秦皇岛近海褐潮高发区浮游植物的碱性磷酸酶活性分析

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)是浮游植物在磷胁迫状态下表达的一种水解有机磷源的胞外酶,可用于指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究于2013年7月,对秦皇岛近海抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)褐潮发生期间浮游植物的碱性磷酸酶活性(AP activity,APA)进行研究,结合其他理化参数,分析藻华发生时浮游植物的磷营养状态及其对海水中磷源的水解与利用情况。结果表明,褐潮发生时,抑食金球藻细胞密度高达108个/L,溶解有机磷(Dissolved organic phosphorus,DOP)成为浮游植物生长利用的主要磷源。抑食金球藻的细胞密度受到海水中NO3–、DOP、溶解无机磷(Dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度等的显著影响。浮游植物大量表达AP水解DOP,平均APA高达217.72 nmol/(μg·h)±90.86 nmol/(μg·h)(350.44 nmol/(L·h)±130.57 nmol/(L·h)),且APA随浮游植物生物量增大而显著增加。该结果表明抑食金球藻褐潮发生时,海区遭受严峻的磷胁迫甚至限制。磷源,尤其是有机磷源的可利用性可能在秦皇岛海区抑食金球藻褐潮的发生和维持中起关键作用。     

2012年楚科奇海及其邻近海域浮游植物现存量和初级生产力粒级结构研究

通过2012年夏季第五次北极科学考察期间在楚科奇海及其邻近海域现场调查所获得的数据分析研究了海域的粒度分级叶绿素a浓度和初级生产力。结果表明,叶绿素a浓度和初级生产力的高值均出现在楚科奇海陆架区,并且远高于深海区。去程时调查海域水层平均叶绿素a浓度的变化范围为0.32~15.66mg/m3,平均(2.77±3.96)mg/m3,高值区出现在南部邻近白令海峡海域、北部阿拉斯加巴罗近岸和冰缘区;初级生产力的范围为50.11~943.28mg/(m2d),高值出现在冰缘水华区。返程时水层平均叶绿素a浓度的变化范围为0.07~1.52mg/m3,平均(0.41±0.40)mg/m3,高值仍出现在陆架区,但比去程时低了一个数量级;初级生产力的分布范围为12.31~41.35mg/(m2d),高值出现在陆架区。浮游植物粒度分级测定结果表明,在生物量较低的深海区,叶绿素a浓度和初级生产力的粒级结构以微微型浮游生物(Pico级份)占优势(其贡献率分别为46.1%和56.9%),小型(Net级份)和微型(Nano级份)对总叶绿素a浓度的贡献差异极小,分别为26.6%和27.3%,对总初级生产力的贡献分别为23.8%和19.3%;而在生物量较高的水深小于200m的陆架区,Net级份叶绿素a浓度所占百分比最高,Pico级份次之,Nano级份最低,分别为59.8%、27.9%和12.3%,初级生产力的粒级结构中叶绿素a浓度所占百分比由高到低同样是Net、Pico和Nano,所占百分比分别为60.6%,32.2%和7.2%。     

九龙江河-海系统夏季浮游植物磷胁迫研究

采用群落水平和细胞水平碱性磷酸酶活性(APA)相结合的方法,研究了2010年夏季(6-7月)九龙江河-海系统(河流-河口-邻近海域)浮游植物的磷胁迫,结果表明,单位叶绿素a的APA在河流下游区[(48.80±14.69)nmol/(h.μg Chl a)]显著高于河口区[(10.60±15.58)nmol/(h·μg Chl.a)]和邻近海域[(23.54±25.41)nmol/(h·μg Chl.a)],表明河流区的浮游植物磷胁迫显著高于河口区和邻近海域.三个区域高比例的游离态APA表明该水域浮游植物已较长时间处于磷胁迫状态.细胞水平的浮游植物荧光标记结果显示,河口区(20％±20％)与邻近海域(38％±20％)无显著差异(P＞0.05),此结果与群落水平APA结果相一致;但河口-邻近海域浮游植物的标记比例显著高于河流下游区(9％±3％)(P＜0.05).     

