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海洋学报 2024年第1期46卷 77-87页

作者：张钰霆张瑞瑞潘非斐潘友浩李聪林华陈仕玺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福建厦门361102

大黄鱼(Larimichthys crocea)幽门盲囊呈半封闭结构,保留了部分早期孵化阶段的微生物特征,是用于野生和养殖群体溯源的理想部位。本研究采用高通量测序技术,对三沙湾大黄鱼野生和养殖群体的幽门盲囊微生物的α多样性、核心菌群相对丰度... 详细信息

大黄鱼(Larimichthys crocea)幽门盲囊呈半封闭结构,保留了部分早期孵化阶段的微生物特征,是用于野生和养殖群体溯源的理想部位。本研究采用高通量测序技术,对三沙湾大黄鱼野生和养殖群体的幽门盲囊微生物的α多样性、核心菌群相对丰度、网络关系等进行分析,构建随机森林模型进行群体溯源分析。结果显示,养殖群体的幽门盲囊微生物有着更多特有操作分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU),其α多样性显著高于野生群体。幽门盲囊微生物的优势菌群有变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)、放线菌门(Actinobacteria)及酸杆菌门(Acidobacteria),且各菌群在野生和养殖群体中的相对丰度差异显著。微生物网络分析结果显示,野生和养殖群体的幽门盲囊微生物群落结构差异明显,野生群体拥有更高的负边缘/正边缘比率和模块性以及更少的节点数和连接数。基于此,我们构建了随机森林分类群体溯源预测模型,其准确率(Accuracy,ACC)达92.31%,Kappa系数为0.8452,ROC曲线下面积为0.9524,利用此模型识别三沙湾大黄鱼野生和养殖群体的准确率分别可达91.67%和92.86%。综上所述,三沙湾大黄鱼野生和养殖群体的幽门盲囊微生物群落结构差异显著,利用幽门盲囊微生物追踪鱼类来源的方法是可行且有效的,研究结果为区分三沙湾大黄鱼野生和养殖群体提供了新思路。

关键词：大黄鱼幽门盲囊微生物高通量测序随机森林模型反向溯源

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福建三沙湾海域细菌群落结构及其形成机制

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海洋学报 2023年第3期45卷 84-96页

作者：王飞鹏杨靖煜蔡尊栋陈锦源田淼王路李荣茂刘炜穆景利闽江学院地理与海洋学院福建福州350108 自然资源部东南生态脆弱区监测修复工程技术创新中心福建福州350108 福建省海洋渔业资源监测中心福建福州350003 国家海洋局宁德海洋环境监测中心站福建宁德352100

细菌群落在水生生态系统中起着非常关键的作用。基于DNA和RNA高通量测序技术研究了福建三沙湾海域细菌的群落结构及其形成机制。结果发现:(1)三沙湾海域中共检测到细菌1476个操作分类单元(OTUs),其中γ-变形菌、α-变形菌、蓝细菌和拟... 详细信息

细菌群落在水生生态系统中起着非常关键的作用。基于DNA和RNA高通量测序技术研究了福建三沙湾海域细菌的群落结构及其形成机制。结果发现:(1)三沙湾海域中共检测到细菌1476个操作分类单元(OTUs),其中γ-变形菌、α-变形菌、蓝细菌和拟杆菌为多样性最高的类群;(2)基于DNA和RNA高通量测序技术均发现这4种类群同时也是该海域细菌群落中的优势类群,但其代谢活性处于不同的状态,主要受到盐度、总氮、亚硝氮和无机磷酸盐浓度的调控;(3)三沙湾细菌群落结构在空间尺度上的分布存在差异,表现为地理位置上越相近的海区其细菌群落结构越相似。中性模型进一步分析发现,三沙湾海域细菌群落的形成主要受到中性过程的调控。本研究结果可为深入理解福建三沙湾海域中细菌群落结构及其形成机制提供理论依据。

关键词：细菌群落结构高通量测序代谢活性群落形成机制三沙湾

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福建省三沙湾氮、磷污染物入海量及来源结构

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生态与农村环境学报 2024年第11期40卷 1514-1523页

作者：李悦田淼姜亚雯王萱李荣茂穆景利黄亚玲闽江学院地理与海洋学院福建福州350108 福建农林大学资源与环境学院福建福州350002 福建省渔业资源监测中心福建福州350003 自然资源部东南生态脆弱区监测修复工程技术创新中心福建福州350001

近年来,三沙湾海域水环境质量仍不容乐观。厘清三沙湾氮、磷污染物的入海量及来源结构,对加强近岸海域生态环境统筹治理具有重要意义。因此,本研究基于土地利用、社会经济统计和污染源普查等多元数据,估算三沙湾总氮、总磷的入海量及来... 详细信息

