研究亮点

参与成员: 何宇鹤博士, 林群声教授, 梁美仪教授 外科口罩是COVID - 19大流行期间最常用的个人防护设备。由于其在全球范围内的广泛使用并存在不当处置，口罩可能会在沿海海洋环境中造成严重的微塑胶污染。本研究旨在研究海水中聚丙烯微塑胶的动力学释放，并评估所释放的微塑胶对海洋桡足类Tigriopus japonicus的慢性毒性。结果表明，从不当丢弃的外科口罩中释放的微塑胶可能对沿海海洋生态系统产生长期的多米诺骨牌效应。为了将这种新出现的威胁的风险降至最低，我们认为有必要加强环境管理、政策和执法，以确保妥善处置外科口罩垃圾。 参考: Sun, J., Yang, S., Zhou, G.J., Zhang, K., Lu, Y., Jin, Q., Lam, P.K.S., Leung, K.M.Y. & He, Y.H. (2021). Release of microplastics from discarded surgical masks and their adverse impacts on the marine copepod Tigriopus japonicus. Environmental Science & Technology Letters, 8(12), 1065-1070.

参与成员: 邱建文教授, Moriaki YASUHARA博士 我们海洋污染国家重点实验室(SKLMP)的两位成员，Dr. Moriaki Yasuhara (香港大学生物科学学院与太古海洋研究所(SWIMS))和邱建文教授(香港浸会大学生物系) 于Science Advances合作发表一篇重要研究论文，报导含香港在内的中国大湾区(Greater Bay Area, GBA)内的珊瑚变迁历史。本研究由太古海洋研究所博士生Mr. Jonathan Cybulski(同时Mr. Cybulski也是一名国家地理探险者)和他的导师David Baker博士主持完成。研究团队首次调查大湾区珊瑚群落的历史分布，通过研究发现过去几十年大湾区曾发生珊瑚群落严重的大范围衰退和多样性丧失。他们测量了从香港周边11个样点收集的珊瑚化石并建立了大湾区首个珊瑚群落古生态基线。他们通过研究揭示了在受到大量人为干扰前大湾区的珊瑚群落多样性，包括以下几个属：Acropora, Montipora, Turbinaria, Psammacora, Pavona, Hydnophora, Porites, Platygyra, Goniopora and Faviids。最为重要的是，本研究表明历史珊瑚群落衰退可能与水质污染和近岸开发导致的生境丧失有关。此研究的结果表明渐增的开发项目所导致的水质变差和缺乏适当处理措施是目前对大湾区珊瑚生存最大的威胁。 以上成果发表在于2020年10月发表在Science Advances，第一作者为 Jonathan Cybulski，通讯作者为David M. Baker博士。 参考: Cybulski, J.D., Husa, S.M., Duprey, N.N., Mamo, B.L., Tsang, T.P.N., Yasuhara, M., Xie, J.Y., Qiu, J.W., Yokoyama, Y. and Baker, D.M. 2020. Coral reef diversity losses in China’s Greater Bay Area were driven by regional stressors. Science Advances, 6(40), eabb1046.

参与成员: 张肇坚博士, 黎镜波博士 塑料碎片化的研究对于估算微塑料的含量很重要，但对于造成塑料碎片化的生物学原因则尚未被发现。从香港海滩收集的微塑料中，我们发现了一种以前从未被报告过的异常类型碎片。这些碎片约占所收集的微塑料的6％(颗粒状、泡沫橡胶、珠状、碎片状)，形状呈三角形，三个侧面中的至少两面是直的，并且类似于透过挤压形成的切口。我们将这些「被修剪过的三角形碎片」与那些随机断裂的三角形碎片通过客观观察区分开，通过与其他证据进行比较，我们相信这些「修剪过的碎片」是被大型动物咬碎的子碎片。由于动物主动咬碎通常不被认为是塑料破碎的因素，因此如果假设属实，对于微塑料的塑料碎片化的建模研究将具有重大意义。 以上工作于2020年4月发表在期刊 Marine Pollution Bulletin，第一作者为 Po, B.H.K.，通讯作者为香港城市大学黎镜波博士。 参考: Po, B.H.K., Lo, H.S., Cheung, S.G. and Lai, K.P. (2020). Characterisation of an unexplored group of microplastics from the South China Sea: Can they be caused by macrofaunal fragmentation? Marine Pollution Bulletin, 155, 111151.  