钦州湾磷营养状态与浮游植物的碱性磷酸酶活性分析

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)是浮游植物在磷胁迫的情况下诱导表达的一种酶,其作用是能够将溶解有机磷(Dissolved organic phosphate,DOP)水解成浮游植物可以直接利用的正磷酸盐形式,因此碱性磷酸酶活性(Alkaline phosphatase activity,APA)可用来指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究以2015-2016年钦州湾4个航次(春季、夏季、秋季、冬季)的调查资料为依据,研究了钦州湾海域表层无机及有机磷的空间分布特征、APA的分布及其与磷营养之间的调控关系。调查期间,钦州湾海域春季、夏、秋、冬的单位叶绿素APA的平均值分别为20.42±5.32 nmol/μg Chl a/h,138.17±94.32 nmol/μg Chl a/h,142.60±72.60 nmol/μg Chl a/h和29.48±18.52 nmol/μg Chl a/h。经分析,APA与无机磷之间存在显著的负相关(P0.05),与N/P呈极显著负相关(P0.01),该海区APA可以反映钦州湾浮游植物的磷胁迫水平。海区氮磷比平均值在除春季外的三个季节均高于35,存在潜在的磷限制,浮游植物在夏季和秋季遭受较严重的磷胁迫。夏季和秋季浮游植物大量表达AP,由此推测DOP可能在钦州湾浮游植物生物量的维持甚至赤潮发生期间的磷补给上起着重要作用。     

长江口及毗邻海区沉积物中磷的分布特征长江口及毗邻海区沉积物中磷的分布特征

于2006年6月和2007年4月在长江口及毗邻海区采集了表层沉积物样品,利用水淘选法对沉积物进行了粒径分级,并采用改进后的SEDEX方法对沉积物样品及分粒级沉积物样品进行了磷形态分析。结果表明,2006年6月和2007年4月长江口及毗邻海区沉积物总磷变化分别为1256~1964 μmol/g和899~1991 μmol/g,其中碎屑磷是磷的主要存在形态。可交换态磷、铁结合态磷、有机磷、自生磷灰石磷及难分解有机磷在长江口外的平面分布比较一致,均在紧邻长江口门外、杭州湾外的条状带出现了含量的高值,而在口门内及口门外河口靠海一侧碎屑磷含量较高。不同形态磷在不同粒径沉积物中的含量不尽相同：有机磷、自生磷灰石磷以及难分解有机磷是小于8 μm粒级沉积物中磷的主要组成部分,而且其在总磷中所占比例随沉积物粒径的增加而下降;碎屑磷则主要集中在粗沉积物中,为32~63 μm及大于63 μm粒级沉积物中磷的主要贡献者。沉积物的粒度分异以及各形态磷在不同粒径沉积物中含量的差异,共同影响着河口沉积物中磷的分布     

东海、南黄海浮游植物粒级结构及环境影响因素分析

对粒径分级叶绿素a含量进行分析,探讨了南黄海和东海海域2000年秋季表层浮游植物的粒级结构特征及其环境影响因素.在整个调查海域范围内,叶绿素a平均含量为0.72 mg*m-3,各粒级浮游植物叶绿素a含量对叶绿素a总量的贡献有显著差异,小型(Microplankton,>20 μm)、微型(Nanoplankton,3～20 μm)和微微型(Picoplankton,0.45～3 μm)浮游植物的贡献率分别为31.2%,49.0%和19.8%.小型浮游植物主要分布在江苏沿岸和长江口附近;微型浮游植物在整个海域的分布较均匀,以浙江沿岸和南黄海东部为高值区;微微型浮游植物主要分布在南黄海中部和东海东南部.通过浮游植物粒径分级叶绿素a和环境因子的相关性分析,发现在调查海域营养盐与浮游植物叶绿素a的相关系数随着浮游植物粒径的增大而从负逐渐变正,说明高的营养盐含量区域较大粒径的浮游植物占有较大优势.依据浮游植物粒径分级叶绿素a和环境因子对调查站位进行的聚类分析结果和海域水团的分布以及卫星遥感图显示的水色差异之间有密切联系,聚类分析方法是研究浮游植物分布和环境因子之间关系的一种有效方法.     

对虾养殖生态系不同粒级浮游生物呼吸率和初级生产率测定

1997年6～8月于山东省海阳市黄海集团公司养虾场,用5个实验围隔研究了对虾池不同粒级浮游生物的呼吸率和初级生产率.结果表明:(1)小型、微型及超微型浮游生物的呼吸率平均分别为0.07,0.38及0.31mg/(dm3·d),占各粒级浮游生物总呼吸率的9%,50%及41%.小型、微型及超微型浮游植物的生产率平均分别为0.04,1.26及0.15mg/(dm3·d),占相应粒级浮游植物总生产率的3%,87%及10%.各粒级浮游生物呼吸率占相应粒级浮游植物生产率的比例为:小型浮游生物175%;微型浮游生物30%;超微型浮游生物207%.(2)小型浮游动物、超微型浮游动物(含细菌)的呼吸率显著高于相应粒级浮游植物呼吸率,微型浮游植物的呼吸率明显高于微型浮游动物呼吸率.不同粒级浮游植物呼吸率的大小顺序为微型、超微型、小型,不同粒级浮游动物呼吸率顺序为超微型(含细菌)、微型、小型.     

