沿海底栖生态系统可能受到包括水产养殖在内的许多人类活动的影响,水产养殖继续迅速扩展。的确,如今,全世界的水产养殖为人类消费提供了更多的生物量,而不是野生渔业。这一快速发展引发了有关实践与周围环境的互动的疑问。为了设计可持续生态系统开发和海洋空间规划的策略,需要更好地了解沿海生态系统功能,以便可以开发量化包括水产养殖在内的人类活动影响的工具。为了实现这一目标,提出的一些可能的方向是综合研究,导致新概念,基于这些概念的建模以及在全球范围内的各种生态系统的比较。This review draws on existing literature to (i) briefly summarize the major ecological interactions between off ‐ bottom shellfish aquaculture and the environment, (ii) introduce research on the influence of benthic diversity on ecosystem functioning (BEF relationships) and (iii) propose a holistic approach to conduct aquaculture–environment studies using a BEF approach, highlighting the need for integrated studies that could offer insights and perspectives to guide未来的研究工作并改善了水产养殖的环境管理。
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
简介:技术发展促进了从孤立的深海生态系统(例如深渊结节场)中收集大量图像的收集。将图像作为监测工具在这些感兴趣的领域进行深海开发非常有价值。但是,为了收集大量的物种观测值,需要分析数千个图像,尤其是如果在深渊结节场中,高度多样性与低丰度相结合时,则需要进行分析。作为大量图像的视觉解释和定量信息的手动提取是耗时且容易出错的,计算检测工具可能会起关键作用,以减轻这种负担。然而,使用深度学习 - 基于深度学习的计算机视觉系统来实现动物群检测和分类的任务,仍然没有建立的工作流量来进行有效的海洋图像分析。
Agersnap, S.、Sigsgaard, EE、Jensen, MR、Avila, MDP、Carl, H.、Møller, PR、Krøs, SL、Knudsen, SW、Wisz, MS 和 Thomsen, PF (2022)。利用公民科学和 eDNA 宏条形码监测沿海海洋鱼类的国家级“生物多样性调查”。海洋科学前沿,第 9 卷,第 1-17 页。Altschul, SF、Gish, W.、Miller, W.、Myers, EW 和 Lipman, DJ (1990)。基本局部比对搜索工具。分子生物学杂志,第 215 卷,第 403-410 页。Ashelford, KE、Chuzhanova, NA、Fry, JC、Jones, AJ 和 Weightman, AJ (2005)。据估计,目前公共存储库中保存的 20 个 16S rRNA 序列记录中至少有 1 个包含大量异常。应用与环境微生物学,71,7724–7736。Auster, PJ (2005)。深水珊瑚是鱼类的重要栖息地吗?在 A. Freiwald 和 JM Roberts(编辑),冷水珊瑚和生态系统(第 747–760 页)。Springer Berlin Heidelberg。https://doi. org/10.1007/3–540–27673-4 Beng, KC 和 Corlett, RT (2020)。环境 DNA (eDNA) 在生态学和保护中的应用:机遇、挑战和前景。生物多样性与保护,29,2089–2121。Benson, DA (2004)。GenBank。核酸研究,33,34–38。Bessey, C.、Neil Jarman, S.、Simpson, T.、Miller, H.、Stewart, T.、Kenneth Keesing, J. 和 Berry, O. (2021)。被动式 eDNA 收集可增强水生生物多样性分析。通讯生物学,4,236。Brandt, MI、Pradillon, F.、Trouche, B.、Henry, N.、Liautard-Haag, C.、Cambon-Bonavita, MA、Cueff-Gauchard, V.、Wincker, P.、Belser, C.、Poulain, J.、Arnaud-Haond, S. 和 Zeppilli, D. (2021)。评估使用环境 DNA 估计深海生物多样性的沉积物和水采样方法。科学报告,11,7856。 Brodnicke, O.、Meyer, H.、Busch, K.、Xavier, J.、Knudsen, S.、Møller, P.、Hentschel, U. 