大连湾赤潮生物──赤潮异弯藻

于１９８５，１９８６和１９８７三年的夏季在辽宁大连湾采集赤潮生物──赤潮异弯藻，以相差显微镜和扫描电镜进行了形态观察和分类研究；同时述及其分类沿革及至今仍存在的争议，结合本种在大连湾的生态特点简要地综述了其在世界上的分布，生理宗，昼夜垂直移动，营养摄取以及细胞分裂周期和种群繁殖等。结果表明，在温带近海夏，秋季潮异弯藻的生长率最高，冬季休眠于海底；温度是限制其复苏的主要因子。本种昼夜都能摄取营养，生     

有害赤潮藻赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo研究进展

浮游植物不仅在食物链中充当贡献者,也在生物地球化学循环过程中扮演着重要角色,然而一些种类在某些条件下暴发性增殖或聚集,形成有害藻华,对人类健康和生态系统构成威胁。赤潮异弯藻是形成有害藻华的典型物种,其藻华发生时会造成养殖鱼类大面积死亡,给水产养殖业造成巨大损失。近年来,随着全球气候变暖、水体富营养化程度日趋严重,有害藻华发生的规模和频次总体呈增加趋势,且相关研究表明气候变暖和二氧化碳水平升高均能刺激赤潮异弯藻的生长。本文主要从赤潮异弯藻物种鉴定、基础生物学研究、生态学研究等几个方面综述了该物种的研究进展,并对其未来研究方向进行了相关展望,以期为赤潮异弯藻的藻华形成机制研究、藻华防治等工作提供参考。     

赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo的生长特性

采用多因子实验设计 ,经三维ANOVA统计分析 (TukeyTest) ,研究了温度、盐度和光照强度对鱼毒类赤潮藻———赤潮异弯藻Heterosigmaakashiwo生长的影响。结果表明 ,在实验范围温度 (1 2℃、1 9℃、2 5℃、3 2℃ ) ,盐度 (1 0、1 8、2 5、3 0、3 5 )和光照强度 0 0 2× 1 0 1 6、0 0 8× 1 0 1 6、0 3× 1 0 1 6、1 6× 1 0 1 6quanta/(cm2 ·s)内 ,各温度和光照强度、以及低盐度 (1 0 ,1 8)和高盐度 (3 5 )之间 ,藻生长率有极显著差异 (P <0 0 0 1 )。光照强度和温度、盐度和温度以及这三个因子之间存在极显著的相互作用 (P <0 0 0 1 ) ,而光照强度和盐度之间无显著的相互作用 (P =0 0 74>0 0 5 ) ,藻生长的最适温度、光照、盐度条件分别为 2 5℃、1 6× 1 0 1 6quanta/(cm2 ·s)、1 0— 3 5 ,这时生长率为 0 .85d- 1 。     

季铵盐类化合物灭杀赤潮异弯藻的实验研究

通过对几种不同结构的季铵盐类化合物对赤潮异弯藻的去除效率进行比较，发现具有一定结构的季铵盐类化合物对该种藻具有较强的灭杀去除效果；在相同用量（质量）下，含有一个长碳链的季铵盐化合物的灭杀效果明显高于含有双长链的季铵盐化合物。同时，通过测定十六烷基三甲基溴化铵作用下的赤潮异弯藻的叶绿素含量变化和光合作用强度，并借用透射电镜研究了受肋迫藻细胞的亚显微结构，从而分析了季铵盐类化合物灭杀赤潮生物的原理：季铵盐对赤潮异弯藻的“毒性“主要是由于其强表面活性，易于吸附在藻细胞的磷脂双分子膜结构的表面，从而引起膜结构的破坏和功能的丧失，进而导致细胞死亡。     

盐度和光照强度对赤潮异弯藻增长的效应

采用一次性培养的方法,研究了盐度和光照强度对赤潮异弯藻增长的效应。结果表明:赤潮异弯藻在3种光照和7个盐度梯度下均可生长。盐度对赤潮异弯藻的生长有极显著的影响(P0.01),光照强度对赤潮异弯藻的生长影响亦显著(P0.05),盐度和光照强度的交互作用无显著影响(P0.05)。不论在哪种光照下,低盐度10、15组赤潮异弯藻虽然能生长,但生长速率和最大细胞数量值均较低,随着盐度的提高,藻的生长速率和最大细胞数量值增大,但盐度增至30以后,即30~40试验组的生长速率和最大细胞数量值之间的差异不明显。而不论在哪个盐度条件下,赤潮异弯藻在3种光照强度下,均以6000lx时的藻细胞密度值最高,生长情况最好。     

