生态因子对萱藻(Scytosiphon lomentaria)孢子体生长发育的影响

采用实验生态学方法,研究了温度、光照、营养盐(N、P)对萱藻孢子体生长发育的影响.结果表明,在5-23℃范围内,温度越高,越有利于萱藻孢子体的生长.9-17℃是比较利于孢子囊产生的温度范围,其中13 ℃,L:D=10:14,20μmol/(m<'2>·s)条件下最有利于孢子囊的形成与孢子的放散.光强6-30μmol/(...     

应用响应曲面法优化萱藻丝状体单室孢子囊发育条件

为优化萱藻丝状体单室孢子囊发育条件,提高孢子囊比例,研究以萱藻丝状体为材料,在单因素试验的基础上,应用响应曲面法对丝状体单室孢子囊的发育条件进行优化。结果显示,诱导萱藻丝状体单室孢子囊发育的最佳条件为:温度17.67°C,光照强度30.32μmol/(m²·s),外加氮浓度37.37 mg/L,外加磷浓度10.63 mg/L。在该条件下诱导培养20 d,丝状体孢子囊比例为48.92%±5.58%,约为对照组的1.41倍。试验结果与理论预测值的相对误差小于5%,模型可靠。为评价优化培养后萱藻丝状体孢子囊的发育情况,对丝状体进行了阴干刺激(17°C,2h),结果显示,优化培养后的丝状体游孢子放散量(3.33×10⁶ ind./g FW)约为对照组(1.67×10⁶ ind./g FW)的1.99倍。研究表明,在萱藻丝状体单室孢子囊诱导过程中,对诱导环境条件进行有目的性的调控,不仅可以提高孢子囊比例,还可以促进孢子囊发育和游孢子放散的同步性。     

漂浮铜藻室内保存及海上越冬试验

在我国南北海区经常能观察到聚集的漂浮铜藻,为有效利用铜藻资源,设计了铜藻室内保存及海上越冬试验。结果显示,铜藻在室温3℃～15℃下藻的鲜重均有不同程度下降,80μmol·m^-2·s^-2强光比20μmol·m^-2·s^-2弱光保存铜藻效果好,低温比高温保存效果好,但低于5℃后的铜藻保存效果变差。在温度5℃～17℃左右时,海上筏养铜藻特定生长率随温度升高而升高,而且藻体健壮,在冬季海水温度降到℃以下时,铜藻基本停止生长,但是藻体仍保持较好的活力,因此漂浮铜藻可在黄海南部海上顺利越冬。     

小球藻EC04产胞内多糖条件优化及抗氧化活性研究

小球藻胞内多糖等活性物质具有多种重要生物活性和生理功能。为提高小球藻EC04胞内多糖的产率, 采用单因素实验和L₉(3 ⁴)正交实验优化对其培养条件进行优化。在暗光比12∶12、温度24±1℃和2000Lux光照条件下, EC04产胞内多糖的最佳条件为: MgSO₄·7H₂O浓度112.5mg·L ^-1, K₂HPO₄浓度60mg·L ^-1, NaNO₃浓度1.2g·L ^-1, 维生素B₁浓度0.5mg·L ^-1, 维生素B₁₂浓度0.1μg·L ^-1。在此条件下, EC04产糖率为271.74mg·g ^-1, 细胞密度为48.027×10 ⁶cells·mL ^-1, 与基础培养基相比分别提高了97.49%和34.91%。添加VB₁、VB₁₂等也在不同程度上影响小球藻胞内多糖产率。对所提取胞内多糖进行抗氧化活性初探, 结果表明其具有一定的自由基的清除能力, 对DPPH·(1-二苯基-2-三硝基苯肼)和·OH(羟自由基)的最大清除率分别达到了82.32%和64.27%。     

别藻蓝蛋白β亚基基因在莱茵衣藻中重组表达及其对光能传递的影响研究

为了探究别藻蓝蛋白与类囊体膜光合系统之间的光能传递规律,及其与异源类囊体膜光合系统之间光能转移的可能性,本研究构建了含有钝顶节旋藻(Arthrospira platensis)的别藻蓝蛋白β亚基基因(apcB),及合成藻蓝胆素的血红素氧化酶基因(ho)和铁氧还蛋白氧化还原酶基因(pcyA)的转化载体pHyg3-apcB-ho-pcyA,利用玻璃珠转化法将其导入莱茵衣藻中。聚合酶链式反应筛选验证阳性转化藻株,Southern Blot结果表明基因apcB、ho、pcyA成功转化入莱茵衣藻基因组中。而后将转化藻株与对照藻株均置于高光(50μmol·m^-2·s^-1)和低光(25μmol·m^-2·s^-1)条件、白光和绿光条件中培养,并检测别藻蓝蛋白β亚基的表达、总叶绿素含量、77 K低温荧光、光系统表观电子传递效率、生物量变化。结果显示：实时定量PCR分析和Western Blot检测表明外源基因apcB,pcyA和ho均在转基因藻株Cr-ApcBHP中得到了转录表达。高光和低光条件下光系统Ⅱ(PSⅡ)和光...     

