秋季南黄海表层海水中溶解氨基酸的分布与组成研究

用高效液相色谱法对2010年9月南黄海33个站位表层海水中总水解氨基酸(THAA)、溶解游离氨基酸(DFAA)、溶解结合氨基酸(DCAA)的分布、组成以及它们与环境因子的相关性进行了研究。结果表明:THAA平均浓度为2.08μmol/L,DFAA平均浓度为0.39μmol/L,DCAA平均浓度为1.69μmol/L。THAA浓度的分布大致呈近岸高、远岸低的特点;DFAA分布的规律性较差,在东部海域(中心约在35°N,123°E)出现高值。相关性分析显示溶解氨基酸与叶绿素a(Chl-a)、溶解无机氮(DIN)、细菌丰度、温度和盐度之间均无显著相关性。THAA中含量较高的个体氨基酸为丝氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸和丙氨酸,总和占70.59%。DFAA、DCAA中的主要成分与THAA基本相同。THAA中个体氨基酸的组成以34°N为界分为南北2个海区呈现明显的区域性特点。     

秋季东海溶解态和颗粒态氨基酸的组成与分布

本文对2012年秋季中国东海31个站位的海水样品中溶解态氨基酸(THAA)和颗粒态氨基酸(PAA)的组成与分布进行了研究。结果表明:表层海水中溶解游离氨基酸(DFAA)的平均浓度为(0.12±0.04)μmol/L(0.06—0.19μmol/L),溶解结合氨基酸(DCAA)的平均浓度为(0.61±0.51)μmol/L(0.15—1.79μmol/L),PAA的平均浓度为(0.11±0.06)μmol/L(0.02—0.27μmol/L)。THAA的水平分布特点大致为近岸高、远岸低;PAA的水平分布特点是近岸海域向远海海域分布呈现逐渐减小的趋势。THAA的垂直分布特点是由表层向底层逐渐降低。DCAA、PAA与chl a有很好的相关性,而DFAA与chl a的相关性不明显。东海表层海水中THAA的主要组分是天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸及丙氨酸,PAA的主要组分是天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸及亮氨酸。在表层海水中氨基酸是作为一个整体而对海洋生物地球化学过程产生影响的。     

秋季东海溶解态和颗粒态氨基酸的分布与组成*

本文对2012年秋季中国东海31个站位的海水样品中溶解态氨基酸（THAA）和颗粒态氨基酸（PAA）的分布与组成进行了研究。结果表明：表层海水中溶解游离氨基酸(DFAA)的平均浓度为0.12±0.04 μmol/L (0.06~0.19 μmol/L),溶解结合氨基酸(DCAA)的平均浓度为0.61±0.51 μmol/L (0.15~1.79 μmol/L),PAA的平均浓度为0.11±0.06 μmol/L (0.02~0.27 μmol/L)。THAA的水平分布特点大致为近岸高、远岸低;PAA的水平分布特点是近岸海域向远海海域分布呈现逐渐减小的趋势。THAA的垂直分布特点是由表层向底层逐渐降低。DCAA、PAA与Chl-a有很好的相关性,而DFAA与Chl-a的相关性不明显。东海表层海水中THAA的主要组分是天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸及丙氨酸,PAA的主要组分是天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸及亮氨酸。在表层海水中氨基酸是作为一个整体而对海洋生物地球化学过程产生影响的。     

大亚湾海域溶解游离氨基酸及其与环境的关系

对大亚湾海域溶解游离氨基酸(DFAA)的分布特征及其影响因素进行了研究。现场采样调查分别于1995年5月、11月和2000年4月进行。结果表明 :(1)大亚湾海域DFAA的含量较高 ,在0.69～4.73μmol/L之间 ,平均2.16±0.87μmol/L,可能主要源于较为旺盛的生物活动 ;(2)DFAA含量在海域的平面分布变化较大 ,垂直分布和季节及年变化不明显 ;(3)DFAA与海水中的DOC呈正相关、与叶绿素呈负相关关系 ,与TIN的相关性则呈季节变化 ,生物效应可能是影响该海域DFAA含量的主要因素。     

