我国东海藻华新记录种多环旋沟藻赤潮事件分析

由多环旋沟藻（Cochlodium polykrikoides）引发的有害赤潮在全球频繁暴发,2010年8月间,在我国浙江温岭石塘海域也暴发了此种的赤潮,而该藻则是东海藻华的新记录种。多环旋沟藻赤潮发生于富营养化的近岸水体,赤潮发生区内水温变化范围为27.5℃～31.2℃,盐度变化范围为31.957～32.998。赤潮暴发期间藻细胞最高密度达2.8×106个/L。文章探讨了此次赤潮暴发的原因及防治对策。     

应用实时荧光定量PCR技术研究九龙江口水域米氏凯伦藻的分布

为快速精确监测九龙江口小型有毒赤潮藻的分布,本工作应用实时荧光定量PCR技术检测了2009年春(5月)、夏(8月)、秋(11月)3个季节九龙江口18个站位水样中米氏凯伦藻(Kareniamikimotoi)的密度.这3个季节分别对应九龙江口水域的丰水期、平水期、枯水期.结果表明,在九龙江口水中米氏凯伦藻的检出范围为未检出至2.3×104cells/dm3;其空间分布差异比较大,主要分布在厦门西港海域,其次是在高潮时的海门岛附近海域;海门岛以西水域几乎未监测到该藻的存在,仅5号站位有1个航次检出.米氏凯伦藻密度的季节分布差异也很明显,春、夏季的密度(最高检出值都达到了2.3×104cells/dm3)明显高于秋季的密度(最高检出值仅为5.4×103cells/dm3).本研究结果可为厦门西港以及九龙江口水域赤潮的研究与监测提供参考.同步进行的显微镜镜检技术没有观测到米氏凯伦藻的存在,可见在藻密度较低(低于103cells/dm3)的情况下,实时荧光定量PCR技术较传统镜检技术(检出限一般在103cells/dm3以上)可能更灵敏.该技术特异性好且操作简便,使对大样本的检测具有可行性,为实现沿岸海域赤潮的动态监测和深入研究奠定了基础.     

羟基自由基杀灭压载水中有害赤潮物种的生物有效性研究

本研究采用大气压下强电离放电协同气液混溶技术,高效制备羟基自由基(·OH)杀灭3个门的典型有害赤潮物种,使用荧光染色、测定光合作用潜能等生物学检测方法确定·OH致死阈值。结果表明,5.05×104 cells/mL的赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、5.28×104 cells/mL的亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和5.02×104 cells/mL的中肋骨条藻(Skeletonema costatum),其致死阈值分别为1.24 mg/L、2.01 mg/L、1.12 mg/L,此时其叶绿素a分解率分别为77%、85%和74%。利用光学显微镜观察,处理前后藻细胞结构有明显的改变。因此,·OH致死方法可有效地杀灭压载水中的有害赤潮藻。     

1998年春季珠江口海域大规模赤潮原因生物的形态分类和生物学特征Ⅰ

对1998年4月15日采集于广东珠江口万山群岛桂山岛网箱养殖区的赤潮活体水样和福尔马林固定样品进行优势种的形态分类和生物学特征的研究.结果发现,三宅裸甲藻(Gymnodinium mikimotoi)是此次赤潮的最优势种,最高密度达到7.6×106cells/L.另两种优势种为斯氏多沟藻(Polykrikos schwartzii)和螺旋螺沟藻(Gyrodinium spirale),其最高密度分别达到1.1×105cells/L和104-105cells/ L.此次赤潮的原因生物都属于裸甲藻类,死后或用福尔马林固定后细胞要么立即裂解,要么变形缩小.有些种类如螺旋螺沟藻在固定样品中找不到其踪迹,因而无法精确计数.本文描述的3种赤潮藻在细胞、色素体、核、上锥沟和链状群体等形态构造及外观上与国外学者所描述的几乎完全一致,只是细胞比日本海域产的稍小.这可能与珠江口海域纬度较日本低有关.电镜照片显示三宅裸甲藻有一明显的上锥沟,斯氏多沟藻则营养细胞和孢囊同时存在.     

