组织培养获得的海黍子幼孢子体的营养盐吸收和生长特性的研究

以组织培养间接获得的海黍子幼孢子体为实验对象,研究温度和氮、磷浓度对其营养盐吸收和生长的影响。结果显示,15~30℃范围内幼孢子体均可吸收NO-3-N、NH+4-N和PO3-4-P。25~30℃下NH+4-N的吸收显著高于10~15℃时,而NO-3-N和PO3-4-P的吸收速率在实验温度下差异不显著。NO-3-N、NH+4-N和PO3-4-P的最大吸收速率分别出现在15、25和25℃。当氮浓度3 000μg·L-1时,幼孢子体均可吸收NO-3-N和NH+4-N,且二者均呈现开放型吸收模式。当磷浓度30μg·L-1时,幼孢子体可吸收PO3-4-P,且呈现饱和型模式。温度对幼孢子体的生长影响显著。10~30℃范围内,富含氮磷组和去除氮磷组的特定生长率(SGR)均随着温度的升高先增大后减小,且最大SGR(分别为19.58%·d-1和14.58%·d-1)均在25℃时取得;叶绿素a、c的含量随着温度的升高先减小后增大。氮、磷浓度对幼孢子体的生长影响显著。富含氮磷组的SGR、叶绿素a含量和叶绿素c含量分别在15~25℃、15~30℃和20~30℃范围内显著高于去除氮磷组。     

低盐在短时间内对绿潮浒苔(Ulva prolifera)氮磷吸收的动态影响

我国黄海出现的绿潮发源于黄海南部苏北辐射沙洲紫菜养殖区,苏北沙洲区濒临的沿岸河网众多,来自沿岸径流的淡水携带大量氮磷等营养盐间歇性入海,导致海水的富营养化并伴随着盐度的周期性波动。本研究通过模拟实验研究低盐度(15和5)对浒苔吸收氮盐(NO_3~–-N和NH_4~+-N)和磷盐(PO_4~(3–)-P)的影响,主要发现:与盐度30相比,在低盐度(15和5)时,浒苔对NO_3~–-N的1h最大吸收速率(V_(max))和亲和力(V_(max)/Ks)分别提高280%和350%左右,半饱和常数(Ks)下降15%左右,并能够维持对NO_3~–-N的高效吸收(24h);盐度15和5时,浒苔对NH_4~+-N的1h最大吸收速率(V_(max))分别提高40%和200%,亲和力(V_(max)/Ks)分别提高20%和180%, Ks分别提高15%和30%,但是盐度降低对NH_4~+-N的长效吸收产生负面影响,甚至在盐度5条件下出现吸收高浓度NH_4~+-N后再释放的现象;与盐度30相似,盐度15条件下浒苔能够快速吸收PO_4~(3–)-P,而盐度5则导致藻细胞内的PO_4~(3–)-P在早期阶段快速流失,并在后期不能有效吸收PO_4~(3–)-P。本实验的结果表明,降低盐度有利于浒苔对氮源的快速吸收,在盐度15下浒苔能够实现对硝酸盐和磷盐的高效吸收。     

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．     

长江水体溶解态无机氮和磷现状及长期变化特点

于2006年2、5、8和11月对长江从攀枝花至河口和上游的两条支流雅砻江和嘉陵江的溶解态无机氮(NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N)和磷酸盐(PO43--P)进行了取样调查,同时结合长江营养盐的历史数据,分析了长江水体中溶解态无机氮、磷的长期变化特点。结果表明,长江NO-3-N、NH+4-N、DIN(包括NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N)和PO3-4-P浓度从上游到下游显示出增加趋势,但存在季节差异;NO2-N浓度总体较低,在长江中下游(武汉—南京)浓度较高。长江从上游到下游DIN通量的变化主要受径流量的影响,从上游到下游单位面积年产N量逐渐升高;PO3-4-P输送通量从上游往下游呈增加趋势,也主要受径流量控制,但从季节变化来讲,PO3-4-P的月输送通量受其浓度的控制更加明显。自20世纪60年代来,长江水体中NO3--N、NO2--N、DIN和PO3-4-P的浓度都处于缓慢上升趋势,但到80年代上升速度明显加快;不同阶段DIN和34PO-P的季节变化特点也不尽相同,反映了其来源的差异。目前,长江水体中溶解态无机氮、磷浓度与国内及国际河流相比处于中等水平。     