秦皇岛近海褐潮高发区浮游植物的碱性磷酸酶活性分析

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)是浮游植物在磷胁迫状态下表达的一种水解有机磷源的胞外酶,可用于指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究于2013年7月,对秦皇岛近海抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)褐潮发生期间浮游植物的碱性磷酸酶活性(AP activity,APA)进行研究,结合其他理化参数,分析藻华发生时浮游植物的磷营养状态及其对海水中磷源的水解与利用情况。结果表明,褐潮发生时,抑食金球藻细胞密度高达108个/L,溶解有机磷(Dissolved organic phosphorus,DOP)成为浮游植物生长利用的主要磷源。抑食金球藻的细胞密度受到海水中NO3–、DOP、溶解无机磷(Dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度等的显著影响。浮游植物大量表达AP水解DOP,平均APA高达217.72 nmol/(μg·h)±90.86 nmol/(μg·h)(350.44 nmol/(L·h)±130.57 nmol/(L·h)),且APA随浮游植物生物量增大而显著增加。该结果表明抑食金球藻褐潮发生时,海区遭受严峻的磷胁迫甚至限制。磷源,尤其是有机磷源的可利用性可能在秦皇岛海区抑食金球藻褐潮的发生和维持中起关键作用。     

春季北黄海表层海水中溶解游离氨基酸的分布与组成研究

于2007年4月用高效液相色谱法分析北黄海42个站位表层海水中溶解游离氨基酸(DFAA)浓度的分布特征及组成。本次调查还分析了Chl a的浓度分布以及DFAA与Chl a之间的关系。结果表明:北黄海表层海水中DFAA浓度的变化范围为0.19～1.15μmol·L~(-1),平均浓度为(0.52±0.24)μmol·L~(-1);Chl a的浓度变化范围为0.24～4.76μg·L~(-1),平均值为(1.02±0.81)μg·L~(-1)。总体看来含量最多的个体氨基酸分别为丝氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸,它们占DFAA含量的70.7%;而在高Chl a浓度与低Chl a浓度站位间DFAA的组成存在较大差异。本次调查发现DFAA与Chl a浓度间存在一定的相关性(R=0.344,n=42,P0.05)。     

小球藻与褐潮原因种-抑食金球藻间的相互作用研究

近年来渤海海域频繁暴发以抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)为主的褐潮对海水贝类养殖造成巨大的危害。筛选出既能强烈抑制抑食金球藻生长又可为养殖微环境中贝类提供饵料的微藻,并将其浓缩液缓释于贝类养殖的微环境中,将对降低褐潮的危害,提高养殖经济效益具有非常重要的实际应用价值。本实验以小球藻(Chlorella vulgaris)和抑食金球藻为实验材料,采用荧光定量PCR技术监测抑食金球藻的细胞密度,研究了抑食金球藻在单培养体系中的生长情况、与小球藻共培养时两种微藻生长情况的变化以及小球藻培养滤液对其生长和叶绿素荧光参数的影响。研究结果表明:(1)在单培养体系中,抑食金球藻的生长曲线可用逻辑斯谛增长模型拟合,随着起始密度的增加,环境容量(K)逐渐减小;而抑食金球藻的种群瞬间增长率(r)、进入拐点时间及稳定期细胞密度均较为接近;(2)当小球藻与抑食金球藻以不同起始密度比共同培养时,抑食金球藻的生长均受到了显著地抑制(P0.05),且随着小球藻比例的升高抑制作用加强;(3)滤液培养实验发现,≥10m L小球藻培养滤液的加入可对抑食金球藻的生长和叶绿素荧光参数产生显著的影响(P0.05),生长速度减缓或滞长,叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPSⅡ、alpha的值降低,Ik的值增加,PSⅡ受到损害,随着滤液加入量的增加,损害程度加深,并且不可恢复。     