几种大型海藻对赤潮异弯藻生长抑制效应的初步研究

利用共存培养系统研究了大型海藻缘管浒苔、刚毛藻、石花菜、鸭毛藻、扇形拟伊藻、蜈蚣藻、海黍子、脆江蓠对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的抑制效应并和孔石莼的作用进行比较。实验指出：孔石莼和缘管浒苔对赤潮异弯藻的抑制效应最强,石花菜次之;扇形拟伊藻、蜈蚣藻、刚毛藻、脆江蓠、海黍子虽表现出抑制作用但较差;鸭毛藻的抑制效应最弱。     

鼠尾藻和小珊瑚藻对赤潮异弯藻克生效应的初步研究

通过共培养的方法,比较了鼠尾藻(Surgassum thunbergii)和小珊瑚藻(Corallina pilulifera)新鲜组织、干粉末、水溶性抽提液、培养水的过滤液对赤潮异弯藻(Heterosigam akashiwo)生长的克生效应。结果表明,鼠尾藻和小珊瑚藻的新鲜组织对赤潮异弯藻的生长都具有显著的抑制作用;与鼠尾藻相比,小珊瑚藻的抑制作用更强。2种大型海藻的干粉末在2个高浓度(1.2,2.4 g.L-1)时对赤潮异弯藻的生长都产生了抑制作用,小珊瑚藻的抑制作用更为明显。2种大型海藻高浓度的水溶性抽提液(24 g.L-1)在实验的48 h内使赤潮异弯藻完全致死。在2种大型海藻培养水过滤液对赤潮异弯藻的作用实验中,在一次性添加方式下,小珊瑚藻的培养水过滤液对赤潮异弯藻的生长没有表现出明显的抑制作用,而在半连续添加方式下,却显著抑制了赤潮异弯藻的生长。与小珊瑚藻相比,无论在一次性还是在半连续添加方式下,鼠尾藻的培养水过滤液对赤潮异弯藻的生长都没有显示出显著的抑制作用。     

基于ITS序列分析的赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)分子鉴别

对五株赤潮异弯藻核糖体转录单元内间隔区(ITS区)进行了PCR扩增和序列测定,并结合GenBank中收录的所有赤潮异弯藻ITS序列信息,比较了它们的遗传距离和相似系数,同时结合GenBank中发布的针胞藻纲其他三个属的代表种ITS序列信息,采用邻接法(neighbour-joining,NJ)和最小进化法(minimum evolution,ME)构建系统发育树。结果表明,五株赤潮异弯藻ITS全序列总长度及碱基组成完全一致,均为538 bp,与GenBank中收录的四株赤潮异弯藻仅有一个碱基不同,遗传距离和相似系数分别为0.002和0.980,而与其他赤潮异弯藻ITS序列完全相同,遗传距离和相似系数分别为0.000和1.000。用两种方法构建的系统发育树结构完全一致,赤潮异弯藻属与海洋卡盾藻属亲缘关系较近,而与另外两属的亲缘关系较远。     

赤潮异弯藻和海洋原甲藻LSU Rdna扩增及序列分析

利用引物D1R和D2C扩增并测定了赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo Hada)和海洋原甲藻(Prorocentrum micans Ehrenberg)的LSU rDNA D1与D2序列,并与GenBank中相关序列进行比较分析.结果表明:在种内水平,所测的H.akashiwo 6个株系之间共有5个变异位点,序列H.k与H.k-2,H.k-4均存在碱基替换;原甲藻属不同种内各株系之间的遗传距离为0.002～0.023之间,所测序列P.mi与P.micans其他株系之间均存在碱基替换.在种间水平上,原甲藻属不同种之间的遗传距离在0.045～0.139之间,大于种内遗传距离,每个种都具有特定的保守序列.根据序列间的遗传变异,可设计特异性的探针对不同株系和物种进行检测和计数.     

不同起始浓度对塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻种群竞争的影响

初步分析了起始浓度对塔玛亚历山大藻 (AlexandriumtamarenseBalech)和赤潮异弯藻 (HeterosigmaakashiwoHa da)种群增长的影响。在单种培养的情况下 ,A .tamarense与H .akashiwo的生长曲线可用逻辑斯谛增长模型拟合。不同起始浓度 ( 0 .2× 10 4,0 .5× 10 4,0 .8× 10 4cell/mL)对A .tamarense环境容纳量 (K)有明显的影响 ,随起始浓度的增加K有减小的趋势。H .akashiwo种群瞬时增长率 (r)随起始浓度增加而增加。按不同接种比例进行混合培养 ,不同起始浓度对 2种藻竞争的结果具有明显影响。当接种比例为A .tamarense∶H .akashiwo(A∶H) =1∶4时 ,H .akashiwo在竞争中占优势 ,而当A∶H =1∶1及A∶H =4∶1时 ,A .tamarense在竞争中占优势。竞争结果不仅受营养盐限制 ,克生物质对竞争结果亦具有重要影响。     

