为95%）。夏、秋季珠江口TDIAs均呈现不保守混合行为,尤其在河海混合初期清除现象较明显,其清除百分数均在30%左右。珠江口向南海TDIAs的年输送通量约为（4.0~4.6）×105 kg。珠江口邻近海域表层TDIAs浓度较高,南海北部陆坡底层由于受到黑潮次表层水影响TDIAs浓度有所升高。夏、秋季南海北部陆坡TDIAs浓度不存在显著性季节差异。夏季南海北部主要受水团混合影响,表现出保守混合行为。珠江口和南海北部TDIAs浓度与世界其他河流以及大洋相比均处于自然水平。     

多环芳烃在珠江口的百年沉积记录

伶仃洋西滩为珠江口的重要沉积区之一.本文分析了采自伶仃洋西滩沉积钻孔(Core 25)中多环芳烃的垂直分布和含量特征,结合²¹⁰Pb定年,重现了该地区近百年来多环芳烃(PAH)的沉积历史.多环芳烃在整个沉积剖面(0～62cm)的含量介于59～330ng·g^-1 (干重) .从19世纪60年代开始,PAH沉积通量逐渐上升,在20世纪50年代达到第一个高峰值.PAH含量在20世纪60～70年代有所降低.20世纪80年代后,PAH含量急剧上升,并在90年代达到最高值.珠江口沉积柱中的多环芳烃主要为热成因来源,其通量变化与周边人类活动(国内生产总值,机动车数量,能源消耗)呈正相关.大气干湿沉降及地表的冲刷作用是PAH进入水体沉积物的主要途径.     

华南珠江三角洲水污染与水资源损失

珠江三角洲经济区是华南最具活力的经济发展地区.水资源可持续利用是该区发展的首要问题之一.本文根据水环境现状和污染源的分析,指出生活污水是该区当前最主要的污染源.作者首次提出了用于宏观评价水资源承载力和水环境可持续性的"水资源质量损失系数"和"水资源质量损失量"这两个概念,并据此预算了2002、2010和2020年珠江三角洲经济区水资源损失量分别达2.04、3.52和5.37亿m3.文中指出必须有效地控制生活用水量和生活污水排放量,并应协调跨区水环境问题.     

珠江口及南海近海海域大气多环芳烃分布特征

分冬、春两次航次分别采集了珠江口及南海近海海域大气气溶胶样品和气相样品,同时以广州和中山作为陆基对照点,对16种EPA优控多环芳烃进行了分析.结果表明,大气PAHs主要以气态化合物为主,总PAHs(气态+颗粒态)的含量范围为49.6～256.6 ng/m3,平均120.7 ng/m3.珠江口海域大气颗粒态多环芳烃季节变化显著,冬、春航次大气颗粒态多环芳烃的含量分别为6.7～18.0 ng/m3和0.4～5.1 ng/m3,冬季航次期间大气颗粒态PAHs含量的高值主要源于大陆气流对城市群大气PAHs污染的输送,另外干冷的季节亦有利于PAHs向颗粒态的富集.与此相反,气态多环芳烃含量的季节差异不明显.在冬季,随东北季风携带的城市粉尘可以将大气中的气态PAHs捕获,而春季航次的大气PAHs主要来源于西太平洋地区的远程输送和PAHs的海-气交换作用.认为受控于季风活动的水、热因子组合特征,是影响珠江口海域大气PAHs含量与分布的主导因素.     

珠江口及南海北部近海海域大气有机氯农药分布特征与来源

分冬、春航次采集了珠江口及南海北部近海海域大气样品,同时以广州和中山作为陆基对照点,对大气中的有机氯农药（OCPs）进行了系统分析.结果表明,大气中的有机氯农药主要为HCHs、DDTs和氯丹,其含量范围分别为 13～99、 73～390、 63～224 pg/m³（冬季航次）和10～106、 429～1 003、 1 724～9 638 pg/m³（春季航次）.总体而言,春季航次期间的大气OCPs含量普遍高于冬季航次.研究发现,珠江口及南海近海海域大气OCPs主要受控于陆源污染的影响,呈现近陆点高和远陆点低的特点.大气中 α-HCH的含量已显著降低,而高含量 γ-HCH的检出与林丹的继续使用有关,“新”DDT的污染主要来自三氯杀螨醇的生产和使用以及船舶防污油漆中使用的滴滴涕.春季航次期间大气氯丹含量的高值,源于白蚁高发期氯丹的大量使用以及来自西太平洋地区的大气长距离输送.     

