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.     

光暗周期下一种海洋硅藻荧光特性和生化组成的研究——Ⅰ.营养盐的影响

本文采用连续培养方法,在光暗周期下研究了一种海洋硅藻——伪矮海链藻(Thalassiosira pseudonana 3H)的荧光特性和生化组成与营养盐的关系。研究结果表明,随着营养盐缺乏程度的加剧,藻类荧光增强比、细胞叶绿素a、蛋白质含量均降低,而荧光产额、DCMU增强荧光产额、细胞碳水化合物含量、碳水化合物/叶绿素a、蛋白质 叶绿素a、碳水化合物/蛋白质比值均升高。但是,取样时间和生长光强不同时,各参数随营养状态变化而改变的幅度也各不相同。     

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。     

铁对三角褐指藻生长、光合作用及生化组成的影响

近来许多研究表明,不论是在无机氮丰富还是贫乏的水域,铁元素的供应对于浮游植物的生物量、生长率、种类组成及初级生产力均会产生影响。通过室内培养,研究了铁对三角褐指藻生长、光合作用以及细胞生化组成的影响。实验结果表明,在其他营养盐充足的条件下,海水中铁浓度的变化对三角褐指藻的生长及光合作用均有显着影响。在5×10-7mol/dm3铁浓度时,三角褐指藻可达到其最大光合作用速率。在添加铁的条件下,三角褐指藻细胞多种生化组成受到不同程度的影响,其中叶绿素a含量变化幅度最大,增加了25%～35%,叶绿素c、类胡萝卜素含量也有一定程度的增加,但增长幅度要小于叶绿素a;碳水化合物的含量增加了5%～10%,蛋白质含量的增加幅度在5%～15%之间;超氧化物歧化酶(SOD)的活性及DCMU荧光增强比(F_d/F)也呈明显的增加趋势。铁是海洋初级生产过程中的一种限制因子。     

光照和温度对细基江蓠繁枝变型的生长及生化组成影响

实验研究光照、温度对细基江蓠的生长率及生化组成等指标的影响。结果表明 ,光照、温度及其相互作用均显著影响以上指标。在该实验条件下 ( 15～ 30℃ ,12 0 0～ 12 0 0 0 lx) ,细基江蓠繁枝变型 ( Gracilaria tenuistipitata var.liui)在光照为 10 0 0 0 lx,温度为 2 5℃时生长率最大 ,光照对生长的影响大于温度 ,而且在适宜的温度范围内 ,随着温度的升高 ,细基江蓠繁枝变型生长的光饱和点也增高。光强是影响藻红素、叶绿素 a及碳水化合物 /蛋白质比率的主要环境因子 ,它与藻红素、叶绿素 a含量负相关 ,与碳水化合物 /蛋白质比率正相关。温度则是调节蛋白质及藻红素 /叶绿素 a比率的主要因素 ,它与蛋白质的含量负相关 ,与藻红素 /叶绿素 a比值正相关。温度和光照对碳水化合物的含量影响不明显     

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)。     

氮磷浓度对绿色巴夫藻生长及叶绿素荧光参数的影响

本文研究了绿色巴夫藻(Pavloca viridis)一次性培养过程中。不同氮浓度(0、100、880、7040μmol/L)和磷浓度(0、10、36.3、290.4μmol/L)对其生长及叶绿素荧光参数的影响。培养温度为20±1℃,盐度为31,光照强度为100μmol/Lolm~(-2)s~(-1)。单因子方差分析结果表明。在整个培养过程中,氮磷浓度对绿色巴夫藻的生长及各叶绿素荧光参数都有显著影响(P<0.05)。多重比较结果表明,绿色巴夫藻生长和进行光合作用的最适氮浓度为880μmol/L、磷浓度为36.3μmol/L。此条件下,该藻的细胞密度、叶绿素相对含量、F_v/F_m(PSⅡ的最大光化学效率)、ΦPSⅡ(PSⅡ的实际光能转化效率)、ETR(电子传递效率)、qP(光化学淬灭)显著高于其他浓度组。qN、NPQ(非光化学淬灭)开始处于较低水平,随着培养时间的延长逐渐增加至最高水平。     

