近日，中国科学院海洋研究所海洋牧场构建原理与工程技术团队在海草应对硫化物胁迫的响应机制及恢复潜力研究方面取得新进展，相关理论成果发表于国际学术期刊Plant Cell & Environment（中科院一区TOP）。

沉积物孔隙水中的硫化物，作为沉积物中硫酸盐厌氧微生物呼吸的副产品，对海洋和淡水环境中的根生水生植物具有毒性。近年来，由于沉积物中硫化物浓度升高，温带和热带地区发生了多起大规模海草死亡事件。随着富营养化和全球变暖的影响，预计浅海沿岸沉积物中硫化物的产生将增加，导致海草死亡现象将更加频繁发生。目前，针对硫化物胁迫对海草的影响，研究主要集中在传统的形态学和生理学方面，而对其分子层面的响应及潜在的抗性机制研究则甚为缺乏。

本研究通过实验室模拟和野外原位硫化物胁迫实验，运用转录组、代谢组及其它生理生化技术，对鳗草在硫化物胁迫下的响应过程进行了多层面深入分析。研究结果显示，硫化物胁迫下鳗草的光合作用在多个层面均受到显著的负面影响，时序分析和WGCNA分析结果表明，这种影响很可能是由于卟啉和叶绿素代谢途径受到抑制引起的。相反，硫代谢相关的几条途径被显著激活，增强了鳗草组织中硫化物转化为硫酸盐和亚硫酸盐的能力，并随后形成其他含硫化合物，从而实现了解毒。此外，恢复实验表明鳗草对硫化物胁迫具有一定的恢复潜力：当及时解除硫化物胁迫后，鳗草能够恢复正常的生长和光合作用；而长期暴露于硫化物胁迫下则会导致不可逆的损伤，最终导致植物死亡，这一发现强调了监测和及时干预的重要性，以确保海草床的健康和稳定。 

该研究不仅提供了关于海草在硫化物胁迫下的分子应对机制的新见解，还为海草床的生态修复提供了实践指导，旨在应对环境变化带来的挑战，保障海洋生态系统的健康和可持续发展。海洋所博士生张玉、博士后岳世栋以及中国水产科学研究院黄海水产研究所高亚平副研究员为论文共同第一作者，海洋所周毅研究员和张晓梅助理研究员为论文共同通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助。

相关论文：

Zhang Yu, Yue Shidong, Gao Yaping, Zhao Peng, Liu Mingjie, Qiao Yongliang, Xu Shaochun, Gu Ruiting, Zhang Xiaomei, Zhou Yi. Insights into response of seagrass (Zostera marina) to sulfide exposure at morphological, physiochemical and molecular levels in context of coastal eutrophication and warming. Plant, Cell & Environment, 2024, 15048.

论文链接：

https://doi.org/10.1111/pce.15048

近日，中国科学院海洋研究所李晓峰研究团队研究开发了一种深度学习模型-时空金字塔网络（STPNet），并探讨了海表盐度（SSS）在提高厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）预测中的作用。该模型成功将ENSO的预测提前到24个月，并在解决春季可预测性障碍（SPB）问题上取得了显著进展。成果近日发表于国际学术期刊npj Climate and Atmospheric Science （IF 8.5）。

传统的ENSO预测大多依赖海表温度（SST）数据。然而，随着近年来卫星观测技术的发展，海表盐度数据的可获得性逐渐增加。研究表明，SSS通过影响海洋层化结构和热量再分配，对ENSO的发展和强度有着重要影响。具体而言，该研究揭示了SST对于短期预测（小于一年）的关键作用，而SSS则在中长期预测（超过6个月）中占据重要地位。

研究团队应用深度学习技术，结合多尺度金字塔结构和时空特征提取模块，开发了STPNet模型。STPNet模型在2000年至2021年期间，成功延长了ENSO的有效预测时长，并显著降低了春季可预测性障碍的影响。 