藻体部位、藻质量、碳源、水流对铁钉菜和羊栖菜营养盐吸收的影响

采用实验室生态学研究方法,进行了藻体部位、藻质量、碳源质量浓度及水流流速对铁钉菜(Ishige foliaceaokamurai)和羊栖菜(Sargassum fusiforme)氮磷营养盐吸收影响的研究。结果表明:2种大型海藻不同部位对营养盐的吸收速率不同,铁钉菜下部的吸收速率最大,其次是固着器;羊栖菜顶部的吸收速率最大,其次是中部。铁钉菜藻质量1.0g的吸收速率最大,其次是1.5g;羊栖菜藻质量0.5 g的吸收速率最大,其次是1.0g;2种藻类2.0g和2.5g的吸收速率相差不多。碳源质量浓度为1200mg/L时,铁钉菜的吸收速率最大,其次是碳源800mg/L;碳源质量浓度为800mg/L时,羊栖菜的吸收速率最大,其次是碳源400mg/L;2种海藻对照组的吸收速率均相对较低。相同流速下,2种海藻均以PO4-P对照组的吸收速率最大;NO3-N、NH4-N吸收速率在流速为50cm/s时最大。     

4种大型海藻单养和两两混养条件下生长以及营养盐的吸收利用

近年来海水富营养化导致近海海域大型海藻过量繁殖,为研究大型海藻与营养盐的相互关系,我们采用实验生态学的方法研究了4种大型海藻(孔石莼、小珊瑚藻、缘管浒苔、石花菜)单养和两两混养条件下的生长、营养盐(PO4-P和NO3-N)含量变化以及营养盐吸收利用情况。结果表明,单养条件下,孔石莼的湿重增长最多(46.4%),其相对增长率显著高于缘管浒苔、小珊瑚藻、石花菜。孔石莼+缘管浒苔、孔石莼+小珊瑚藻、孔石莼+石花菜混养体系中,孔石莼的相对增长率显著高于缘管浒苔、小珊瑚藻、石花菜,其他混养体系中两种大型海藻的相对增长率无显著差异。在单养条件下培养10d,海藻对PO4-P、NO3-N的利用率分别以孔石莼(85.4%)、缘管浒苔(72.6%)为最大,而石花菜对两种营养盐的利用率均最小(51.1%和57.1%)。在混养条件下,PO4-P、NO3-N的最高利用率分别出现在孔石莼+小珊瑚藻(86.3%)和缘管浒苔+小珊瑚藻(81.7%)体系中。无论单养还是混养,海藻对PO4-P和NO3-N的吸收速率都在第2d达到峰值。因此,大型海藻可以有效地去除营养盐,4种藻中,孔石莼和缘管浒苔分别是去除PO4-P和NO3-N的最佳大型海藻。本研究结果可以为利用大型海藻进行环境污染的治理提供支持。     

刚毛藻对静态模拟刺参养殖池塘上覆水营养盐含量的影响

利用室内装置模拟的刺参养殖池塘上覆水,在温度为25℃,光照为(4000±200)lx条件下静态培养刚毛藻48 h,定时测定上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~–-N)、亚硝态氮(NO_2~–-N)、总磷(TP)、活性磷(PO_4~(3–)-P)等营养盐含量,分析了氮磷营养盐含量的动态变化规律,探讨了刚毛藻生物量对沉积物-水界面营养盐含量变化的影响。结果表明,刚毛藻生物量对各营养盐含量的影响存在显著性差异(P0.05)。随着培养时间延长,上覆水中营养盐含量均呈现先增大后减小的趋势。上覆水中各营养盐含量在培养6～24 h时分别达到最大值,其中当刚毛藻生物量为0.5～4.5 g/L时,TN、NO_3~–-N、NO_2~–-N、NH_4~+-N、TP、PO_4~(3–)-P含量达到最大值。继续培养,上覆水中各营养盐的含量逐渐减小,其中生物量为8.5 g/L时刚毛藻对NO_3~–-N、NO_2~–-N的吸收效果最好;生物量为0.5 g/L时刚毛藻对NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P吸收效果最好。因此,高生物量(8.5 g/L)刚毛藻可降低上覆水中NO_3~–-N、NO_2~–-N含量,但低生物量(0.5 g/L)刚毛藻能有效吸收上覆水中的NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P。     

胶州湾大沽河口潮滩水体N、P营养盐的时空分布

根据2009年2、5,8和11月对大沽河口潮滩水体N、P营养盐浓度、盐度、溶解氧含量和大型底栖动物的调查,研究了大沽河口潮滩N、P的时空分布特征。结果表明,DIN在冬、春,秋季以NO3-N为主,其次为NO2-N和NH4-N。在夏季,NO3-N、NO2-N和NH4-N在DIN中所占比重相当。N/P比值在夏季接近Redfield比值,在其它季节偏高。NO3-N浓度在冬季较高、夏季偏低;NO2-N浓度的季节变化不明显;NH4-N浓度在夏季较高、冬季偏低;PO4-P浓度在夏季较高、秋季偏低。NO3-N、NO2-N和PO4-P浓度主要自河道向东西潮滩递减,从近岸向湾内递减;NH4-N浓度无显著平面分布趋势,但在夏、秋季的西潮滩较高。NO3-N、NO2-N和PO4-P的分布主要受大沽河淡水注入的影响,同时在夏季受到浮游植物的吸收作用的显著影响,而NH4-N的分布则可能主要受到潮滩贝类等底栖动物NH4-N排泄作用的影响。潮滩在冬、春季为P中等限制潜在性富营养,在夏季为中等营养,在秋季为P限制潜在性富营养。     