西北太平洋低纬度区域海水中溶解氨基酸的分布及组成研究

本文对2018年秋季西北太平洋低纬度区域上层海洋(5~200 m)中溶解氨基酸(THAA)的分布和组成进行了研究。结果表明,该海域表层海水中THAA的浓度范围为0.40~0.97μmol/L,平均浓度为0.58±0.14μmol/L;5~200m垂直断面上THAA的平均浓度为0.59±0.16μmol/L,范围为0.30~1.05μmol/L。调查海域内THAA浓度明显低于中国近海,在5~200m内的垂直分布基本表现出随深度增加而增加的趋势。将表层和垂直水体中的THAA分别与DOC、Chla等环境因子进行相关性分析,结果显示均无显著相关性。西北太平洋低纬度区域海水中的优势氨基酸是天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)和丙氨酸(Ala)。基于氨基酸的碳归一化产率(THAA-C%)、降解因子(DI)值,表明该海域表层海水中的有机质降解程度较高,且随深度的增加而降低。     

小角刺藻生长过程中溶解游离氨基酸含量在海水中的变化

于1986年12月-1987年2月在温度为25±1℃下培养小角刺藻，以HPLC法测定该藻在培养过程中海水的溶解游离氨基酸（DFAA）含量变化。结果表明，小角刺藻不仅是海水中DFAA的主要生产者，而且也是DFAA的消耗者。小角刺藻不仅在缺乏硝酸盐的时候要吸收DFAA，即使在硝酸盐充足的情况下也会吸收。在小角刺藻的生长初期，水体中DFAA的含量迅速降低，而在后期却又大大增高。在小角刺藻的不同生长阶段，水体中DFAA的组成也不同。这些都可以说明海洋中DFAA的含量、组成和地区分布是密切地同浮游植物群落的繁殖消亡过程相关联的。     

三种常见原生动物对褐潮藻种抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)的摄食

微型浮游动物在抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)引发褐潮时表现的摄食压力可潜在控制褐潮的爆发和消亡。本研究就三种海洋常见原生动物——海洋尖尾藻(Oxyrrhis marina)、海洋尾丝虫(Uronema marinum)和扇形游仆虫(Euplotes vannus)——对单种饵料及混合饵料中抑食金球藻中国株的摄食进行了研究。单种抑食金球藻指数期细胞喂食的三种原生动物的生长率和摄食率呈现米氏方程变化趋势。比较三种原生动物摄食抑食金球藻的最大摄食率, 发现其随动物粒径的增大而增大, 但仅为摄食球等鞭金藻(Isochrysis galbana)的30%~59%。海洋尖尾藻和海洋尾丝虫的最大生长率(μ_max)与饵料种类无关, 扇形游仆虫摄食抑食金球藻时的μ_max值小于摄食球等鞭金藻的个体。海洋尖尾藻、海洋尾丝虫和扇形游仆虫摄食抑食金球藻时的毛生长率(gross growth efficiency, GGE)分别为65.8%、35.2%和49.1%。三种原生动物摄食抑食金球藻指数期细胞和球等鞭金藻以不同比例混合的饵料时表现出对抑食金球藻的选择倾向; 在含有抑食金球藻稳定期细胞的混合饵料喂食的情况下, 三种原生动物避食抑食金球藻或不表现明显摄食倾向性。抑食金球藻释放胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)的测定结果显示, 细胞从指数期生长至稳定期释放出的EPS的水平显著上升(P<0.05), 可能与原生动物对不同生长期藻细胞具有不同选择偏好有关。     

