海洋资源是海洋环境中可以被人类利用的物质、能量以及空间，包括生物、矿产、海水、空间资源及海洋能源。人类对海洋资源的调查、开发和利用是从近岸到远岸，再至深海。随着人们对海洋资源环境重要性认知程度的加深，海洋环境调查和影响评价成为提高海洋资源开发利用价值、维护海洋环境功能的重要方式。

环境基线值指研究区环境参数的当前水平值，即环境现状值，它是环境影响评价工作中最基础的内容。环境基线调查需要记录包括物理海洋学、化学海洋学、地质地貌、生物群落等方面信息。其中，生物基线调查的主要内容包括：采集原生动物及后生动物群落数据——巨型动物、大型动物、小型底栖动物、微生物群落、底栖鱼类和食腐动物以及与资源直接相关的生物区系的数据；记录观察到的海洋哺乳动物，近水面大型动物和鸟群；记录和描述沉积物的生物扰动活动和混合状况；摄影记录手段建立图像背景资料档案；等等。

近期，自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局首次依靠自身力量完成了西太平洋工区的生物和环境调查外业工作，采集了浮游生物、底栖生物、微生物样品，并利用海底摄像记录大型底栖动物与底质环境的图像资料，为建立深海环境基线打下了基础。

合理的技术路线和科学的技术方法是航次任务顺利完成的重要保证。下面，我们来围观本航次生物与环境调查过程与方法。

浮游生物调查取样

浮游生物是指生活在水中缺乏有效移动能力的漂流生物，分为浮游植物和浮游动物。它们体型细小，大多肉眼不可见，且其游动速度往往比它自身所在的洋流流速慢很多，因此它们常常“随波逐流”。浮游生物种类和数量繁多，且时空变化明显，是水域中其他生物生产力的基础。浮游生物调查研究有重要的科学价值，它们有的可以作为海流指示种，有的具有富集放射性同位素的能力并可以作为污染的指示种，硅藻、有孔虫和翼足类等死后沉积在海底，成为海洋底质重要组分，能助力古海洋环境研究。

我们使用深水浮游生物拖网（图1）来获取大洋浮游植物（藻类）、小型浮游动物和大中型浮游动物样品。

图1 深水型浮游生物拖网

采样之前，需要准备3个润洗好的广口瓶，记号笔分别标记大、中、小和站位号，对应收集浮游生物拖网中的样品，同时备好甲醛溶液、镊子，手套等工具。每次下网前检查三个网的网具是否破损，网底管是否处于闭口状态（图2）。

样品采集时，拖网的落网和起网保持匀速和慢速，速度0.5m/s左右，钢丝绳倾角不得大于45°，直到拖网设备出水。使用水泵抽海水，从凌空的网外侧自上而下冲洗，使粘网的标本集中于网底管，确保网中样品全部收入样品瓶，采集的样品使用中性的甲醛溶液固定，最后将样品放入阴凉避光的样品库保存。

图2 浮游生物拖网采样

底栖生物调查取样

海洋底栖生物是指栖息于海洋基底表面或沉积物中的生物。它们多为无脊椎动物，也包括以绿藻、褐藻、红藻等为主的典型植物。按生活方式，底栖动物有固着、附着、穴居、爬行、游泳、共栖、共生及寄生等多种类型，其种类多样性极其复杂，分布范围从潮间带直至万米水深的深海底。按体型大小，底栖动物可分为大型、小型和微型底栖动物。底栖生物分别处于不同的营养层次，并且与底质环境之间存在耦合关系，因此，阐明底栖生物的数量变动规律及其与本底环境、资源间的联系，对海洋环境调查研究有重要意义。

本航次底栖生物调查对象以底栖动物为主。按体型大小，调查对象分为大型底栖、小型底栖和微生物。大型底栖和小型底栖（以能否通过0.5mm孔径的筛划分）调查工具包括箱式采样器、定量框、样品筛、PC管等。

采样之前，准备好硅胶软管、3个广口瓶、定量框、量杯、PC管、铲子等工具，样品筛的最上和最下层孔径没有要求，可以选择粗孔径的网筛，中间三层由上至下按孔径从大到小的顺序排放。

底栖生物调查可以使用底拖网和箱式采样器等方式，本航次以箱式采样为主。箱式采样器出水、去上覆水后，观察沉积物的表层有无大型生物体，若有可用自封袋留存，拍照记录样品位置和站位名称；挑选未扰动或扰动少的地方，将备好的定量框和PC管插入箱式采样器中；待箱式采样器中的泥样脱离箱体，拍照并记录；取出插管，处理后两头加管堵，贴好标签根据实验目的置于普通冰箱冷藏或冷冻保存，待检测小型底栖生物；取出定量框并进行过筛处理，过筛时顶层可以加盖一层筛子防止冲水时水泥溅出，同时也防止高压水枪直接冲破样品，最底部垫一层筛子，有利于泥水尽快排空；过筛后将筛子上的剩存物分别装到样品袋，处理后置于普通冰箱保存，待检测大型底栖生物（图3）。