日本真海带对硒的积累和生物转化

在海水中添加亚硒酸盐(Na₂SeO₃)及不同浓度的氮磷营养盐(NaNO₃+NaHO₂PO₄),研究海带对硒的积累,通过分离测定海带富硒前后各生化组分的含硒量来探讨硒的生物转化问题.结果表明天然海带含硒量(鲜重)为0.451~0.596μg/g,海带富硒最佳的Na2SeO₃浓度为200mg/dm3,培养56h后的富硒倍率约为50.在天然海带中,硒主要以有机态存在,有机硒占总硒含量的86.22%;在含有200mg/dm3NaO₂SeO₃的海水中培养56h后测得海带的总硒为24.481μg/g,其中有机硒含量为16.703μg/g,无机硒为4.714μg/g;在添加氮磷营养盐的含硒海水中,海带的富硒能力得到进一步的提高,在适宜的氮磷条件下(150mg/dm3NaNO₃和25mg/dm3NaHO₂PO₄)总硒含量达到33.649μg/g,而无机硒含量基本不变,为4.497μg/g,因此提高部分转化为有机硒,有机硒含量达到24.678μg/g.这说明海带具有通过自身代谢将无机硒转化为有机硒的较强的能力.     

光照强度和温度对雨生红球藻生长、虾青素及内源脱落酸积累的影响

本文探讨了光照强度和温度2个生态因子对雨生红球藻(Haematococcus plivialis)生长、虾青素及内源脱落酸积累的影响。研究表明,光照强度、温度及二者交互作用对雨生红球藻的生长、虾青素及内源脱落酸的积累均有显著影响(P0.05)。温度23℃时,细胞密度随光照强度的升高呈先上升后下降趋势,在200μmol/(m~2·s)时达到最大值4.9×105个/mL。适当的高光照强度和高温均能促进雨生红球藻中虾青素和内源脱落酸的积累,过高则起抑制作用。培养期间雨生红球藻中虾青素和内源脱落酸的最大峰值分别为6.266mg/L和322.641ng/g(干重),且最大峰值均出现于27℃、200μmol/(m~2·s)处理组。脱落酸含量的最大值出现在虾青素快速积累前,且在雨生红球藻的生活周期中,孢囊形成期的内源脱落酸含量最高。本研究所得到的规律对规模化培养雨生红球藻具有一定的指导意义。     

南海东北部地转运动与近惯性运动间动能交换的时空变化特征研究

地转平衡运动与近惯性运动是海洋里普遍存在且含能较高的两种运动形态,二者间的相互作用与能量传递在大洋能量串级中扮演着重要角色。然而受到现场观测和数值模式时空分辨率不足等因素的制约,目前对于二者间动能交换的时空变化特征及其在二者动能收支中所扮演的角色尚不清晰。本文利用1/48(°) MITgcm数值模式资料,对南海东北部地转与近惯性运动的动能交换率时空变化特征进行了刻画,并定量评估了动能交换率在二者动能收支中的作用。研究结果表明,在地转动能较强的吕宋海峡区域,二者间的动能交换率显著高于地转动能较弱的南海东北部内区。在吕宋海峡,地转运动向近惯性运动正向传递动能,年平均总动能交换率为3.61×10^-7 m³·s^-3,但季节变化不显著;在南海东北部内区,近惯性运动向地转运动逆向传递动能,且受黑潮入侵影响,表现为冬强(-11.37×10^-8 m³·s^-3)、夏弱(-5.26×10^-8 m³·s^-3)。与...     