参与成员: 梁美仪教授 放置12个月后实验砖块（光滑、2.5 cm坑纹、5.0 cm坑纹）上的平均游动物种丰富度（即物种数量），a) 乐安排地区 b) 深水角地区。控制组海堤和天然区域的现场调查结果作为参照。 近期多项研究表明，改变人工海堤表面异质性可以增加生境的复杂性，进而增加可利用生境，提高物种的丰富度和数量。我们测试了不同异质性条件(模拟传统海堤的光滑砖块与存在2.5cm或5.0cm坑纹的砖块)及是否播种本地石蚝(僧帽牡蛎 Saccostrea cuccullata )条件下的复杂砖块对于潮间带物种丰富度和数量的影响。该实验在香港两处直立式海堤上进行，砖块被固定在海堤的中潮区部位12个月。结果显示，有坑纹的砖块比光滑砖块具有更高的固着底上生物的物种丰富度和覆盖度；播种了僧帽牡蛎的砖块也能促进该物种的自然增殖。我们的研究可以证明，使用生态工程增加生境复杂性可以有效增加海堤上的潮间带海洋生物多样性。 参考: Bradford, T.E., Astudillo, J.C., Lau, E.T.C., Perkins, M.J., Lo, C.C., Li, T.C.H., Lam, C.S., Ng, T.P.T., Strain, E.M.A., Steinberg, P.D., Leung, K.M.Y. (2020). Provision of refugia and seeding with native bivalves can enhance biodiversity on vertical seawalls. Marine Pollution Bulletin, 160, 111578.

参与成员:  梁美仪教授 香港六个采样水域中的捕食类甲壳动物群落的平均营养级 (2012 vs. 2015)。年份间的显著差异用星号表示：** p<0.01 和="" ***=""><0.001。采样水域的缩写：吐露港内部水域(ei)、吐露港外部水域(eo)、东南水域(se)、南丫岛附近水域(sl)、近珠江口西面水域(wi)以及远珠江口西面水域。 自1970年以来，过度的捕鱼，包括以拖网以及其他方式的捕捞作业，不仅令香港渔业资源枯竭，更破坏了底栖生物的生境。为恢复香港枯竭的渔业资源，特区政府于2012年12月31日颁令永久禁止在本港水域内以拖网方式捕鱼。本研究通过评估稳定同位素以及传统的群落指标，监测香港海洋底栖甲壳类动物群落在禁令实施三年后的复苏迹象。研究结果表明，禁令实施后海洋底栖甲壳类动物的总密度和物种多样性并无显著变化，但是生物量却减少。基于稳定同位素指标，研究发现在所有采样地点的甲壳类动物群落生态位在禁令实施后都有所增加。与此同时，东西部水域中四个采样点的食物链变得更长，其中三个采样点的捕食类甲壳动物群落的平均营养级也显著增加。相反，这两个稳定同位素指标在南部水域的两个采样点都显著下降。="" 本研究通过稳定同位素指标发现了传统的群落指标所无法探究的甲壳类动物群落的初期复苏迹象。这一研究结果表明如果仅用传统的群落指标来评估禁止拖网捕鱼，我们可能会低估这禁令的效力。因此，我们建议将稳定同位素指标与传统的群落指标相结合，以便更全面地评估生态系统在人为干扰以及管理干扰措施下的响应。="" 以上工作与2020年6月发表于ecological="" indicators期刊，香港城市大学博士后陶世如为第一作者，其导师梁美仪教授为通讯作者。="" 参考:="" tao,="" l.s.r.,="" lau,="" d.c.p.,="" perkins,="" m.j.,="" hui,="" t.t.y.,="" yau,="" j.k.c.,="" mak,="" y.k.y.,="" lau,="" e.t.c.,="" dudgeon,="" d., leung,="" k.m.y. (2020). stable-isotope="" based="" trophic="" metrics="" reveal="" early="" recovery="" of="" tropical="" crustacean="" assemblages="" following="" a="" trawl="" ban. ecological="" indicators, 2020,="" 117,="" 106610.=""  ="" 自1970年以来，过度的捕鱼，包括以拖网以及其他方式的捕捞作业，不仅令香港渔业资源枯竭，更破坏了底栖生物的生境。为恢复香港枯竭的渔业资源，特区政府于2012年12月31日颁令永久禁止在本港水域内以拖网方式捕鱼。本研究通过评估稳定同位素以及传统的群落指标，监测香港海洋底栖甲壳类动物群落在禁令实施三年后的复苏迹象。研究结果表明，禁令实施后海洋底栖甲壳类动物的总密度和物种多样性并无显著变化，但是生物量却减少。基于稳定同位素指标，研究发现在所有采样地点的甲壳类动物群落生态位在禁令实施后都有所增加。与此同时，东西部水域中四个采样点的食物链变得更长，其中三个采样点的捕食类甲壳动物群落的平均营养级也显著增加。相反，这两个稳定同位素指标在南部水域的两个采样点都显著下降。="" 本研究通过稳定同位素指标发现了传统的群落指标所无法探究的甲壳类动物群落的初期复苏迹象。这一研究结果表明如果仅用传统的群落指标来评估禁止拖网捕鱼，我们可能会低估这禁令的效力。因此，我们建议将稳定同位素指标与传统的群落指标相结合，以便更全面地评估生态系统在人为干扰以及管理干扰措施下的响应。="" 以上工作与2020年6月发表于ecological="" indicators期刊，香港城市大学博士后陶世如为第一作者，其导师梁美仪教授为通讯作者。="" 参考:="" tao,="" l.s.r.,="" lau,="" d.c.p.,="" perkins,="" m.j.,="" hui,="" t.t.y.,="" yau,="" j.k.c.,="" mak,="" y.k.y.,="" lau,="" e.t.c.,="" dudgeon,="" d., leung,="" k.m.y. (2020). stable-isotope="" based="" trophic="" metrics="" reveal="" early="" recovery="" of="" tropical="" crustacean="" assemblages="" following="" a="" trawl="" ban. ecological="" indicators, 2020,="" 117,="" 106610.="">