该研究的另一大亮点是其算法的可解释性。通过基于梯度反向传播的显著性图方法，研究人员能够评估SST和SSS在ENSO预测中的相对重要性。这一方法不仅有助于揭示深度学习模型的内部机制，也为理解ENSO的发展过程提供了全新的视角。研究结果表明，在中长期预测中，SSS的贡献显著增强，特别是在中央太平洋区域，SSS的变化是预测未来ENSO事件的关键。并揭示了ENSO事件的全球时空变化特征，强调了不同海盆之间、热带与非热带区域之间的相互作用对ENSO预测的重要性。 

该项研究为未来ENSO预测模型的发展提供了新的方向。随着更多卫星SSS数据的获取，以及对SSS与ENSO关系的进一步探索，预计该模型将在实际操作中展示出更强的应用潜力。研究团队还计划在未来的工作中加入海洋次表层温度和盐度数据，以进一步提升ENSO预测的准确性。

本文第一作者是中国科学院海洋研究所博士研究生王浩宇，通讯作者为李晓峰研究员，其他合作者包括Duke大学胡世能助理教授和海洋所官聪副研究员。由中国科学院战略性先导科技专项等多项基金资助，相关成果下载网页： 

Wang, H., Hu, S., Guan, C. Li, X., The role of sea surface salinity in ENSO forecasting in the 21st century. npj Clim Atmos Sci 7, 206 (2024). https://doi.org/10.1038/s41612-024-00763-6

近日，国际生物学期刊eLife报道了中国科学院海洋研究所孙超岷课题组关于多糖诱导深海黏胶球形菌释放慢性噬菌体的研究成果。该成果首次发现多糖能够诱导微生物产生噬菌体，且该类噬菌体以慢性生命周期进行增殖，与以往报道的烈性和温和性噬菌体不同，噬菌体的释放不会裂解宿主细胞，而与宿主和谐共存，它们可能会通过潜在的辅助代谢基因重新编程宿主代谢利用多糖的过程。该研究结果为解析噬菌体在深海极端环境中发挥的重要代谢补偿功能提供新的视角。

黏胶球形菌门是一个可培养代表物种稀少，但很有研究价值的门。该谱系的成员广泛分布在许多栖息地中，包括海洋，湖泊，土壤，动物和人类肠道。尽管它们在自然界中具有广泛的分布，然而迄今为止，黏胶球形菌门只有六株菌获得纯培养，属于典型的难培养微生物。该研究利用“无机培养基+多糖”的富集策略从深海冷泉沉积物中分离了一株新的严格厌氧的深海黏胶球形菌Lentisphaerae sp. WC36，研究发现该菌株的生长严格依赖多糖，可以利用淀粉、昆布多糖等作为唯一碳源。通过生理分析、基因组分析和转录组学分析，发现多糖能够刺激菌株WC36上与噬菌体复制、组装相关基因的表达量发生显著上调，且在添加多糖的菌株WC36培养液上清中提取到大量噬菌体。该研究首次提出多糖可以诱导细菌释放噬菌体，并通过生长实验将其确定为慢性噬菌体。

此外，通过噬菌体基因组测序和生理实验，发现噬菌体基因组上携带有很多与多糖代谢相关的辅助代谢基因（AMGs），表明这些慢性噬菌体可能会通过AMGs来参与宿主的多糖代谢过程，也可能以某种未知的方式影响宿主的多糖代谢。我们此前也有研究成果表明慢性噬菌体可以通过AMGs辅助深海微生物进行核酸代谢（mBio, 2023）和氮代谢（elife，2024）。因此，慢性噬菌体与宿主之间的共生关系可能在深海微生物中广泛存在。然而，在这些严格厌氧的深海微生物中，很难进行更多的实验来证明AMGs辅助宿主代谢和噬菌体增殖的机制。在未来的工作中，我们需要构建这些严格厌氧宿主菌株的遗传操作系统，以揭示慢性噬菌体与宿主的互利共生关系。

中国科学院海洋研究所为论文第一完成单位，实验海洋生物学重点实验室博士后王崇为第一作者，孙超岷研究员为通讯作者。研究得到了基金委创新群体、国家基金委重大研究计划、崂山实验室科技创新计划、山东省青年科学基金、山东省泰山学者特聘专家和青年专家等项目联合资助。

相关论文：

Chong Wang, Rikuan Zheng, Tianhang Zhang, Chaomin Sun*. Polysaccharides induce deep-sea Lentisphaerae strains to release chronic bacteriophages. eLife, 2024, Doi: 10.7554/eLife.92345.

