缘管浒苔和羽藻氮、磷营养生理学研究

以无性繁殖系为材料,开展了缘管浒苔和羽藻对NO₃-,NH₄+和PO₄3-的吸收动力学、生长动力学研究。吸收动力学研究结果表明缘管浒苔和羽藻对NO₃- 和PO₄3-的吸收方式为主动运输,对NH₄+的吸收方式为被动扩散。缘管浒苔对NO₃-的最大吸收速率(V_max)、对NH₄+的吸收斜率都大于羽藻,说明缘管浒苔对高浓度的NO₃-和NH₄+具有更强的吸收能力。缘管浒苔吸收NO₃-和NH₄+的a值远大于羽藻,说明在低营养盐浓度时,缘管浒苔对NO₃-和NH₄+的亲和力更强。在PO₄3-的吸收中,羽藻的最大吸收速率(V_max)远大于缘管浒苔,说明羽藻对高浓度PO₄3-的吸收能力更强,但缘管浒苔的a值远大于羽藻,说明前者在低营养盐浓度时PO₄3-的亲和力更强。生长动力学研究结果表明,硝酸氮是促进两种海藻快速生长的最适宜氮源形式,氨氮更易促进藻体叶绿素的积累。在相同氮营养条件下,羽藻表现出比缘管浒苔更强的生长优势。     

东海甲藻硅藻现场生长营养盐相关参数的计算

应用生态动力学模型简化法,建立了现场船基培养实验计算营养盐半饱和常数和浮游植物细胞内营养盐比例的方法,并获得了东海甲藻和硅藻的营养盐吸收半饱和常数、营养盐氮磷比和硅氮比的取值范围及建议取值。甲藻:氮半饱和常数2.50μmol/L、磷半饱和常数0.16μmol/L、营养盐氮磷比建议取值为15.80;硅藻:氮半饱和常数3.99μmol/L、磷半饱和常数0.38μmol/L、硅半饱和常数3.35μmol/L、营养盐氮磷比20.45、营养盐硅氮比建议取值为0.49。     

石油烃和营养盐的复合污染对海洋浮游植物的影响Ⅰ. 石油烃对海洋浮游植物吸收营养盐的影响

通过向具有相同营养盐浓度的培养体系中添加不同浓度的石油烃,对中肋骨条藻、赤潮异弯藻、微小亚历山大藻和锥状斯氏藻进行周期性培养,探讨了石油烃对微藻营养盐吸收动力学的影响.结果发现,在开始30min内,微藻对营养盐均有一非耗能的短暂快吸收,随后吸收速率下降并趋于稳定.石油烃对中肋骨条藻和赤潮异弯藻氮、磷的吸收都表现抑制作用,浓度从0.13 mg/L到8.25mg/L的石油烃所呈现的抑制作用基本表现为先减弱后逐渐增强,8.25mg/L浓度的石油烃抑制作用最强.与中肋骨条藻和赤潮异弯藻实验结果不同的是,石油烃对微小亚历山大藻和锥状斯氏藻的氮、磷吸收在低浓度时呈现促进作用,且促进作用的程度随石油烃浓度的增加有先增强后减弱的趋势,在高浓度下促进作用会消失,8.25mg/L的石油烃不表现促进作用.石油烃对微藻营养盐吸收动力学的影响表现出复杂性,这既受石油烃浓度的影响,也与浮游植物的种类有重要关系.     

温度和盐度对几种大型海藻生长率和NH4-N吸收的影响

温度和盐度对细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var.liui)、孔石莼(Ulva pertusa)和蜈蚣藻(Grateloupia filicina)生长率及细基江蓠繁枝变型NH₄-N吸收的影响进行了实验研究.结果表明,温度和盐度对上述3种海藻生长率及NH₄-N吸收均有显著影响.3种海藻的生长适宜温度和盐度范围分别为细基江蓠繁枝变型20～30℃,15～30,孔石莼15～25℃,15～40,蜈蚣藻20～25℃,25～35;最大日特定生长率(SGR)分别为8.66%,12.28%,2.24%;N饥饿细基江蓠繁枝变型对NH₄-N的吸收存在短期的快吸收.细基江蓠繁枝变型NH₄-N吸收的最适温度和盐度范围分别为15～25℃,10～25.生长率及NH₄-N吸收速率与温度和盐度之间分别存在以下关系:SGR_G.t.=0.873(S-5.487)(T-9.007)e(-0.0708S-0.0745T);SGR_U.p.=0.222(S-2.665)e-0.047S(T-9.98)e-0.00057(T-9.98)2.7;SGR_G.f.=2.6×10-4(S-10.856)(T-11.704)e0.156T-3.36×10-6STe0.219T;V_upt=11.812(S-4.081)(T-9.221)e-0.1S-0.148T.     