亚铁离子对赤潮异弯藻种群消长和部分生化特性的影响

研究了赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)在不同浓度的Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O(Fe1)和FeSO4.7H2O(Fe2)(浓度分别为:高铁150 nmol/L、低铁50 nmol/L,缺铁0 nmol/L Fe0)中的种群消长过程、单位细胞总多糖特征、光合色素chla、chlc变化以及NO3--N的吸收情况。结果表明,Fe2 浓度影响到赤潮异弯藻的消亡:缺铁组比高铁组种群消亡慢。在平台期和衰亡期时,Fe1各组单位细胞总多糖含量均明显高于Fe2各组。从平台期到衰亡期,各组单位细胞多糖含量明显增加,Fe2各组增量最大,Fe1各组多糖倍增与Fe0相似。亚铁离子浓度的进一步增加有利于单位细胞色素chla和chlc的积累。亚铁离子的不同化合物状态影响到多糖和光合色素的累积,但不影响种群生长率和对NO3--N的吸收。     

The effect of UV-B radiation enhancement on the interspecific competition between Skeletonema costatum and Heterosigma akashiwo

1 Introduction R ed tide is a global m arine ecological calam ity.In recentyears, there has been an increase in frequen-cy, affected area and extentof injury of red tide out-breaks in the coastalw aters ofour country.A ccordingto China M arine D isaster B ulletin issued by the StateO ceanic A dm inistration of C hina, harm ful red tideshad occurred up to 119 tim es in 2003, w hich w as 40tim es m ore than thatin 2002. O w ing to the w orsenedcultural environm ent and increased nutrient en…     

塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻对黑褐新糠虾和卤虫的急性毒性作用

以黑褐新糠虾和卤虫为实验材料,研究了两种典型有毒有害赤潮藻,塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻的毒性.结果表明塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻都能影响糠虾的存活,在9 h内塔玛亚历山大藻和赤湖异弯藻对糠虾的半致死浓度分别约为7000和450 000个/cm3;在24 h内塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻对卤虫存活没有显著影响,而赤潮异弯藻能对卤虫的活力产生强烈的抑制作用,0.1,1.5,5和24 h的半抑制浓度分别为15 000,7500,4500,3000个/cm3,但在赤潮异弯藻较低浓度为3000个/cm3时,经过48 h卤虫的运动能力能够恢复到正常水平.结果表明,这两种有害藻对同一种生物的毒性大小存在差异,而这两种甲壳类生物对同一种有害藻的反应也不相同.     

Q统计指数在胶州湾北部水域浮游植物群落结构研究中的应用

1995年3月至1996年1月间对胶州湾北部水域的浮游植物进行了6个航次的调查,在对浮游植物群落的定性和定量研究的基础上,采用Q生物多样性统计指数对该海域浮游植物群落结构进行了研究.结果表明,调查区夏秋季的Q统计指数较冬春季为高.调查区浮游植物群落Q统计指数的结果与物种丰富度指数、Margalef指数、Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度等其他常用物种多样性指数的比较表明,Q统计指数的分辨率高,有较好的生物学解释,同时避免了对优势种和稀有种的过高估计,是海洋浮游植物群落多样性分析的一种较理想指数.     

赤潮异弯藻有色可溶性有机物的变化以及对其他微藻的影响

赤潮消长显著影响海洋中有色可溶性有机物(CDOM)的变化.赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)是一种常发的鱼毒性赤潮种类,是产生CDOM较显著的种类.本文以赤潮异弯藻CDOM为研究对象,分析了CDOM在种群消长中的变化特征,研究了光对赤潮异弯藻CDOM组成物质变化的影响,并就此变化对其他微藻种群生长造成的影响进行了定量研究.结果表明:(1)以紫外吸收的定量变化为指标,赤潮异弯藻CDOM的量与种群消长呈互逆相关:种群密度增加, CDOM降低;种群密度降低, CDOM增加;长期培养种群中, CDOM含量增加.(2)光对该藻产生的CDOM物质组成和定量有显著影响,紫外照射能显著漂白CDOM,类腐殖质和腐殖酸降解明显.(3)该藻CDOM变化影响其他微藻种群生长:CDOM显著促进微小卡罗藻(Karlodinium micrum)、小硅藻(Nitzschia closterium f. minutissima)的种群生长,受光降解后对小硅藻的促进作用降低,但对微小卡罗藻的促进作用不变; CDOM 抑制海洋原甲藻(Prorocenturm micans)种群生长,光降解后,其抑制作用降低.赤潮异弯藻赤潮产生的大量且稳定的CDOM可以影响海洋微型生物群落结构.     