论文链接：https://doi.org/10.7554/eLife.92345

近日，中国科学院海洋研究所胶州湾站科研人员在双酚类污染物对海洋尾索动物生长和生殖干扰效应方面取得新进展，相关成果在环境科学与生态学期刊Journal of Hazardous Materials（中科院1区，IF=12.2）发表。

双酚类物质（BPs）作为制造多种高分子材料的关键成分，广泛应用于人类日常生活与工业生产中。然而近年来，这些化合物因其潜在的内分泌干扰效应而备受关注，其对生物体及人类健康的潜在威胁成为生态环境领域的研究热点。其中，双酚A（BPA）作为环境中最常见的BPs之一，尽管已有大量研究探讨其对不同生物的影响，但其在海洋尾索动物中的具体作用机制仍鲜为人知。

本研究聚焦全球广泛分布的海洋尾索动物——异体住囊虫（Oikopleura dioica），首次系统性地评估了环境浓度下的BPA对该物种生存、生长及生殖能力的综合影响。研究结果显示，异体住囊虫对BPA暴露表现出极高的敏感性，其半致死浓度（LC50）仅为0.14 mg/L，显著低于大型溞、斑马鱼等常见水生生物模型，显示出其作为海洋环境中双酚类污染物监测哨兵的巨大潜力。

进一步的形态学与转录组分析揭示了BPA对异体住囊虫的具体毒性效应。在环境相关浓度（125 μg/L）下，BPA即能显著干扰该物种的生长与生殖过程，不仅影响消化酶及磷脂酶A2的正常分泌，扰乱消化系统功能及花生四烯酸的代谢途径，还显著下调了与碳水化合物及能量代谢相关酶类的mRNA表达水平。尤为值得注意的是，即便是在通常认为环境安全的浓度（2.5 μg/L）下，BPA仍能对雌性的繁殖力及雄性的基因表达模式产生不利影响。这一发现不仅加深了我们对双酚类污染物在水生无脊椎动物中，特别是具有特殊生殖策略生物中不良效应的理解，也迫切呼吁对双酚类污染物的环境安全阈值进行重新评估，以制定更为严格的保护措施，确保水生生物多样性与生态系统的持续健康。

中国科学院海洋研究所李帅博士后为论文第一作者，张光涛研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金联合资助。

论文信息：

Li S., Liang Y., Zhang G., 2024. Growth and reproductive toxicity of bisphenol A in Oikopleura dioica at environmentally relevant concentrations. Journal of Hazardous Materials 479, 135552. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135552.

近日，中国科学院海洋研究所侯一筠、胡珀研究团队在山东半岛风暴潮、巨浪等海洋动力灾害危险性评估研究中取得重要进展，相关成果发表于Journal of Sea Research。

台风和温带气旋在山东半岛区域频繁发生，易在近海引发风暴潮、巨浪等海洋动力过程。根据过去十年《中国海洋灾害公报》统计，平均每年有6.3次风暴潮过程和17.4次灾害性海浪过程在山东半岛近海发生，并造成直接经济损失达78.4亿元。本研究统计了1979年到2018年的台风和温带气旋过程，并根据路径进行分类。经过对比，南黄海转向型台风和江淮气旋在山东半岛发生最频繁，也最易致灾。

该研究基于浪流耦合数值模式，对这四十年期间台风和温带气旋引起的海洋动力过程进行模拟，根据结果对山东半岛近岸不同类型台风、温带气旋引起风暴潮、海浪灾害的危险性分别进行评估，最终得到综合危险等级/指数分布。结果表明，台风风暴潮易影响山东半岛西岸，温带风暴潮易影响山东半岛北岸。海浪的危险性在海岬处最大，在海湾处最小，在一定程度上与风暴潮的危险性分布相反。