和 Sweet, M. (2022)。出版物的采样元数据:“深海海绵衍生的环境 DNA 分析揭示了偏远北极生态系统的底栖鱼类生物多样性”。Zenodo。https://doi.org/10.5281/zenodo.7326708 Burian, A.、Mauvisseau, Q.、Bulling, M.、Domisch, S.、Qian, S. 和 Sweet, M. (2021)。提高 eDNA 数据解释的可靠性。分子生态资源,21,1422–1433。 Busch, K., Beazley, L., Kenchington, E., Whoriskey, F., Slaby, BM, & Hentschel, U. (2020). 玻璃海绵 Vazella pourtalesii 的微生物多样性对人类活动的响应。保护遗传学,21,1001–1010。Busch, K., Hanz, U., Mienis, F., Mueller, B., Franke, A., Roberts, EM, Rapp, HT, & Hentschel, U. (2020). 站在巨人的肩膀上:海山如何影响海水和海绵的微生物群落组成。生物地球科学,17,3471–3486。 Busch, K.、Slaby, BM、Bach, W.、Boetius, A.、Clefsen, I.、Colaço, A.、Creemers, M.、Cristobo, J.、Federwisch, L.、Franke, A.、Gavriilidou, A.,Hethke, A., Kenchington, E., Mienis, F., Mills, S., Riesgo, A., Ríos, P., Roberts, EM, Sipkema, D., … Hentschel, U. (2022)。全球深海海绵微生物组的生物多样性、环境驱动因素和可持续性。《自然通讯》,第 13 卷,第 5160 页。Cai, W., Harper, LR, Neave, EF, Shum, P., Craggs, J., Arias, MB, Riesgo, A., & Mariani, S. (2022)。圈养海绵中的环境 DNA 持久性和鱼类检测。《分子生态资源》,第 22 卷,第 2956-2966 页。Callahan, BJ, McMurdie, PJ, Rosen, MJ, Han, AW, Johnson, AJA, & Holmes, SP (2016)。 DADA2:从 Illumina 扩增子数据进行高分辨率样本推断。《自然方法》,13,581–583。Cárdenas, P.、Rapp, HT、Klitgaard, AB、Best, M.、Thollesson, M. 和 Tendal, OS (2013)。分类学、生物地理学和 DNA 条形码
推荐采用市售商品化的DNA提取纯化试剂盒。如使用CTAB法提取DNA所需试剂如下: a) 乙二胺四乙酸二钠(Na 2 EDTA,C 10 H 14 N 2 O 8 Na 2 ·2H 2 O)。 b) 氢氧化钠(NaOH)。 c) EDTA 溶液:ρ(EDTA)=0.02 mol/L:称取5.8448 g EDTA 溶于适量超纯水中,NaOH 固体调节pH 至8.0,定容至1000 mL,121℃灭菌18 min,冷却后常温保存。 d) 三羟甲基氨基甲烷(Tris,C 4 H 11 NO 3 )。 e) 浓盐酸:ρ(HCl)=1.19 g/mL。 f) Tris-HCl 溶液:ρ(Tris-HCl)=0.1 mol/L:称取15.76 g Tris-HCl 溶于适量超纯水中,浓盐酸调pH 至8.0,定容至1000 mL,121℃灭菌18 min,冷却后常温保存。 g) 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。 h) 氯化钠(NaCl)。 i) CTAB 提取液:称取4 g CTAB 和16.38 g NaCl,分别溶于适量超纯水中,加入0.02 mol/L EDTA 溶 液(5.3 c)8 mL 和0.1 mol/L Tris-HCl 溶液(5.3 f)20 mL,定容至200 mL,121℃灭菌18 min, 冷却后常温保存。 j) Tris 饱和酚(pH=8.0)。 k) 三氯甲烷(CHC l3 )。 l) 异戊醇(C 5 H1 2O )。 m) 酚氯仿:Tris 饱和酚、氯仿和异戊醇按25:24:1 体积比配制。 n) 乙酸铵(CH 3 COONH 4 )。 o) 乙酸铵溶液,ρ(CH3COONH4)=7.5 mol/L:称取5.78 g 乙酸铵溶于10 mL 超纯水中。 p) 乙酸钠(CH 3 COONa·3H 2 O)。 q) 乙酸钠溶液,ρ(CH 3 COONa)=3 mol/L:称取102.06 g 乙酸钠溶于适量超纯水中,冰醋酸调节pH 至5.2,定容至250 mL,121 ℃灭菌18 min; r) 无水乙醇(C 2 H 6 O)。 s) 冰乙酸(C 2 H 4 O 2 )。 t) 蛋白酶K:400 U/mL。 u) 超纯水:经121 ℃,0.1 MPa 灭菌30 min,无细菌无DNA 酶。