营养盐因子对龙须菜和菊花江蓠氮磷吸收速率的影响

本文在实验室条件下,研究了营养盐因子对龙须菜和菊花江蓠N、P吸收速率的 影响,分别对不同氮和磷的浓度、氮磷比及不同化合态氮对这两种藻类氮、磷吸收速 率的影响进行了实验与分析．结果表明:在适宜范围内,两种海藻对氮、磷的吸收速率 随介质中氮、磷浓度的增加而增加;不同氮磷对两种海藻N吸收速率的影响不存在 显著差异,但对磷吸收速率的影响非常显著,最高对磷吸收速率在介质的氮磷比为 10:1时;海藻对NH4-N的吸收速率随着NO3-N／NH4-N比的降低而增加,对PO43-P的 吸收速率与对NH4-N的吸收相似,而对NO3-N的吸收速率与对NH4-N的吸收相反．     

柄海鞘对铅的生物富集作用

应用半静态的双箱式生物富集动力学模型,在室内研究了柄海鞘对重金属 Pb2+ 的生物富集作用,通过非线性拟合得到了相应的生物富集动力学参数.结果表明:柄海鞘对金属 Pb2+ 具有一定的富集作用,对 Pb2+ 的富集吸收速率常数 k1 和富集系数 BCF均随外部水体中 Pb2+ 浓度的增大而减小.富集平衡时,海鞘体内的铅含? Camax)与外部水体中 Pb2+ 的浓度基本呈正相关.柄海鞘不同器官中的 Pb 浓度不同,依次为:生殖腺>消化腺≈其他部分>外背囊.排出阶段 Pb 在柄海鞘体内的生物学半衰期(B1/2)为 10.05～36.76d.     

海藻营养代谢研究进展——海藻营养代谢的调节

介绍影响海藻 (尤其是大型海藻 )主要营养盐 ( N,P,C)吸收的环境因子 (如光照、温度及水流 )对营养盐主动吸收过程中的能量提供 ,酶含量和活性的影响以及水流对藻体周围营养盐离子进入细胞的调节 ;化学因素 (营养盐离子或分子的浓度、形式、海水介质的 p H)对海藻选择吸收不同形式营养盐离子及其相互作用的调节过程 ;生物因素 (藻体形态、组织的类型及海藻的年龄和营养史 )通过细胞内不同水平营养库的积累和相互转变而对海藻营养吸收和同化的调节 ;N代谢与 C代谢的生化偶连关系。     

海藻营养代谢研究进展国家杰出青年科学——海藻营养代谢的调节

介绍影响海藻(尤其是大型海藻)主要营养盐(N,P,C)吸收的环境因子(如光照、温度及水流)对营养盐主动吸收过程中的能量提供，酶含量和活性的影响以及水流对藻体周围营养盐离子进入细胞的调节；化学因素(营养盐离子或分子的浓度、形式、海水介质的pH)对海藻选择吸收不同形式营养盐离子及其相互作用的调节过程；生物因素(藻体形态、组织的类型及海藻的年龄和营养史)通过细胞内不同水平营养库的积累和相互转变而对海藻营养吸收和同化的调节；N代谢与C代谢的生化偶连关系。     

陆源排污对邻近海域底栖海藻群落的影响

伴随着经济的发展，我国沿海海域富营养化日趋严重。为了明确富营养化对底栖海藻群落的影响及作用机制，本文选择了与大连凌水河口(污水河)毗邻的海藻床作为野外观测点，研究底栖海藻群落对营养盐自然衰减梯度的响应规律；在实验室内，选择了在排污口附近优势分布、营r-生态策略的绿藻缘管浒苔和仅在寡营养区域分布、营k-生态策略的红藻柔质仙菜作为实验材料，开展了营养吸收动力学和生长动力学研究。通过二者在营养盐吸收、利用和繁殖策略方面的比较研究，剖析了底栖海藻群落对不同营养环境的响应机制。结果显示:随着海水中营养盐浓度的降低，底栖海藻群落呈现种类数增加、优势种覆盖度降低的趋势。根据底栖海藻在群落水平对氮源营养的响应，认为现行海水水质标准中无机氮一类水质标准的限值应该由目前的14.29 μmol/L降低为6.69 μmol/L。在富营养环境中，营养盐浓度的上升促进了r-策略海藻幼体的竞争力和种群繁殖力，使其占据了大量的生态位，形成优势种群，导致底栖海藻多样性较低；在寡营养环境中，由于得不到充足的营养盐供应，r-策略海藻幼体的竞争力和种群繁殖力都受到制约，占据的空间生态位有限，为其他种类的生存提供了条件，而那些对营养盐需求较低但利用效率高的k-策略海藻则表现出更强的竞争力，在竞争中取得优势，能快速突破早期环境筛的限制，形成成体，因此，在寡营养海域，底栖海藻的多样性比较丰富。     

