黑藻(Hydrilla verticillata)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)抑制作用

采用黑藻(Hydrilla verticillata)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)共同培养的实验方法,追踪测定微囊藻的生长量、光合速率等相关生理生化指标以及观察藻细胞超微结构变化,研究黑藻对铜绿微囊藻的抑制作用及其机制．结果表明,黑藻对铜绿微囊藻的生长有明显的抑制作用,表现为藻细胞生长量显著降低,细胞超微结构进行性损伤直至细胞解体,藻体叶绿素a含量和光合速率急剧下降,呼吸速率、超氧物歧化酶(SOD)活性均呈现先升高后下降的趋势,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累量与膜的损伤程度相一致．在黑藻养殖水中初步分离得到黑藻分泌的抑藻物质．     

微电流电解对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)叶绿素荧光特性的影响

研究微电流电解不同电流密度下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的叶绿素荧光参数变化,从藻类生理生态特征方面揭示电解抑藻的作用机理.结果表明:对于体积一定而初始细胞密度不同的铜绿微囊藻藻液,微电流电解抑藻存在相应的临界电流密度阈值,当电流密度阈值时,藻的生长得到完全抑制.当电流密度阈值时,藻的光系统Ⅱ受损,但经过6 d的培养其生理活性可恢复正常.若电流密度临界值,电解胁迫将超过藻的耐受能力,从培养的第2 d开始藻的光系统Ⅱ功能完全丧失.电解抑藻一方面是通过破坏光系统Ⅱ和捕光天线藻胆体之间的连接,使藻胆体无法继续向光系统Ⅱ传递光能;另一方面是通过破坏藻细胞光系统Ⅱ结构,使其无法进行光合作用,最终导致藻细胞的死亡.     

光照周期性波动对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生长的抑制

利用自行研制的光生物反应器,以水库中典型的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为研究对象,研究了两种藻类在光照强度周期性波动条件下的抑制特性.结果表明,相对恒定时平均光照强度6100 lx而言,在光照强度周期性波动条件下,在培养至24天时,铜绿微囊藻生物量降低14%、颜色稍黄,斜生栅藻生物量降低24%、藻体严重泛黄;铜绿微囊藻的叶绿素a和类胡萝卜素含量分别降低12.7%和55.5%,斜生栅藻的叶绿素a和类胡萝卜素含量分别降低78%和74%;模拟内波的周期性波动光强下,两种藻的光合作用参数Fv/Fm、YⅡ和ETR下降,热耗散量NPQ增高,且光合作用受到抑制,生长代谢能力减弱,这为内波控藻提供了理论依据.     

温度对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena sp.)生长及胞外有机物产生的影响

以巢湖优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena sp.)为研究对象,研究不同温度(35、25和10℃)对这两种藻生长特性和胞外有机物产生的影响.结果表明,温度对铜绿微囊藻和鱼腥藻的藻细胞密度、碱性磷酸酶活性和胞外有机物浓度影响显著.25℃是铜绿微囊藻和鱼腥藻最适宜的生长温度,最高细胞密度分别达到3.12×107cells/ml和2.03×107 cells/ml.不同温度下两种藻的碱性磷酸酶活性特征,证实了高温对鱼腥藻生长的抑制和低温对铜绿微囊藻生长的抑制.胞外有机物释放总量受蓝藻生物量和单位细胞有机物释放速率的影响.铜绿微囊藻的溶解性有机碳和胞外总多糖释放量在25℃最高,最大值分别为49.28和38.46 mg/L;而鱼腥藻在35℃时释放量最高,最大值分别为45.82和40.60 mg/L;10℃条件抑制了两种藻的生长及胞外有机物的释放.鱼腥藻胞外多糖含量在35℃培养条件下最高,而铜绿微囊藻在10℃条件下最高,说明不利的生长条件会促进蓝藻胞外多糖的分泌.三维荧光图谱分析结果表明,铜绿微囊藻和鱼腥藻胞外有机物以类蛋白质和类腐殖酸为主,温度主要影响藻细胞胞外有机物浓度,而对有机物种类组成没有影响.     