国家自然保护区海岛森林碳汇潜力评估及驱动因素分析

海岛森林生态系统受地理位置特殊和数据源较少等因素影响,其碳通量动态监测及碳汇功能评估鲜见报道。该文以南麂岛森林生态系统为研究对象,基于涡度相关技术探讨了2020—2021年净生态系统碳生产力(net ecosystem productivity, NEP)、总初级生产力(gross primary productivity, GPP)和生态系统呼吸(ecosystem respiration, Reco)的变化特征及其影响因素。结果显示,南麂岛森林生态系统表现为碳吸收,2020和2021年CO₂净吸收量分别为516 g C·m^-2·a^-1和598 g C·m^-2·a^-1,Reco分别为1 037 g C·m^-2·a^-1和1 646 g C·m^-2·a^-1,GPP分别为1 552 g C·m^-2·a^-1和2 244 g C·m^-2     

4-碘苯氧乙酸在海带夏苗培育中的应用

本文报道了4-碘苯氧乙酸(4-IPOAA)在海带夏苗培育中应用的试验结果。4-IPOAA对海带配子体和幼孢子体的生长发育有着明显的形响，高剂量的4-IPOAA(500mg／L)对配子体的发育有明显的抑制作用，解除4-IPOAA对配子体的抑制，配子体在短期内即能正常排卵、排精并受精形成孢子体，低浓度的4-IPOAA(25mg／L以下)能促进幼孢子体的生长。这项试验结果表明，有可能利用4-IPOAA对配子体的抑制特性，来改进目前所采用的低温、自然光条件下培育海带夏苗的工艺。作者建议把海带夏苗培育工艺改为以下步骤：(1)在常温下采苗；(2)在18℃以下水温条件下培育配子体；(3)在配子体成熟前用4-IPOAA处理，使其停止发育，在较高水温(20℃左右)条件下静水培养被抑制的配子体，(4)在计划夏苗出库前40—50天，解除4-IPOAA对配子体的抑制，恢复最适条件下流水培育，(5)肉眼见苗后及时下海暂养。     

养殖密度对银鲳幼鱼生长、代谢酶活力及其相关基因表达的影响

采用为期40d的饲养试验, 探讨养殖密度(30尾·m^-3、60尾·m^-3和90尾·m^-3)对初始平均体质量为(3.88±0.72)g的银鲳幼鱼生长、肝脏和肾脏中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)的酶活力以及相应基因mRNA表达的影响。结果显示: 1) 60尾·m^-3组银鲳幼鱼的增重率和特定生长率分别为(235.19±10.23)%和(4.03±0.10)%, 显著高于30尾·m^-3组(p<0.05), 而与90尾·m^-3组无显著性差异(p>0.05); 2) 90尾·m^-3组银鲳幼鱼的酶活力变化最显著, 30尾·m^-3组的变化幅度最小, 60尾·m^-3组介于两者之间; 3) 肝脏和肾脏中LDH、ALT、AST酶活力均呈先升高后降低的趋势, 其中肝脏中LDH、ALT、AST酶活力高峰分别出现在6h、10d和10d, 是初始值的2倍、4.3倍和2倍, 肾脏中3种酶活力峰值则分别出现在1d、3d和5d, 是初始值的2.1倍、2.2倍和3.1倍; 4) AST、ALT、LDH等3种酶基因mRNA表达量变化规律与各自酶活力变化规律一致。综上所述, 养殖密度60尾·m^-3时可促进银鲳幼鱼生长, 90尾·m^-3高密度养殖会导致银鲳幼鱼额外能量的需求增加, 糖异生相关基因mRNA表达量上调使肝脏、肾脏中AST、ALT、LDH酶活力显著升高, 最终出现生长变慢的情况。     

温度、盐度和光照对球形棕囊藻生长和卤代烃释放的影响

氯甲烷(CH_3Cl)、溴甲烷(CH_3Br)和碘甲烷(CH_3I)是挥发性卤代烃的3种主要成分,对温室效应和大气臭氧破坏有重要影响。由于海藻可以在一定条件下产生卤代烃,本文选择了球形棕囊藻进行室内培养,研究了不同温度、盐度和光照对其释放CH_3Cl、CH_3Br和CH_3I含量的影响。在不同温度(15、20、25℃),盐度(19、23、29)和光照(14、25、38μmol·m^-2·s^-1)条件下,藻细胞密度和卤甲烷的释放受温度的影响较明显。温度偏低(15～20℃)更适宜藻的生长和CH_3I的存在(CH_3I最大平均浓度为5.90～6.29pmol·L^-1),但25℃释放的CH_3Cl和CH_3Br最多(最大平均浓度分别为452.48和9.49pmol·L^-1),表明CH_3Cl的最大平均浓度比CH_3Br和CH_3I高约10倍。总体上CH_3Cl和CH_3Br的释放随着温度、盐度和光照强度的增加而增大,但盐度和光照的变化对藻的生长和卤甲烷释放的影响不明显。     

