摘要: 为探讨升温和营养盐限的交互作用对硅藻的影响,研究以海洋模式硅藻——三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为研究材料,测定了不同温度和营养盐浓度条件下藻细胞的生长、生理指标及营养盐限制标记基因的表达情况。结果显示,升温会加剧氮、磷营养盐缺乏对藻细胞生长的影响,而减轻铁限制效应。基因转录表达差异进一步验证了升温与大量元素(氮、磷)及微量元素(铁)限制效应交互作用的区别。研究结果揭示了海洋硅藻对升温与营养盐限制交互作用的生理响应并非一致,在全球变暖背景下,升温可能会加强海洋硅藻的氮、磷限制,但减轻海洋硅藻的铁限制,从而影响不同海域初级生产力的变化趋势。

摘要: 研究以三峡库区的鲢为研究对象,通过分析不同群体耳石微化学(微量元素Sr:Ca、Ba:Ca等及稳定同位素δ¹³C、δ¹⁸O)的差异,探讨鲢耳石微化学组成对栖息环境的指示性,筛选导致差异的关键指标,为开展鲢生境履历研究及野生群体和增殖放流群体的鉴别提供新的技术手段。基于耳石边缘区微量元素比值的分析结果表明三峡库区江津区、巴南区、丰都县、太平溪镇等4个样点鲢的判别成功率均值为83.6%,单因素方差分析显示Li/Ca、Na/Ca、Co/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca在4个样点之间存在显著的差异,主坐标分析结果显示不同样点之间鲢耳石的微量元素比值存在显著差异,第一成分贡献率较高的指标是Sr/Ca （35.3%）、Co/Ca （28.4%）、Ba/Ca （20.2%）,表明Sr/Ca、Co/Ca、Ba/Ca可以作为鲢生境履历重建研究的关键微量元素指标。基于耳石稳定同位素数据的单因素方差分析显示6个群体的δ¹³C和δ¹⁸O值均存在显著差异,δ¹³C和δ¹⁸O值双位图显示太平溪镇、万州区、丰都县聚为一组,巴南区、北碚区原种场、巴南区原种场聚为一组,表明巴南区采集的野外个体可能是来自增殖放流。综上所述,耳石微量元素Sr/Ca、Co/Ca、Ba/Ca和稳定同位素δ¹³C、δ¹⁸O在不同鲢群体中存在显著差异,可以作为鲢生境履历重建研究的关键指标,其中δ¹³C和δ¹⁸O值分析可以有效实现野生群体和增殖放流群体的鉴别。

摘要: 针对传统反向传播（Back Propagation,BP）神经网络在叶绿素a浓度反演中对初始值敏感、容易陷入局部最优的问题,文章提出基于麻雀搜索算法（Sparrow Search Algorithm,SSA）优化SSA-BP反演模型。结合大疆RTK300无人机搭载AFX-10高光谱相机的遥感数据与小江回水区同步地面采样数据,构建新型反演模型。结果显示:（1） Savitzky-Golay （SG）平滑显著优化光谱数据质量,使SSA-BP模型决定系数（R²）提升至0.98;（2）相较于传统BP神经网络,SSA-BP模型反演精度全面提升,其中渠马水域平均绝对误差（MAE）降低了59.14%,均方根误差（RMSEP）降低了60.78%,相对百分比差异（RPD）提高了57.32%;（3） SSA-BP模型克服了传统BP模型在低浓度区域（R²从0.94降至0.76）的性能衰减,在不同叶绿素a浓度梯度下均保持稳定高精度,R²最高达到0.98。研究证实SSA-BP模型显著提升无人机高光谱遥感反演叶绿素a的精度与适应性,为内陆水体生态环境监测提供可靠技术手段。

摘要: 作物湿地是一种融合人工湿地与农业生产的复合生态系统,通过充分利用湿地的水文特性和生物净化功能,在污水处理与作物生长之间实现了优化平衡,从而缓解传统农业对生态环境的压力,推动农业与环境的可持续发展。研究系统分析了相关文献,对作物湿地的植被类型、设计方式及污染物去除效率进行了深入探讨。结果显示,水稻是作物湿地中最常见的植物,而湿地类型主要采用表面流(51.90%)、水平流(33.30%)和浮岛(11.10%)设计,垂直流的应用较少(3.70%)。作物湿地在水质净化、养分回收、综合农业等方面展现出多重功能,更适用于低浓度污水的处理,其处理性能与传统表面流相当。尤其在营养元素回收利用和农业综合发展方面,作物湿地具有更显著的优势。未来研究应进一步优化作物湿地的设计与管理,重点关注病原微生物、新污染物和重金属等潜在风险,确保食品安全和环境健康,从而更好地实现农业与生态系统的协调发展。