参与成员: 陈荔博士 水下视觉监测方法被广泛应用于评估自然环境中的珊瑚礁状况，但是对珊瑚共生体的定量测量在很大程度上仅限于共生生物的光合生理评估。虽然可用于在珊瑚表面进行常规并可重复操作的非侵入式的水下呼吸测量仪器已完成设计，但该设备的实际原位精度和精确度尚未被严格评估。如果这些测量对量化珊瑚代谢的季节和空间模式有帮助，评估则必不可少。我们为此系统开发了特定的实验流程，以调查浅层珊瑚群落和检测其代谢活动（呼吸，光合作用和生物钙化）、昼夜循环以及光合作用-辐照度曲线。对原位和实验室控制环境下的进修的数据分析表明，该呼吸测定系统对珊瑚群落的测量精准，并且在15分钟的培养时间内可以高精度测量温度、氧气含量和酸碱值通量，而同时对珊瑚健康无明显不良影响。此外，虽然在河口影响和沿海海洋环境中的珊瑚的外观或其他健康指标上没有显著差异，但两者的珊瑚钙化率存在明显差异。这表明该系统有可能及早发现边缘不良条件对珊瑚代谢的影响。 耐胁迫的珊瑚物种(如扁脑珊瑚，Platygyra spp)被认为非常适合在边缘珊瑚礁中生存，但是人们对它们短期暴露于异常高温和盐度降低的生理反应仍然知之甚少。通过使用非侵入性技术定量评估了肉质扁脑珊瑚 (Platygyra carnosa) 的健康状况(例如呼吸、光合作用、生物钙化和白化程度)，我们确定了其能量的可塑性和生理极限。尽管这些指标表明它可以在较高的温度(25–32°C)下生存，但其总体能量在温度大于30°C时会严重降低。相反，它很好地适应了低盐度的海水(31–21 psu)，但生物钙化却降低了，表明其能短期适应由降水量和强度增加导致的盐度变化。 我们的发现为气候因素对肉质扁脑珊瑚代谢的影响提供了进一步的认识，从而更好地预测了未来气候变化情景下其健康状况的变化。它的简单操作和对珊瑚生理状态的快速量化使该呼吸计非常适合研究者、监测机构和相关珊瑚保护工作者使用。此外，这些高时空解像度的数据将有可能把局部压力源对珊瑚健康的影响与气候因素带来的广泛变化所产生的影响区分开来。 参考: 1. Dellisanti, W., Tsang, R.H.L., Ang, P., Wu, J.J., Wells, M.L. and Chan, L.L. (2020). A Diver-Portable Respirometry System for in-situ Short-Term Measurements of Coral Metabolic Health and Rates of Calcification. Frontiers in Marine Science, 7, 571451.