石油烃和营养盐的复合污染对海洋浮游植物的影响*Ⅱ. 营养盐对浮游植物吸收石油烃的影响

通过向培养体系中添加不同浓度的营养盐和相同浓度的石油烃, 对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo Hada)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)进行周期性培养, 研究了营养盐对海洋微藻的石油烃吸收动力学的影响。当营养盐按照Redfield比值添加时, 三种微藻在初始的12h中摄取的石油烃都是最大的。对于三种藻而言, 不同营养盐浓度条件下, 对石油烃的摄取程度从强到弱依次为氮潜在限制>磷潜在限制>硅潜在限制(中肋骨条藻)。在相同营养盐浓度条件下, 在这三种微藻中, 中肋骨条藻对石油烃的摄取程度最大, 在初始的12h里, 石油烃浓度的减少几乎完全是藻将摄取的吸附在表面或吸收入体内的石油烃又重新释放回了水体引起的。     

THE DIFFUSION FLUX OF NH4+ AND HCO3-

Some geochemical investigations of interstitial water in surface sediments were conducted at the Changjiang Estuary and the outer shelf of the East China Sea. It is found that the changes of alkalinity (≈ the concentration of HCO3-), and NH4 diffusion fluxes have a correlation with the actions of benthic fauna. The fluxes measured by gradient method may have a direct linear correlation with the sedimentation rate of this area.     

夏季长江口无机氮的加入与转移 偏移理论稀释曲线的解释

利用2006年夏季长江口调查数据分析了长江口海域硝酸盐(NO3-)、亚硝酸盐(NO2-)、铵盐(NH4+)大面分布,NO3-浓度呈近岸高、外海低的特征,NO2-和NH4+浓度在上海市排污口位置有高值区并向外扩散。NO3-,NH4+浓度总体上符合咸淡水混合之稀释效应,与盐度的相关系数(r2)分别为0.815,0.255,呈保守行为,而NO2-浓度与盐度的相关性系数为0.074,呈非保守行为。在确定了淡水端元和咸水端元的基础上,做出理论稀释曲线TDL(theoretical dilution line),由于上海市污染物的输入,淡水端元NO3-,NO2-,NH4+浓度不同程度地正偏于TDL,在外海深层水范围内有机颗粒矿化再生亦呈加入态势。对应高溶解氧的盐度羽状峰处,由于真光层初级生产较强,表层NO3-浓度负偏于TDL约1~19μmol/dm3,NO2-,NH4+浓度也存在不同程度的减小。在长江口最大浑浊带附近,由于高浓度悬浮物吸附NH4+而呈现明显的迁出机制。外海表层海水三氮营养盐浓度数据点偏离TDL程度较小,但在底层由于来自上层的有机颗粒耗氧分解而再生出营养盐,使NO3-,NO2-,NH4+浓度数据一般在TDL之上。     

灰化法磷测定中不同灰化助剂的效果比较:以焦磷酸钠作为磷标样

对Na₄P₂O₇加入不同灰化助剂经不同温度(200～550℃)灼烧后磷的回收率进行了研究.所研究的灰化助剂除文献中已深入研究过的MgSO₄和Mg(NO₃)₂外,还对MgCl₂等10余种盐试剂进行了实验.结果表明,除Mg(NO₃)₂外,MgCl₂,MgAc₂,CaCl₂,Ca(NO₃)₂等均能使Na₄P₂O₇灰化后的磷完全回收(灼烧温度不低于450℃),而加入MgSO₄在任何灼烧温度下磷的回收率均低于80%,效果不佳.因此,在利用目前已被广泛应用的由Solrzno和sharp所提出的方法去分析海水中颗粒磷和总磷或有机体中的磷时,应当用MgCl₂(或MgAc₂)作为灰化助剂来取代MgSO₄.     

