氮磷营养变化对钦州湾球形棕囊藻藻体生长的影响

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)是我国北部湾海域主要的有害藻华原因种,囊体的生长是藻华发生和持续的关键。为了研究在富营养化日趋严重的钦州湾海域中营养盐输入对球形棕囊藻藻华形成的影响,采集钦州湾含球形棕囊藻的表层海水进行了添加不同营养盐的室内培养实验。根据钦州湾历史调查数据,进行了不同营养盐、不同氮磷比和不同添加方式的培养。结果表明,同时添加氮和磷显著促进浮游植物的生长,球形棕囊藻囊体继浮游植物细胞密度高峰期后大量形成。一次性添加磷对囊体生长的刺激作用较添加氮时强,丰度最高可达4.8×10³ colonies·L^-1,囊体平均直径为(115±84)μm,且具有较高囊体细胞密度,但囊体衰退较快。单独添加氮时,囊体细胞分布稀疏,囊体数量及直径皆较低。每天添加磷的方式相比一次性添加更有利于囊体丰度的维持。总体上,磷营养的添加能刺激囊体数量、囊体细胞数和囊体直径的生长。在具有较高N/P比值的钦州湾,应加强磷的排放管理,避免突发性磷污染对球形棕囊藻囊体生长的刺激作用。     

小角毛藻对球形棕囊藻囊体形成的影响

球形棕囊藻具有异型的生活史,能够在单细胞和囊体两种不同形态之间转换。球形棕囊藻藻华现场发现,囊体有时附着在角毛藻上。为研究角毛藻对囊体形成的影响和机制,进行球形棕囊藻和小角毛藻的共培养实验,观察球形棕囊藻囊体的形成和生长状况,研究小角毛藻对球形棕囊藻囊体形成的影响。结果证明:混合培养下,小角毛藻和球形棕囊藻的囊体附着在一起,在较短的生存周期内,囊体的密度明显高于单独培养时的密度;而单独培养体系下,棕囊藻单细胞密度和囊体体积均高于混合培养,囊体的存在时间较长。小角毛藻的存在对囊体的形成具有促进效应,这对于球形棕囊藻囊体具有重要的生态意义。硅藻的存在更能体现球形棕囊藻竞争优势。     

南黄海首次暴发“巨囊”生态型球形棕囊藻藻华

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)常在热带至温带近海海域形成有害藻华,该种具有种内遗传多态性,且有囊体大小、特征色素组成等性状分化。在我国南海形成有害藻华的球形棕囊藻可形成“巨型囊体”,以19''-丁酰氧基岩藻黄素(But-fuco)为特征色素,是一种独特的“巨囊”生态型。2021年11月底至12月初,南黄海青岛沿岸暴发大规模球形棕囊藻藻华。藻华发生期间,对青岛沿岸3个站位的水文和化学要素进行了观测,分析了球形棕囊藻囊体的数量、直径和色素组成,并应用一种高分辨率种下分子标记——叶绿体rbcS-rpl27基因间隔区分析了其遗传特征。结果表明,藻华发生期间青岛沿岸表层海水温度较低 (12~14℃),海域营养盐组成具有高溶解有机氮、低溶解无机氮的特征;球形棕囊藻囊体丰度超过20个/L,最大囊体直径为18 mm,以But-fuco为特征色素, rbcS-rpl27序列分析表明其与南海“巨囊”生态型球形棕囊藻具有相同的遗传特征。南黄海首次暴发的球形棕囊藻藻华是由“巨囊”生态型形成,该藻华可能对海洋生态系统、水产养殖业发展和核电设施运行等构成威胁,亟待开展藻华成因与监测预警对策研究。     

广西北部湾海域球形棕囊藻囊体时空分布及其影响因素

为揭示广西北部湾海域球形棕囊藻囊体的时空分布特征,探讨其与水体环境因素的关系,于2016年12月至2017年6月对该海域29个站位进行了6次综合调查。结果表明,调查海域球形棕囊藻囊体丰度介于0—4.09×10~4col/m~3,12月至次年3月囊体丰度较高;西南深水区域囊体丰度呈现逐月递减趋势,而广西和雷州半岛近岸海域囊体丰度呈现先升高再降低的趋势。相关性分析显示该海域囊体丰度与水温、磷酸盐和硅酸盐浓度呈显著负相关(P0.01);与叶绿素a浓度、溶解氧呈显著正相关(P0.01);在局部区域与盐度呈显著正相关(P0.01),与硝酸盐浓度呈显著负相关(P0.01)。典型站位分析结果显示球形棕囊藻囊体丰度的变化趋势与其他浮游植物的相同,而与群落多样性指数的变化趋势相反。球形棕囊藻囊体的时空分布主要取决于环境条件的变化,也会受到其他浮游植物群落结构改变的影响。     

