三角褐指藻及其藻际细菌对不同无机氮源的响应

海洋生态系统中,浮游植物和细菌之间的相互作用是影响营养盐供应和再生、海洋初级生产力和生物地球化学循环的基本生态关系.为研究营养盐、浮游植物和细菌之间的关系,在实验室内培养条件下,通过改变氮源的形态(硝态氮和铵态氮)和浓度,研究海洋浮游植物三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的藻际细菌在不同营...     

不同无机氮浓度下三角褐指藻藻际细菌群落变化研究

藻际环境细菌和微藻间存在着独特的生态关系，它们可以通过转化和交换浮游植物分泌的有机质来影响其生理和代谢。尽管一些功能微生物在藻际环境的营养循环中具有重要作用，例如氮代谢，但是关于细菌群落与共生藻类如何响应环境中氮营养条件的改变目前并不十分清楚，其对于我们了解全球营养物质循环、藻华的形成以及生态系统功能至关重要。本文基于16S rRNA基因的高通量测序技术，分析了不同形态、不同浓度无机氮培养条件下三角褐指藻藻际环境中相关细菌群落的多样性和群落结构。系统发育分析结果表明，变形菌（Proteobacteria）和拟杆菌（Bacteroidetes）是所有样品中的优势菌，占序列总数的99.5%。同时发现，不同氮浓度培养条件下，细菌群落结构随微藻丰度的变化而改变。氮浓度及形态的变化对菌群结构的影响不显著。此外，γ-变形菌纲中三种细菌（Marinobacter；Algiphilus；Methylophaga）的相对丰度在氮限制培养条件下明显增加，它们可能在共生体系的氮转化过程中具有重要作用。     

赤潮综合集成预警系统的设计与开发

针对赤潮灾害日益严重的情况,文中提出了赤潮综合集成预警系统设计方案与实现流程。该系统包括预测预警信息系统、预测预警决策系统以及预测预警应急系统三部分。该预警系统的建立,将可以有效的预测赤潮的发生从而降低赤潮造成的损失。     

浮游生态系统非线性动力学研究

建立了新的藻类-浮游动物生态非线性动力学模型,该模型考虑了藻类与浮游动物之间的增长关系。研究了模型平衡点的稳定性,以及Hop f分岔现象。通过对选取的分岔参数进行分析,揭示了该系统的动力学特性。     

赤潮随机梯度回归分析

赤潮的危害日益严重,为了预测赤潮的发生,运用回归树的随机梯度Boosting算法分析渤海赤潮数据, 建立浮游植物总量与环境因子的定量关系,给出各种环境因子对浮游植物总量相对影响的大小以及浮游植物总量和各种环境因子偏相关的图形,有利于探索赤潮的发生机制,指导菌种的培养. 最后,相比其它算法,回归树的随机梯度Boosting对于＂局部剧增＂的赤潮数据是稳健的,而且具有较高的预测精度.     

不同温度下脉冲式磷酸盐输入对裸甲藻生长的影响

脉冲式输入营养盐是陆源向海洋输入营养盐的一种重要方式。本文在实验室条件下,模拟脉冲式磷酸盐输入的方法,研究不同温度下磷酸盐脉冲输入对裸甲藻(Gymnodinium sp.)生长的影响。结果发现:10℃低温条件下,低质量浓度磷酸盐脉冲试验中,每天输入一次的脉冲方式下裸甲藻的长势在一段时间段内占据优势,但整体来看,差异并不显著;高质量浓度磷酸盐脉冲试验中,每8天输入一次的脉冲方式下藻的长势占据明显优势,差异显著(P0.05)。而在25℃常温条件下,无论是低质量浓度脉冲组还是高质量浓度脉冲组,基本表现为1天输入一次的脉冲方式下的裸甲藻藻密度都占有较明显优势(低质量浓度组P0.01;高质量浓度组P0.01)。不管在低温或常温下,在所有实验组中,脉冲频率对裸甲藻的影响基本表现为:在中等频率的磷酸盐脉冲下,藻密度最低。     

天津近岸海域2004-2012年水化学环境的变化趋势分析

基于2004-2012年渤海湾天津近岸海域枯水期(5月)和丰水期(8月)的水质调查数据,运用综合污染指数、Daniel趋势检验和污染分担率分析等方法,对该海域主要水质评价指标的时空变化特征进行了分析。研究发现,渤海湾近岸海域主要评价指标的浓度整体呈现出丰水期高于枯水期,北部高于南部,西部(近岸)高于东部(远岸)的分布特征。无机氮的污染分担率在40%~50%之间,为首要污染物,活性磷酸盐和石油类分别为北部和南部海域的次要污染因子。枯水期的活性磷酸盐在大港和塘沽断面显著增加,而COD则在汉沽断面呈现出显著下降趋势,丰水期的COD在岐口、塘沽和汉沽断面均呈现出显著上升趋势。     

赤潮藻类营养盐限制方程的非线性动力学研究

以赤潮代表性藻类－硅藻为研究对象，利用生物生长的生化机理，并考虑在海洋富营养化条件下氮和磷的浓度变化对藻类生长的影响及底物消耗和反馈机制，建立了新的藻类生长非线性动力学模型。首次利用现代非线性动力学的方法，研究了其解析解的分岔行为。指出了磷是影响藻类生长的限制营养盐因子，并对模型进行了仿真。文章对赤潮发生的预警和预测有一定的参考价值。     

海洋生态经济健康评价系统研究

21世纪是人类全面认识、开发利用和保护海洋的新世纪。开展海洋经济活动,是以海洋资源为对象而展开的生产、交换、分配和消费活动。在取得显著成果的同时,也对海洋生态经济系统的健康造成了损害,如海洋生态环境被破坏、海洋生物资源开发过度、赤潮灾害现象时有发生等。在文中建立了“海洋生态经济健康评价信息系统”,对海洋生态经济健康相关因素监测值系统化管理,为海洋生态经济健康程度的评判,动态预测海洋生态灾害发生提供了科学的依据。     

渤海湾赤潮藻类浓度与环境因子的非线性相关分析

基于渤海湾赤潮藻类浓度及环境因子的监测数据(2003年5月～9月),以线性相关系数、秩相关系数以及Hoeffding独立性检验统计量来衡量藻类浓度和环境因子的各种相关性,从而选择出影响藻类浓度的主要环境因子,结果表明：风速、气压、表层水温、pH值、盐度、DO、硅酸盐、NO3^--N与藻类浓度密切相关。