摘要: 为探究高温等环境胁迫诱导黄颡鱼（Tachysurus fulvidraco）雄性化的机制及其挽救方法,研究以XX遗传型黄颡鱼为材料,利用高温（HT）、过氧化氢（H₂O₂）和HT-H₂O₂双重应激进行处理,并在HT-H₂O2处理下试图用大黄素（Emodin）对雄性化进行挽救。实验设置3个雄性化诱导处理组,分别为HT组（33.5℃）、HP组（1μmol/L H₂O₂浸泡）、TP组（33.5℃+1μmol/L H₂O₂浸泡）,及1个挽救组:TPE组（33.5℃+1μmol/L H₂O₂浸泡+300 mg/kg E拌饲料）,在性别分化时期（12—80DPH）进行处理。结果显示,HT、HP和TP组雄性化比例分别为23.7%、13.9%和41.6%,而TPE组雄性化比例为6.9%,且均为间性性腺,表明大黄素处理显著降低了应激诱导的雄性化。氧化应激指标测定结果显示,伪雄性CAT、SOD活性和MDA含量较雌性显著上升,TPE组GSH-Px活性较应激组极显著升高,推测高温或过氧化氢通过提高氧化应激水平诱导黄颡鱼雄性化,而添加大黄素通过提高抗氧化能力或降低氧化应激水平对雄性化产生挽救效果。进一步,在池塘培育的XX全雌种群养殖中通过饲料拌喂500 mg/kg大黄素,结果显示96.4%个体卵巢正常发育,仅3.6%个体发育为伪雄鱼。研究初步明确了氧化应激参与高温等环境胁迫诱导的雄性化,而具有抗氧化功能的大黄素能挽救环境胁迫诱导的雄性化。研究结果对于深入理解鱼类性别分化可塑性及性逆转解救提供了重要依据。

摘要: 实验旨在探究硫酸亚铁（FeSO₄）、蛋氨酸螯合铁（Fe-Met）、甘氨酸铁（Fe-Gly）和复合氨基酸螯合铁（FeCAA）分别作为饲料中铁源对大口黑鲈（Micropterus salmoides）肠道健康的调节作用。以上述4种铁源设计4组适宜铁水平且等氮等脂的饲料（简称为FeSO₄、Fe-Met、Fe-Gly和Fe-CAA）,每组设置3个重复,进行为期70d的大口黑鲈幼鱼养殖实验。在养殖结束后,测定各组肠道SOD、CAT和T-AOC等抗氧化物酶活性,并对肠道健康相关基因和菌群进行分析比较。结果表明, FeSO₄组的MDA活性显著高于Fe-Gly组和Fe-CAA组（P<0.05）,FeSO₄组的T-AOC活性则显著低于Fe-Met组和Fe-CAA组（P<0.05）, Fe-Met组的CAT水平显著高于其他3组。在基因水平上, FeSO₄组的IL-8和Occludin基因表达显著高于其他3组（P<0.05）, Fe-Gly组和Fe-CAA组的ZO-1和Claudin-1基因表达显著高于FeSO₄组和Fe-Met组（P<0.05）。IL-10、IL-6与IL-15的基因表达则未受到铁源的显著影响。进一步进行肠道菌群分析发现,相较于FeSO₄组, Fe-CAA组的菌落多样性显著降低（P<0.05）。在门水平上,相较于FeSO₄组, Fe-CAA组厚壁菌门显著下调,而变形菌门、梭杆菌门显著上调（P<0.05）;在属水平上, Fe-CAA组邻单胞菌属（Plesiomonas）、肠杆菌属（Enterobacter）、鲸杆菌属（Cetobacterium）等显著上调,乳球菌属（Lactococcus）、气单胞菌属（Aeromonas）等显著下调（P<0.05）。对肠道菌群和抗氧化物酶进行相关性分析发现,肠道MDA活性与大肠志贺氏杆菌（Escherichia-Shigella）和肠杆菌（Enterobacter）等具有强烈的相关性。肠道T-AOC活性与邻居单胞菌属（Plesiomonas）和无色菌属（Achromobacter）等也显示出了强烈的相关性。此外,肠道SOD活性与无色菌属（Achromobacter）有强烈的负相关,肠道GSH活性与链球菌属（Streptococcus）也显示出了强烈负相关。但微生物群落功能预测分析结果表明,两组处理的肠道微生物群落功能上没有显著差异。综上,有机铁源相较于无机铁源对大口黑鲈的肠道健康及抗氧化能力更加有益。