大亚湾浮游植物DNA指纹及其与群落结构的关系

于2012年5月、6月采集了大亚湾9个站点的表层水样,利用PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对浮游植物DNA指纹进行了分析,同时通过显微镜观察对浮游植物进行了定性定量分析.研究结果显示,大亚湾浮游植物种类丰富,共分析鉴定出浮游植物72种;浮游植物DNA指纹也较为丰富,2个月份指纹条带数分别为26条和28条.DGGE指纹条带数一般远远低于浮游植物种类数,在剔除了相对含量小于0.1%的非优势种后,DNA条带数与种类数变化趋势相近,说明DNA指纹图谱能较大程度地反映浮游植物优势种群的组成,而对于相对含量较少的物种,可能会由于优势种的屏蔽作用而被掩盖.DNA指纹图谱与浮游植物群落结构的聚类分析结果相近,富营养化的近岸站点聚在一起,而远岸站点聚为一类.虽然目前大亚湾浮游植物群落结构中以硅藻占据优势,但在某些站点大量出现的甲藻和蓝细菌值得进一步关注.本研究结果表明PCR-DGGE技术可在一定程度上运用于浮游植物群落结构分析.     

大亚湾海域多溴联苯醚的生物累积特征

 于2003年9月在大亚湾海域采集生物(鱼、虾、蟹和乌贼)样品,分析其多溴联苯醚(PBDEs)的浓度和脂含量,以及同位素δ¹⁵N与δ¹³C的值.结果表明,鱼、虾、蟹和乌贼的PBDEs总平均含量分别为5.43±3.97,1.18±0.67,3.37±2.33,5.66ng/g脂重.肉食性的鱼类PBDEs的生物累积比植食性的鱼类相对较高.BDE47为最优势组分,占总PBDEs的30%,且在所有样品中均被检出.生物体中PBDEs的含量与脂含量和δ¹⁵N值均呈正相关,脂含量对生物体富集PBDEs的影响远比生物所处的营养级的影响大.     

大亚湾拟菱形藻(Pseudon-itzschiaspp.)种群的季节变化与环境因子的关系

1997年7月至1998年6月期间，对大亚湾海域拟菱形灌种群的季节变化及其与环境因子之间的关系进行研究。高密度的拟菱形藻出现的温度、盐度范围分别在25．0－30．0℃和28．40‰～31.30‰。该水域N、Si含量丰富，P含偏低，通常情况下，P成为拟菱形藻生长的限制因子，而春季高峰期中，拟菱形藻的消退主要可能与N的迅速耗尽有关。N、Si、P三种营养盐之间比值的变化亦是影响拟菱形藻生长的重要原因，拟菱形藻高密度出现的N：P、Si：P、Si：N范围分别是6．21－32．98、59．67－119．71、3．36－17．89。     

大亚湾春季小型底栖动物初步研究

2010年4月对大亚湾海域的小型底栖动物丰度和生物及其它生物指标进行了研究。结果表明,小型底栖动物的平均丰度和生物量分别为(158.96±57.22)/cm2和(94.31±33.40)μg/cm2干质量,生产量为(848.76±300.61)μg/(cm2.a)。在分选的16个主要类群中,海洋线虫在丰度(97.64%)和生物量(65.83%)上均为绝对优势类群,桡足类(0.91%)在丰度上居其次,而多毛类(14.32%)在生物量上为第二优势类群。在垂直分布上,约49.82%的小型底栖动物分布在0～2cm层中;各类群中,桡足类的表层分布更为显著,线虫、桡足类以及多毛类位于0～2 cm表层的比例分别为49.55%、75.19%和44.71%。Pearson显著相关分析表明,小型底栖动物的丰度与生物量与环境因子均无显著相关关系,而通过单因素方差分析得知,各站位间的丰度与生物量差异均极显著(P<0.001)。通过对香浓威纳、Pielou均匀度等生物指数的计算以及N/C比值的统计均可总结出,位于澳头养殖区的站位群落的多样性较差,稳定度较低,因此得出生物指数和N/C值可作为生态评估的参考指标。     