长江口营养盐结构特征及其对浮游植物的限制

根据2013年5月、11月两个航次的调查资料,分析了长江口营养盐浓度及其结构的分布变化,并探讨了营养盐对浮游植物的限制情况。长江口营养盐分布存在季节差异:口门外NO3-N、NO2-N浓度均为春季高秋季低,PO34-P、3SiO2-Si、NH4-N浓度则秋季高春季低,口门内除NO2-N外,NO3-N、PO34-P、SiO23-Si、NH4-N浓度均为秋季高于春季。NO3-N、PO34-P、SiO23-Si浓度从近岸向外海逐渐降低,NO2-N、NH4-N浓度分布规律不明显。NO3-N是DIN的主要存在形态,其占DIN的比例为春季95%、秋季83%。春季、秋季DIN/P均高于16,表现出长江口过量的DIN输入,春季Si/DIN基本小于1,秋季Si/DIN大于1。春季由于硅藻的局部生长使DIN/P异常升高、Si/DIN异常降低,秋季西北部海区受苏北沿岸流影响,呈低DIN/P值和高Si/DIN值分布。受含过量DIN、SiO23-Si的长江冲淡水的影响,春、秋季均表现为PO34-P潜在相对限制。春季由于浮游植物的大量吸收,局部出现PO34-P、SiO23-Si的绝对限制。当同时考虑绝对限制和潜在相对限制时,春季15.38%的站位受PO34-P限制,限制情况较上世纪90年代更为突出。     

南海北部沉积物间隙水中营养盐研究

通过2004年9月对南海北部6个站位的采样分析,探讨了间隙水的营养盐含量及其空间分布特征,估算了沉积物-海水界面营养盐的扩散通量。结果表明,NH4-N含量为8.9—142.3μmol.L-1,是南海北部间隙水中营养盐的主要组分,占溶解态无机氮的比例范围为49.1%—75.2%。在平面分布上,NH4-N含量表现为近海高于远海,PO4-P则差别不大。NH4-N、NO3-N、NO2-N和PO4-P在沉积物-海水界面的平均通量分别为7.08、-0.61、-0.51、0.14μmol.(m2.d)-1。NH4-N、PO4-P主要是从沉积物向上覆水扩散,是底层水体营养盐的来源之一。     

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.     

中肋骨条藻和新月菱形藻对营养盐的吸收速率及环境因素影响的研究

于１９９５年３月－－１９９６年１月,通过实验室模拟培养,研究了中肋骨条菏和新月菱形藻对磷酸盐和硝酸盐的吸收速率,以及温度、光照等环境因素对新月菱形藻吸收磷酸盐的影响。结果表明,用Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ－Ｍｅｎｔｏｎ方程处理,求得中肋骨条藻和新月菱形藻吸收磷酸盐的半饱和常数分别为０．６１μｍｏｌ／Ｌ和０．４８μｍｏｌ／Ｌ,吸收硝酸半饱和常数分别为７．８μｍｏｌ／Ｌ和６．０μｍｏｌ／Ｌ,新月菱形藻对磷酸盐     

脉冲式营养盐输入对中肋骨条藻生长的影响

脉冲输入营养盐是陆源输入营养盐的一种方式。用室内模拟脉冲营养盐输入的方法,研究了脉冲营养盐输入对于典型赤潮藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长的影响。结果发现脉冲输入营养盐对于中肋骨条藻生长有明显的影响,营养盐脉冲输入的频率和中肋骨条藻生长波动的频率相同。每天输入一次营养盐中肋骨条藻出现藻密度峰值的时间要比每5天输入一次营养盐和每10天输入一次营养盐的中肋骨条藻要滞后,而且藻密度峰值也比后两种情况低。对于3种营养盐的吸收速率而言,每10天输入一次营养盐的中肋骨条藻的吸收速率最大,其次是每天输入一次营养盐的中肋骨条藻,最小的是每5天输入一次营养盐的中肋骨条藻;3种营养盐脉冲输入模式下,每5天输入一次营养盐的中肋骨条藻对于N盐和Si盐的营养需求最少。     

Incorporation rate measurements of <Superscript>10</Superscript>Be, <Superscript>230</Superscript>Th, <Superscript>231</Superscript>Pa,and <Superscript>239,240</Superscript>Pu radionuclides in manganese crust in the Pacific Ocean: A search for extraterrestrial material