改性粘土对球形棕囊藻的消除研究

球形棕囊藻(Phaeocystisglobosa)暴发藻华时多以囊体形态出现,但迄今缺乏囊体消除方法研究。本文在球形棕囊藻藻华暴发水域取样进行实验,比较了原土及不同改性材料制备的改性粘土对囊型球形棕囊藻的消除效果,并考察了水体pH、溶解有机碳(DOC)、溶解无机磷(DIP)等在治理前后的变化。结果表明:粘土经表面改性后对球形棕囊藻消除能力明显提高,对囊体亦有一定破碎作用,且改性粘土浓度越高,其除藻破囊效果越好;在有效消除囊体细胞情况下,添加改性粘土对水体中pH及DOC含量影响较小,但可以导致DIP水平降低。     

深圳大鹏湾一次球形棕囊藻藻华的发生过程及成因分析

2021年1月下旬深圳大鹏湾沿岸海域发生球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)藻华。为了探究球形棕囊藻藻华发生动态特征及其影响因素, 于1月20日至2月1日系统调查分析了藻华发生过程中浮游植物优势种演替、球形棕囊藻囊体数量、营养盐水平以及其他环境因素的变化。结果表明: 1月20日, 中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为绝对优势种, 1月21日球形棕囊藻囊体开始出现, 1月25日囊体数量达到最高, 达69colonies·L^-1; 1月27日红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)藻华出现, 随后球形棕囊藻藻华逐渐消退。灰关联分析显示, 铵盐和硝酸盐是影响球形棕囊藻囊体丰度的最主要因素。水体扰动和球形棕囊藻在磷限制条件下的竞争优势也可能有利于球形棕囊藻藻华的发生。红色赤潮藻藻华可能是球形棕囊藻藻华消退的主要原因。球形棕囊藻藻华的发生和消亡是各种理化因素和生物因素共同作用的结果。     

磷限制对球形棕囊藻生长及TEP形成的影响

广西北部湾近岸海域虽常年为磷限制状态,但球形棕囊藻（Phaeocystis Globosa）赤潮灾害频繁发生。球形棕囊藻暴发时主要以囊体形式存在,赤潮衰退后,囊体破裂产生大量的透明胞外聚合颗粒物（Transparent Exopolymer Particles,TEP）,在海洋动力作用下形成高碳、高黏性泡沫,影响渔业和核电取水安全。本文通过设置氮磷比为32∶1和64∶1的半连续培养实验,探讨磷限制对球形棕囊藻的生长,以及透明胞外聚合颗粒物产量的影响。结果表明：在氮磷比为32∶1和64∶1的磷限制条件下,球形棕囊藻的细胞密度、叶绿素a浓度、囊体密度及囊体表面细胞数,在培养的后半期都受到了抑制。与控制组相比,两个磷限制的处理组在囊体直径上并没有表现出显著的差异（显著性水平p> 0.05）。在氮磷比为32∶1的条件下,球形棕囊藻的TEP生产量与控制组相比没有显著差异（p> 0.05）,在氮磷比为64∶1的条件下,TEP的生产量显著降低（p <0.05）,磷限制程度的加剧对球形棕囊藻细胞分泌TEP产生影响。研究结果为进一步研究环境胁迫下球形棕囊藻TEP形成机制提供了依据。     

棕囊藻囊泡的培养与去除研究

对广东省珠海市海域球形棕囊藻Phaeocytstis globosa赤潮进行了现场采样及除藻研究,发现3种除藻剂对球形棕囊藻囊泡作用效果存在较大差异。对球形棕囊藻生活史及特征进行了研究,在实验室条件下培养出直径6mm球形棕囊藻囊泡,其生长周期约为14d。实验结果表明,囊泡的形成是球形棕囊藻应对恶劣环境的表现之一。     