南海南部次表层叶绿素a质量浓度最大值及其影响因子*

文章分析了2013年南海南部4个季节航次的叶绿素a (Chl a)调查数据, 结果显示: 150m以浅水柱Chl a质量浓度均值分别为早春0.14mg•m^-3、初夏0.12mg•m^-3、初秋0.18mg•m^-3、初冬0.16mg•m^-3。早春和初夏偏低的原因与早春风速小, 初夏水温高, 不利于水体的垂直混合, 限制了深层海水中丰富的营养盐向上层水体补充有关。4个季节中海水次表层Chl a质量浓度最大值层(SCML)均出现在50m和75m, 这两个水层的Chl a质量浓度差异小, 季节变化不大, 平均值变化范围分别为0.24~0.26mg•m^-3和0.22~0.26mg•m^-3。受混合层深度和温跃层上界深度的共同影响, 50m水层Chl a质量浓度主要受制于深层富营养盐海水的向上补充, 75m水层Chl a质量浓度受水温的影响明显。     

台风“康森”产生的海洋近惯性能量的数值模拟研究

文章利用经验台风风场模型(TCWPM)和美国环境预测中心的气候预测系统再分析风场资料(NCEP/CFSR)对台风“康森(Conson)”进行数值模拟, 并将模拟的台风带入平板模式(slab model)模拟台风产生的海洋近惯性流。对比实测数据表明, 模拟结果与真实风场、近惯性流场均比较一致, 台风“康森”在近海面的风场不对称结构非常明显, 台风中心两侧的速度大小相差可达10m·s^-1。台风“康森”在台风中心后方产生强烈的海洋近惯性振荡, 且持续时间超过4d。海洋近惯性动能沿着台风路径呈显著的不对称分布, 表明台风“康森”在共振作用下主要在路径右侧激发强烈的近惯性振荡。研究不同强度的热带气旋产生的海洋近惯性能量, 发现热带风暴产生的海洋近惯性能量较小, 平均近惯性动能不超过35J·m^-3。随着气旋强度的增大, 热带气旋激发的近惯性能量呈指数增长, 而台风的影响面积与最大风速半径的变化相对比较一致, 当最大风速半径(R₀)增大一半(1.5R₀)时, 其产生的最大平均近惯性动能从81J·m^-3增大到631J·m^-3, 影响面积从大约600km²增加到大于900km²。     

苏禄—苏拉威西海内孤立波动力参数时空变化特征

基于弱非线性理论及再分析同化数据, 计算了苏禄—苏拉威西海冬季及夏季内孤立波动力参数, 包括内孤立波线性速度、一阶和二阶非线性参数及线性色散参数, 并研究了这些参数的时空变化特征。我们发现, 虽然苏拉威西海域受到更加显著的西北太平洋水入侵, 但苏禄海内孤立波动力参数的时空变化特征却比苏拉威西海更为显著。夏季苏禄海内孤立波线性速度总体上比冬季约大0.1m·s^-1; 与此相反, 夏季苏拉威西海内孤立波线性速度却比冬季约小0.05m·s^-1。无论是一阶或二阶非线性动力参数, 其在苏拉威西海的时空变化均比较微弱, 但在苏禄海则较为显著。苏禄海夏季一阶非线性动力参数比冬季高出约3×10^-3s^-1, 但是夏季二阶非线性动力参数却比1月份低约3×10^-5m^-1·s^-1。此外, 相比冬季, 夏季苏禄海和苏拉威西海的色散动力参数均有所减弱, 但其在苏禄海减弱的幅度更大。综上, 苏禄—苏拉威西海环流引起的水体层化最大浮力频率所在深度的时空变化是造成上述内孤立波动力参数时空变化的根本原因。     

氧18示踪法在浮游植物生产力监测中的应用

浮游植物光合和呼吸作用是调节河口碳交换的重要过程。本文在模拟实验基础上,采用重氧水(H₂¹⁸O)加富法培养海水,用四极杆质谱精确测定溶氧的变化和重氧(¹⁸O¹⁶O)的生物富集速率,同步测定总生产力(Gross primary production, GPP)与净群落生产力(Net community production, NCP),估测长江口最大浑浊带、锋面地带和冲淡水延伸区域(舟山海域)的水柱积分GPP和NCP。结果表明,受光限制影响,最大浑浊带水柱积分GPP低(6.11 mmol·m^-2·d^-1),呼吸作用造成NCP为负值,呈异养状态;锋面水柱积分GPP和NCP分别为164.87和135.91 mmol·m^-2·d^-1,主要由表层水体的硅藻贡献,周转效率高达0.82;舟山海域水柱积分GPP和NCP分别为235.44和180.75 mmol·m^-2·d^-1,主要由0...     

