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南海水产研所海水鱼类网箱养殖环境效应方面研究取得新进展
2019/10/17 14:00:49  来源:南海水产研究所  作者:
近日,中国水产科学研究院南海水产研究所史荣君等对近岸沉积环境细菌群落区系结构对海水养殖活动的响应研究取得新进展,研究成果以“Influence of Suspended Mariculture on Vertical Distribution Profiles of Bacteria in Sediment From Daya Bay, Southern China”为题,发表在Marine Pollution Bulletin上,齐占会和纽约州立大学Qingzhi Zhu为通讯作者。该研究成果是南海所养殖生态与环境修复团队在“养殖与环境相互作用”(Aquaculture Environment Interactions)领域的系列研究之一,获得国家重点研发计划(2018YFD0900700)和国家自然科学基金(31900094)等项目资助。全文链接https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2019.07.043

目前,我们已经清楚海水鱼类网箱和贝类筏式等养殖活动会导致有机颗粒物的沉积速率和通量增加,但沉降到养殖区底部后对沉积环境氧化还原格局、有机质和重要元素的早期成岩反应等生物地球化学过程产生的影响、作用机制和关键过程等尚不清楚。沉积物中重要化学过程均是由微生物所催化和介导的,弄清沉积环境中微生物区系结构和主要功能种的变异是揭示沉积环境生物地化循环过程的基础。但目前由于研究技术手段等限制,对这些科学问题还知之甚少。本研究在大亚湾海域应用光化学平面传感器技术,获得了关键环境因子的高分辨率平面分布特征,避免了传统的分层取样方法因间隔较大而无法将微生物分布与氧化还原格局相对应的限制。结果显示:非养殖区的细菌丰度(3.8 ± 0.8 × 109 copies g−1)显著高于牡蛎筏式、传统鱼类木质小网箱和深水网箱养殖区的丰度(1.2 ± 0.2 × 109 copies g−1);细菌丰度和多样性沿垂直深度呈显著下降趋势,传统鱼类木质小网箱养殖区细菌的群落垂直分布类型与非养殖区的差异最为明显;传统鱼类木质小网箱区厌氧类群δ-变形菌纲数量增加,说明沉积物环境还原性增强,硫酸盐还原反应成为早期成岩反应的主导路径;传统鱼类木质小网箱养殖区底部细菌群落向上迁移,表现为非养殖区深层的细菌群落结构在养殖区表层的发生。沉积物含水率、总氮、总有机碳和C/N比是影响细菌分布的主要环境因子。因此,沉积物细菌群落组成及垂直分布受到了养殖活动的显著影响。(出处:南海水产研究所)

图1大亚湾养殖区沉积环境微生物群落结构垂直分布和种间关系


图2大亚湾养殖区沉积环境细菌群落组成


图3 大亚湾沉积环境细菌类群与环境因子间的关系

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