清洁疏浚物对2种海洋微藻种间竞争的影响

采用实验生态学方法,研究了不同起始密度下悬浮清洁疏浚物对中肋骨条藻Skeletonema costatum和赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo生长的影响。研究结果表明,在实验室单培养条件下,清洁疏浚物培养液中,起始密度不同,微藻生长状况明显不同。起始密度为0.2×10⁴ cells·mL^-1时,进入指数生长期和静止期的时间延长,但生长所达到的最大细胞密度较高;起始密度为0.8×10⁴ cells·mL^-1时,进入指数生长期和静止期的时间缩短,但生长所达到的种群最大密度较低。混合培养条件下,清洁疏浚物培养液中,起始密度不同,导致了微藻种间竞争关系的变化,中肋骨条藻与赤潮异弯藻具有明显的种间竞争,赤潮异弯藻是竞争的优胜者,中肋骨条藻受到赤潮异弯藻的抑制,整个实验周期内细胞密度下降都非常明显,细胞密度明显低于单培养时的细胞密度,而赤潮异弯藻细胞密度并没有明显的减少。在3种不同质量浓度组清洁疏浚物培养液中,质量浓度最高的1 000 mg·L^-1培养液中藻细胞密度显著低于100 和500 mg·L^-1质量浓度组,而100 mg·L^-1培养液中藻细胞密度最高,说明清洁疏浚物质量浓度越高,对海洋微藻抑制影响越为明显,质量浓度越低,影响越小。     

泉州湾赤潮藻类优势种细胞密度回归方程研究

于2006年5-11月对东海泉州湾赤潮监控区四个监测站位开展赤潮常规监测。根据监测结果,分别以各站位23项水质理化生物环境因子指标为自变量,相应赤潮藻类优势种的细胞密度为因变量,进行多元逐步回归分析,建立了各站位优势种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、太平洋海链藻(Thalassiosira pacifica)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)、尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)和旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)等的细胞密度多参量回归方程。结果表明,所有回归方程的复相关系数都接近于1,方差分析的结果均为回归极显著,表明所建立的回归方程可作为相应赤潮优势种细胞密度预报方程的高度有效性,将对今后泉州湾的赤潮预报提供良好的指导作用。     

海月水母(Aurelia sp.1)对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)摄食的研究

采用饵料浓度差减法,在实验条件下研究了不同细胞密度的中肋骨条藻和东海原甲藻对海月水母水螅体、碟状体和水母体摄食活动的影响。结果表明,不同种类和密度的微藻细胞密度对水螅体、碟状体和水母体的摄食有显著影响。在实验的藻细胞密度范围内,随藻细胞密度的增加,水螅体和碟状体对中肋骨条藻和东海原甲藻的摄食率一直升高。水螅体对中肋骨条藻和东海原甲藻的最大摄食率均发生在藻细胞密度最高处,分别为4623cells/(ind.h)和4118cells/(ind.h)。碟状体对中肋骨条藻和东海原甲藻的最大摄食率也是发生在藻细胞密度最高处,分别为174671cells/(ind.h)和47218cells/(ind.h)。清滤率随着藻细胞密度增加而降低。在相似细胞密度下,碟状体对中肋骨条藻的摄食率高于东海原甲藻。水螅体和碟状体对同种藻的摄食情况不同,在相似藻细胞密度下,碟状体的摄食率比水螅体高。经过藻类饵料适应处理的水螅体对藻类的摄食率会有显著增加,约为未经饵料适应处理的10倍。水母体对中肋骨条藻和东海原甲藻未发生摄食。     

双环海链藻(Thalassiosira diporocyclus Hasle)赤潮

20 0 1— 2 0 0 2年的秋冬季节 ,于中国东南沿海的南澳岛周围海域突发了双环海链藻赤潮 ,该赤潮藻及其赤潮在中国都是首次记录。该赤潮藻以实心胶质块的群体形式出现 ,其群体一般呈球形或椭球形 ,常为茶褐色 ,大小不一 ,直径多数在 2— 3mm之间 ,最小的不到 0 1mm ,最大的约有 5mm。胶质块由双环海链藻和数种羽纹硅藻组成 ,前者分布于外层 ,后者包埋其中。双环海链藻的细胞密度最大达 1 75× 10 7cells/L ,占浮游植物总细胞数的 78 8%。如把包埋其中的羽纹硅藻考虑进去 ,赤潮藻胶质块的组成细胞总密度则高达 2 2 8× 10 7cells/L以上 ,占浮游植物总细胞数的 95 9%。赤潮藻的密度由湾内向外海呈显著递减趋势 ,与营养盐的平面分布格局相反。该赤潮起源于外海 ,赤潮发生机制可能与 2 0 0 1— 2 0 0 2厄尔尼诺年导致的水温异常升高有关。     