该研究可帮助山东半岛确定不同类型海洋动力灾害的重点管理区，进而为沿海发展规划提供基础数据和技术参考。中国科学院海洋研究所莫冬雪助理研究员是论文第一作者，王宁博士和胡珀研究员为共同通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目共同资助。

相关论文信息：

Mo, D., Wang, N.*, & Hu, P.* (2024). Hazard assessment of dynamic marine processes during two extreme weather systems near the Shandong Peninsula. Journal of Sea Research, 201, 102520. https://doi.org/10.1016/j.seares.2024.102520

Wang, N., Hou, Y.*, Mo, D.*, Li, J. (2021). Hazard assessment of storm surges and concomitant waves in Shandong Peninsula based on long-term numerical simulations. Ocean & Coastal Management, 213, 105888. https://doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2021.105888

风暴潮灾害是造成我国沿海地区财产损失最严重的海洋动力灾害，其主要致灾形式是海水漫滩、漫堤导致的陆域淹没。准确、快速地预测风暴潮淹没是防范风暴潮灾害的主要手段。中国科学院海洋研究所侯一筠、胡珀课题组研发了一个新型风暴潮淹没模型框架，通过将海洋动力判据和计算信息技术相结合，实现了风暴潮漫滩准确、高效、稳定模拟，相关成果近日在国际学术期刊Geoscientific Model Development发表。

在台风与寒潮的极端天气条件下，强烈大气扰动引起海面异常升降，海水侵入人类活动区域，对人民生命财产安全造成巨大威胁。为有效预防和减轻风暴潮淹没灾害影响，提前且准确预测近岸区域的淹没范围成为防灾减灾工作的关键环节。数值模式通过集成复杂的物理方程与边界条件，结合干湿网格算法，能够较为准确地模拟风暴潮过程中近岸区域的淹没动态。然而，数值模式在实际应用中面临着计算稳定性与计算时效性之间的固有矛盾。为保障模拟结果的精确性与稳定性，通常需要加密计算网格，即在空间与时间维度上进行更密集的划分。这一做法虽然提高了模拟的精度，但同时也显著增加了计算资源的消耗，包括更高的内存需求、更长的计算周期等。此外，计算时效性的不足也限制了数值模式在实时业务化预报中的广泛应用，尤其是在需要快速响应的风暴潮灾害预警中。

本研究创新性地构建了一个高效的风暴潮淹没模拟框架，该框架核心在于引入了基于浅水动量方程推导出的新型淹没动力判据，并融合了元胞自动机（Cellular Automata,CA）网格迭代算法，实现了对风暴潮导致近岸淹没过程的精准模拟。这一创新设计规避了传统数值模式中复杂的数值差分运算，从而大幅提升了模型的计算稳定性，同时简化了计算网格的构建流程，使其更易于实施。

本研究选取了河北沧州与广东深圳两地，分别针对“利奇马”与“天鸽”两次强台风过境期间的风暴潮淹没情况进行了模拟。模拟结果与灾后实地勘察数据高度吻合，且与采用其他高级数值方法的模拟结果保持了良好的一致性。在计算效率方面，该框架较数值模型有显著提升。实验结果表明，在相同的地形分辨率条件下，相较于传统的漫滩数值模式，提升幅度高达约4个数量级。此外，本研究还定量评估了风应力与底摩擦力这两种关键动力因素在风暴潮过程中对海水淹没范围及程度的具体影响，进一步丰富了对风暴潮物理机制的理解，也为未来模型优化与灾害风险评估提供了科学依据。

本文第一作者是中国科学院海洋研究所博士研究生高玄玄，李水清特聘研究员和胡珀研究员是论文共同通讯作者，其他合作者包括莫冬雪助理研究员和刘亚豪副研究员。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。

相关论文信息：Xuanxuan Gao, Shuiqing Li*, Dongxue Mo, Yahao Liu, Po Hu*. 2024. Development of a novel storm surge inundation model framework for efficient prediction. Geoscientific Model Development. Doi: 10.5194/gmd-17-5497-2024.