悬浮液中硫酸根对改性粘土去除藻华生物效率的影响

本文研究了改性粘土悬浮液中硫酸根对其去除藻华生物效率的影响,通过Zeta电位、沉降速率和粒径分布等分析了改性粘土对藻华生物的去除效率,探讨了硫酸根与改性粘土的作用机制。结果显示:改性粘土对抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)的去除效率随悬浮液中硫酸根浓度的增加呈现先降低后升高的趋势,改性湖北土和改性江苏土对抑食金球藻去除率较低时(40%)的硫酸根浓度分别为6.46×10–3—2.42×10–1mol/L和6.46×10–3—2.42×10–2mol/L;改性粘土颗粒的Zeta电位随着硫酸根浓度的增加而降低,然后保持相对稳定;悬浮液中改性粘土颗粒的沉降速率和中值粒径D50呈现先增加后降低的趋势,对于改性江苏土,在硫酸根浓度为2.42×10–2mol/L时颗粒的沉降速率最大。综上所述,悬浮液中硫酸根主要通过降低粘土颗粒表面电荷密度、桥联改性粘土组分和影响粘土颗粒分散性等作用影响改性粘土对藻华生物的去除效率。     

营养盐浓度变动对菊花江蓠和细基江蓠繁枝变型生长、生化组成及生理的影响研究

在实验室条件下,对比研究了营养盐浓度变化对菊花江蓠(Gracilaria lichenoides)和细基江蓠繁枝变型(G.te-nuistipitata var. liui)的生长、生化组成和生理的影响。结果表明,不同的营养盐浓度变动对2种江蓠的生长、藻体藻红素、叶绿素a、总碳、总氮含量、硝酸还原酶以及过氧化氢酶活性影响有所不同。菊花江蓠生长在中等浓度(45μmol/L)的营养盐条件下最佳,而细基江蓠繁枝变型的生长反应则依前期环境中营养盐水平不同而有所差异。总体上看,当营养盐浓度由3μmol/L变动为45和150μmol/L时,2种江蓠藻体藻红素、叶绿素a、总碳和总氮含量以及硝酸还原酶的活性均有所提高;而当营养盐浓度由45和150μmol/L变动为3μmol/L时,2种江蓠藻体的上述指标则有所下降。营养盐浓度45和150μmol/L的相互变动对2种江蓠硝酸还原酶的活性影响不大。随着无机氮浓度的逐渐增加,过氧化氢酶的活性呈现显著下降的趋势。当营养盐浓度由3μmol/L向150μmol/L变动时,2种江蓠过氧化氢酶活性显著下降;而营养盐浓度由150μmol/L向3μmol/L变动时,过氧化氢酶活性则有所增强。综合比较表明,细基江蓠繁枝变型更容易受环境中营养盐浓度变动的影响,对环境中营养盐浓度变动的适应能力可能要低于菊花江蓠。     

日本虎斑猛水蚤在抑食金球藻中存活、发育和繁殖的实验研究

抑食金球藻(Aureococus anophagefferens)可以形成褐潮, 并对贝类、浮游动物等多种生物均能造成不利影响。为进一步探究抑食金球藻对浮游动物的影响, 本文以日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)为实验生物, 研究抑食金球藻对日本虎斑猛水蚤摄食、存活、生长发育以及繁殖的影响。日本虎斑猛水蚤具有易于在实验室培养、生长周期短、雌雄异体等优点, 是海洋毒性污染物检测的模式生物。实验利用高效液相色谱分析方法, 在日本虎斑猛水蚤体内色素中检测到了抑食金球藻的特征色素19’-丁酰氧基岩藻黄素(But-fuco), 表明日本虎斑猛水蚤能够摄食抑食金球藻。当微藻生物量(相对碳含量)分别同为0.7 μg/mL和7.2 μg/mL时, 在抑食金球藻中无节幼体发育至桡足幼体及成体的存活率均高于以青岛大扁藻为饵料的对照组, 但无显著差异, 并且在前者中无节幼体的发育时间显著低于后者, 12 d内雌体的产卵次数与产卵量显著高于后者。结果表明, 日本虎斑猛水蚤在抑食金球藻中能进行正常的生命活动, 并且是首次报导的一种能够在抑食金球藻中正常摄食、生存、生长发育和繁殖的浮游动物。因此, 当褐潮发生时, 由于贝类幼体等生物会受到显著的不利影响, 日本虎斑猛水蚤等抗性较强的生物可能会成为优势种, 从而会影响浮游动物群落结构的组成, 进而可能会使整个海洋生态系统发生变化。本研究有助于全面了解褐潮对海洋生态系统的影响。     