光照强度对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)生长及吸收特性的影响

在不同的光照强度下,测定了铜绿微囊藻、斜生栅藻在不同生长期的藻细胞密度、粒径、叶绿素a浓度、浮游植物吸收系数以及比吸收系数.单因素方差分析表明,在整个培养周期中,光照强度对铜绿微囊藻及斜生栅藻的藻细胞密度、叶绿素a浓度以及440、675 nm处吸收系数均有着显著的影响.两种藻在光照强度为50μmol/(m2.s)条件下,藻细胞密度、叶绿素a浓度及吸收系数值相对最大.相关性分析表明:藻类特征波段440、675 nm吸收系数与叶绿素a浓度、藻细胞密度在不同光照条件下都存在着显著的正相关性,其中叶绿素a浓度与藻类吸收系数存在着幂函数的关系,而线性关系能更好的说明藻细胞密度与吸收系数之间的关系.在不同光照强度及培养时期,藻类比吸收系数在一定的范围内波动,随光强增加比吸收系数呈上升趋势.铜绿微囊藻440、675 nm处比吸收系数与叶绿素a浓度呈显著的负相关关系,而斜生栅藻比吸收系数与叶绿素a浓度之间无显著相关,体现了不同藻类由于色素组成及比例差异其色素包裹效应也各不相同.对不同光照强度下的铜绿微囊藻及斜生栅藻进行400～700 nm波段积分,得到了两者在5、50及100μmol/(m2.s)不同种光强下的平均比吸收系数分别为0.0144、0.0134、0.0160,0.0086、0.0088、0.0105 m2/(mg Chl.a),铜绿微囊藻比吸收系数明显大于斜生栅藻.     

小麦麸皮水浸提液对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)光合色素含量和叶绿素荧光诱导动力学的影响

小麦麸皮水浸提液(WBL)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)具有较强的抑制作用.为了阐明铜绿微囊藻光合系统对WBL胁迫的响应,本文分析了WBL胁迫下M.aeruginosa CHAB-109细胞光合色素含量及叶绿素荧光诱导动力学变化.结果显示,当WBL浓度为1.6和3.2 g/L时,M.aeruginosa CHAB-109单位细胞内Chl.a和类胡萝卜素含量均显著低于对照.Chl.a光诱导荧光动力学分析结果显示,WBL胁迫下单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR0/RC)及单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET0/RC)均受到显著抑制.光合系统Ⅱ(PSⅡ)能量分配比率参数分析结果显示,WBL对光合系统反应中心电子供体侧没有影响,但是显著抑制光合系统反应中心电子受体侧电子传递.综合分析WBL诱导下M.aeruginosa CHAB-109 PSⅡ能量流动比活性能参数和能量分配比率参数显示,反应中心电子受体侧电子由反应中心传递到QA及QA更远的部位均为WBL的抑制作用位点.     

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长及光合活性对温度和光照交互作用的响应

通过室内纯培养,分别设定不同温度梯度(14、16、18℃)和光照梯度(100、250、360 μmol/(m2·s)),以模拟全球气候变化条件下,温带湖泊春季温度升高与光照减弱交互作用对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻生长和光合活性的影响.通过流式细胞计数测定其生长曲线,观测其变化趋势,并利用叶绿素荧光仪PHYTO-PAM测定藻类光合活性.结果表明,当温度为18℃,光强为100μmol/(m2·s)时,铜绿微囊藻生长速率最大,细胞密度达到2.99×106cells/ml.在该温度和光照强度下,其光合活性也远高于其他实验组,其Fv/Fm值达到最大值0.39.蛋白核小球藻在温度为16和18℃时,其生长速率差异不大,但明显高于在温度为14℃时的生长速率,其光合活性处于波动状态.与蛋白核小球藻相比,温度升高和光照减弱对铜绿微囊藻生长和光合活性的促进作用更为明显,而且随着温度的升高,铜绿微囊藻生长对低光的偏好更为显著.因此,全球变暖所导致的高温低光环境可能有利于确立铜绿微囊藻在湖泊中的优势地位.     