东海原甲藻抗体的制备及酶联免疫检测方法的建立

通过制备针对东海原甲藻细胞破碎物的多克隆和单克隆抗体,建立了基于双抗体酶联免疫分析定量检测东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)的检测方法。利用该方法对单一藻种、混合藻种和现场样品中的东海原甲藻进行检测的结果与镜检结果相一致,最低检测限度为1×103 cells/m L。该方法的建立对中国近海赤潮暴发的实时监控具有重要意义。     

基于现场调查和MODIS卫星遥感下东海原甲藻主导的混合甲藻赤潮生消规律研究

浙江省南部沿海地区是赤潮灾害事件频发的海区之一。本研究通过现场调查以及利用搭载在极地轨道环境遥感卫星Aqua上的中等分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectro Radiometer,MODIS)传感器数据,研究了2016年5月浙江南部洞头和南麂列岛附近海域东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)主导、夜光藻(Noctiluca scintillans)伴生的混合甲藻赤潮生消特征。结果表明:现场水采浮游植物第一优势种东海原甲藻和网采浮游植物第一优势种夜光藻细胞密度在绝大部分站位超过1.0×10~7个/m~3和1.0×10~5个/m~3、优势度达到0.82和0.34、出现频率则分别为82.46%和98.25%。本次东海原甲藻赤潮具有较为完整的生消周期(生长、维持和消亡阶段),而夜光藻每天细胞密度的变化幅度相对较小,因此难以划分明显的生消阶段。另外,基于MODIS影像,根据赤潮指数(RI 2.8)和硅甲藻赤潮水体分类(干净水体、高浑浊水体、混合水体、东海原甲藻赤潮水体、硅藻赤潮水体),在更宏观的角度显示了本次东海原甲藻为主混合赤潮的生消特征。本次赤潮从洞头海域的东北部开始,其中在5月13日结合现场调查数据,发现东海原甲藻赤潮高峰出现在洞头列岛与南麂列岛附近海域,而后逐步向西南海域近岸发展。因此,在现场调查确定赤潮优势种的基础上结合遥感影像可以为赤潮监测提供更加科学合理的结果。     

网状原角藻化感作用的初步研究

为明确海洋甲藻——网状原角藻(Protoceratium reticulatum)对海洋微藻的化感作用,揭示其化感物质作为植物源抑藻剂的开发潜能,本文探讨了网状原角藻藻细胞和无细胞滤液对几种海洋微藻——东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、拟旋链角毛藻(Chaetoceros pseudocurvisetus)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响,并进一步选取东海原甲藻和赤潮异弯藻作为受体藻种,以塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)作为阳性对照,比较了2种甲藻的藻细胞培养液和无细胞滤液对东海原甲藻、赤潮异弯藻生长的影响差异。通过比较发现,网状原角藻的无细胞滤液比塔玛亚历山大藻能更明显的抑制东海原甲藻和赤潮异弯藻的生长,尤其是对东海原甲藻,基本阻断其生长。     

东海原甲藻cDNA文库构建及尝试性EST分析

东海原甲藻(Prorocentrumdonghaiense)是中国沿海频繁发生的大规模赤潮的原因种之一,大规模分离鉴定东海原甲藻功能基因是理解东海原甲藻赤潮形成过程和机理的重要基础。取对数生长期藻体,经微量总RNA抽提、cDNA合成、cDNA扩增和克隆等步骤,构建了东海原甲藻cDNA文库并进行了尝试性表达序列标签分析。从含有约5000个转化子的文库中随机取150个测序,获得126条EST序列。经网上BlastN及BlastX分析,共发现11个是已知功能的基因的标签。这些基因与东海原甲藻生长发育、物质转换和能量代谢相关。     

