漂浮型铜藻与养殖裙带菜的光合作用、生长和物质积累的差异及其在两种藻竞争中的作用

近年来,由漂浮型铜藻(Sargassum horneri)频繁引发的金潮对东海、黄海沿岸的经济海藻养殖造成了巨大威胁。本研究针对3个生长阶段的裙带菜(Undaria pinnatifida)和同期出现的铜藻,测定二者在不同温度和不同光照强度下的光合速率;本研究设计了温度、光照和培养模式这3个因素:温度1月为5℃,4月为10℃,10月为15和20℃;光照为30、90和180μmol·m~(-2)·s~(-1);培养模式为单养和混养;研究这些因素对藻体的特定生长率(SGR)、碳氮含量和叶绿素含量的影响。研究表明,裙带菜的光合速率在10月高于铜藻,在1月与铜藻持平,在4月低于铜藻。经过12 d的培养,1月裙带菜的SGR略低于铜藻,在低光和高光处理组中,裙带菜单养优于混养;4月裙带菜的SGR均低于铜藻,且铜藻单养的SGR均优于混养;10月裙带菜的SGR均高于铜藻,且在部分处理组中,混养的SGR优于单养。研究结果表明,相同环境条件下,裙带菜在幼苗期(10月)比铜藻更具生长优势,在快速生长期(1月)二者相差不大,在成熟期(4月)生长劣于铜藻。大部分条件下铜藻体内的氮含量和叶绿素含量均高于裙带菜。在实验过程中铜藻比裙带菜更具生长优势,且在自然条件下裙带菜的生长环境劣于漂浮型铜藻,因此本研究判断漂浮型铜藻对裙带菜养殖会造成负面影响。     

长茎葡萄蕨藻培养条件的研究

为研究长茎葡萄蕨藻的培养条件,通过温度、光照、盐度以及不同营养盐(硝酸钠NaNO_3、硝酸铵NH_4NO_3、尿素CO(NH_2)_2、碳酸氢铵NH_4HCO_3)四个方面探索对长茎葡萄蕨藻生长的影响。结果表明,长茎葡萄蕨藻适宜的温度范围为21~27℃,最适温度为27℃,在此温度条件下其相对生长率(RGR)最大为3.63%·d~(-1);适宜的光照范围为72.73~145.45μmol·m~(-2)s~(-1),最适光照为109.09~145.45μmol·m~(-2)s~(-1),2个光照强度下,相对生长率差异不显著;最适的盐度范围为27.5~32.5‰,随盐度的继续升高,长茎葡萄蕨藻RGR呈下降趋势。通过4种不同营养盐(NaNO_3、NH_4NO_3、CO(NH_2)_2、NH_4HCO_3)的培养实验得出,其最适浓度分别为10~20mg·L~(-1)、10~20mg·L~(-1)、10~30mg·L~(-1)、10~30mg·L~(-1)。不同营养盐的对比结果显示,硝酸盐(硝酸钠NaNO_3、硝酸铵NH_4NO_3)更能促进长茎葡萄蕨藻的生长;浓度为20mg·L~(-1 )NH_4NO_3条件下,长茎葡萄蕨藻的相对生长率(RGR)最高。     

裙带菜(Undaria pinnatifida)配子体培养条件的优化

以日本三陆地区的裙带菜(Undaria pinnatifida)配子体为实验材料,采用双因素完全交叉分组实验,研究了温度(18℃、21℃、24℃、27℃)、光照强度(50μE·m~(-1)·s~(-1)、80μE·m~(-1)·s~(-1)、110μE·m~(-1)·s~(-1)、140μE·m~(-1)·s~(-1))、培养方式(静置培养、磁力搅拌培养、充气悬浮培养)、接种密度(0.1g/L、0.2g/L、0.4g/L、0.6g/L、0.8g/L、1.0g/L)对裙带菜配子体生长的影响。结果显示,光强和温度等环境因素以及两者的交互作用对配子体生长有较大影响。21℃、50μE·m~(-1)·s~(-1)的条件组合是实验中配子体培养的最佳条件。在培养的第5d到第10d之间,裙带菜配子体克隆的细胞增长率最大,可在第10d对配子体进行继代培养,使其保持较高的增长率。培养方式和初始接种密度以及两者的交互作用对配子体生长有较大影响,初始接种密度为0.1~0.2g/L的充气培养条件是配子体培养的最佳条件组合。本实验得出,日本三陆裙带菜雌配子体克隆扩培的最适培养条件为:温度21℃、光强50μE·m~(-1)·s~(-1)、接种密度0.1~0.2g/L,充气悬浮培养。     