低氧化还原电位对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的抑制及恢复的影响

在实验室光照黑暗交替培养下,用半胱氨酸下调黑暗起始时的氧化还原电位(ORP),研究低电位对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa FACHB 469)生长的影响,并探索低电位胁迫消除后铜绿微囊藻生长的恢复潜力.结果表明,在-50～-100 mV范围内水体ORP越低,其对铜绿微囊藻生长的抑制作用越强.低ORP可抑制铜绿微囊藻对磷的吸收,且这种抑制程度与电位变化无关.-50～-75 mV的电位对铜绿微囊藻SOD酶活性有促进作用,而-90～-100 mV电位明显抑制SOD酶活.当低ORP胁迫消除后,铜绿微囊藻能够恢复至最初的生长状态,同时伴随含磷量的提高和SOD酶活的恢复,-50～-75 mV电位胁迫对藻消除胁迫后的生长更有促进作用.因此,低ORP对铜绿微囊藻的生长会产生不利影响,但是该影响是可逆的.     

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)与三种丝状蓝藻间的相互作用

研究了单细胞铜绿微囊藻和三种丝状蓝藻（水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻）间的相互作用,包括以下两个方面的内容：①铜绿微囊藻细胞滤出液对水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻生长的影响;②水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻细胞滤出液对铜绿微囊藻生长的影响．研究发现,当滤出液浓度为60％（滤出液与BG11的体积比为3：2）时,铜绿微囊藻细胞滤出液对水华束丝藻、水华鱼腥藻的生长有显著促进效果,尤其对水华束丝藻的作用更加明显;对土生席藻的生长却起着微弱的抑制作用,仅表现于100％细胞滤出液中．对铜绿微囊藻而言,土生席藻细胞滤出液对其的生长起着显著抑制作用,浓度越高、抑制作用越强;而水华束丝藻、水华鱼腥藻仅在100％细胞滤出液中才表现出微弱的抑制作用．为验证营养盐浓度差异是否影响滤出液的作用效果,进行了无机营养盐（NO3-N、NH4^＋-N、PO4-P）干扰的消除试验．结果表明,无机营养盐（（NO3-N、NH4^＋-N、PO4-P）的改变并不影响滤出液的作用效果,从而我们推测水华蓝藻之间存在着化感作用．本研究为解释自然水体中藻类种群演替的原因,深入认识水华蓝藻的动力学机制提供了新的实验证据．     

无磷条件诱导铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)释放挥发性有机化合物对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的影响

为了揭示磷(P)营养缺乏对蓝藻释放挥发性有机化合物(VOCs)的影响及其对其他藻类的化感作用,以形成蓝藻水华的主要种类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为材料,在无P培养条件下对其释放的VOCs进行分析,同时测定VOCs对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)生长、光合色素含量和光合性能的影响.结果表明,采用无P培养基培养铜绿微囊藻24 h后,其释放的VOCs种类和含量均明显增加,与标准培养基培养相比,VOCs总释放量增加了73.4%,并出现7种新化合物.将铜绿微囊藻释放的VOCs通入莱茵衣藻溶液中,在标准培养基中铜绿微囊藻释放的VOCs对莱茵衣藻生长无显著影响,而无P条件下释放的VOCs则明显抑制莱茵衣藻生长,其响应指数(RI)为-0.25.此外,莱茵衣藻光合色素含量、光系统II(PSII)最大光化学量子产量(Fv/Fm)、有效光化学量子产量[Y(II)]、光化学淬灭系数(q P)和光合电子传递速率(ETR)也明显降低,而非光化学淬灭系数(NPQ)则明显升高,其RI为0.26.由此可见,蓝藻在富营养化水体中大量繁殖以及P自身沉降特性导致的P缺乏会促进蓝藻释放VOCs,同时这些VOCs在保持蓝藻营养竞争优势和水体藻类多样性减少中具有化感抑制作用.     

草鱼、团头鲂对伊乐藻的消化与利用

本文分析了伊乐藻的生化成分和能值,测定了草鱼、团头鲂对伊乐藻生化成分的消化率,草鱼对伊乐藻的最大摄食量、蛋白质利用率和饲料系数。结果表明,伊乐藻含水率为89.8％,干物质中粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维素和无氮浸出物含量分别为23.52％、2.88％、26.71％和29.27％,含有17种常见氨基酸,总量为198.04mg/g(干重)。在平均水温20.4℃的室外条件下,草鱼,团头鲂对伊乐藻的干物质消化率分别为56.02％、54.97％,对粗蛋白质消化率分别为79.05％、74.96％,对氨基酸总量的消化率均为77.00％,对粗脂肪消化率分别为73.96％,64.63％,对碳水化合物消化率分别为58.46％、51.36％。在伊乐藻饲养试验中,草鱼每天最大摄食量(Y)与试验鱼体重(X)相关显著,相关系数为0.9154,关系式为Y=3.9449X~(0.8357)。在网箱中饲养草鱼,伊乐藻的粗蛋白质利用率为17.1％,饲料系数为48.2。在小型围栏中饲养草鱼,伊乐藻的粗蛋白质利用率为13.1％,饲料系数为63.4。     