3种海洋微藻微胶囊培养的初步研究

用12mg/mL羧甲基纤维素钠(CMC)、10mg/mL海藻酸钠(SA)和0.5mmol/mL CaCl2制备亚心形扁藻、绿色杜氏藻和球等鞭金藻8701的中空海藻酸钙微胶囊,3种微藻在微胶囊内生长表现突出,最高细胞密度亚心形扁藻为70.4×106/mL,绿色杜氏藻为100.9×106/mL,球等鞭金藻8701为264.1×106/mL,分别是悬浮培养微藻最高密度的35倍、27倍和84倍,结果说明微胶囊化培养是微藻高密度培养的有效方式。     

赤潮多发区塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒预警值研究

以厦门西海域养殖的翡翠贻贝为实验对象,在实验室内对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense(Lebour)Balech)采用单种培养技术,运用“麻痹性贝毒小白鼠生物检测法”进行毒性实验,研究了塔玛亚历山大藻对翡翠贻贝的麻痹性贝毒的毒力,藻密度为1×105个/dm3时,白鼠未死亡;藻密度为1×106个/dm3时,白鼠发生死亡.厦门西海域近年来暴发的赤潮一般起始于局部海区无害硅藻类浮游植物,在生态环境恶化下,硅藻类赤潮在生存竞争中消退,最终暴发有害赤潮.以试验结果为依据,根据厦门海域实际情况,参考各国贝毒临界值行动标准,提出适合南方赤潮多发区塔玛亚历山大藻的麻痹性贝毒藻密度预警值为1×105个/dm3.     

生物胺对赤潮藻生长的影响作用初探

选取东海赤潮高发区常见的两种甲藻[东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)]和两种硅藻[中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、海链藻(Thalassiosirasp.)],以2-苯基乙胺、腐胺、亚精胺、精胺四种赤潮水体中常见的生物胺为因素,设置0、5、25、100nmol/L四个浓度水平,进行L16(45)正交添加培养实验。根据Logistic生长模型进行曲线拟合,分析得到的生长参数。结果显示,不同的生物胺对各赤潮藻生长影响的大小、趋势均存在差异。其中,2-苯基乙胺对四种赤潮藻的生长影响最显著。高浓度的2-苯基乙胺对中肋骨条藻的生长具有明显的抑制作用,对塔玛亚历山大藻的生长具有明显的促进作用。多胺物质(腐胺、亚精胺和精胺)对甲藻(东海原甲藻和塔玛亚历山大藻)生长的促进作用大于硅藻(海链藻和中肋骨条藻)。多胺中的亚精胺对塔玛亚历山大藻和海链藻的生长影响最大,精胺对东海原甲藻和中肋骨条藻的生长影响最大。多胺可能是2010年东海赤潮由中肋骨条藻向东海原甲藻演替的一个诱导因素,其中精胺可能发挥的作用较大。     

四种海洋藻华甲藻与红色赤潮藻的化学互感作用(allelopathy)初步研究

化学互感作用或化感作用(allelopathy)在浮游植物的种群相互作用及动力学过程中起着重要的调节控制作用,已经成为有害藻华生态学研究中的重要领域。但在被研究的种类和化感作用的规律等方面还存在众多空白。本研究选取分离自中国和美国近海的重要藻华甲藻多环旋沟藻(Cochlodinium polykrikoides)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、剧毒卡尔藻(Karlodinium veneficum)、短沟别什莱藻(Biecheleria brevisulcate),在相同的试验条件下(72 h共培养)观察其与另一种常见的藻华甲藻红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)的化感作用。实验结果显示化感效应随种类和特别是起始细胞密度比率而分别表现为抑制或促进共存种的生长。与起始细胞密度为500个/m L的红色赤潮藻共培养时,多环旋沟藻起始密度为250个/m L时促进红色赤潮藻生长,米氏凯伦藻苏澳株和短沟别什莱藻在细胞密度低于1 000个/m L时促进红色赤潮藻生长,同时起始密度为5 000~50 000个/m L的剧毒卡尔藻被红色赤潮藻促进生长。但是,米氏凯伦藻深圳湾株在细胞密度500个/m L以上时均抑制红色赤潮藻生长,多环旋沟藻在起始密度大于250个/m L时开始抑制红色赤潮藻生长,且抑制效应在起始密度2 500个/m L时接近100%。米氏凯伦藻的化感作用在不同株系间表现出显著差异。结果说明有害藻华甲藻之间的化感作用表现出复杂的形式,随着作用的种类和互相之间的密度比率变化而有互相促进、抑制或一方抑制(或促进)另一方等作用,这对进一步认识藻华甲藻的种群动力学具有重要意义。     