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。     

环境因子对萱藻(Scytosiphon lomentaria)丝状体孢子放散的影响

在实验室条件下,以本实验室保存的萱藻丝状体为材料,研究了温度(7—27℃),光照强度[18—126μmol/(m2.s)]和丝状体生物量(0.1—1.6mg/ml)对萱藻孢子放散的影响。结果显示:(1)温度为12℃最适宜萱藻孢子的放散,在此温度下,孢子放散量大,放散速度快;(2)光照强度对孢子的放散具有重要影响,72μmol/(m2.s)为刺激萱藻孢子放散的最佳光照条件;(3)萱藻丝状体生物量过低,则孢子放散量较小无法达到采苗要求,而过高亦会抑制孢子的放散,生物量为0.8mg/ml时最适宜孢子的放散。     

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。     

光照强度和温度对智利江蓠生长及生化组分的影响

以智利江蓠(Gracilaria chilensis)为实验材料,分别研究了智利江蓠在不同光照强度(20μmol·m-2·s-1,72μmol·m-2·s-1,108μmol·m-2·s-1,180μmol·m-2·s-1)和不同温度(12、15、18、21、24和27℃)条件下的生长及生化组分的变化。实验结果表明,最适合智利江蓠生长的光照强度为72μmol·m-2·s-1,温度为21℃。在适宜光照强度和温度条件下,智利江蓠不仅具有较高的生长速率(RGR),而且藻胆蛋白和可溶性蛋白(SP)含量也相应的达到最高值,而丙二醛(MDA)的含量却降到最低值,说明智利江蓠受到外界的胁迫较低。可溶性糖(SS)的含量随着光强的升高而增加,在21℃条件下出现最低值。总体来说,智利江蓠适合在低光照强度和适中温度条件下生长。     

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/(...     

光照强度和温度对巨藻幼孢子体的生长和生化组成的影响

本文研究了在不同光照强度和温度条件下巨藻(Macrocystis pyrifera)的特定生长率和生化组成,揭示了光照强度和温度对巨藻幼孢子体的生长及生化组成的影响规律。实验共设置4个光照强度处理组(50、100、150和200μmol/(m~2·s))和4个温度处理组(5、10、15和20℃),采用完全交叉分组的方法。结果表明:不同光照强度和温度组合对巨藻幼孢子体生长和生化组成有不同影响,且光照强度和温度对巨藻幼孢子体生长和生化组成具有交互作用。光照强度一定时,随着温度的增加,特定生长率均呈先上升后下降的趋势,各光照强度处理组均在15℃时达到最大值。蛋白质含量呈逐渐上升趋势,各光照强度处理组在20℃时达到最大值;叶绿素a和叶绿素c含量总体呈先上升后下降的变化趋势,除150μmol/(m~2·s)光照强度处理组外,其他光照强度处理组的叶绿素a和叶绿素c均在15℃时达到最大值;碳含量呈先上升后下降的趋势,在10或15℃时达到最高值;氮的含量呈逐渐递减趋势;碳水化合物含量呈先上升后下降趋势,各光照强度组均在15℃时达到最大值。均在温度一定时,随着光照强度的增加,特定生长率均先上升后下降,各温度处理组均在光照强度100μmol/(m~2·s)时达到最大值。蛋白质含量也呈先上升后下降趋势,各温度处理组均在光照强度100μmol/(m~2·s)时达到最大值;叶绿素a和叶绿素c的在不同温度组变化趋势不同;碳含量呈先上升后下降的趋势,各温度处理组均在光照强度150μmol/(m~2·s)时达到最大值;氮含量在光照强度50~150μmol/(m~2·s)呈递减趋势,在200μmol/(m~2·s)时升高,并达到最大值;碳水化合物含量呈先上升后下降趋势,各温度组在光照强度150μmol/(m~2·s)时达到最大值。光照强度、温度及二者的交互作用对巨藻的生长及部分生化组成有显著影响(P0.05),但对巨藻的物质积累没有显著影响(P0.05)。     