Benthic Fluxes of Dissolved Inorganic Nitrogen in a Coastal Lagoon of the Northern Adriatic Sea: an Interpretation of Spatial Variability Based on Sediment Features and Infauna Activity

Abstract. Dark respiration rates, dissolved inorganic nitrogen (DIN) fluxes and nitrification rates were measured at two sites in the microtidal Sacca di Goro lagoon in September 2000. DIN fluxes correlated with the biomass of the dominant macrofauna species (the amphipod Corophium spp. at station Giralda and the polychaete Neanthes spp. at station Faro). Respiration (> 6 mmol O₂ m⁻²h⁻¹) and ammonium fluxes (> 80μmol N m⁻²h⁻¹) were higher at station Giralda despite the lower organic matter content (4.5 %) and lower macrofauna biomass (4 g AFDW m⁻²). At both sites ammonium fluxes were significantly correlated with the biomass of the benthic infauna, but Corophium stimulated ammonium NH₄⁺ fluxes 3-fold compared to Neanthes. The amphipod also enhanced nitrification rates (> 300 μmol N m⁻²h⁻¹) due to the high density of its burrows, the higher NH₄⁺ regeneration rates and the enhanced oxygen supply to the bacteria.     

Early diagenesis of organic matter in Peru continental margin sediments: Phosphorite precipitation

Pore water chemistry (total dissolved CO₂, NH₄, NO₃, NO₂, PO₄, Si(OH)₄, Ca, Mg, Fe, Mn, SO₄, H₂S and F, and titration alkalinity), solid phase chemistry (C_org, P_org, C_TOT, N_TOT, F, Si_OPAL and S_II), and sediment characteristics (porosity, dry bulk density and formation factors) were determined on a centimeter-scale spacing in the upper 20–40 cm of sediments under intense upwelling areas on the Peru continental shelf. These data demonstrate that carbonate fluorapatite (CFA) is precipitating from pore waters in the upper few centimeters of a gelatinous mud with high organic carbon content (up to 20% C_org), very high porosity ( > 0.96 ml cm⁻³) and very low dry bulk density (< 0.1 g cm⁻³). Dissolved phosphate concentrations at the sediment-water interface range from 20 to 100 μM, orders of magnitude higher than bottom-water concentrations, and much higher than predicted from regeneration of organic matter. The mechanism of this interfacial phosphate release is unclear, but is apparently uncoupled from carbon and nitrogen metabolism and thus may be linked either to dissolution of fish debris or to the presence of a microbial mat in surficial sediments. Fluoride is incorporated into CFA by diffusion from the overlying seawater, and carbonate ions are provided from pore-water alkalinity. Magnesium concentrations in this reaction zone are not significantly different from those of seawater, suggesting that magnesium depletion is not a necessary prerequisite for CFA precipitation.

The environment of precipitation is interface-linked rather than driven by organic diagenesis of phosphorus deeper in the sediment. Most of the cores display a wide range of diagenetic characteristics below the immediate interfacial region, but almost all show the precipitation signature near the interface. This interface-linked early diagenetic porewater environment for the precipitation of CFA explains many of the geochemical characteristics of phosphorites and provides a “testable” model to compare the modern phosphogenic analog with ancient phosphorite deposits. Two of the cores display very high solid phase phosphorus and fluoride contents reflecting the presence of apparently modern pelletal apatites.     

急性CO2酸化对菲律宾蛤仔钙壳和呼吸作用的影响

基于渤海表层典型的碳酸盐系统,通过实验室密闭培养实验,分析急性CO₂酸化条件对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum) CaCO₃形成速率(G)和CO₂呼吸速率(R_C)的影响,以探讨局部海域CO₂酸化的底层海水在潮流或者风海流等因素的驱动下,脉冲式影响贝类栖息地时养殖贝类可能的响应。结果表明,菲律宾蛤仔在急性CO₂酸化条件下发生轻微的钙壳溶解和显著的呼吸抑制。CO₂酸化和菲律宾蛤仔的呼吸作用共同驱动钙壳溶解,溶解速率随Ω_文石下降而升高,G(μmol/(FWg·h))=0.14 × Ω_文石-0.49 (n=12, r=0.95, p<0.01)。活体菲律宾蛤仔钙壳保持稳定的Ω_文石临界值为3.5,而在Ω_文石=1.0的条件下,每天溶解的钙壳相当于贝壳总重的2‰。相较于钙壳溶解,Ω_文石改变对菲律宾蛤仔呼吸作用的影响更大,R_C(μmol/(FWg·h))=0.27 × Ω_文石+0.90 (n =12, r=0.82, p<0.01)。由于呼吸代谢决定了摄食等各种耗能行为的效率,因此本研究的结果表明,尽管菲律宾蛤仔可以通过摄食等自身调节机制来抵御造成钙壳溶解的环境胁迫,然而这一机制本身就可能受到酸化环境的不良影响。     