Calcium isotope fractionation in coccoliths of cultured Calcidiscus leptoporus, Helicosphaera carteri, Syracosphaera pulchra and Umbilicosphaera foliosa

Four species of marine calcifying algae, the coccolithophores Calcidiscus leptoporus, Helicosphaera carteri, Syracosphaera pulchra and Umbilicosphaera foliosa were grown in laboratory cultures under temperatures varying between 14 and 23 °C, and one species, C. leptoporus, under varying [CO₃²⁻], ranging from 105 to 219 μmol/kg. Calcium isotope compositions of the coccoliths resemble in both absolute fractionation and temperature sensitivity previous calibrations of marine calcifying species e.g. Emiliania huxleyi (coccolithophores) and Orbulina universa (planktonic foraminifera) as well as inorganically precipitated CaCO₃, but also reveal small species specific differences. In contrast to inorganically precipitated calcite, but similar to E. huxleyi and O. universa, the carbonate ion concentration of the medium has no statistically significant influence on the Ca isotope fractionation of C. leptoporus coccoliths; however, combined data of E. huxleyi and C. leptoporus indicate that the observed trends might be related to changes of the calcite saturation state of the medium. Since coccoliths constitute a significant portion of the global oceanic CaCO₃ export production, the Ca isotope fractionation in these biogenic structures is important for defining the isotopic composition of the Ca sink of the ocean, one of the key parameters for modelling changes to the marine Ca budget over time. For the present ocean our results are in general agreement with the previously postulated and applied mean value of the oceanic Ca sink (Δ_sed) of about − 1.3‰, but the observed inter- and intra-species differences point to possible changes in Δ_sed through earth history, due to changing physico-chemical conditions of the ocean and shifts in floral and faunal assemblages.     

路南海菜花的核型分析及其海菜花属的演化探讨

海菜花属(Ottelia Pers.)为沉水单子叶植物,只生长于淡水生境中,具有重要的生态价值、环境指示作用以及植物系统学研究意义.本文首次报道了特产于我国云南石林湖泊中的路南海菜花(Ottelia acuminata var.lunanensis H.Li)的体细胞染色体数目为22条,核型属"1B"型,核型公式2n=2x=22=18m+4sm.结合已研究的花部特征和核型资料讨论海菜花属种间的亲缘关系及演化,为海菜花(Ottelia)的利用和保护提供细胞生物学证据.     

Effect of mixed toxic diets (Microcystis and Chlorella) on the rotifers Brachionus calyciflorus and Brachionus havanaensis cultured alone and together

Brachionus havanaensis is a common planktonic rotifer sometimes found together with Brachionus calyciflorus in Microcystis-infected waterbodies in México. Here, we evaluate the impact of mixed diets (dry weight basis, 0%, 25%, 50%, 75% and 100% Microcystis or Chlorella) on the growth of and competition between B. calyciflorus and B. havanaensis. In general, a higher proportion of Microcystis aeruginosa in the diet resulted in decreased population growth rate of both rotifer species. Whether grown separately or together, B. havanaensis was always numerically more abundant than B. calyciflorus, regardless of the proportion of Microcystis in the diet. However, when both species were grown together, the impact of M. aeruginosa in the diet had a more adverse effect on B. calyciflorus than on B. havanaensis. When grown alone, both rotifer species showed better population growth on a diet of 75% Chlorella and 25% Microcystis than either 100% Chlorella or Microcystis.     