深圳湾浮游细菌生物量的时空动态及影响因素

自2015年5月至2016年3月在深圳湾布设了3个站位,对该海域进行了每季至少1次共7个航次的浮游细菌生物量调查。结果表明:(1)深圳湾浮游细菌生物量季节均值的变化范围为(4.90~86.90)×10^-2μg·mL^-1,总均值为3.14×10^-1μg·mL^-1;(2)深圳湾浮游细菌生物量的季节变化模式为:冬季(5.98×10^-1μg·mL^-1)>秋季(3.02×10^-1μg·mL^-1)>夏季(2.79×10^-1μg·mL^-1)>春季(7.52×10^-2μg·mL^-1);(3)从空间分布来看,浮游细菌生物量湾中含量最高,湾口其次,湾顶最低;(4)深圳湾浮游细菌生物量与亚硝氮含量呈极显著的正相关(P<0.01),与氨氮含量呈显著正相关(P<0.05);(5)深圳湾水体中浮游细菌丰度季节均值变化范围为(2.45~43.50)×10⁶个·mL^-1,年均值达1.57×10⁷个·mL^-1;(6)从整体的细菌丰度及生物量来看,深圳湾海域呈现富营养化状态,湾中最严重,湾口次之,湾顶最轻。     

2012年夏季南海西北部网采浮游植物群落结构

根据2012年8—9月在南海西北部海区的采样调查,对网采浮游植物的群落结构进行了研究。本次调查共检出浮游植物206种(包括变种及变形),隶属于4门55属,其中硅藻门40属114种,占总种数的55.3%;甲藻门10属86种,占总种数的41.7%。浮游植物平均细胞丰度为66.67×10⁴cells·m^-3,硅藻平均细胞丰度为65.79×10⁴cells·m^-3,甲藻平均细胞丰度为0.88×10⁴cells·m^-3。优势种为伏氏海线藻 Thalassionema franenfeldii、翼根管藻 Rhizosolenia alata和菱形海线藻 Halassionema nizschioides。调查海区的Shannon-Weiner多样性指数(H′)平均值为2.67,高值区位于西沙群岛和调查区东部。对比分析浮游植物细胞丰度与环境因子可知,浮游植物细胞丰度高和种类多的区域,其水体营养盐含量也高,说明营养物质与该区浮游植物细胞丰度分布和群落结构密切相关。     

大风事件对长江口及邻近海域海-气CO2通量的影响

依托2017年8月23日至2017年9月6日在长江口及邻近海域连续走航测得的二氧化碳分压(pCO₂)值,结合温度、盐度、溶解氧等数据,阐述该海域pCO₂的分布特征,并利用一次大风事件前后一个断面的重复观测数据,讨论天气事件对长江口海-气CO₂通量的影响。夏季长江口及邻近海域表层海水pCO₂范围为145~929 μatm,总体呈近岸高远岸低的分布特征,在受长江冲淡水影响的区域,海表pCO₂较低,整体表现为大气CO₂的汇。大风事件(最大风速达9.7 m·s^-1)加强了水体的垂直混合,导致近岸区域从大气CO₂的弱源变为强源(CO₂通量从0.2±1.9上升到 55.0±12.4 mmol·m^-2·d^-1),而远岸区域的碳汇略有加强(CO₂通量从-12.7±2.3变为-16.8±2.5 mmol·m^-2·d^-1)。因此,在估算东海海-气CO₂通量时,台风、冷空气等短时间尺度天气事件的影响也不容忽视。     

灌河下游营养盐浓度的季节变化及其入海通量研究

2017年2月~2019年9月在灌河下游采集水样,分析了其中各种形态营养盐的浓度以及月动态变化情况,估算了灌河的营养盐入海通量。结果表明,NO3^-和NH4⁺是溶解无机氮(DIN)的主要存在形式,其平均值分别为(74.66±45.06)、(83.67±87.22)μmol/L。NO3^-浓度与欧洲以及国内一些河流相当,NH4⁺浓度显著高于世界上其它河流。PO4^3-的平均浓度为(3.38±2.14)μmol/L,显著高于世界河流的平均水平(0.32μmol/L),与欧洲和北美地区富营养化严重的河流相当。SiO3^2-的平均浓度为(80.27±27.65)μmol/L,同国内及世界上其它河流相比,该含量处于较低水平。不同形态氮、磷浓度存在显著的季节变化,从2017—2019年它们的浓度显著降低,这主要是由于环保督察后大量畜禽养殖场的关闭或迁移使得排放入河的各形态氮、磷大量减少所致;硅浓度的年际变化不大。灌河每年约有0.61×10⁴ t的DIN和0.28×10³ t的PO3^3-进入南黄海,SiO3^2-的年输送通量约为0.60×10⁴t。