秋季南海珠江口和北部湾溶解有机物的光降解

利用三维荧光光谱分析手段,结合吸收光谱测定,分析了2007年10月中国珠江口及北部湾水体中4个典型有色溶解有机物(CDOM)样在太阳光辐照下的光降解特性.结果表明,珠江口及广西沿海CDOM样受陆源输入影响较大,而北部湾中部的HX样具有典型海洋CDOM特征,80m水深的HN样则受到北部湾环流的主要影响.这些CDOM样品中均观测到类腐殖质荧光峰A、C、M以及类色氨酸荧光峰R、T,它们的荧光峰强度及吸收系数a(280)在秋季短期日光辐照下发生了较明显的光化学降解,受陆源输入影响较大的珠江口及广西沿海样品的光降解程度高于北部湾的远岸样品,反映出它们含有更多的发色团.光降解未引起CDOM荧光峰位置的显著变化,类腐殖质荧光峰M和A、类蛋白质荧光峰R和T的强度变化趋势一致,表明这两对峰具有相似的性质.A峰区存在的双峰现象表明其为多个荧光组分的叠加.CDOM吸收光谱的光谱斜率S(270～350)随光辐射而逐渐增加,可用于指示光降解引起的CDOM分子量的减小趋势.研究表明,光降解在南海生源要素的生物地球化学循环中起重要作用.     

大亚湾海域营养盐的季节变化及微表层对营养盐的富集作用

于2007年5月～2008年4月对大亚湾海域微表层、次表层和底层氮(N)、磷(P)、硅(Si)营养盐进行了每月一次的周年调查和比较分析.结果表明,大亚湾海域营养盐含量较前期调查略有上升,可溶性无机氮(DIN)、可溶性无机磷(DIP)、可溶性硅酸盐(DSi)的平均值分别为8.93、0.41和9.41μmol·L-1,养殖...     

大亚湾核电站邻近海域大型底栖生物群落结构分析

2005年3月和7月对大亚湾核电站邻近海域的大型底栖生物进行了调查.春夏季两次调查共获底栖生物75种,环节动物种类数最多;平均生物量为42.13 g/m2,平均栖息密度为128.50 ind/m2.采用Bray-Curtis相似性系数聚类分析和多维排序尺度分析大型底栖生物群落,春夏季均划分出三个大型底栖生物群落,丰度生物量比较法分析认为个别生物群落可能处于中度扰动状态.不同季节相比较,大型底栖生物数量差别明显,春季生物种类数、生物量和丰度均高于夏季.春夏季生物群落发生了一定的变化,春季生物多样性好于夏季.     

珠江口海域污染及其研究趋势

珠江口海域陆源污染物逐年增加,海洋环境污染问题越来越严重,珠江口已成为我国近岸污染最严重的海域之一,污染正在成为制约该地区经济发展的负面因素.为有效开展珠江口海域综合整治,实现珠江三角洲区域经济的可持续发展,作者从珠江口海域的实际情况出发,就如何解决向海洋排污和防止海域污染的问题、该海域当前应当首先确定的环境保护科学优先研究领域和应该重点关注的问题等进行了深入研究和探讨.     

调水调沙对黄河口近海浮游植物群落结构时空分布影响

为了研究调水调沙对黄河口近海海域浮游植物群落结构的影响,于2015年6月16日、7月7日、7月20日及未调水调沙的2016年7月14日,对黄河口近海海域叶绿素a（Chl a）含量、浮游植物群落结构和环境因子的空间分布特征进行了4次综合调查。结果显示,2015年随着调水调沙的进行,调查海域Chl a浓度整体呈现先降低后升高的趋势,在空间上由河口向离岸逐渐递减过渡到整个海域均匀分布;2016年Chl a浓度偏低,高值区主要在南部近岸海域。随着调水调沙的进行,鉴定到的浮游植物种类逐渐递增,浮游植物群落演替明显。舟形藻（Navicula spp.）在4个调查航次均是优势种群,其他优势度较高的浮游植物还有针杆藻（Synedra spp.）、角毛藻（Chaetoceros sp.）、细弱圆筛藻（Coscinodiscus subtilis）、窄隙角毛藻（Chaetoceros affinis）、日本星杆藻（Asterionella japonica）和旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）。调水调沙前,温度和可溶性无机磷（DIP）是影响浮游植物群落结构的重要因素;调水调沙中,可溶性无机氮（DIN）、DIP和DIN/DIP影响逐渐增高;调水调沙后,可溶性无机硅（DSi）、DSi/DIN和温度的影响最明显。     

