研究亮點

參與成員: 何宇鶴博士, 林群聲教授, 梁美儀教授 外科口罩是COVID - 19大流行期間最常用的個人防護設備。由於其在全球範圍內的廣泛使用並存在不當處置，口罩可能會在沿海海洋環境中造成嚴重的微塑膠污染。本研究旨在研究海水中聚丙烯微塑膠的動力學釋放，並評估所釋放的微塑膠對海洋橈足類Tigriopus japonicus的慢性毒性。結果表明，從不當丟棄的外科口罩中釋放的微塑膠可能對沿海海洋生態系統產生長期的多米諾骨牌效應。為了將這種新出現的威脅的風險降至最低，我們認為有必要加強環境管理、政策和執法，以確保妥善處置外科口罩垃圾。 參考: 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.

參與成員: 邱建文教授, Moriaki YASUHARA博士 我們海洋污染國家重點實驗室(SKLMP)的兩位成員，Dr. Moriaki Yasuhara (香港大學生物科學學院與太古海洋研究所(SWIMS))和邱建文教授(香港浸會大學生物系) 於Science Advances合作發表一篇重要研究論文，報導含香港在內的中國大灣區(Greater Bay Area, GBA)內的珊瑚變遷歷史。本研究由太古海洋研究所博士生Mr. Jonathan Cybulski(同時Mr. Cybulski也是一名國家地理探險者)和他的導師David Baker博士主持完成。研究團隊首次調查大灣區珊瑚群落的歷史分佈，通過研究發現過去幾十年大灣區曾發生珊瑚群落嚴重的大範圍衰退和多樣性喪失。他們測量了從香港周邊11個樣點收集的珊瑚化石並建立了大灣區首個珊瑚群落古生態基線。他們通過研究揭示了在受到大量人為干擾前大灣區的珊瑚群落多樣性，包括以下幾個屬：Acropora, Montipora, Turbinaria, Psammacora, Pavona, Hydnophora, Porites, Platygyra, Goniopora and Faviids。最為重要的是，本研究表明歷史珊瑚群落衰退可能與水質污染和近岸開發導致的生境喪失有關。此研究的結果表明漸增的開發項目所導致的水質變差和缺乏適當處理措施是目前對大灣區珊瑚生存最大的威脅。 以上成果發表在于2020年10月發表在Science Advances，第一作者為 Jonathan Cybulski，通訊作者為David M. Baker博士。 參考: 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.

參與成員: 張肇堅博士, 黎鏡波博士 塑料碎片化的研究對於估算微塑料的含量很重要，但對於造成塑料碎片化的生物學原因則尚未被發現。從香港海灘收集的微塑料中，我們發現了一種以前從未被報告過的異常類型碎片。這些碎片約佔所收集的微塑料的6％(顆粒狀、泡沫橡膠、珠狀、碎片狀)，形狀呈三角形，三個側面中的至少兩面是直的，並且類似於透過擠壓形成的切口。我們將這些「被修剪過的三角形碎片」與那些隨機斷裂的三角形碎片通過客觀觀察區分開，通過與其他證據進行比較，我們相信這些「修剪過的碎片」是被大型動物咬碎的子碎片。由於動物主動咬碎通常不被認為是塑料破碎的因素，因此如果假設屬實，對於微塑料的塑料碎片化的建模研究將具有重大意義。 以上工作於2020年4月發表在期刊 Marine Pollution Bulletin，第一作者為 Po, B.H.K.，通訊作者為香港城市大學黎鏡波博士。 參考: 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.

參與成員: 梁美儀教授 放置12個月後實驗磚塊（光滑、2.5 cm坑紋、5.0 cm坑紋）上的平均游動物種豐富度（即物種數量），a) 樂安排地區 b) 深水角地區。控制組海堤和天然區域的現場調查結果作為參照。 近期多項研究表明，改變人工海堤表面異質性可以增加生境的複雜性，進而增加可利用生境，提高物種的豐富度和數量。我們測試了不同異質性條件(模擬傳統海堤的光滑磚塊與存在2.5cm或5.0cm坑紋的磚塊)及是否播種本地石蠔(僧帽牡蠣 Saccostrea cuccullata )條件下的複雜磚塊對於潮間帶物種豐富度和數量的影響。該實驗在香港兩處直立式海堤上進行，磚塊被固定在海堤的中潮區部位12個月。結果顯示，有坑紋的磚塊比光滑磚塊具有更高的固著底上生物的物種豐富度和覆蓋度；播種了僧帽牡蠣的磚塊也能促進該物種的自然增殖。我們的研究可以證明，使用生態工程增加生境複雜性可以有效增加海堤上的潮間帶海洋生物多樣性。 參考: 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.