乙酸对两种杜氏藻生长和细胞生化组成的影响

研究了乙酸对两种杜氏藻(Dunaliella salina和D.parva)生长、β-胡萝卜、素积累、叶绿素a合成、脂肪酸组成和蛋白质含量的影响。结果表明,对D.salina,乙酸可明显促进生长。细胞密度最大值120×104cell/mL(pH≤8.5),β-胡萝卜素最大值102mg/g(pH≤8.0),叶绿素a含量达到104 mg/g(ph≤8.5),与对照组相比均有显著差异;乙酸还可提高单不饱和脂肪酸18. 1和多不饱和脂肪酸18:2n6的含量;蛋白含量随pH升高而提高。对D.parva,乙酸对生长无明显促进作用,也不能提高β-胡萝卜素含量,但明显提高叶绿素a含量,最大值达144 mg/g (pH≤9.0),还可提高蛋白含量,达到33.5%(ph≤9.0)。     

三门湾秋季浮游植物现存量和初级生产力

对1987年9月浙江三门湾海区浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力的分布特征及其与环境的关系进行了研究。结果表明,调查海区的浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力均具有明显的空间区域性分布特征。叶绿素a浓度高值区位于三门湾顶部和健跳港口,从湾顶部往湾口海区方向,叶绿素a浓度逐渐下降。初级生产力的分布趋势与叶绿素a浓度的分布趋势一致。表层水浮游植物平均细胞丰度为(3.36±1.39)×103个/dm3,表、底层平均叶绿素a浓度分别为(1.47±0.42)μg/dm3和(1.12±0.19)μg/dm3,平均初级生产力为(36.0±29.5)mg/(m2·d)。     

巴林塘海峡东部海区夏季叶绿素a的分布和初级生产力估算

我所“实验3”号船于1984年6月对巴林塘海峡东部海区的叶绿素和初级生产力进行了调查研究。结果表明,该海区的叶绿素a含量和初级生产力都比较低,平均分别为0.09±0.06rag/m3和108±16mgC/m2·d,真光层内叶绿素a的现存量平均为10.69±2.03mg/m2。叶绿素a含量在100m水层出现最大值,平均为0.16±0.04mg/m3。平面分布较均匀,25m层变化幅度最大为64%,其他水层均小于50%。叶绿素a含量与现场测定的荧光值呈显著的正相关(P<0.01)。     

4种海洋单胞藻生化组成的环境因子效应研究

在实验室模拟条件下,应用14C示踪法测定4种海洋单胞藻的光合作用速率,研究光、温度和营养盐等环境因子对藻类细胞生化组成的影响.结果表明,三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻适宜生长的光强范围为5.8×103～15×103lx.4种单胞藻光合作用速率随光强增加而增大,其中盐藻和等鞭金藻的光响应比较明显.随光强增加,4种单胞藻细胞的碳水化合物含量及其变化量呈增加趋势,而蛋白质含量及其变化量则减少,脂类含量变化很小.三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻最适生长温度分别为:14、26、21、26℃左右.在上述4个实验温度时,4种单胞藻光合作用速率最高,细胞内的碳水化合物、蛋白质、脂类含量及其变化量也达到最大值.三角褐指藻、盐藻、中肋骨条藻和等鞭金藻光合作用过程的表观活化能(E)分别为:23.2、38.5、22.4和61.7KJ/mol,温度系数(Q10)分别为:1.74、1.74.1.38和1.69.三角褐指藻和中肋骨条藻在氮磷比(N/P)为16时,盐藻和等鞭金藻在氮磷比为28时,光合作用速率最大.在N/P为16时,4种单胞藻细胞内的碳水化合物、蛋白质、脂类含量和变化量均达到最大值.     