BOEM 信息需求:第 13817 号行政命令和相关的“确保关键矿产安全可靠供应的联邦战略”要求“……增加供应链各个层面的活动,包括勘探、采矿、浓缩、分离、合金化、回收和再加工”。后续行政命令包括 13990 号《保护公共健康和环境并恢复科学以应对气候危机,2021 年》;14017 号《美国的供应链》;以及 13953 号《解决依赖外国对手的关键矿产对国内供应链造成的威胁并支持国内采矿和加工行业》,进一步强调了政府对解决确定更多关键矿产资源需求的关注。这项研究将通过为阿拉斯加阿留申弧中含有潜在海洋矿物的目标区域提供基线和探索性海底观测来帮助实施该指令。对海山群落和底栖生态系统的科学认识将得到增强,并有助于为国家环境政策法所要求的与未来潜在租赁销售、勘探计划以及开发和生产计划相关的分析提供信息。
生态学理论认为,环境条件的异质性极大地影响着群落结构和功能。然而,使用以植物和动物为主导的系统发展起来的生态学理论在多大程度上适用于微生物群落尚不清楚。研究微生物群落中的代谢策略对于检验生态学理论的普遍性特别有益,因为微生物的代谢能力远比植物和动物广泛。我们使用宏基因组分析来探索弗里克塞尔湖的能量和物理化学梯度与其底栖微生物群代谢能力之间的关系。代谢标记基因相对丰度和基因家族多样性的统计分析表明,产氧光合作用、碳固定和基于黄素的电子分叉区分了在不同环境条件下生长的垫子。基因家族多样性模式表明,除了资源梯度之外,时间环境异质性可能也很重要。总体而言,我们发现弗里克塞尔湖光合有效辐射 (PAR) 和氧气浓度 ([O 2 ]) 的环境异质性为群落的代谢多样性和组成提供了框架,符合其系统发育结构。由此产生的微生物生态系统的组织符合最大功率原理和物种分类模型。
摘要。海洋正在失去氧气(O 2),并且由于气候变暖(O 2溶解度)和与农业培养有关的富营养化,因此最小区域正在扩大。对于大多数不太适应O 2耗竭的海洋分类群而言,这种趋势具有挑战性。对于其他分类单元,这种趋势可能是有利的,因为它们可以承受低O 2浓度或在O 2缺失甚至缺氧条件下繁殖。底栖有孔虫是一组专家,其中包括对部分极端环境条件进行适应的分类单元。几种物种在真核生物中很少有o 2耗尽的适应性,并且这些物种可能会受益于持续的海洋脱氧。此外,由于某些有孔虫即使在缺氧条件下也可以钙化,因此它们是O 2耗尽的环境中古环摄影重建的重要档案。本文回顾了来自Low-O 2环境中有孔虫的当前知识状态。我们对有孔虫的特定生存策略的最新进展得到了总结和讨论。这些适应包括抗氧化代谢,异营养不良的硝化作用,与细菌的共生,kleptopplestals and Normancy以及对沉积物中的首选微栖息地具有很强的影响,尤其是某些胆汁繁殖物种的能力。底栖有孔虫在营养策略方面也有所不同,这对其微生境的分配产生了额外的影响。例如,某些物种是严格的草食动物,它们仅以新鲜的植物植物为食,居住在沉积物表面附近,而某些物种则是非选择性的破坏性动物,占据了中间为深度疾病的栖息地。有证据表明,有孔虫有能力即使在缺氧下,也具有吞噬作用,并且
海底环境的测绘和地理空间分析是一项多学科任务,近年来由于技术的进步和调查系统成本的降低,这项任务变得更加容易完成。海底物理、生物和化学成分之间存在着复杂的关系,需要先进的综合分析技术,以使科学家和其他人能够直观地看到模式,并由此推断出海底过程。有效的海洋栖息地测绘、分析和可视化尤为重要,因为潮下海底环境不易用肉眼直接观察。因此,海底环境研究严重依赖遥感技术来收集有效数据。由于许多底栖科学家不是测绘专业人士,他们可能没有充分考虑数据收集、数据分析和数据可视化之间的联系。项目通常从明确的目标开始,但可能会受到从收集到分析和呈现的整个过程中保持数据质量所需的技术细节和技能的阻碍。缺乏对整个数据处理过程的技术理解可能会成为成功的重大障碍。虽然许多底栖生物测绘工作已经详细说明了与项目总体科学目标相关的方法,但只有少数已发表的论文和报告关注分析和可视化部分(Paton
图 1。用于在 GIS 中表示底栖栖息地特征的矢量数据模型示例图 2。用于在 GIS 中表示底栖栖息地特征的栅格数据模型示例图 3。栖息地规模、传感器分辨率、分析/可视化技术与底栖栖息地测绘资金之间的关系图 4。传感器的相对尺度和底栖栖息地测绘分析图 5。多波束测深数据显示数据分辨率对在不同空间尺度上可视化底栖栖息地的影响图 6。底栖栖息地数据的数据显示、数据分析和数据集成之间的差异示例图 7。显示了显示和分析测深数据的不同技术的图表。转换为栅格 (b) 的水深点数据 (a) 可以查询以获取其他数据,例如深度轮廓 (c) 图 8。图示说明从侧扫声纳马赛克中划定地质基质,随后使用更高分辨率的 SPI 样本划定子栖息地 图 9。侧扫和多波束声纳数据的比较显示数据连续性的差异 图 10。Kostylev 等人的底栖栖息地测绘示例。2001 图 11。不同点插值技术的比较 图 12。使用平面视图摄影进行鳗草监测的示例数据收集和分析方法。