氮浓度对盐生杜氏藻和纤细角毛藻叶绿素荧光特性及生长的影响

在温度为(23±1)℃,盐度为31,光照强度为5000lx的条件下,用含有不同氮浓度(0μmol/L,55μmol/L,440μmol/L,880μmol/L,1760μmol/L,7040μmol/L)的培养基对中国海洋大学微藻种质库保存的盐生杜氏藻(Dunaliella salina)和纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)进行培养,研究两种微藻在一次性培养过程中,不同氮浓度对其PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、叶绿素含量以及细胞密度的影响。单因子方差分析结果表明,氮浓度对两种微藻的光合作用及生长均有显著影响(P<0.05)。两种微藻的Fv/Fm比值、叶绿素含量以及细胞密度均随着起始氮浓度的增加而增加,在1760μM时达到最大值,其后随着起始氮浓度的增加,上述指标反而下降。多重比较结果表明,盐藻和纤细角毛藻进行光合作用和生长的最适氮浓度都为1760μmol/L。。     

不同温度下抑食金球藻、中肋骨条藻和海洋卡盾藻间的相互作用

本文选取抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和海洋卡盾藻(Chattonella marina)三种藻在20℃和25℃下进行单种、两种或三种藻间的培养实验, 探究在不同温度下藻种间的相互作用和竞争优势。单种培养结果显示抑食金球藻和中肋骨条藻对温度25℃敏感, 其环境容量(K)被显著降低; 而海洋卡盾藻的內禀增长率(r)在25℃下显著升高, 但K保持不变。在共培养中, 海洋卡盾藻在20℃下因抑食金球藻添加致死, 但在25℃处理下其K值上升120%。虽然中肋骨条藻的r在两个温度下均受海洋卡盾藻添加的促进, 但其K值从20℃下的上升43%转变为25℃下的降低48%。温度变化对于抑食金球藻和中肋骨条藻共培养的结果无明显影响, 中肋骨条藻的K均上升40%, 而抑食金球藻的K值均下降60%~70%。结果说明, 种间竞争除了共培养藻固有的相互作用关系因素外, 也受到微藻间温度适应性差异的影响。在20℃条件下三种藻混合, 抑食金球藻K的抑制率达到最高为79%, 而中肋骨条藻K的促进率达到最高为108%, 这可能表明三者之间的相互作用存在协同效应。     

磷浓度对球等鞭金藻3011和8701叶绿素荧光特性及生长的影响

本文研究了球等鞭金藻3011和8701一次性培养过程中,培养基中不同磷浓度(0μM、2.27μM、18.15μM、36.3μM、72.6μM、290.4μM)对其PS最大光能转化效率(Fv/Fm)、叶绿素含量以及细胞密度的影响。培养温度为(23±1)℃,盐度为31,光照强度为5000 lx。单因子方差分析结果表明,随着培养时间的延长,磷浓度对两株微藻的光合作用及生长均有显著影响(P<0.05)。球等鞭金藻3011和8701的Fv/Fm比值、叶绿素含量以及细胞密度均随着起始磷浓度的增加而增加,在290.4μmol/L处达到最大值;球等鞭金藻3011和8701进行光合作用和生长的最适磷浓度均为290.4μmol/L。     