无机氮浓度及其配比对细基江蓠繁枝变型生长及生化组成的影响

在实验室条件下分别研究了NO3--N和NH4 -N浓度及其配比对细基江蓠繁枝变型(Gracilariatenuistipitatavar.liuiZhangetXia)生长及生化组成的影响。结果表明,过低的NO3--N浓度(0,10μmol/L)或过高的NO3--N浓度(60,80μmol/L)、过低的NH4 -N浓度(0,2.5μmol/L)或过高的NH4 -N浓度(10,20,40μmol/L)、过低的NH4 -N/NO3--N比值(1/35,1/7)或过高的NH4 -N/NO3--N比值(3/7,4/7)条件下,江蓠均表现为生长速率明显减慢(P<0.05)、藻体内藻红素(PE)、叶绿素a、蛋白质含量显著降低(P<0.05);而分别在NO3--N20μmol/L、NH4 -N5μmol/L、NH4 -N/NO3--N2/7(TIN20mol/L)的条件下,江蓠可获得最快生长速率和最高的PE、叶绿素a、蛋白质含量以及最低的碳水化合物/蛋白质比值。     

杭州湾——舟山渔场秋季浮游植物现存量和初级生产力

1995年9月在杭州湾和长江口至舟山海区进行了浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测研究.结果表明,表层水浮游植物平均细胞丰度为(22.68±63.33)×104个/dm3;平均叶绿素a浓度为2.80±3.46μg/dm3,小于20μm的微型和微微型浮游生物细胞对叶绿素a的贡献占71%;平均初级生产力(C)为692.5±1192.4mg/(m2·d),小于20μm的微型和微微型浮游生物细胞对总生产力的贡献占68%.河口区悬浮物质浓度高,浮游植物光合作用受光的限制,各项生物参数与真光层深度紧密相关.生物锋区位于真光层深度10～20m、盐度26～32的长江冲淡水稀释区.同时探讨了浮游植物细胞活性(R)与光合作用同化数(AN)、叶绿素a与初级生产力、叶绿素a与海面光谱反射率的相互关系,为海洋水色遥感在初级生产力的应用研究提供科学依据     

秦山核电站邻近水域叶绿素α和初级生产力的分布特征

本文根据1989年4月至1990年1月秦山核电站邻近水域生态基线调查资料,对叶绿素α和初级生产力作了研究。结果表明,该水域潮流急,潮差大,营养盐丰富,悬浮泥沙含量高,且叶绿素α含量比较低。 光合作用同化数随季节而异,平均值为3.07mgC·mgchla~(-1)·h~(-1)。水域现场初级生产力主要受光和水体强烈混合的限制,平均值仅为27·00mgC·m~(-2)·d~(-1)。而季节变化明显,夏季初级生产力为60.14mgC·m~(-2)·d~(-1),高于秋、春两季,冬季最低,仅为2.31mgC·m~(-2)·d~(-1)。     

浙江潮下带海域秋季初级生产力和叶绿素α的分市

本文报道了1982年10月浙江潮下带(北纬27°10′—30°30′,东经122°30′以西)海域叶绿素α和初级生产力的分布。表层平均叶绿素α为1.85mg·m~(-3),10米层平均叶绿素α为1.91mg·m~(-3),略大于表层。文章比较了象山港、乐清湾、东山湾和渤海湾的叶绿素α分布状况。调查海区平均初级生产力为181.17mgC·m~(-2)·d~(-1)。其值低于浙江沿岸上升流海域。     

围隔生态系中叶绿素a浓度、化学耗氧量及透明度之间统计关系的研究

通过对水库中12个围隔两次取样的叶绿素a浓度(单位:μg/L)、化学耗氧量(单位:mg·O_2/L)和塞克透明度(单位:m)的实验数据分析,求得如下回归方程: (1)[Chla]=17.60·[SD]~(-1·86) r=-0.87 (2)[Chla]=-28.85+7.32·[COD] r=0.89 (3)[COD]=6.88·[SD]~(-0·68) r=0.91本文还对这些结果进行了讨论。     