黑潮源区及其邻近海域叶绿素a浓度的季节分布

2001年冬季、2002年春季和秋季在琉球群岛、台湾岛和吕宋岛以东的西北太平洋黑潮源区及其邻近海域观测叶绿素a浓度季节分布及其粒级结构。结果表明,冬季表层平均叶绿素a浓度高于春季和秋季,台湾岛及以北岛链东南部的北部测区叶绿素a浓度高于巴士海峡及吕宋岛以东的南部海区。叶绿素a垂直分布呈真光层内随垂直深度增加而浓度增大,真光层下至水深200m随垂直深度增加而浓度降低的分布趋势。春季和秋季叶绿素a浓度粒级结构表明,微微型光合浮游生物(Pico级份)对总叶绿素a的贡献占优势,微型(Nano级份)次之,小型(Micro级份)所占比例最小。表层水光合浮游植物细胞丰度在(1.3~13.5)×103cells/dm3,以小粒径的硅藻占优势。呈现出微微型光合浮游生物在观测海区的重要性。     

三峡库区蓄水后夏季长江口及其邻近水域粒级叶绿素a

了解长江口水域富营养化现状对浮游植物的影响及浮游植物对长江口水域富营养化现状的指示作用,根据2004年8月30日~9月4日在长江口水域进行的多学科综合调查结果,报道了调查区叶绿素a的空间分布及其粒级组成特征,并初步研究了其与环境因子的关系。叶绿素a浓度在长江河道内和口门外水域浓度变化范围分别为0.40~2.13mg.m-3,0.48~4.89mg.m-3,平均值分别为1.09mg.m-3,1.70mg.m-3;与三峡库区蓄水前相比叶绿素a浓度偏低,高值区向口门方向西移,其水平分布与浮游植物丰度分布基本一致。垂直方向上叶绿素a浓度峰值出现在20m以上水层,与浮游植物丰度垂向分布有一定的差异。在调查水域<20μm粒径叶绿素a的平均浓度比>20μm粒径叶绿素a要高。统计分析表明磷酸盐与叶绿素a浓度呈显著的正相关,是控制浮游植物生长的重要因子。     

海南岛南北近岸海湾浮游生物对尿素的生物可利用性比较研究

2011年1~4月,分3个航次对海南岛北部海口湾和南部陵水新村湾的尿素浓度和浮游生物脲酶活性开展调查研究,结合相关理化环境因子,比较分析海南岛南北部近岸海湾冬、春季尿素的可利用性及对浮游植物群落的影响。结果表明,冬季(1~2月),北部海口湾尿素浓度范围(以N计,以下同)为0.93~4.13μmol/L,显著高于南部陵水新村湾0.38~2.05μmol/L。春季,海南岛南北部尿素浓度均有所升高,平均占总溶解态氮源的含量由冬季的5%~7%增加到24%~30%,变化显著,表明尿素是海南岛近岸海湾不可忽视的氮源。海南岛南北部海湾冬季大部分浮游生物样品脲酶活性低于检出限。春季,海口湾平均脲酶活性为44 nmol/(L·h)±23 nmol/(L·h),呈现近岸入海口水体高于离岸的特征;南部海湾平均脲酶活性升高到21 nmol/(L·h)±10 nmol/(L·h),新村湾养殖区水体的脲酶活性高于陵水湾。水温和浮游植物细胞丰度是影响海南岛脲酶活性冬、春季变化的重要因素。冬季,海口湾浮游植物细胞丰度显著低于陵水新村湾;春季,海口湾浮游植物细胞丰度增长到5.09×106个/L±7.45×106个/L,冬、春季变化显著。海南岛南北部硅藻和甲藻细胞丰度冬、春季的变化均与硝酸盐和DIP负相关,而与脲酶活性和水温正相关,尿素在不同程度上影响南北部细胞丰度的变化。     