珠江口及海南岛东南海域海水中氨基酸的分布及其对有机物降解指示的研究

于2021年8月对珠江口及海南岛东南海域海水中的总溶解态氨基酸(THAA)、溶解有机碳(DOC)、有机氮(TN)和叶绿素a(Chl a)的浓度及分布进行了系统的调查研究。结果表明,调查站位海水中THAA的浓度范围为0.68～4.22μmol/L,平均浓度为(1.69±0.98)μmol/L,呈现近岸高、远岸低的分布趋势;垂直分布上,氨基酸浓度均呈现出随深度增加逐渐减小的特征。THAA浓度分布与天冬氨酸(Asp)/β-丙氨酸(β-Ala)和谷氨酸(Glu)/γ-氨基丁酸(γ-Aba)的比值具有显著正相关性,表明细菌活动对THAA的分布以及降解有重要影响。细菌源有机碳对DOC的贡献率约(13.04%±4.50%),呈现出近岸低于远岸、表层高于底层的特征。氨基酸中碳对有机碳的贡献率(THAA-C%)的分布趋势为近岸低于远海,说明近岸站位有机物降解程度更大。降解指数(DI)和活性指数(RI)也和THAA-C%呈现了相似的分布趋势,在调查海域的东部和珠江口近岸海域出现了高值区。垂直方向上,珠江口附近的S8—S14断面底层相对于表层降解因子的值更低,表明底层海水中的有机物降解程度更高,而海南岛东南...     

春季长江口及其邻近海域溶解有机物的分布、组成及降解行为研究

2021年3月对长江口及其邻近海域9个断面溶解氨基酸(THAA)、溶解有机碳(DOC)和溶解有机氮(DON)的分布和组成进行了调查研究。结果表明:THAA的浓度范围为1.24~4.71μmol/L,平均浓度为(2.61±0.85)μmol/L;DOC的浓度范围为118.17~450.58μmol/L,平均浓度为(149.73±33.34)μmol/L;DON的浓度范围为10.48~24.45μmol/L,平均浓度为(13.80±1.81)μmol/L。THAA、DOC和DON的水平分布表现出近岸高于远岸的特点,表明陆源输入对调查区域的THAA等分布有重要影响。而THAA与D-天门冬氨酸、D-谷氨酸、D-丝氨酸和D-丙氨酸的D/L比均呈显著负相关,与天门冬氨酸/β-丙氨酸(Asp/β-Ala)呈正相关,表明细菌活动是影响THAA浓度变化的重要因素。长江口及邻近海域的优势氨基酸为L型氨基酸,D型氨基酸和非蛋白型氨基酸的占比仅为7.34%。基于C/N比值分析,长江口及其邻近海域溶解有机物(DOM)的来源受到长江冲淡水和台湾暖流的共同影响。THAA-C%、THAA-N%、降解因子和反应活性指数表明:水平方向上盐度接近于0的淡水区域和盐度高于34的远海区域降解程度较高;垂直方向上随着深度的增加,有机物的降解程度逐渐升高。调查区域有机物的降解程度主要受到陆源输入和细菌活动的影响。     

高效液相色谱法测定海水中溶解态游离氨基酸

采用邻苯二甲醛柱前衍生-高效液相色谱-荧光检测器(OPA—HPLC-FLD)联用技术分离测定了海水中的14种主要溶解游离氨基酸(DFAA),通过邻苯二甲醛—3-巯基丙酸(OPA—3-MPA)柱前衍生后,在XDB-C18柱上分离。不同氨基酸测定的精密度(RSD)为1.62%~3.80%,检测限为11.4~69.7 ng.L-1,海水加标回收率在92%~110%之间。利用该方法测得青岛近海表层海水中氨基酸浓度为0.015~0.284μmolL-1。     

长江口邻近海域春季藻华期间浮游植物生物量与环境要素的拟合分析

基于2005年长江口邻近海域春季现场调查资料,本文采用非线性拟合方法,构建了该海域春季硅藻藻华和甲藻藻华期间浮游植物生物量与无机营养盐、温度和盐度之间的定量关系方程,进而分析了春季硅、甲藻藻华发生的最适环境条件。结果表明,硅藻藻华出现的最适环境条件为:溶解态无机氮浓度10.1μmol/L、磷酸盐浓度0.21μmol/L、硅酸盐浓度6.39μmol/L、温度11.9℃、盐度30.5;甲藻藻华暴发的最适环境条件为:溶解态无机氮浓度3.98μmol/L、磷酸盐浓度0.18μmol/L、温度22.0℃、盐度27.2。上述硅、甲藻藻华发生的最适环境条件可作为硅、甲藻藻华形成的关键环境参数,为开展长江口邻近海域藻华形成和演替过程的数值模拟和参数优化提供参考。