近年来,三沙湾海域水环境质量仍不容乐观。厘清三沙湾氮、磷污染物的入海量及来源结构,对加强近岸海域生态环境统筹治理具有重要意义。因此,本研究基于土地利用、社会经济统计和污染源普查等多元数据,估算三沙湾总氮、总磷的入海量及来源结构。结果表明,2020年主要陆源(工业源、生活源、种植业源、畜禽养殖源和陆基水产养殖源)和海源(滩涂养殖、筏式养殖和网箱养殖)总氮、总磷净入海量分别为238和622 t。其中,陆源总氮、总磷入海量分别为2564和352 t,海源总氮、总磷净入海量分别为-2326和270 t。种植业作为主要的陆源,总氮、总磷入海量分别占46.4%和41.4%。不同流域总氮、总磷排放强度存在空间差异,其中交溪流域面积最大,氮、磷入海量最高。投饵型生物(如鱼类、鲍鱼和海参)养殖是海源总氮、总磷的主要来源,非投饵型贝类和大型藻类养殖可以抵消系统内部分总氮、总磷污染负荷。

关键词：三沙湾排污系数法陆源海源

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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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三沙湾营养盐时空分布特征及其潜在影响因素识别

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海洋环境科学 2023年第3期42卷 440-448页

作者：黄亚玲李悦陈志平李荣茂陈火荣穆景利闽江学院地理与海洋学院福建福州350108 福建农林大学资源与环境学院福建福州350002 福建省渔业资源监测中心福建福州350003

本研究基于2021年4月-10月三沙湾9个航次的水质监测数据,识别三沙湾氮、磷营养盐的时空分布格局,探究其潜在的影响因素。结果表明,DIN、NH4-N、NO3-N和NO2-N的浓度范围分别为0.26~1.24 mg/L、0.005~1.27 mg/L、0.048~0.76 mg/L和0.012~0... 详细信息

本研究基于2021年4月-10月三沙湾9个航次的水质监测数据,识别三沙湾氮、磷营养盐的时空分布格局,探究其潜在的影响因素。结果表明,DIN、NH4-N、NO3-N和NO2-N的浓度范围分别为0.26~1.24 mg/L、0.005~1.27 mg/L、0.048~0.76 mg/L和0.012~0.25 mg/L;TP和PO4-P的浓度范围分别为0.03~0.28 mg/L和0.02~0.16 mg/L。三沙湾大部分站位的DIN和PO4-P浓度超过第四类海水水质标准,并且达到富营养化状态,水质不容乐观。湾内营养盐浓度空间分布特征表现为:位于湾顶的盐田港和鲈门港站位的氮平均浓度最高,位于东吾洋站位的磷平均浓度最高;季节变化特征为:夏季DIN和PO4-P平均浓度最高,秋季次之,春季最低。春、夏季,陆源输入是三沙湾表层水中氮营养盐的主要来源,磷受陆源输入、内源释放和网箱养殖等的综合影响;秋季,氮、磷营养盐状况是内源释放、海水稀释、网箱养殖和藻类对营养盐吸收等过程综合作用的结果。

关键词：养殖海湾营养盐富营养化时空分布格局陆源输入

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鱼类在海洋碳循环中的作用及研究展望

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应用海洋学学报 2024年第2期43卷 371-383页

作者：张智王飞鹏李荣茂穆景利闽江学院地理与海洋学院福建省海洋生物多样性保护与永续利用重点实验室福建福州350122 福建省渔业资源监测中心福建福州350003

碳中和是应对气候变化的必由之路,海洋负排放是实现碳中和的重要途经。海洋作为地球最大碳库,研究发现越来越多的海洋和海岸带生物参与碳循环,并对海洋碳汇产生重要贡献。鱼类作为海洋生态系统中最重要组成部分之一,其在海洋碳循环中的... 详细信息