冲绳海槽海底热液喷出口附近海水中210Pb和210Po的行为

讨论了在冲绳海槽伊平屋海岭和南奄西海丘两处海底热液喷出口附近海水中的铀系子体放射性核素210Pb和210Po浓度的垂直分布剖面.在伊平屋海岭,甲烷及222Rn的数据表明海底热液活动不强,总210Pb和210Po放射性均低于它们各自母体的放射性,210Pb和210Po在海水中的平均停留时间分别为20和2～5a,而在以“黑色烟雾”为特征的海底热液活动强烈的南奄西海丘,在”烟雾”中的总210Pb含量(0.167×10-3～2.50×10-3Bq/kg)相对其母体226Ra贫乏,而总210Po含量(1.83×10-3～2.83×10-3Bq/kg)则相对其母体210Pb过剩.该处海水中的210Po的放射性高于东海陆架区及冲绳海槽其他海区,并且显示了210Po过剩.210Pb/226Ra以及210Po/210Pb放射性比值的范围分别为0.1～0.4和1.1～7.8.在热液扩散带中210Pb被优先从海水中清除.控制南奄西海丘海水中210Pb浓度的可能机制涉及到210Pb通过扩散作用的横向输送.在热液扩散带中高210Po/210Pb放射性比值表明210Pb的耗尽及210Po从海底热液喷出口的加入.     

中华绒螯蟹幼蟹维生素C营养需求研究

在每100g等氮、等能纯化饲料中分别添加0,100,200,400,800,1 000mg维生素C(Vc)多聚磷酸酯(LAPP),用这样配制成的试验饲料饲喂已淡化5d的河蟹大眼幼体及后续幼蟹25d,探讨Vc对大眼幼体和幼蟹生长、存活、蜕壳频率及抗逆性的影响,同时探明幼蟹对Vc的适宜需求量,结果表明,饲料Vc添加量为100~400mg/100g时,可以保证幼蟹正常生长、存活和蜕皮,尤其以投喂添加Vc200mg/100g(C₂组)和400mg/100g(C₃组)饲料的Ⅲ期幼蟹增重率、存活率和平均蜕皮频率较高,其中C₂组(上述各指标值)分别为516.18%,62.83%,2.58,C₃组分别为458.89%,66.17%,2.61;饲料中缺少Vc时(如C₀组),Ⅲ期幼蟹的增重率、存活率和平均蜕皮频率最低,分别为265.31%,26.67%和2.26.饲料中Vc的添加量达到800mg/100g(C₄)和1 000mg/100g(C₅)时,幼蟹的蜕皮反而受到抑制,平均蜕皮频率降低,蜕皮周期延长,且存活率降低,到Ⅲ期幼蟹的增重率、存活率和平均蜕皮频率在C₄组分别为355.7%,31.33%,2.39,在C₅组分别为307.53%,28.56%,2.19.此外,各处理组幼蟹对抗逆性影响的试验表明,在一定的范围内,饲料中添加Vc能提高幼蟹的耐低氧能力和耐pH突变能力,而对耐盐度突变能力没有明显的影响.综合上述结果可以得出,为保持幼蟹良好生产性能,饲料中添加的Vc?     

细基江蓠及其繁枝变种的RAPD和ITS分析

对细基江蓠及其繁枝变种各12个个体进行随机扩增多态性(RAPD)DNA分析,对比多态位点比例、平均杂合度以及遗传距离,并构建UPGMA聚类图;通过PCR扩增出核糖体RNA基因(rDNA)转录间隔区(ITS),纯化后直接测序,利用生物信息学方法进行序列分析和核苷酸变异研究.比较分析结果表明,细基江蓠的杂合度和多态位点比例均高于细基江蓠繁枝变种,其遗传多样性相对较丰富;实验中8条随机引物扩增出特异的RAPD带,可用做细基江蓠及其繁枝变种的分子鉴定标记;ITS序列在这两种海藻中变异极小;RAPD和ITS聚类分析研究结果表明,细基江蓠及其繁枝变种均聚集为一枝,与同属不同种的龙须菜和真江蓠分开,提示细基江蓠和及其繁枝变种为同一个种,从而在DNA水平上支持了传统形态分类的观点.