大亚湾沉积物中浮游植物休眠体萌发研究

为了解孢囊在浮游植物种群动态及赤潮发生中的作用,于2005年4月~2006年6月采集大亚湾养殖海域沉积物样品,经孔径为125,20μm的网筛过滤,在25℃下进行萌发,观察培养20,40d的浮游植物休眠体的萌发状况.结果表明,共萌发出浮游植物27属37种.裸甲藻(Gymnodinium corii Schiller)为优势甲藻类,其占甲藻细胞数量平均百分比为73.1%,最高百分比可达99.7%.定鞭藻中的金色藻(Chrysochromulima spp.)和蓝藻中的拟鱼腥藻(Anabaenopsis spp.)也萌发出较高数量.不同时间培养、萌发的浮游植物种类组成有所差异,同时也随沉积物捕捉时间的不同而出现一定的季节差异.休眠体的萌发可在一定程度上反映水体浮游植物组成,但在萌发中大量出现的一些微型和微微型浮游植物可能会由于体型过小而在浮游植物监测中被忽略.     

长江口潮滩沉积物古菌群落结构与多样性

以长江口潮滩为研究对象,采用高通量测序技术,研究了潮滩沉积物古菌群落结构与多样性及其影响因素.结果表明,沉积物中古菌群落OTUs数量为900~1417,Shannon指数为7.02~8.02,均表现出从低盐度向高盐度样点降低的变化特征.各采样点古菌群落特异性OTUs占各采样点总OTUs的24.2%~57.3%,而共有的OTUs仅占1.2%,说明各样点沉积物中古菌群落特异性较高.沉积物中古菌主要隶属于广古菌门（Euryarchaeota）和奇古菌门（Thaumarchaeota）,而深古菌门（Bathyarchaeota）也是古菌群落的重要组成部分,其相对丰度占到17.7%~25.9%.主成分和聚类分析表明芦潮港和东海农场沉积物中古菌群落结构相似,白龙港和浏河口群落组成相近,而浒浦与其他采样点的古菌群落组成差别较大.通过典范对应分析,研究区沉积物中古菌群落结构与沉积物盐度水平有着非常密切的关系.上述研究结果表明长江口潮滩沉积物中古菌群落结构组成和多样性具有高度的空间差异性,且沉积物盐度是群落差异的决定性影响因素.     

淡澳河口—大亚湾三维潮流及海水入侵模拟

淡澳河是大亚湾入海河流中流量最大且水质最差的河流,探究淡澳河口流域水动力水质变化对沿海环境风险管控和海岸带整治修复具有重要意义。基于环境流体动力学（EFDC）模型建立淡澳河感潮河段及整个河口区水动力水质模型,重点研究径潮流作用下淡澳河下游及河口区水动力过程,定量估算不同水期下盐水入侵及河流水质的响应关系。结果表明：1）大亚湾潮流以不规则半日混合潮型为主,每月约8~10 d为日潮,20~22 d为半日潮,日潮和半日潮下,表层水体不能到达虎爪断面（国控点位）,底层水体可入侵到虎爪断面上游约700~1 100 m处;2）不同水期下的盐水入侵表明,淡澳河水体枯水期含盐量最高,达16‰,研究基于2019年水文资料初步划分了河海水团交界线,可为河口海岸带淡水和海水分类整治提供依据;3）由咸淡水交互与水质响应关系可知,丰水期污染物浓度相较于平水期增加明显,约为10%,上游流量变化直接影响水质,小潮期间尤为明显,建议进行工程优化调度减小小潮期间的下泄流量。