碳中和是应对气候变化的必由之路,海洋负排放是实现碳中和的重要途经。海洋作为地球最大碳库,研究发现越来越多的海洋和海岸带生物参与碳循环,并对海洋碳汇产生重要贡献。鱼类作为海洋生态系统中最重要组成部分之一,其在海洋碳循环中的作用还没有引起足够的重视。最新研究表明海洋鱼类在无机碳循环中发挥了重要作用,深化对鱼类参与碳循环过程的认识、量化其固碳潜力将有助于丰富海洋碳循环研究。本文首先系统梳理了鱼类参与碳循环的过程和机制等研究进展。鱼类通过产生碳酸盐粪便、水平和垂直迁移运输、生物扰动、生物碳和“尸体”碳以及食物网消耗与传输等方式参与海洋碳循环。鱼类参与碳循环的证据和参与海洋碳循环的重要性逐渐凸显。其次,本文提出目前鱼类参与碳循环研究存在的问题与挑战,包括渔业捕捞源汇之争、水产养殖业的机遇和挑战以及准确量化鱼源碳酸盐的困难,仍有待理论和方法学的深化研究和技术的革新去解决。最后本文提出鱼类参与碳循环的研究展望,及其在全球气候变化背景下的潜在机遇,同时结合当前渔业碳汇的发展进程以及行业需求,提出渔业减排固碳发展路径建议。本文旨在提升鱼类在海洋碳循环贡献和服务生态系统的潜力的认识,为海洋碳汇和渔业碳汇研究提供新的视角。

关键词：海洋碳循环渔业碳汇无机碳颗粒有机碳碳中和与碳达峰

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基于差分回归模型和可迁移长短期记忆网络集成的三沙湾水温预测

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海洋学报 2023年第4期45卷 165-178页

作者：赖晓倩余镒琦梁中耀陈火荣陈能汪厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361102 厦门大学福建省海陆界面生态环境重点实验室福建厦门361102 福建省渔业资源监测中心福建福州350003

水温预测是保障近海渔业生产和环境安全的关键技术。现有的数值模型开发成本大,业务化应用不足。本文提出了一种集成差分回归(Differential Regression,DR)和可迁移长短期记忆网络(Transferable Long Short-Term Memory,TLSTM)的水温预... 详细信息

水温预测是保障近海渔业生产和环境安全的关键技术。现有的数值模型开发成本大,业务化应用不足。本文提出了一种集成差分回归(Differential Regression,DR)和可迁移长短期记忆网络(Transferable Long Short-Term Memory,TLSTM)的水温预测方法。以厦门湾(源域,数据多)和三沙湾(目标域,数据少)水温为研究对象,根据三沙湾在线监测水温和预报气温数据建立了DR模型,根据厦门湾长时间监测水温数据建立了TLSTM模型,采用变权算法将纯差分回归模型、混差分回归模型和TLSTM模型集成为三沙湾DR-TLSTM模型,对模型性能进行了评估,并与仅根据三沙湾少量监测数据建立的LSTM模型效果进行了对比。结果表明:(1)TLSTM模型的预测精度优于基于目标域少量数据建立的LSTM模型;(2)DR-TLSTM集成模型具有较高的预测精度,未来1~7 d预测的均方根误差为0.13~0.77℃,未来1~3 d预测的均方根误差小于0.4℃;(3)DR-TLSTM集成模型可有效预测水温骤升或骤降趋势,对水温突变点的预测均方根误差为0.29~1.09℃。基于本文建立的DR-TLSTM集成模型,实现了三沙湾渔业水域的水温预警预报业务化信息服务。

关键词：水温预测回归模型 LSTM模型迁移学习变权集成

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基于历史记录的赤潮灾害危险性区划方法的构建与应用

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灾害学 2022年第1期37卷 72-76页

作者：文世勇孙田力王涛李荣茂李飞刘娜国家海洋环境监测中心辽宁大连116023 生态环境部国家环境保护近岸海域生态环境重点实验室辽宁大连116023 自然资源部海洋减灾中心北京100194 福建省渔业资源监测中心福建福州350003

利用福建省近岸海域1959—2018年的赤潮历史记录数据资料,在地理信息系统(Geographical Information System,GIS)平台下采用核密度估计函数(kernel density estimation)对赤潮历史记录数据中的赤潮发生频次、赤潮发生持续时间、赤潮面... 详细信息

利用福建省近岸海域1959—2018年的赤潮历史记录数据资料,在地理信息系统(Geographical Information System,GIS)平台下采用核密度估计函数(kernel density estimation)对赤潮历史记录数据中的赤潮发生频次、赤潮发生持续时间、赤潮面积和赤潮藻类毒性等参数进行了空间评估分析并根据赤潮灾害危险度区划方法得到未来5 a福建省近岸海域赤潮灾害危险性空间分布情况,同时创新性地提出赤潮危险性区划结果的验证方法。危险性区划结果表明未来5 a福建省近岸海域处于极高危险性区的海域主要有霞浦县近岸海域、连江县近岸海域、平潭县近岸东部海域及厦门市同安湾近岸海域。处于高危险性区的海域主要有福鼎市-霞浦县近岸海域、罗源县-连江县近岸海域、平潭县周边近岸海域东部海域、福清市南部-莆田东北部近岸海域、石狮市周边近岸海域及厦门市近岸海域,其余海域处于中危险性区和低危险性区。验证结果表明构建的区划方法和区划结果具有较好的合理性和可信性,区划结果将为福建省近岸海域赤潮灾害应急处置、纳污海域污染总量控制制定有效的管理措施提供科学依据,从而达到防灾减灾的目的,而且对指导海洋水产养殖、滨海旅游业规划等具有重要的科学意义。