水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)生长周期中腐殖酸的释放特性

由于严重的水体富营养化,太湖长期暴发蓝藻水华,这些蓝藻在代谢及消亡过程中大量释放包括腐植酸在内的有机物,不仅影响供水水质,并且进一步加重了水华程度.以太湖水华优势藻种——水华微囊藻(Microcystis flos-aquae T34)为研究对象,对藻株生长周期中的藻细胞、浮游细菌进行计数,并使用TOC仪与三维荧光光谱对培养液中提取的腐殖酸进行定量与定性分析,探究水华微囊藻在生长过程中藻细胞密度、浮游细菌密度与腐殖酸浓度的变化规律.结果表明,培养液中腐殖酸浓度的变化趋势与细菌数量变化趋势一致,但与细菌数量曲线拐点相比,腐殖酸浓度曲线拐点出现两周的延迟.腐殖酸产量在藻细胞对数期较低,当水华微囊藻进入稳定期与衰亡期后,腐殖酸大量产生,其浓度迅速增加,最高可达到28.6 mg/L.根据三维荧光光谱分析,水华微囊藻所产生的腐殖酸特征峰出现在(235~245 nm)/(380~425 nm),属于类富里酸荧光峰.本研究初步探究蓝藻与水体腐殖酸之间的关系,为水体腐殖酸来源的研究提供了新的思路.     

铜绿微囊藻和四尾栅藻光合利用碳酸氢盐探讨

为了探讨羹类光合过程对碳酸氧盐的利用,研究不同pH值下铜绿微囊藻和四尾栅藻的净光合速率,并着重研究这两株藻的碳酸氢盐摄取速率.结果表明,从弱酸性到弱碱性,四尾栅藻的净光合速率都比铜绿微囊藻高.由pH值超过pH转折点后的无机碳摄取速率计算得到的碳酸氢盐摄取速率对铜绿微囊藻和四尾栅藻分别为142.14和314.08μmo1DIC/(g·h,FW),故这两株藻都可利用碳酸氢盐作为碳源进行光合,且均为强碳酸氧盐利用者;但是,四尾栅藻对碳酸氲盐的利用能力强于铜绿微囊藻.另外,与四尾栅藻相比,铜绿微囊藻的碳酸氧盐摄取速率更易受抑制剂的抑制.     

The empirical relationships between M s, m b and M L for China and vicinity

Data from 753 earthquakes are used to determine a relationship between surface-wave magnitude (M _s) and bodywave magnitude (m _b), and from 541 earthquakes to determine a relationship between surface-wave magnitude (M _s) and local magnitude (M _L) for China and vicinity: M _s=0.9883 m _b-0.0420, M _s=0.9919 M _L-0.1773. The relationship of M _s versus m _b is obtained for 292 events occurred in the Chinese mainland in the time period from 1964 to 1996, 291 events occurred in Taiwan in the time period from 1964 to 1995 and 170 events occurred in the surrounding area. Standard deviation of the fitting is 0.445. Relationship of M _s versus M _L is obtained for 36 events occurred in the Chinese mainland, 293 events occurred in Taiwan, China and 212 events occurred in the surrounding area. The total amount is 541 events. Standard deviation of the fitting is 0.4673. The uncertainties of the converted M _s in different magnitude intervals can be estimated using complementary cumulative distribution function (CCDF). In the relationship of M _s versus m _b, taking ±0.25 as a range of uncertainties, in magnitude interval m _b 4.0–4.9, the probabilities for the converted M _s taken value less than (M _s-0.25) and more than (M _s+0.25) are 17% and 27% respectively. Similarly, we have probabilities for m _b 5.0–5.9 are 34% and 20% and that for m _b 6.0–6.9 are 11% and 47%. In the relationship of M _s versus M _L, if the range of uncertainties is still taken as ±0.25, the corresponding probabilities for magnitude interval M _L 4.0–4.9 are 22% and 38%, for M _L 5.0–5.9 are 20% and 15% and for magnitude interval M _L 6.0–6.9, are 15% and 29%, respectively. The relationships developed in this paper can be used for the conversion of one magnitude scale into another magnitude scales conveniently. The estimation of uncertainties described in this paper is more accurate and more objective than the usual estimation expressed by deviation. The estimations described in this paper indicate various dispersions in different magnitude intervals of original data. The estimations of uncertainties described by probabilities can be well connected with the total estimations of uncertainties in seismic hazard assessment.