海南岛西部海域球形棕囊藻赤潮过程环境因子变化特征及影响因素分析

通过2022年3月10−15日在海南岛西部昌江昌化沿岸海域开展为期6 d的现场跟踪调查,结合水文气象资料分析了本次球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）赤潮生消过程环境因子变化特征及影响因素。本次赤潮高峰期球形棕囊藻丰度及COD_Mn分别高达3.10×10⁸ cells/L及35 mg/L,远高于其他海域报道记录。赤潮暴发前降雨及风浪扰动促进了陆源输入及沉积营养盐释放,为赤潮暴发提供物质条件。气温骤升诱导赤潮发生,更大潮差及较低风速为囊体沿岸聚集创造了有利的外部条件。赤潮消亡过程中,DIN、PO₄-P、DO、COD_Mn及Mn浓度显著下降,其中DIN及PO₄-P是本次赤潮消亡的限制因子,DO、COD_Mn及Mn为本次赤潮消亡的重要特征因子。黄色囊体出现破碎后,Chlorophyll a及SiO₃-Si浓度也迅速下降,随后缓慢上升甚至高于高峰期浓度水平,此时以旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）等代表的硅藻丰度逐渐增加。研究还初步探索了本次赤潮的基本生消过程,为进一步揭示本区域球形棕囊藻赤潮爆发机理提供重要参考依据。     

球形棕囊藻对不同氮源的吸收利用机制

本文以球形棕囊藻为实验材料,从营养盐利用及生理生化角度研究了不同氮源对其生长的影响。研究结果表明:球形棕囊藻以尿素为氮源的藻密度以及叶绿素a浓度均高于以NH_4Cl或NaNO_3为氮源的藻密度以及叶绿素a浓度;硝酸盐还原酶(NR)及脲酶(urease)活性表达受培养基中氮源浓度及吸收速率调控,硝酸盐还原酶在以NaNO_3为氮源条件下活性最高,脲酶在以尿素为氮源条件下活性表达最强;通过比较不同条件下硝酸盐还原酶活性及脲酶活性,发现脲酶活性远高于硝酸盐还原酶活性,这可能是以尿素为氮源条件下球形棕囊藻藻密度更高的主要原因。研究还发现,氮饥饿状态的球形棕囊藻对NH_4~+具有很高的初始吸收速率,8h左右将NH_4~+快速吸收耗尽,在随后的实验期间保持着较低且平稳的比生长速率,可见球形棕囊藻能快速吸收氨氮并储存在细胞内,当培养液中氮源耗尽后用于维持细胞的增长。     

北部湾棕囊藻藻华原因种分析

近年来, 棕囊藻已成为我国北部湾海域藻华发生的主要原因种, 严重影响北部湾海洋生态环境、水产增养殖业和防城港核电安全, 急切需要对棕囊藻藻华原因种作进一步分析确认。2017年2月和3月在钦州湾和涠洲岛藻华发生海域分离得到9株棕囊藻, 采用光学显微镜进行形态学初步鉴定, 并通过核糖体小亚基序列(SSU rDNA)进行系统进化分析。研究结果表明, 北部湾9株棕囊藻与球形棕囊藻形态特征基本符合, 系统发育树与不同海域来源的球形棕囊藻聚在同一大分支上, 与其他海域来源的球形棕囊藻遗传距离为0.0000~0.0071, 其中北部湾WZS3-1株与墨西哥湾株CCMP627、苏里南株CCMP628、厄瓜多尔株CCMP1528、南非株P162、中国海株RCC:K1398及汕头株Santou97的球形棕囊藻亲缘关系最近, 遗传距离为0.0000, 而北部湾WZS1、WZS2、WZS4、WZS5株与香港株SKLMP_T005和渤海株BOHAI1亲缘关系最近, 遗传距离为0.0000。球形棕囊藻的种内遗传距离(0.0000~0.0073)明显小于种间遗传距离(0.0084~0.0440), 因此可确定来自北部湾不同海域的9株棕囊藻均为球形棕囊藻。此外, 球形棕囊藻各藻株间的亲缘关系远近与其地理位置分布不能完全对应。本研究结果将为我国棕囊藻藻华藻种库构建、棕囊藻北部湾株生理生态研究和北部湾棕囊藻藻华发生机理研究等提供参考。     

球形棕囊藻溶血毒素对兔红细胞作用的AFM观察

溶血性毒素是有毒藻类分泌较多的一类毒素,具有溶血活性。运用光学显微镜和原子力显微镜(AFM)观察了球形棕囊藻Phaeocystis globosa溶血毒素对兔红细胞的溶血现象。结果显示,经毒素处理后的兔血红细胞边缘凹凸不平,只剩下一小部分残骸。该毒素可能由于其双亲性质与血红细胞膜表面的膜脂连接,产生脂溶效应,使细胞膜破坏。     