关键词：赤潮灾害赤潮灾害历史记录危险性区划核密度估算福建近岸海域

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三沙湾夏季金属锂空间分布特征及其潜在影响因素识别

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海洋环境科学 2024年第4期43卷 551-558页

作者：黄亚玲张晓芸李悦李聪李荣茂穆景利闽江学院地理与海洋学院、福建省海洋生物多样性保护与永续利用重点实验室福建福州350108 自然资源部东南生态脆弱区监测修复工程技术创新中心福建福州350001 福建农林大学资源与环境学院福建福州350002 福建省渔业资源监测中心福建福州350003

在碳中和背景下,锂(Li)的需求量和使用量持续增加,Li污染问题因此成为全世界关注的新兴环境问题之一。三沙湾是福建省最大的海湾,水产养殖业发达。近年来,环三沙湾区域锂电新能源、新能源汽车等产业快速发展,在生产、使用、贮存、处置... 详细信息

在碳中和背景下,锂(Li)的需求量和使用量持续增加,Li污染问题因此成为全世界关注的新兴环境问题之一。三沙湾是福建省最大的海湾,水产养殖业发达。近年来,环三沙湾区域锂电新能源、新能源汽车等产业快速发展,在生产、使用、贮存、处置和回收等过程中可能伴随锂的释放或泄漏,给海域水生态和水产品安全带来潜在的环境压力。鉴于此,本研究以三沙湾为对象,通过开展夏季海水和沉积物中Li的监测,识别海水和沉积物中Li的空间分布格局及其潜在影响因素。结果表明:三沙湾海水中Li的浓度为129.7~178.4μg/L,沉积物中Li的含量为24.4~60.2μg/g,与其他区域相比,处于中等水平。三沙湾海水中Li浓度分布趋势为近岸低、湾口高,呈保守行为,其来源与氮、磷营养盐不同,淡水输入会稀释近岸海水中Li的浓度;沉积物中Li含量的空间分布存在明显的变异性,底质类型和水动力条件会促进陆源输入的Li在沉积物中富集,近岸沉积物中Li污染需要引起重视。

关键词：三沙湾锂时空分布特征影响因素

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闽江入海断面溶解无机氮长时间序列分析及入海通量估算

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中国环境监测 2023年第6期39卷 98-109页

作者：王颢陈克亮吴烨飞陈文花林云杉白亮任保卫福建省环境监测中心站福建福州350003 自然资源部第三海洋研究所福建厦门361005 厦门海洋职业技术学院福建厦门361100 自然资源部海洋生态保护与修复重点实验室福建厦门361005 福建省渔业资源监测中心福建福州350003

为深入研究闽江口富营养化机制,于1985—2021年在闽江入海断面开展了水质监测。采用结合局部加权回归散点平滑法(LOWESS)的季节性肯达尔检验(SK检验)对断面溶解无机氮(DIN)及其各组分浓度变化趋势进行分析,同时结合水文资料对入海通量... 详细信息

为深入研究闽江口富营养化机制,于1985—2021年在闽江入海断面开展了水质监测。采用结合局部加权回归散点平滑法(LOWESS)的季节性肯达尔检验(SK检验)对断面溶解无机氮(DIN)及其各组分浓度变化趋势进行分析,同时结合水文资料对入海通量进行估算。结果表明:DIN浓度范围为0.728~3.140 mg/L,在37年间整体呈上升趋势,但不显著。各组分中NO 2-N和NH 3-N浓度分别呈显著和极显著下降趋势,而NO 3-N浓度呈极显著上升趋势。DIN组分中NO 2-N和NH 3-N比重不断减小,而NO 3-N比重不断增大,目前已成为DIN的主要组成部分。DIN入海通量范围为3.59×104~14.85×104 t,在37年间缓慢增加,其各组分入海通量长期变化趋势同浓度变化类似。从长期来看,DIN及其各组分浓度的变化趋势主要受流域环境变化及下游福州市含氮废水排放影响,而在短期则受台风、降水等一些突发环境事件的影响较大。

关键词：闽江溶解无机氮季节性肯达尔检验局部加权回归散点平滑法通量

来源：评论

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