摘要: 研究通过生理生化指标、转录组测序技术和功能验证分析,系统探讨了南方碱蓬（Suaeda australis）的耐盐机制。在不同盐浓度处理（ST1和ST2）下,南方碱蓬叶片中抗氧化酶（CAT、SOD、POD）的活性显著增加,同时丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量也有所升高,表明在高盐胁迫条件下,南方碱蓬通过增强抗氧化系统来减轻氧化损伤。转录组分析结果显示,共2434个基因发生差异表达,其中1568个基因上调, 866个基因下调。进一步进行GO和KEGG富集分析发现,差异表达基因主要涉及抗氧化反应、渗透调节、信号转导及碳代谢等关键生物过程。此外,共鉴定出146个盐胁迫响应相关的转录因子。RTq-PCR验证结果与转录组数据一致,进一步证实了这些基因在盐胁迫响应中的关键作用。特别是MYB家族基因Sau00119,其在ST2中显著上调,揭示其在南方碱蓬耐盐机制中发挥着关键作用。研究为理解南方碱蓬的耐盐机制提供了新的见解,并为耐盐植物的遗传改良提供了潜在的基因靶点。

摘要: 针对淡水螺分类加工场景中密集小目标检测存在的挑战,文章提出了一种基于改进YOLOv8-OBB的淡水螺密集小目标检测算法。针对现有算法在复杂背景、目标个体小及类间特征差异小等场景下的性能不足,文章通过两阶段创新策略优化模型:首先,基于SPDConv对P2层特征进行空间重构,结合CSP与Omni-Kernel构建轻量级多尺度特征整合结构,有效融合全局语义与局部细节信息,提升密集小目标的特征表达能力;其次,提出改进的C2f-SREM模块,通过Sobel边缘检测分支与四层卷积并行架构,结合三重残差连接优化数据流传递,强化模型对细微特征及边缘信息的捕捉能力。试验结果表明,改进算法在自制淡水螺数据集上的mAP0.5达到80.6%,较原YOLOv8n-OBB模型提升11.9%,显著降低了漏检率与误检率。研究为淡水螺自动化分类加工提供了高效解决方案,为密集小目标检测领域提供了新的技术参考,推动水产品加工环节的智能化升级。

摘要: 为了解长江“十年禁渔”期间长江口水域渔业资源的变动,研究基于2017—2023年长江口水域渔业资源调查数据,从资源量、优势种、群落多样性等方面分析了禁渔前后长江口水域渔业资源的变动情况。结果表明, 2017—2023年间,长江口水域共监测到渔业资源126种,其中鱼类68种,虾蟹类43种,软体动物15种,禁渔前后渔业资源种类和资源量存在明显的变化。禁渔前(2017—2020年)长江口渔业资源状况持续衰退,种类数由2017年的37种降低到2019年的30种,资源丰度由2017年的0.56 kg/(kn·h)降低到2019年的0.25 kg/(kn·h);禁渔后(2021—2023年)种类数及资源丰度呈上升趋势,种类数上升至2023年的86种,资源丰度上升至5.20 kg/(kn·h)。长江口水域优势种由禁渔前的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、安氏白虾(Exopalaemon annandalei)等甲壳类为主转变为禁渔后棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)、刀鲚(Coilia nasus)、凤鲚(Coilia mystus)等鱼类为主,表明长江口鱼类的资源有所恢复。2017—2023年,长江口水域多样性指数变化趋势不一致, ShannonWiener呈现逐步升高的趋势, Margalef呈现先降低后升高的趋势, Peilou指数历年来波动较小。随着禁渔政策的持续,长江口水域渔业资源逐步向好。

摘要: 根据不同季节的环境特点,研究于2021年春季（3月）、夏季（7月）、秋季（9月）和冬季（11月）对龙河和汝溪河浮游植物和水环境进行调查研究。结果表明,龙河共采集到浮游植物111种,隶属6门;汝溪河共采集到浮游植物142种,隶属7门。依照Padisak理论,在龙河和汝溪河共发现浮游植物功能群23个。龙河浮游植物优势功能群的季节演变规律:春季（B、L_O、MP、X1）→夏季（D、J、S_N、T_B）→秋季（D、J、MP、P、T_B）→冬季（B、D、MP、T_B）;汝溪河浮游植物优势功能群的季节演变规律:春季（B、D、X1、X2）→夏季（G、J、S1、X2）→秋季（S1、G、P）→冬季（D、J、MP、S1）。其中龙河和汝溪河的回水区受三峡工程蓄水的影响,浮游植物功能群呈现出更为相似的特征。根据浮游植物功能群与环境因子冗余分析（RDA）可知,水温（WT）、溶解氧（DO）、酸碱度（p H）、铵态氮（NH₄⁺-N）、磷酸盐(PO₄^3--P)是龙河和汝溪河浮游植物功能群分布的主要影响因素。研究为保护长江水生生态系统提供理论依据。