图3 底栖生物调查取样

微生物调查取样

海洋微生物是来自海洋环境，可在寡营养、极端环境（低温、高压、高盐等）下长期存活并能持续繁殖的微生物，主要包括真核微生物（真菌、藻类和原虫）、原核微生物（海洋细菌、海洋放线菌和海洋蓝细菌等）和无细胞生物（病毒）。海洋微生物在生物地化循环中起非常重要的作用。深海微生物由于长期处在极端环境条件，使之形成了特殊的生物结构、基因类型和代谢产物，是重要的深海生物资源，也是深海环境基线调查的内容之一。

本航次微生物调查内容为：水体/沉积物样品中的微生物群落多样性组成及空间分布特征等。调查工具包括箱式采样器、活塞重力采样器、无菌袋、无菌注射器、无菌瓶、去离子水、缓冲液、液氮等。

箱式取样器出水后，用软管和无菌广口瓶收集上覆水，立即冷藏和沉淀；用润洗过的花泥铲或不锈钢勺刮取表泥（未扰动，水平方向不紧挨着插管和箱式壁）装入无菌袋，由于微生物样品对光照和温度变化十分敏感，为了防止其降解，现场处理完成后可将其置于超低温冰箱（-80℃）保存；将事先冷藏的上覆水样品取出，润洗所有过滤工具，包括空瓶、镊子、滤膜夹等器具(膜除外)；滤膜夹装膜并过滤，过滤过程需注意水要从膜具的中孔流出，且螺纹口处不漏水。过完膜后，用镊子将圆形滤膜折成小扇形过液氮，置于EP管中超低温保存（图4）；重力柱的上覆水/泥样品以类似的方式处理。

图4 微生物调查取样

海底摄像影像资料采集

如果你认为4000米水深以下的海底是一望无边的黑暗和寂静，那你就错了。利用海底摄像系统，我们能揭开海底原貌的神秘面纱。淡定摇尾的鱼、落荒而逃的芒虾、看似不动的蛇尾、海参和海葵、固着海底的海绵、一张一弛的头足类......在镜头下一览无遗。

本航次海底摄像调查内容为：记录底质环境状况；记录大型生物多样性。深海高清摄像系统主要由甲板单元、水下拖体及光电复合缆组成，可满足最大摄像作业深度为6000米。

通过海底摄像可以现场记录底质环境状况；现场记录摄像大型底栖生物出现的时间、数量、种类（图5，图片依次为芒虾、蛇尾、海参、鱼类、海葵、海绵、快速游动的头足类）；根据班报记录情况统计底质环境状况和底栖生物多样性。

图5 深海大型底栖生物影像

初步认识

本次调查收获满满，所获浮游生物样品肉眼可见桡足类、端足类（钩虾）、水母、浮游幼体等浮游动物；大型底栖生物样品肉眼可见生物栖管、海绵骨针；微生物样品从上覆水过滤和表层泥样中提取，需进一步实验室检测分析其群落结构和多样性；海底摄像拍摄到的生物超过200个，主要生物类型有：海绵、蛇尾、鱼类、虾类、海参、头足类、海葵等。

当前，服务支撑海洋生态环境保护，实现海洋资源绿色勘探是自然资源统一管理的重要内容。新时代新职责赋予海洋调查研究工作新使命，也要求基层海洋工作者不断学习和参与实践，丰富原有知识体系，跨学科交流和融会贯通，才能提高履职尽责能力，适应职能转型的新要求。

近期，由自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心程龙教授级高级工程师带领的研究团队，在早三叠世（约2亿4千8百万年前）南漳-远安动物群中首次发现了与现生鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物。鸭嘴兽是最原始的哺乳动物之一，最早出现在2500万年前，现今仅生活在澳大利亚。鸭嘴兽不是通过眼睛而是通过独特的柔软嘴壳在昏暗的环境中寻找猎物。程龙等发现的两件海生爬行动物卡洛董氏扇桨龙（Eretmorhipis carrolldongi）头骨关键特征与鸭嘴兽极为相似，说明卡洛董氏扇桨龙应该具有与鸭嘴兽相似的捕食方式，可能在黄昏或者夜间捕食虾类或者其它软体动物。这是最早的四足动物盲感应（非视觉探测）捕食方式的化石记录。这一新捕食方式在南漳-远安动物群中的发现，说明海生肉食动物在早三叠世末期已经具有与现代海洋相媲美的生态多样性，暗示了二叠纪末生物大灭绝之后的海洋生态系统在早三叠世末期已经恢复，而不是传统观点认为的延迟到中三叠世中期。这一重大发现在《自然》杂志的子刊《科学报告》上发表，美国生命科学网随后进行了跟踪报道。

早三叠世南漳-远安动物群为全球最早的海生爬行动物群落之一。早三叠世时期是二叠纪末生物大灭绝之后生物复苏的关键时期，也是爬行动物向海洋辐射的起始时期，处于浅海环境的南漳-远安动物群是揭示早三叠世生物海洋生物复苏和海生爬行动物起源与演化的关键窗口。近年来，武汉地调中心南漳-远安动物群研究团队通过野外调查和化石发掘，发现了大量保存完整的珍稀海生爬行动物化石，其中包括7个新属种。上述最古老的鸭嘴兽式捕食方式是其中成果之一。