长江口邻近海域透明胞外聚合颗粒物浓度和沉降速率研究

透明胞外聚合颗粒物（Transparent exopolymer particles,TEPs）在海洋中分布广泛,其沉降被认为是海洋中生物碳沉降的途径之一。本研究于2011年春季和夏季调查了长江口邻近海域TEPs的浓度和沉降速率,并且估算了其碳沉降通量。研究发现,TEPs浓度春季介于40.00~1040.00 μg Xeq L^-1,平均值为209.70±240.93 μg Xeq L^-1;夏季介于56.67~1423.33 μg Xeq L^-1,平均值为433.33±393.02 μg Xeq L^-1。两个季节,TEPs在水华站位的浓度明显高于非水华站位。相关性分析表明,TEPs与水体叶绿素a浓度呈显著正相关性,表明在调查区浮游植物是TEPs的主要生产者。TEPs沉降速率在春季介于0.08~0.57 m d^-1,平均值为0.28±0.14 m d^-1;夏季介于0.10~1.08 m d^-1,平均值为0.34±0.31 m d^-1。经估算,TEPs碳沉降通量春季介于4.95~29.40 mg C m^-2 d^-1,平均值为14.66±8.83 mg C m^-2 d^-1;夏季介于6.80~30.45 mg C m^-2 d^-1,平均值为15.71±8.73 mg C m^-2 d^-1。TEPs的碳沉降通量可以占到浮游植物碳沉降通量的17.81%~138.27%。水华站位TEPs的碳沉降通量明显高于非水华站位,这是由于水华站位较高的TEPs浓度及沉降速率所致。本研究表明,TEPs的沉降在长江口邻近海域是碳沉降的有效途径,在相应的碳沉降相关研究中应该被考虑进来。     

2008年夏季白令海粒度分级叶绿素a和初级生产力

2008年7月我国第三次北极科学考察中在白令海不同区域设立BR断面、NB断面和BS断面,对200 m以浅海水进行叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测,对部分观测站进行微型、微微型光合浮游生物的粒级结构分析,结果表明,在白令海叶绿素a和初级生产力区域性特征明显,深海海盆中BR断面表层叶绿素a浓度为0.190～0.976μg...     

长棘海星暴发对珊瑚礁区沉积物营养盐动力学的影响研究

长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害,而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用,因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验,分析长棘海星排泄活动及其死亡后有机体降解对水体营养盐的影响,并探究砂质沉积物的响应。实验结果表明:（1）长棘海星排泄的溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）通量分别为（83.55±4.74）μmol/(ind.·h)和（2.53±0.03）μmol/(ind.·h),这些营养盐可能给长棘海星的持续暴发提供营养条件;（2）砂质沉积物对长棘海星排泄导致的营养盐浓度升高具有缓冲作用,约70.7%的DIN和91.4%的DIP被截留在沉积物中,但沉积物界面营养盐交换导致的氮磷比升高可能不利于珊瑚生长;（3）长棘海星死后的有机体降解可促使沉积物–水界面释放营养盐,结合海星暴发密度估算,其释放的营养盐可导致上覆水中DIN和DIP浓度分别升高0.32 μmol/L和0.01 μmol/L,这可能会促使大型藻的快速生长而妨碍珊瑚的自我修复。     

厦门西海域水体中碱性磷酸酶活力分布及其影响因子分析

1993年8和11月,1994年3,5和10月,应用荧光法测定了厦门西海域水体中各载体相(浮游植物、细菌和游离态)碱性磷酸酶活力(APA),结果表明:APA呈较为明显的季节变动,总APA表现为夏季(1993年8月)最高,春(1994年5月)秋(1993年11月)最低;结果亦显示,该海域浮游植物和海水是碱性磷酸酶的主要载体,平均分别占44.7%和40.5%;与环境因子的相关分析表明,各形态磷,硝态氮、溶解氧、化学耗氧量、初级生产力、细菌生长速率(BP)对APA有较明显的影响;其中除BP与APA成正相关外,其余均为负相关。还对碱性磷酸酶作为水体磷状况的指示和在磷的生物地球化学循环的作用进行了初步讨论。     

Nitrogen fixation driven by mesoscale eddies and the Kuroshio Current in the northern South China Sea and the East China Sea

N₂ fixation rates (NFR, in terms of N) in the northern South China Sea (nSCS) and the East China Sea (ECS) were measured using the acetylene reduction assay in summer and winter, 2009. NFR of the surface water ranged from 1.14 nmol/(L·d) to 10.40 nmol/(L·d) (average at (4.89±3.46) nmol/(L·d), n=11) in summer and 0.74 nmol/(L·d) to 29.45 nmol/(L·d) (average at (7.81±8.50) nmol/(L·d), n=15) in winter. Significant spatio-temporal heterogeneity emerged in our study: the anticyclonic eddies (AE) (P<0.01) and the Kuroshio Current (KC) (P<0.05) performed significantly higher NFR than that in the cyclonic eddies or no-eddy area (CEONE), indicating NFR was profoundly influenced by the physical process of the Kuroshio and mesoscale eddies. The depth-integrated N₂ fixation rates (INF, in terms of N) ranged from 52.4 μmol/(m2·d) to 905.2 μmol/(m2·d) (average at (428.9±305.5) μmol/(m2·d), n=15) in the winter. The contribution of surface NFR to primary production (PP) ranged from 1.7% to 18.5% in the summer, and the mean contribution of INF to new primary production (NPP) in the nSCS and ECS were estimated to be 11.0% and 36.7% in the winter. The contribution of INF to NPP (3.0%–93.9%) also decreased from oligotrophic sea toward the eutrophic waters affected by runoffs or the CEONE. Furthermore, we observed higher contributions compared to previous studies, revealing the vital roles of nitrogen fixation in sustaining the carbon pump of the nSCS and ECS.     