温度对2种饵料金藻保存效果的影响

研究了在室温25℃±2℃,4,-5,-22℃下绿色巴夫藻(Pavlova viridis)和球等鞭金藻(Isochrysis galbana)的保存效果,通过测定其存活率以及主要脂肪酸的变化情况筛选出了2种金藻的适宜保存温度。结果表明,绿色巴夫藻短期内(30~45 d)在-5℃下保存效果最好,较长期(45 d以上)保存则应在-22℃,而球等鞭金藻则在-22℃下保存效果最好。     

温度、光强和盐度对舌状蜈蚣藻果孢子放散与附着的影响

舌状蜈蚣藻(Grateloupia livida)是一种具有较高食用和药用价值的经济红藻。本文比较了不同温度(10,15,20,25,30℃)、光照强度(0,20,60,120,200μmol.m-2.s-1)及盐度(8,16,24,32,40)条件对舌状蜈蚣藻果孢子的放散及附着的影响。实验结果表明,舌状蜈蚣藻果孢子放散的最适宜温度为20℃,光照强度为120μmol.m-2.s-1,适宜盐度24～40;果孢子附着的最适宜温度为20℃,光照强度为60μmol.m-2.s-1,适宜盐度为24～40。温度及光照条件对果孢子的放散具有显著影响,在20℃、120μmol.m-2.s-1条件下放散量最大,低温(10℃)以及黑暗条件下可以显著抑制果孢子的放散;中、高盐度(24,32,40)条件下,果孢子放散没有显著差异,而在低盐度(8,16)条件下,果孢子的放散量显著减少。温度和光照对舌状蜈蚣藻果孢子的附着均存在显著影响,在20℃和60μmol.m-2.s-1下果孢子附着数量最多,在10℃,30℃和黑暗条件下附着数量最少;在低盐度(8,16)海水中果孢子的附着受到抑制,在中、高盐度(24,32,40)海水中果孢子的附着没有明显差异。     

不同盐度、温度及光照对漂浮浒苔生理生态的影响

为研究不同盐度、温度及光照对漂浮浒苔生理生态的影响,我们将实验室内培养的浒苔置于不同盐度、不同温度及不同光照强度条件下培养,测定藻体光合参数。不同盐度条件下,对浒苔叶绿素荧光参数测定结果表明,在盐度为0的条件下,浒苔样品实际量子效率Fv/Fm快速降低,随后Fv/Fm维持在较低水平,在盐度10‰~40‰范围内,在前5天各处理样品Fv/Fm没有明显变化,之后样品Fv/Fm有不同程度的降低。不同实验温度条件下,对浒苔叶绿素荧光参数测定结果表明,在5℃~25℃,浒苔Fv/Fm呈现先上升后下降趋势。不同光照条件下,对浒苔叶绿素荧光参数Fv/Fm进行测定,其数值都在第一天发生了显著降低,之后稍有波动。藻体Fv/Fm变化有所不同,处理的前2天中,所有条件下样品都有相同幅度的降低,处理第三天时,光强400μmol/(m²·s)下比其他光强下的要显著低14%~16%;到培养后期,则以160μmol/(m²·s)下要明显较高,即160μmol/(m²·s)下藻体Fv/Fm的降低总体较为平缓。光照实验表明,浒苔在低光照条件下的实际量子效率要高于高光照条件,且最大量子效率的测定也进一步证实了该结果,表明高光照条件会引起浒苔光合作用能力下降。     

环境因子对萱藻(Scytosiphon lomentaria) 孢子附着的影响

将实验室保存的萱藻丝状体经过扩增、诱导得到具有成熟孢子囊的丝状体作为实验材料, 在实验室条件下研究了光照强度[0—126?mol/(m2·s)]、温度(7—27℃)、盐度(8—56)、pH(6.7—9.7)对萱藻孢子附着的影响。结果表明: (1) 萱藻孢子附着的最适光照强度为54?mol/(m2·s), 在此光照强度下, 单位面积的孢子附着量最大; (2) 温度对萱藻孢子附着的影响显著, 19℃是萱藻孢子附着的最佳温度条件; (3) 盐度过低(≤24)或过高(≥40)都会造成孢子的死亡, 萱藻孢子附着的最适盐度为30; (4) 在设定的pH范围内, 当pH为8.2时, 最有利于萱藻孢子的附着。     