Molecular identification of bloom-forming species Phaeocystis globosa(Prymnesiophyta)and its dispersal based on rDNA ITS sequence analysis

Abstract-The colony-forming Phaeocystis species are causative agents of dense bloom occurrences incoastal waters worldwide. It is difficult to separate them because of the different morphologies associatedwith their colonial stages. In this study we applied molecular approaches to analyze the genetic variationof Phaeocystis globosa and Phaeocystis pouchetii from several geogrtaphic regions, and to assist in tracingthe dispersal of bloom-forming Phaeocystis species in coastal waters of China. The Sequences of the inter-nal transcribed sacers (ITS1 and ITS2) of rDNA and the 5.8S ribosomal RNA gene of Phaeocystisstrains were determined. Sequence comparison shows that P.globosa was the most divergent toP. pouchetii, exhibiting sequence divergence higher than 0.08. However, lower genetic divergences ex-isted between strains of P.globosa. The sequence comparison of the Phaeocystis rDNA ITS clearlyshows that the species isolated from the southeast coast of China is identified as P. globosa rather thanP. cf. po     

不同磷源对藻类生长及其生化组成的影响

在实验室培养条件下，对ＫＨ２ＰＯ４及多种溶解有机磷化合物对藻灶进行了一次性培养，考察要对ＤＯＰ的利用和不同磷源对藻类生物及其生化组成的影响。结果表明；甘油磷酸钠，６－磷酸葡萄糖，蛋黄卵磷脂和酵母核糖核酸均可被藻类吸收利用，并且培养藻类都生长良好；碱性磷酸酶在大分子ＤＯＰ利用过程中起重要作用。     

四烷铵络合碘对球形棕囊藻去除作用的研究

研究了四烷铵络合碘对赤潮生物球形棕囊藻Phaeochystis globosa的灭杀和控制作用。结果表明,四烷铵络合碘对球形棕囊藻具有明显的抑制和杀灭作用。当藻细胞起始密度为1.5×106cells.ml-1时,低于15 mg.L-1的四烷铵络合碘溶液对球形棕囊藻生长有一定的抑制作用,高于25 mg.L-1的四烷铵络合碘溶液对球形棕囊藻有显著的杀灭作用。四烷铵络合碘具有高效、低毒、药效期长等优点,可能是一种较理想的除藻剂。     

环境因子对塔玛亚历山大藻生长的综合影响

利用多因子实验设计,研究了主要环境因子温度、盐度和光照强度对麻痹性贝毒产毒藻——塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长的影响.经三维ANOVA统计分析(Tukey test)结果表明,在实验条件范围内(温度12,19,25,32℃;盐度10,18,25,30,35和光照强度0.02×1016,0.08×1016,0.3×1016,1.6×1016s-1/cm2),温度、光照强度和盐度对藻生长率有显著的影响(P<0.001).光照强度和温度、盐度和温度、光照强度和盐度以及这3个因子之间存在显著的相互作用(P<0.001),在本实验中该藻生长的最适条件是19℃,1.6×1016s-1/cm2,盐度30.根据塔玛亚历山大藻的生长特性,我们探讨了这些环境因子在塔玛亚历山大藻赤潮形成机制中的作用.     

温度与溶解态有机磷源对中肋骨条藻生长的影响

为探讨温度与溶解态有机磷(Dissolved organic phosphorus,DOP)对浮游植物生长的共同影响,本文以中肋骨条藻为研究对象,选取含有C-O-P键的三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)、甘油磷酸钠(Sodium glycerophosphate,SG-P)、6-磷酸葡萄糖(Glucose 6-phosphate,G-6-P)和含有C-P键的草甘膦(Glyphosate,G-P)为不同类型的DOP,检测了4种温度条件下(20、23、26、29℃)藻细胞的生长状况以及培养液中总溶解态磷(Total dissolved phosphorus,TDP)、溶解态无机磷(Dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度与藻细胞内碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)的变化。研究结果表明:含有C-O-P键的ATP、SG-P和G-6-P均能较好地维持中肋骨条藻的生长,并且升温可进一步促进各组藻细胞的生长,最大藻细胞密度分别达到176.7×10⁴、218.8×10⁴