In order to estimate the deposition rate of extraterrestrial material onto a manganese crust in a search for supernova debris, we analyzed the contents of ¹⁰Be, ²³⁰Th, ²³¹Pa, and ^239,240Pu in a sample of manganese crust collected from the North Pacific Ocean. On the basis of the depth profile of ¹⁰Be, the growth rate of the manganese crust was determined to be 2.3 mm Myr⁻¹. The uptake rates of ¹⁰Be, ²³⁰Th, and ²³¹Pa onto the manganese crust were estimated to be 0.22–0.44%, 0.11–0.73%, and 1.4–4.5%, respectively, as compared to the deposition rates onto the deep-sea sediments near the sampling station, while that for ^239,240Pu was 0.14% as compared to the total inventory of seawater and sediment column. Assuming that sinking particles represent 0.11–4.5% of the uptake rates, the deposition rate of extraterrestrial material onto the manganese crust was estimated to be 2–800 μg cm⁻²Myr⁻¹ according to the uptake of ¹⁰Be onto the manganese crust. Further, our estimate is similar to the value of 9–90 μg cm^{− 2}Myr⁻¹ obtained using the integrated global production rate of ¹⁰Be and the deposition rate of ¹⁰Be onto the manganese crust.     

耗氧速率(OUR)测量方法的实验研究

目前多采用分批实验法和呼吸测量仪测量耗氧速率,而耗氧速率的测量对于研究活性污泥数学模型中的动力学参数及废水特性鉴定具有重要意义。本文根据OUR测量方法的基本原理设计了1种简易的OUR测量装置,为检验测量装置的有效性,设计了相关实验进行验证。在内源呼吸实验中,测定了所用活性污泥的内源呼吸速率是5.1mgO2/L·h,污泥的衰减系数是0.0137h-1,比文献值略高。基质降解实验对人工配水(葡萄糖和淀粉)的耗氧速率进行了测定,实验结果显示有3个显著不同的耗氧速率,分别为35mg/L·h,13mg/L·h,6mg/L·h,它们各代表葡萄糖降解、淀粉降解和内源呼吸的速率。内源呼吸速率高于前1个实验是由于基质降解过程中污泥量增加所致。并计算出异养菌产率系数Kd为0.63mgVSS/mgCOD,Kd略低于文献值。实验结果证明,该装置能很好的实现测量目的。     

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。     

胶州湾异养浮游细菌对磷的吸收作用及影响因素研究

为了解异养浮游细菌在磷的海洋生物地球化学循环和海湾富营养化中的作用,于2003年6月、8月和2004年3月采用现场调查和实验室培养相结合的方法,对胶州湾异养浮游细菌的无机磷酸盐吸收量、周转时间及影响因素进行了研究,结果表明,胶州湾异养浮游细菌对无机磷酸盐的吸收量在春、夏、冬季分别为4.34,2.13,0.89×10-2μg/dm3.h,周转时间分别为39.78,29.29,6.56d,水温和有机质含量是其主要限制因子,胶州湾春季异养浮游细菌与藻类可能存在对无机磷酸盐的吸收竞争。     

The physiology of the larva of the Chilean oyster Ostrea chilensis and the utilisation of biochemical energy reserves during development: An extreme case of the brooding habit

In the oyster Ostrea chilensis the adult female broods the young for almost the entire developmental period, releasing a large pediveliger larva (450 μm shell length) with an extremely short pelagic phase. In this study of the larval physiology, the dry weight of the embryo or larva remained constant during the early developmental stages (as far as, and including, the trochophore), but the veliger grew steadily to reach 8 μg at 450 μm shell length, the stage at which it was ready for release. During this growth period the veliger consumed metabolic reserves (62% protein and 38% lipid). Carbohydrate levels were negligible. Chilean oyster veligers larger than 275 μm shell length were able to remove particles from suspension, but clearance rate (2 μl h^− 1 larva^− 1 at 450 μm shell length) was much lower than published values for planktotrophic veligers. Low clearance rate in the veliger of O. chilensis is probably attributable to the absence of the postoral ciliary band. Oxygen uptake increased from 19 – 22 nl O₂ h^− 1 ind^− 1 for pre-veliger stages to 32 nl O₂ h^− 1 ind^− 1 for a veliger 450 μm long, which is consistent with published values for veligers in general when corrected for body weight. Excretion rate was low, increasing from 0.04 ng NH₄-N h^− 1 larva^− 1 in the trochophore to 0.13 ng NH₄-N h^− 1 larva^− 1 in a pediveliger of shell length 450 μm. Biochemical energy reserves were insufficient to meet the metabolic demands of the developing larva, suggesting that uptake of particles and/or dissolved organic matter from the mantle cavity of the female is necessary for successful development.