光照强度和盐度对长心卡帕藻生长的影响

在室内采用静置培养法研究了光照强度和盐度对红色和绿色品系长心卡帕藻Kappaphycus alvarezii生长的影响,主要测定了不同光照强度(30、65、110、150和200μmol·(m2·s)-1)和不同盐度(23、28、32、35和41)对这2种藻的生长率、成活率、色素含量及其吸收光谱的影响.红色品系长心卡帕藻适宜的光照强度范围为30-65μmol·(m2·s)-1,光照强度为30μmol·(m2·s)-1时培养,其成活率和日生长率都最高,分别达100%和1.25%,强光下培养生长率和成活率明显下降;红色品系长心卡帕藻适宜的盐度范围为28-32,最适为32.绿色品系长心卡帕藻适宜150-200μmol·(m2·s)-1的强光,150μmol·(m2·s)-1光照强度下培养日生长率最高,达1.05%,各种光照强度下培养其成活率变化不大;绿色品系长心卡帕藻适宜的盐度范围为23-32,最适为23.不同光照强度和盐度条件下培养,长心卡帕藻体内的色素含量会发生变化,而色素含量与其生长率有或没有明显的相关关系.不同光照强度、盐度条件下培养,藻体内的色素吸收光谱特性不变.以上研究结果对我国长心卡帕藻的栽培生产具有一定的指导意义.     

温度、氮浓度和氮磷比对长心卡帕藻(Kappaphycus alvarezii)吸收氮速率的影响

分别在室内培养箱、海滨室外跑道池和不同自然海区,通过一次性和半连续添加营养、以及检测海区水质和藻体生长的方法,研究了不同氮浓度、温度和氮磷比条件下,长心卡帕藻氮吸收速率的变化和氮吸收速率随时间变化,以及栽培该藻的环境生态贡献。小型实验、中试放大和海区规模栽培结果表明:(1)在10—50μmol/L范围内,该藻吸收氮速率随氮浓度增加而增大;(2)当氮浓度一定时,氮磷比在1—50范围内对该藻吸收氮速率没有产生显著影响(P>0.05);(3)温度对该藻吸收氮速率有显著影响(P<0.05),其中温度在28℃时氮的吸收速率最高;(4)尽管一次性添加营养实验中长心卡帕藻吸收氮速率随时间变化表现出先快后慢的趋势,但是进一步的半连续添加营养实验证实,导致吸收速率下降系底物氮浓度限制,而不是藻本身吸收能力下降,结果还显示卡帕藻具有连续吸收同化无机氮能力;在自然光温度变化和不受底物浓度限制条件下,该藻藻体去除无机氮效率最大维持在0.3μmol/(gFW·h);(5)海南陵水黎安海湾水质数据显示,栽培该藻去除海水富营养化和净化水质作用显著,其去除海水富营养化的年贡献为33t氮素。     

披针形蜈蚣藻(Grateloupia lanceolata)的早期发育及其生活史

在实验室培养条件下,详细观察了披针形蜈蚣藻(Grateloupia lanceolata)早期发育过程及生活史,研究了温度与光周期、温度与光照强度的交互作用对其盘状体发育及幼苗生长的影响。结果表明:(1)披针形蜈蚣藻孢子发育类型为"间接盘状体"类型;(2)披针形蜈蚣藻生活史由单倍体的雌、雄配子体,二倍体的果孢子体和四分孢子体组成,配子体与四分孢子体形态一致,为典型的同型世代交替;(3)温度与光周期、温度与光照强度的交互作用对披针形蜈蚣藻盘状体发育及幼苗生长均有极显著影响(P0.01)。其中由温度与光周期交互实验得出:适宜披针形蜈蚣藻生长发育的温度范围为10—25°C,在温度15°C、光周期16L︰8D的条件下,盘状体相对生长速率最大[RGR=(9.902%±0.51%)/d],幼苗的相对生长速率最大[RGR=(9.569%±0.48%)/d]。温度与光照强度交互实验得出:在温度15°C、光照强度80μmol/(m~2·s)条件下,盘状体相对生长速率最大[RGR=(10.113%±0.51%)/d],幼苗的相对生长速率最大[RGR=(8.839%±0.44%)/d]。本研究为披针形蜈蚣藻的种质保存、人工育苗、规模化栽培以及可持续开发利用提供了理论依据和技术支撑。     