近日，中国科学院海洋研究所藻类生理过程与精准设计育种研究团队在重要海洋钙化藻类群珊瑚藻（coralline algae）的物种多样性和系统发育研究中取得新进展。研究成果发表于国际学术期刊Molecular Phylogenetics and Evolution（中科院1区，Top期刊）。

生物界普遍存在形态难以区分但遗传差异显著的隐存类群多样性，对生物多样性研究和保护造成了挑战。重要海洋钙化藻石叶藻亚科类群在全球广为分布，其隐存多样性导致了长期的系统发育关系争议。研究团队基于全球范围内的石叶藻亚科重要类群基因序列数据，结合生物地理和多基因时间校准系统发育分析，深入探讨了石叶藻亚科隐存多样性的内涵。

该研究通过多尺度分析揭示了石叶藻亚科石叶藻属（Lithophyllum Philippi）的多系性。由于中新世时期特提斯终端事件（TTE）导致的地理隔离，全球性分布的石叶藻属实际上是局限于欧洲沿岸和地中海的区域性类群；而在全球泛热带水域广泛分布的石叶藻亚科至少存在五个尚未详细描述的新类群。同时，与石叶藻属在形态上缺乏鉴别特征的疑难类群皮石藻属（Titanoderma Nägeli）在地理分布、生态习性和进化模式上均表现出显著差异，为两属的分类地位确立提供了新证据。

以石叶藻亚科为例，该研究论述了如何基于系统发育关系与起源演化、生物地理学、形态学和生态学等证据之间的关联分析阐释隐存生物多样性的内涵。

中国科学院海洋研究所博士研究生闫舒恒为论文第一作者，中国科学院海洋研究所王旭雷副研究员和王广策研究员为论文通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。

论文信息：Shu-Heng Yan, Xu-Lei Wang*, Bang-Mei Xia, Guang-Ce Wang*, 2024. A multiscale analysis of coralline algae Lithophylloideae (Corallinophycidae, Rhodophyta) shedding new light on understanding cryptic diversity, Molecular Phylogenetics and Evolution, 199 (2024) 108140.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ympev.2024.108140

近日，中国科学院海洋研究所胶州湾站科研人员在Journal of Hazardous materials（IF= 12.2，中科院一区TOP期刊）发表题为“Seasonal microplastic ingestion by carnivorous chaetognaths in Jiaozhou Bay, China: Field evidence revealing microplastic trophic transfer”的最新研究成果。该研究是最早提供关于微塑料沿海洋浮游食物链传递的野外观测证据之一。

广泛分布在海洋中的微塑料易被海洋生物摄食，尤其是食物粒径与微塑料相似的浮游动物。毛颚类（箭虫）是海洋中典型的肉食性浮游动物，主要以桡足类为食，在连接次级生产者（如桡足类）与更高营养级生物的食物链中起着关键作用。该研究基于野外观测数据，首次研究了胶州湾毛颚类摄入微塑料的季节性特征和风险，并评估了其主要饵料生物桡足类对毛颚类摄入微塑料的影响。桡足类摄入微塑料的数据来自于该团队此前发表在Science of the Total Environment（IF= 8.2）的研究成果。

该研究结果表明，毛颚类中的微塑料数量与桡足类丰度及其体内的微塑料数量呈显著正相关关系。毛颚类摄入的微塑料特征与桡足类高度相似，主要为纤维状、100-400μm和聚酯类的微塑料。此外，在桡足类—毛颚类食物链中毛颚类个体内较高的微塑料积累水平表明存在一定的生物放大风险。

该研究为微塑料通过海洋浮游食物链转移提供了关键的野外观测证据，为未来研究微塑料进入海洋后的命运和潜在生态风险奠定了重要基础。

论文第一作者为博士研究生孟柳江，通讯作者为孙晓霞研究员。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技项目、中国科学院国际科学伙伴计划等项目联合资助。

论文信息：

Meng, L., Zheng, S., Zhao, Y., Liu, T., Liang, J., Zhu, M., Sun, X., 2024. Seasonal microplastic ingestion by carnivorous chaetognaths in Jiaozhou Bay, China: Field evidence revealing microplastic trophic transfer. Journal of Hazardous Materials 478, 135532. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135532.