參與成員:  梁美儀教授 香港六個採樣水域中的捕食類甲殼動物群落的平均營養級 (2012 vs. 2015)。年份間的顯著差異用星號表示：** p<0.01 和="" ***=""><0.001。採樣水域的縮寫：吐露港內部水域(ei)、吐露港外部水域(eo)、東南水域(se)、南丫島附近水域(sl)、近珠江口西面水域(wi)以及遠珠江口西面水域  ="" 自1970年以來，過度的捕魚，包括以拖網以及其他方式的捕撈作業，不僅令香港漁業資源枯竭，更破壞了底棲生物的生境。為恢復香港枯竭的漁業資源，特區政府於2012年12月31日頒令永久禁止在本港水域內以拖網方式捕魚。本研究通過評估穩定同位素以及傳統的群落指標，監測香港海洋底棲甲殼類動物群落在禁令實施三年後的復甦跡象。研究結果表明，禁令實施後海洋底棲甲殼類動物的總密度和物種多樣性並無顯著變化，但是生物量卻減少。基於穩定同位素指標，研究發現在所有採樣地點的甲殼類動物群落生態位在禁令實施後都有所增加。與此同時，東西部水域中四個採樣點的食物鏈變得更長，其中三個採樣點的捕食類甲殼動物群落的平均營養級也顯著增加。相反，這兩個穩定同位素指標在南部水域的兩個採樣點都顯著下降。="" 本研究通過穩定同位素指標發現了傳統的群落指標所無法探究的甲殼類動物群落的初期復甦跡象。這一研究結果表明如果僅用傳統的群落指標來評估禁止拖網捕魚，我們可能會低估這禁令的效力。因此，我們建議將穩定同位素指標與傳統的群落指標相結合，以便更全面地評估生態系統在人為干擾以及管理干擾措施下的響應。="" 以上工作與2020年6月發表於ecological="" indicators期刊，香港城市大學博士後陶世如為第一作者，其導師梁美儀教授為通訊作者。=""  ="" 參考:="" 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年以來，過度的捕魚，包括以拖網以及其他方式的捕撈作業，不僅令香港漁業資源枯竭，更破壞了底棲生物的生境。為恢復香港枯竭的漁業資源，特區政府於2012年12月31日頒令永久禁止在本港水域內以拖網方式捕魚。本研究通過評估穩定同位素以及傳統的群落指標，監測香港海洋底棲甲殼類動物群落在禁令實施三年後的復甦跡象。研究結果表明，禁令實施後海洋底棲甲殼類動物的總密度和物種多樣性並無顯著變化，但是生物量卻減少。基於穩定同位素指標，研究發現在所有採樣地點的甲殼類動物群落生態位在禁令實施後都有所增加。與此同時，東西部水域中四個採樣點的食物鏈變得更長，其中三個採樣點的捕食類甲殼動物群落的平均營養級也顯著增加。相反，這兩個穩定同位素指標在南部水域的兩個採樣點都顯著下降。="" 本研究通過穩定同位素指標發現了傳統的群落指標所無法探究的甲殼類動物群落的初期復甦跡象。這一研究結果表明如果僅用傳統的群落指標來評估禁止拖網捕魚，我們可能會低估這禁令的效力。因此，我們建議將穩定同位素指標與傳統的群落指標相結合，以便更全面地評估生態系統在人為干擾以及管理干擾措施下的響應。="" 以上工作與2020年6月發表於ecological="" indicators期刊，香港城市大學博士後陶世如為第一作者，其導師梁美儀教授為通訊作者。=""  ="" 參考:="" 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,="">

參與成員: 陳荔博士 水下視覺監測方法被廣泛應用於評估自然環境中的珊瑚礁狀況，但是對珊瑚共生體的定量測量在很大程度上僅限於共生生物的光合生理評估。雖然可用於在珊瑚表面進行常規並可重複操作的非侵入式的水下呼吸測量儀器已完成設計，但該設備的實際原位精度和精確度尚未被嚴格評估。如果這些測量對量化珊瑚代謝的季節和空間模式有幫助，評估則必不可少。我們為此系統開發了特定的實驗流程，以調查淺層珊瑚群落和檢測其代謝活動（呼吸，光合作用和生物鈣化）、晝夜循環以及光合作用-輻照度曲線。對原位和實驗室控制環境下的進修的數據分析表明，該呼吸測定係統對珊瑚群落的測量精準，並且在15分鐘的培養時間內可以高精度測量溫度、氧氣含量和酸鹼值通量，而同時對珊瑚健康無明顯不良影響。此外，雖然在河口影響和沿海海洋環境中的珊瑚的外觀或其他健康指標上沒有顯著差異，但兩者的珊瑚鈣化率存在明顯差異。這表明該系統有可能及早發現邊緣不良條件對珊瑚代謝的影響。 耐脅迫的珊瑚物種(如扁腦珊瑚，Platygyra spp)被認為非常適合在邊緣珊瑚礁中生存，但是人們對它們短期暴露於異常高溫和鹽度降低的生理反應仍然知之甚少。通過使用非侵入性技術定量評估了肉質扁腦珊瑚 (Platygyra carnosa) 的健康狀況(例如呼吸、光合作用、生物鈣化和白化程度)，我們確定了其能量的可塑性和生理極限。儘管這些指標表明它可以在較高的溫度(25–32°C)下生存，但其總體能量在溫度大於30°C時會嚴重降低。相反，它很好地適應了低鹽度的海水(31–21 psu)，但生物鈣化卻降低了，表明其能短期適應由降水量和強度增加導致的鹽度變化。 我們的發現為氣候因素對肉質扁腦珊瑚代謝的影響提供了進一步的認識，從而更好地預測了未來氣候變化情景下其健康狀況的變化。它的簡單操作和對珊瑚生理狀態的快速量化使該呼吸計非常適合研究者、監測機構和相關珊瑚保護工作者使用。此外，這些高時空解像度的數據將有可能把局部壓力源對珊瑚健康的影響與氣候因素帶來的廣泛變化所產生的影響區分開來。 參考: 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.