铁对自然群落浮游植物生长的影响

利用室内加铁实验,研究了铁对胶州湾自然群落浮游植物生长的影响。实验结果显示,加入铁的浓度在5×10-8mol时,实验第7天的总细胞数量和叶绿素a含量分别比不加铁的对照组增加了5.9倍和3.7倍。加入铁的浓度增加10倍,达5×10-7mol时,浮游植物的生长速度更快,实验第5天的细胞数量和叶绿素a含量是对照组的34.9倍和16.1倍。浮游植物优势种中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)在加铁浓度为5×10-7mol时,第5天达最高峰,而在加铁浓度为5×10-8mol和对照实验组,细胞数量达到高峰的时间推后了2d,新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)在中肋骨条藻衰败后成为优势种。     

米氏凯伦藻和东海原甲藻生长的光照强度生态幅研究

藻类生长的光照生态辐是指在一定光照强度范围内藻类能生长和繁殖的水平范围,由藻类生长的最适光照强度、光照强度适宜生长范围和光照强度耐受限度构成。为了定量获取藻类生长的光照生态幅,在室内培养条件下,分别研究了三个温度（18、22、25℃）条件下六个不同光照强度[28.32、55.15、75.06、96.59、111.66和135.75μmol/（m²·s）]对米氏凯伦藻和东海原甲藻细胞数和最大比生长率的影响,依据Shelford耐受性定律建立了米氏凯伦藻和东海原甲藻的光照耐受性模型,并得到了藻类生长的最适光强、光强适宜生长范围和光强耐受限度的定量表达。结果表明：无论是米氏凯伦藻还是东海原甲藻,在同一温度条件下,在实验设定的光照强度水平范围内,均分别存在一个适宜藻类生长的最适光强I_opt,且当光强I ≤ I_opt时,藻类细胞密度和比生长率均随着光强的升高而显著增大;而当I ≥ I_opt时,藻类细胞密度和比生长率随着光强的升高而显著减小。此外,随着培养温度的升高,藻类细胞密度和比生长率均呈现"先升后降"的变化趋势。建立的藻类生长光照耐受性模型与Shelford耐受定律较为吻合,并定量得到了米氏凯伦藻在18、22、25℃下的最适生长光强分别为81.48、80.15、79.27μmol/（m²·s）;光强适宜生长范围分别为33.11-162.96、32.57-160.3、32.03-158.54μmol/（m²·s）;东海原甲藻在18、22、25℃下的最适生长光强分别为79.39、78.19、76.69μmol/（m²·s）;光强适宜生长范围分别为31.89-158.78、31.77-156.38、31.18-153.38μmol/（m²·s）。     

裙带菜配子体和幼孢子体的光合作用特性

裙带菜(Undariapinnatifida)幼孢子体光合作用效率和能力明显超过配子体,在17℃时,幼孢子体的饱和光强和最大净光合放氧速率分别为61.90μmol/(m2·s)和139.98μmol/(mg·h),而雌配子体分别为46.75μmol/(m2·s)和71.16μmol/(mg·h);幼孢子体所含光合色素的含量明显高于配子体;此外,配子体77K荧光发射光谱的长波荧光发射峰在741nm处,而幼孢子体在705nm处。     

北部湾浮游植物粒径分级叶绿素a和初级生产力的分布特征

1994年5月23B至6月4日现场观测了北部湾浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力的分布.测区平均叶绿素a浓度为0.94±0.45/d3.平均初级生产力(C)为351±172mg/(m2·d),浮游植物细胞丰度为0.97×104-10050×104个/m3,鉴定浮游植物4门56属176种.地理环境和水文状况的差异使上述参数分布具有明显的区域性特征,近岸区高于湾中部,测区北部高干南部;温跃层以下水层叶绿素a浓度高于上层水,周6观测站平均叶绿素a浓度湾北部(0.47±0.15g/dm3)高于湾南部(0.15±0.02dm3).北部湾水域光合浮游生物以微型和微微型细胞(小于20m)占优势,其对总初级生产力的贡献(占91%)高于对总叶绿素a的贡献(占77%).