大连湾石油污染沉积物中细菌群落结构分析

大连新港"7.16"输油管道爆炸溢油事故发生后,为探究石油污染与细菌群落结构变化之间的关系及在石油生物降解过程中起重要作用的细菌菌群,本研究对大连湾表层沉积物中石油烃含量和细菌宏基因组16SrDNA V3区进行分析。结果表明:溢油初期2010年8月DLW01站位表层沉积物石油烃含量高达1 492mg/kg,符合第三类沉积物质量标准,随着时间推移,2011年4月、2011年7月、2011年12月航次各站位沉积物中石油烃含量基本呈下降趋势,且均符合第一类沉积物质量标准;16S rDNA PCR-DGGE方法分析表明,石油烃含量高的区域优势细菌种类少,反之则较丰富;海洋环境中同一地点的细菌群落能保持一定稳定性;大连湾石油污染沉积物中变形菌门γ-变形菌纲和拟杆菌门一直保持较高的优势度,是在石油生物降解过程中起重要作用的细菌菌群,而厚壁菌门只在石油烃含量低的区域出现;此外,出现的对污染物敏感的嗜冷杆菌可作为石油污染指示生物进行深入研究。     

大连湾附近海域表层沉积物粒度特征及水动力环境指示

对大连湾、大窑湾外及其附近海域表层沉积物进行了粒度分析,揭示了该区域大致的沉积特征。结合相关的地质水文资料,探讨了其控制因素,同时对沉积环境进行了初步分析。研究区沉积物粒度组分以砂(平均含量34%)和粉砂(平均含量52%)为主,粘土含量比较少(平均含量14%),且主要分布在研究区中部水下台地之上,各组分相对含量呈东西向条带状分布,与地形分布趋势较为一致。北部近岸水下岸坡区,水深较浅,距离物源区较近且水动力条件复杂,沉积物粒度较粗;向南随水深增加水动力减弱,东部为一水下台地,沉积物粒径偏细。分选较好,粉砂和粘土组分在该区域最为富集,沉积物可能来自于通过东部海域自西向东进入研究区的远源物质;研究区南部水深增加,又出现一水下岸坡,其下地形趋于平坦,该区域在黄海环流体系的作用下,接受了较多来自包括山东半岛水下三角洲的粗颗粒物质。     

亚铁离子对赤潮异弯藻种群消长和部分生化特性的影响

报道了KCl对方斑东风螺(Babylonia aerolato Link)浮游幼虫变态的诱导作用.结果表明,在水体200 mL,幼虫20只,KCl连续作用12 h的条件下,当KCl浓度不超过8×10-3 mol/L且幼虫日龄小于12 d时,诱导变态率为0～15%,诱导效果不稳定;当KCl浓度达到11×10-3 mol/L且幼虫日龄达到15 d时,浮游幼虫变态率超过95%.在水体850 L,幼虫2.0×105～2.5×105只,KCl连续作用9 h的条件下,KCl浓度为17×10-3mol/L,日龄15 d的幼虫变态率达90%.浮游幼虫日龄越大,KCl添加浓度越高,作用时间越长,KCl诱导变态作用越明显.KCl对方斑东风螺幼虫有毒性作用,日龄越小,浓度越大,作用时间越长,毒性越大.日龄12 d的浮游幼虫,KCl添加浓度11×10-3mol/L作用20 h诱导变态的稚螺,未发现其生长和存活受到KCl的不良影响.综合本实验的结果,KCl诱导变态较为安全有效的条件是:浮游幼虫日龄不小于15 d,添加浓度11×10-3～14×10-3 mol/L,作用时间不超过12 h.     

基于神经网络和TM图像的大连湾海域悬浮物质量浓度的反演

水体中的悬浮物是评价海洋水质的重要指标之一。采用卫星遥感方法可以获得大范围连续的悬浮物质量浓度。以1999年5月10日大连湾海上现场-卫星同步实验数据为基础,采用神经网络模型技术模拟了陆地卫星TM传感器中心波长分别为485,560和660nm3个波段的辐射亮度值与在该海域现场获取的悬浮物质量浓度之间的传递机理。以TM图像的3个可见光波段作为输入的神经网络模型的相关系数达0．79,在反演海水表层悬浮物质量浓度方面比传统的统计分析方法表现要好。这说明神经网络方法在模拟非线性关系进行遥感反演方面更具应用前景。