广东珠海双胞旋沟藻Cochlodinium geminatum赤潮事件分析

多环旋沟藻Cochlodinium polykrikoides赤潮在全球频繁爆发。2006年10—11月间, 在广东珠海海域爆发的双胞旋沟藻Cochlodinium geminatum赤潮则较为少见。双胞旋沟藻赤潮发生于富营养的近岸水体, 赤潮发生区内水温变化范围23.41—27.54℃, 盐度变化范围15.49—17.92。双胞旋沟藻的细胞密度随温度和盐度的升高而显著升高, 最高细胞密度达1.6×106个.L-1。在赤潮发生后期, 海区水温下降及群落中红色中缢虫Mesodinium rubrum数量的上升, 可能是导致双胞旋沟藻赤潮衰亡的重要原因。     

中国海洋浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究进展(二):东海

东海海域是我国典型的赤潮频发区,东海沿海的水产养殖业和生态系统等都受到很大影响。本文分析了1958—2019年间东海海域内67个浮游植物调查数据,通过比较东海海域浮游植物物种调查获得的历史数据,重点分析赤潮及赤潮物种的组成,并对相关数据进行剖析和解读。共统计出东海海域浮游植物773种(包括65个变种),其中棕鞭藻门470种(包含42个变种),甲藻门253种(包含23个变种)。这些浮游植物中包括了赤潮物种135个,其中棕鞭藻门73个物种,甲藻门56个物种,定鞭藻门和蓝藻门各3个物种。比较发现该海域硅藻和甲藻的相对物种丰富度并没有发生显著的变化。本文分析结果可为东海海域和其他海域浮游植物和赤潮物种生物多样性的研究提供参考。     

营养盐浓度和初始细胞密度对东海原甲藻与塔玛亚历山大藻种间竞争的影响

以我国东海2种重要赤潮原因种--东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为研究对象,研究了高、低磷酸盐浓度以及初始细胞密度对这2物种种群增长与种间竞争的影响.结果表明,不同实验条件下2物种有不同的竞争结果,营养盐限制环境中主要表现为资源利用性竞争,东海原甲藻为竞争优势种;丰富营养盐环境中,种间竞争具有明显的密度依赖性,根据初始细胞密度的不同,2竞争物种既可以相互排斥,也可能共存.该结果与东海赤潮特征即2物种既可以分别形成单相型赤潮,又可以共同形成双相型赤潮相一致.     

2013年我国近海赤潮引发种种类和分布研究

对2013年全国海洋环境监测1626个站位生物数据进行分析, 以近2001年～2013年在我国近海海域明确发生赤潮的生物作为赤潮引发种, 开展其种类组成和数量分布研究。结果显示: (1)我国近海赤潮引发种隶属于8门60种, 其中产毒种12种, 甲藻27种, 硅藻20种。(2)2013年共监测到上述赤潮引发种50种, 各监测站位种类数在0～25种之间, 平均密度在84～1.16×10¹¹个/m³之间, 赤潮引发种种类数、密度分布大致都呈现近岸至远海递减的趋势, 但在长江口及其邻近海域, 呈现先增大后减小趋势。(3)2013年各海区赤潮引发种种类数在36～42之间, 平均密度渤海>东海>南海>黄海, 多样性指数渤海>黄海>南海>东海, 都以中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为优势种。(4)作为高频赤潮引发种,2013年中肋骨条藻(S. costatum)主要分布在我国近岸及近海海域; 夜光藻(Noctiluca scintillans)在我国近岸、近远海海域都有分布; 东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)主要分布在黄海和东海的近岸和近海海域; 米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)分布较为广泛, 但出现的站位较少; 红色中缢虫(Mesodinium rubrum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)只在很少区域有分布。该研究结果有助于摸清我国近海海域赤潮生物种类和分布状况, 可为赤潮的预警及其防灾减灾提供基础科学依据。