Zheng, S., Zhao, Y., Liu, T., Liang, J., Zhu, M., Sun, X., 2021. Seasonal characteristics of microplastics ingested by copepods in Jiaozhou Bay, the Yellow Sea. Science of The Total Environment 776, 145936. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145936.

近日，中国科学院海洋研究所侯一筠、胡珀研究团队在浪流相互作用机制方面取得新进展，阐明了不同极端天气系统下波浪对风暴潮和海流的作用机制，研究成果发表于国际学术期刊Journal of Physical Oceanography。

波浪效应对沿岸海洋动力学至关重要，但目前波浪对海洋动力环境的作用机制（包括波浪调制表面应力、波浪调制底应力和三维波浪力等）尚不完全清楚。此外，每种机制的参数化方案选择较多，需要进行评估。该研究基于COAWST耦合模拟系统在渤黄海建立了三维浪-流耦合数值模式，探究了该半封闭海域的三种典型极端天气系统（冷空气、温带气旋和台风）期间波浪对风暴潮和海浪的作用机制，基于数值敏感性实分析和量化了三种耦合机制对表面应力、底应力和三维波浪力大小和方向的影响，评估了7种参数化方案下风暴潮和流场变化的显著性，总结了3种耦合机制下波浪增水和浪致余流的异同。

研究发现，波浪影响下的表面应力会使极值区域的风暴潮加强，而波浪影响下的底应力会改变风暴潮的空间分布，三维波浪力对水位的影响相对于表面应力和底应力小得多。总的来说，边界层切应力的变化和波浪引起的较大动量通量主要发生在近岸浅水区域。此外，该研究发现极端天气下，波浪引起的流场变化会形成流涡。气旋、反气旋流涡对应着波浪减水、增水，流涡的数量和强度随着风场强度的增强和旋度增加而增加。通过统计分析，推荐Drennan-Styles-McWilliams参数化方案组合，更适合中国近海北部。 

中国科学院海洋研究所莫冬雪助理研究员是论文第一/通讯作者，李水清特聘研究员为共同通讯作者，其他合作者包括胡珀研究员、侯一筠研究员和自然资源部北海预报中心李健高级工程师，研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海台风研究基金等项目的共同资助。

论文信息：

Mo, D.*, Hu, P., Li, J., Hou, Y., & Li, S.* (2024). Effect of wave-dependent mechanisms on storm surge and current simulation during three extreme weather systems. Journal of Physical Oceanography, 54(7): 1519-1543. https://doi.org/10.1175/JPO-D-23-0190.1

近日，宋金明、袁华茂研究团队在国际学术期刊Chemical Geology连续发表2篇研究论文，分别探究了东海类异戊二烯甘油二烷基甘油四醚（iGDGTs）的氧化还原指示潜力研究以及细菌藿多醇（bacteriohopanepolyols，BHPs）评估其作为低氧和氮循环代用指标的适用性等。该研究揭示了东海水体和沉积物中iGDGTs与溶解氧（DO）之间的关系，构建了一种氧化还原指标，为反演和预测东海低氧演变趋势提供了新的方法，并从来源、沉降和沉积保存全过程评估了BHPs特征成分作为海洋环境变化代用指标的适用性和可靠性，构建了BHT-II及比值和2-甲基BHT有效代用指标。

古菌在调节海洋碳氮循环和能量交换上发挥着关键作用，其可通过改变细胞膜组分来适应海洋环境条件的变化，但关于海洋环境中iGDGTs的氧化还原指示潜力尚无系统研究。BHPs是来源于细菌细胞膜脂的五环三萜类化合物，其组成和结构受到环境条件和细胞应激反应的调控，能够灵敏地响应和记录环境变化并在地质载体中稳定保存，可用来指示特定细菌活动和环境变化，然而，关于海洋环境中BHPs的来源途径、沉降输出及沉积保存知之甚少。