荣成靖海湾海参养殖池塘初级生产力季节变化特征

2007年5月~2007年11月调查了山东荣成靖海湾海参养殖池塘水体中浮游植物种类组成、生物量、叶绿素含量变化以及底泥沉积物中叶绿素和脱镁叶绿素含量的变化.结果表明,海参养殖池塘水体中浮游植物共有7门,44属,62种,主要以硅藻为主.水体中浮游植物平均生物量1号池塘为17.52×10~4 /L;2号池塘为18.30×10~4 /L.水体叶绿素含量变化范围:1号池塘为1.38～5.00 μg/L;2号池塘为0.98～5.45 μg/L.池塘沉积物中叶绿素含量变化范围:1号池塘为0.66～1.67 μg/g,2号池塘为0.56～1.34 μg/g.池塘沉积物中脱镁叶绿素含量变化范围:1号池塘为2.97～5.63 μg/g;2号池塘为2.90～6.36 μg/g.1号池塘和2号池塘的浮游植物群落结构及叶绿素含量没有显著性差异(P>0.05).叶绿素,脱镁叶绿素变化趋势较为一致.海参夏眠期间,沉积物中叶绿素及脱镁叶绿素含量最高,为海参结束夏眠进入摄食提供食物储备.研究结果表明,靖海湾海参养殖池塘浮游植物以硅藻为主,养殖池塘水体浮游植物生物量较低,多样性指数较高,增加浮游植物沉降速率,增加养殖系统初级生产力可为海参提供更多食物.     

Radium-traced nutrient outwelling from the Subei Shoal to the Yellow Sea: Fluxes and environmental implication

The Subei Shoal is the largest sandy ridge in the southern Yellow Sea and is important source for nutrient loading to the sea. Here, the nutrient fluxes in the Subei Shoal associated with eddy diffusion and submarine groundwater discharge（SGD） were assessed to understand their impacts on the nutrient budget in the Yellow Sea. Based on the analysis of 223 Ra and 224 Ra in the field observation, the offshore eddy diffusivity mixing coefficient and SGD were estimated to be 2.3×10⁸ cm     

The size-fractionated chlorophyll a and primary productivity in the Bering Sea during the summer of 2003

1Introduction Thephytoplanktonistheprimaryproducerofor- ganicsubstancesintheoceanandplaysanimportant roleinthesubstancecycleandenergyconversionof marineecosystem.Chlorophyllaconcentration(Chla) isanimportantindexmanifestingthelightenergy-au- totrophicbiomassinthesea.Primaryproductivityre- flectstheabilitytoconvertinorganiccarbonintoor- ganiccarbonbythephytoplanktonintheocean.Both Chlaandprimaryproductivityaretheimportantcon-tentsbeingstudiedinthemarineecosystemaswellas theimportantfoundationa…     

海水中碱性磷酸酶活力的测定及其在磷的循环中的作用初探

建立了海水介质中浮游植物、细菌及游离态三种碱性磷酸酶活力的分光测定法。在厦门西港海域及实验生态中分别测定了这三种碱性磷酸酶的活力;同时采用~(32)P示踪法探讨了碱性磷酸酶对小球藻直接利用溶解有机磷(DOP)的影响。结果表明,浮游植物体的碱性磷酸酶活力占主导地位;当水体溶解无机磷降低到一定浓度时,浮游植物体碱性磷酸酶活力可突增,它提供了浮游植物直接利用DOP的条件。     

离子迁移谱现场观测渤海和北黄海二甲基硫的研究

渤海、黄海是高产二甲基硫(Dimethyl Sulfide,DMS)的大陆架海区.该海区DMS的现场调查研究有助于准确评估海洋DMS释放量及其对全球气候变化的负反馈作用.目前,无论是基于模型还是直接测量法的通量估算均以表层海水或低层大气DMS浓度为基础,因此,先进的检测技术对其通量估算的准确度具有决定性作用.气相色谱法...