球等鞭金藻3011浓缩细胞低温保存技术的研究

为了探讨球等鞭金藻3011（Isochrysis galbana Parke）浓缩细胞的保存条件,通过研究其在不同温度条件下的长期保存效果来确定最佳的保存温度范围。实验结果表明,在0～10℃的低温下长期（2个月以上）保存后,球等鞭金藻3011获得较高的存活率（70％以上）,并且在恢复生长时保持较高的比生长率,因此0～10℃是球等鞭金藻3011浓缩细胞长期保存的最佳温度范围。     

光暗周期下一种海洋硅藻荧光特性和生化组成的研究 Ⅱ.光强的影响

采用半连续培养方法,在光暗周期下研究了光强对一种海洋硅藻——伪矮海链藻(Thalassiosira pseudonana 3H)荧光特性和生化组成的影响.研究结果表明,随着生长光强的增强,DCMU增强荧光产额、荧光增强比、细胞碳水化合物含量、碳水化合物/叶绿素a、碳水化合物/蛋白质的比值均增高,荧光产额、细胞叶绿素a含量降低;而细胞蛋白质含量在10—100μE·m~(-2)·s~(-1)光强范围内,随光强的增强而降低,当光强大于100μE·m~(-2)·s~(-1)时则升高.取样时间对生长光强与细胞叶绿素a、碳水化合物含量、碳水化合物/叶绿素a比、碳水化合物/蛋白质比的关系有很大影响.     

周年温度变化对枸杞岛铜藻生长特性的影响

为研究枸杞岛铜藻(Sargassum horneri)生长特性与温度变化关系,于2013年8月至2014年6月,在枸杞岛铜藻完整生命周期内,逐月采集铜藻样本。结合该时期水温变化情况,分析铜藻株高、生物量与有效积温变化关系。结果表明:(1) 8月至翌年6月,铜藻株高、生物量与有效积温呈正相关关系, 3—5月为生长繁盛期, 5月下旬出现生长"顶点", 6月藻体出现衰老凋亡,各阶段生物量增长率(V):V_(3—5月)V_(5—6月)V_(6—翌年3月);(2)枸杞岛铜藻完成生长发育所需有效积温约3600—3700℃·d,藻体生长进入繁盛期转折点有效积温约为2600℃·d;(3)根据铜藻生长适温范围与自然水温季节变化规律,铜藻生长过程可划分为以下4个阶段:第一适温期(7—12月)、低温期(1—2月)、第二适温期(3—5月)和高温衰亡期(6月及以后)。本文首次从有效积温角度探究铜藻生长季节特性变化情况,实验结果可为预测铜藻地理分布、藻场构建及海洋牧场规划提供理论指导。     

红球藻藻株对光强适应及在工程培养中的应用

于2007～2008年在云南楚雄,利用叶绿素连续荧光分析等技术方法,对比研究了3株雨生红球藻藻株(Haematococcus pluvialis)(H_0、H_2、H_3)不同类型细胞对光强适应能力和光化学机制、生长速率和虾青素累积情况,对比研究了红球藻细胞转化过程的光化学特性与能量分配机制。结果表明,3株雨生红球藻游动细胞、绿色不动细胞和红色不动细胞光合作用对光强需求存在明显差异性,其中绿色游动细胞H_0、H_2和H_3光饱和点分别为750、1000、750 μmol/(m~2·s),绿色不动细胞H_0、H_2和H_3光饱和点分别为750、750、500 μmol/(m~2·s),而红色不动细胞H0、H_2和H_3的光饱和点分别为500、750、500 μmol/(m~2·s)。上述数据意味着红球藻光合作用对光强需求以游动阶段细胞最高,其次为绿色不动细胞,而红色不动细胞对光需求最弱;3株红球藻光合作用对光强需求的顺序为H_2H_0H_3。从实际培养效果来看,H_0藻株游动细胞在9月、11月到次年5月生长最好,其中4月、11月比生长速度为藻株H_3的2.19倍和2.17倍,而在6～8月和10月份中,藻株H_2生长比较迅速,但是藻株之间差异性相对较小。针对3株红球藻虾青素累积而言,1～2月、4月、6月、9月、11～12月藻株H0的虾青素含量最高,3月、5月更适宜H_3积累虾青素,其余7～8月和10月H_2藻株积累虾青素更多。综合雨生红球藻细胞生长和虾青素累积二个决定产量的主要因素,作者认为,在秋末、冬、春和夏初等温度和光照相对较低季节,选择藻株H_0规模化培养可获得更好的生产效果,而在光照较强、温度较高和多雨的夏季和秋初季节,应选择藻株H_2培养产量更高。