近日，由自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心主办的“南漳-远安动物群研究与保护利用现场交流会”在湖北省南漳县成功召开。会上，中国地质调查局古生物与生命-环境协同演化重点实验室首个野外研究基地正式揭牌。国家古生物化石专家委员会办公室专职副主任王丽霞出席会议。 

会议介绍了开展“南漳-远安动物群”研究的科学意义、工作进展、取得的重要成果以及野外研究基地的有关情况。王丽霞表示中国地质调查局古生物与生命-环境协同演化重点实验室野外研究基地，是科研单位和地方政府在古生物化石研究与保护利用方面开展合作的成功案例，值得推广，并希望野外研究基地充分发挥古生物化石资源保护和科普宣传作用。

武汉地调中心负责人指出，将发挥武汉地调中心基础地质研究特别是地层古生物学科优势，继续支持开展“南漳-远安动物群”研究与化石保护利用工作。

湖北省南漳县人民政府有关领导对武汉地调中心“南漳-远安动物群”研究团队，在南漳县古生物化石研究与保护利用、野外研究基地建立等工作中付出的努力、取得的成果表示祝贺和衷心感谢。

湖北省南漳和远安两县交界地区产出大量保存完整的早三叠世海生爬行动物化石，代表了全球最早的海生爬行动物群落，被命名为“南漳-远安动物群”。该动物群对研究爬行动物水生适应辐射和早三叠世生物复苏具有重大科学意义，成为首批获得批准的国家重点保护古生物化石集中产地。“南漳-远安动物群”是中国地质调查局古生物与生命-环境协同演化重点实验室重要研究内容之一，野外研究基地的成立，将有力促进古生物与生命-环境协同演化重点实验室发展和国家重点保护古生物化石集中产地建设。

与会代表还考察了野外研究基地内有关地质剖面和“南漳-远安动物群”化石野外展示厅。湖北省地质学会地层古生物与构造地质专业委员会委员、湖北省南漳县和远安县国家重点保护古生物化石集中产地有关领导和代表参加了会议。

 考察“南漳-远安动物群”化石产地

   “南漳-远安动物群”化石野外展示厅

中国网讯（记者韩林） 澳大利亚独有的奇特动物鸭嘴兽，是地球上最原始的哺乳动物之一。有关其产生年代和进化历史，仍有一些待解之谜。近日，自然资源部中国地质调查局在对我国湖北南漳-远安动物群的深入研究中，首次发现了生活在距今约2亿4千8百万年、与现生鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物化石。业内专家认为，这一发现对于研究现代海洋生态系统形成过程具有重要意义。

本次发现的远古生物化石共有2个，都是生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙，距离现在大约2亿4千8百万年，它们的头部与我们现在所看到的鸭嘴兽极为相似。这是鸭嘴兽式捕食方式在爬行动物中的首次发现，不仅将盲感应捕食方式的出现提前至早三叠世2.48亿年前，还为生物与环境协同演化提供了典型例证。

生命在距今约2.5亿年前的二叠纪末期遭遇重创，发生了地球生命史上最大的灭绝事件，约90%的物种遭到毁灭性打击，其中96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。传统的观点认为，直到中三叠世（约2.42亿年前），海洋生态系统才完全恢复。南漳-远安动物群化石分布在湖北省南漳县和远安县两县交界地区，地质时代距今约2.48亿年的早三叠世末期，为全球最早的海生爬行动物群落之一。新发现的盲感应捕食方式，为二叠纪末生物大灭绝之后的海洋生态系统全面恢复提前至2.48亿年前提供了新的证据。

在此之前，湖北鳄、鱼龙和始鳍龙等多种海生爬行动物化石相继在该地区发现，这一全球最早的海生爬行动物群落的面貌，在古生物专家的努力下逐步展现在世人面前。这些化石是早三叠世生态复苏的亲历者和见证者，是人类了解史前爬行动物在海洋中繁衍生息的珍贵标本，也是进一步了解地球板块运动、生态系统演化历史的重要依据。

生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙的生活模拟图

图为卡洛董氏扇桨龙化石照片及素描图。资料图片

本报北京2月18日电 （记者常钦）近日，自然资源部中国地质调查局在对湖北南漳—远安动物群的深入研究中，首次发现了与现生鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物化石，这一发现对于研究现代海洋生态系统形成过程具有重要意义。

南漳—远安动物群化石分布在湖北省南漳县和远安县两县交界地区，是全球最早的海生爬行动物群落之一。本次发现的两个远古生物化石，都是生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙，距离现在大约2.48亿年，它们的头部与我们现在所看到的鸭嘴兽极为相似。这是鸭嘴兽式捕食方式在爬行动物中的首次发现，不仅将盲感应捕食方式的出现提前至早三叠世2.48亿年前，还为生物与环境协同演化提供了典型例证。

《 人民日报 》（ 2019年02月19日 12 版）