本研究通过探析东海水柱和表层沉积物中iGDGTs各组分的绝对和相对丰度的垂直变化特征和沉降保存过程，揭示了东海海水和沉积物中iGDGTs特征成分与DO的关系，并建立了氧化还原指示指标。研究发现东海海水颗粒物中iGDGTs的绝对丰度在DO浓度大于2 mg/L时受奇古菌影响，而在DO浓度小于2 mg/L时受厌氧古菌影响。从海水颗粒物到表层沉积物中iGDGT-0、iGDGT-1、iGDGT-2和iGDGT-3的比例增加表明这些成分在沉积物中优先保存。水柱中的DO浓度（2-6 mg/L）与泉古菌醇相对含量（cren%）呈显著正相关，但与iGDGT-0%呈显著负相关，表明东海DO水平不足以促进氨氧化古菌（AOA）的环化。然而，底层水体DO浓度与表层沉积物中的cren%和iGDGT-0%均呈显著负相关，这主要是因为在还原性更强的沉积物中iGDGTs的环化增强且厌氧古菌丰度增加。水柱和沉积物中iGDGT-0%与DO呈现一致的显著负相关，我们提出iGDGT-0%可为潜在的氧化还原指标。利用沉积柱中iGDGT-0%追踪了近几十年来东海底层水体DO浓度的变化，追踪结果与监测数据吻合，进一步支持了iGDGT-0%作为氧化还原条件指标的可靠性。

另一篇论文则以具有典型季节性低氧的东海陆架区为研究海域，通过系统研究东海陆架区水柱和沉积物中BHPs含量和组成变化及与物理-化学和微生物参数的耦合关系，从来源属性、沉降保存及对海水缺氧和细菌活动的响应关系三个层面评估了BHPs特征成分作为低氧和关键氮循环过程代用指标的适用性。研究发现东海陆架区沉积物中的细菌霍四醇同分异构体（BHT-II）来源于底层低氧海水中的厌氧氨氧化细菌Ca. Scalindua；海水颗粒物和表层沉积物中的BHT-II丰度及比值与厌氧氨氧化功能基因amx-16S rRNA丰度存在显著正相关，与海水DO浓度呈现显著负相关；且BHT-II在沉积物中优先保存；这些证据表明BHT-II丰度及比值是指示海水厌氧氨氧化和低氧的有效代用指标。在此基础上，首次量化提出了BHT-II比值为0.20和0.45作为海水低氧和缺氧的判别阈值。研究还发现东海陆架区沉积物中的2-甲基BHT主要来源于表层海水中的固氮蓝细菌；海水颗粒物和表层沉积物中的2-甲基BHT与蓝细菌丰度、固氮功能基因nifH丰度和固氮速率具有显著正相关；且2-甲基BHT是在沉积物中优先保存的又一重要组分；这些证据表明2-甲基BHT是指示海洋蓝细菌固氮过程的有效代用指标。同时，研究还发现东海陆架区沉积物中的氨基藿四醇和氨基藿五醇主要来源于好氧甲烷氧化菌，其在海水颗粒物和表层沉积物中的总浓度与好氧甲烷氧化菌功能基因pmoA丰度及底层海水、表层沉积物间隙水中溶解甲烷浓度具有显著相关性，但其在沉积过程中优先降解，在使用其作为好氧甲烷氧化代用指标时需谨慎考虑。

其中论文1第一作者为中国科学院海洋研究所段丽琴研究员，论文2  第一作者为中国科学院海洋研究所博士研究生尹美玲，宋金明研究员和段丽琴研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目资助。 

相关论文和链接： 

1. Liqin Duan, Jinming Song, Huamao Yuan, Xuegang Li, Quancai Peng, 2024. Redox indication potential of isoprenoid tetraether lipids in marine environments: Insights from the East China Sea. Chemical Geology 662, 122207.   https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122207

2. Meiling Yin, Liqin Duan, Jinming Song, Jiawei Kan, Huamao Yuan, Xuegang Li, Yingxia Wang, 2024. Vertical variations of bacteriohopanepolyols near the Changjiang Estuary waters: Implications for marine hypoxia and bacterial activities. Chemical Geology, 651: 122013. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122013