大叶藻种子育苗及移栽技术研究

大叶藻(Zostera marina L.)是全球分布最广泛的海草之一,曾在山东半岛沿海有广泛分布。然而,自1980年代开始,受自然因素和人类活动的影响,大叶藻场严重衰退,导致黄海近岸海洋生态系统恶化,渔业资源锐减。本研究以中国黄海海域(山东半岛)大叶藻为研究对象,研究不同温度、春化作用时间对大叶藻种子萌发和不同播种深度对种子成苗率的影响,进行了幼苗培育,研制开发幼苗移栽装置和技术。结果表明:春化处理温度对大叶藻种子萌发率具有显著影响(p0.01),4℃春化处理50d的大叶藻种子萌发率最高,平均达55.3%;埋植深度对大叶藻种子萌发率和幼苗成苗率有影响,埋植深度0.5~2.5cm时大叶藻幼苗的出苗率相似,但显著高于埋植深度3~4.5cm的成苗率(p0.01)。依据这些研究结果,成功培育大叶藻苗7.6万株,生长110d,平均幼苗长度达16.3cm,最大长度达22cm;研制了育苗杯大叶藻苗移栽装置,实现了从水面高效栽植大叶藻幼苗。     

大叶藻种子萌发环境条件研究

大叶藻海草床的退化和恢复受到国内外学者的广泛关注,而大叶藻种子萌发则是恢复实践中的一项关键技术。为了提高大叶藻种子萌发率,本研究在实验室可控条件下,采用正交实验对影响大叶藻种子萌发的环境因素(盐度、温度、N/P营养盐浓度及p H)进行了优化,并在优化条件下进一步探究了光质类型、UV-B辐射、低温层积和划破种皮对大叶藻种子萌发和平均萌发时间的影响。结果表明:盐度12、温度10°C、N/P营养盐浓度960/60μmol/L、p H 6.2是大叶藻种子相对适宜的萌发条件组合;黑暗条件下大叶藻种子萌发率最高,为92%,不同类型光质照射不促进大叶藻种子萌发率的提高,但红光照射可在短期内加速种子萌发;在一定强度范围内,种子萌发率随UV-B辐射时长的增加而升高,每日辐射8h,处理8周后种子萌发率可达93%。划破种皮和低温层积均可显著提高大叶藻种子的萌发率并缩短平均萌发时间,经划破种皮处理后,2周内种子萌发率可提高至91%。     

天鹅湖大叶藻种苗补充情况调查

本研究以山东荣成典型潟湖——天鹅湖内的大叶藻(Zostera marina L.)海草床为研究对象,从2015年3月到6月对大叶藻种子萌发形成的幼苗进行进了月度调查,包括春季大叶藻种苗的密度、株高、叶鞘高、叶数、叶宽以及分枝情况。结果表明,天鹅湖大叶藻种子在3月即开始萌发,但萌发量较少,种苗密度较低;4月种子大量萌发,种苗密度不断升高,并达到峰值,为(481.77?303.42)株/m2;5月份种子萌发结束,种苗密度下降,同时开始克隆生长;6月份种苗不断生长,分枝数增多,种苗开始出现有性生殖枝。至此,春季种苗的萌发过程结束,进入有性生殖过程。     

盐度对大叶藻种子萌发和幼苗发育的影响

大叶藻海草场是重要生境但在我国严重退化,亟需研究有效的修复方法。本文以桑沟湾的大叶藻种子为研究对象,探讨了盐度急变(0~30)对种子萌发、萌发后继续发育和存活及幼苗幼叶的光合与呼吸速率的影响,为以种子繁殖修复大叶藻海草场提供参考。结果表明:盐度降低促进种子萌发,盐度15及以下效果显著,盐度0时萌发率最高;盐度0~15中萌发的种子均可发育成幼苗,发育和衰亡的比例和速率受萌发盐度背景和萌发后培养盐度的双重影响——较高萌发盐度有利于种子萌发后的发育和存活,种子萌发后于盐度5~30中均可建成幼苗并存活、但在盐度0或1中发育至不同程度后全部死亡。盐度5~30范围内,幼苗幼叶均有净产氧,光合和呼吸作用及净产氧率具随盐度升高而增强趋势。于盐度0或5中萌发、盐度5~30中进一步培育的变盐育苗策略,最高实现了24%或12%的种子于2个月内建成幼苗并继续发育,可作为种子繁殖法修复大叶藻海草场的技术参考。     

大叶藻形态特征与显微结构

大叶藻(Zostera marina)是陆生植物起源,在海洋中进行沉水生活的高等单子叶植物。本文主要研究大叶藻的形态特征和组织结构与适水性生活的相关性,通过制作、观察大叶藻石蜡切片,介绍大叶藻的根、茎、叶及种子的显微结构特点。结果发现大叶藻的形态特征和显微结构与沉水生活具有高度的适应性。     

红纤维虾形草(Phyllospadix iwatensis)种子形态及内部特征

海草床可以为海洋动物提供产卵、索饵、繁育等场所。目前, 海草床面积急剧下降, 其中我国关于虾形草属(Phyllospadix)海草的研究相对较少, 对于虾形草主要繁育载体种子的描述、显微观察和萌发过程方面存在较多空白。本研究以红纤维虾形草(Phyllospadix iwatensis)为研究对象, 对其生长环境、种子外部特征、内部结构、萌发过程等进行了定性定量描述。结果表明, 虾形草果实种子对于海洋环境有着外部形态与内部结构的适应性, 外部形态特点包括独特的果序和果实形状, 以及翅状结构和内侧鬃毛, 其中果序呈弯虾形, 平均长度3.4cm, 果实呈马掌形, 直径3~4mm, 内部结构特征包括胚乳占比大、果皮种皮解剖结构复杂等, 具有作为海岸带植被修复工具种的优势。本研究补充了目前对虾形草等海洋沉水植物种子的研究资料, 为虾形草海草种质库保护与海草床修复提供了建议和参考。     

大叶藻形态及生长发育特征

对威海双岛湾大叶藻的形态及生长发育特征进行了实地观察和精细解剖研究。结果表明, 大叶藻的形态特征主要表现为: 营养枝具4～8 片叶, 互生, 具管状叶鞘, 叶片线型; 根状茎匍匐于底泥; 每节生两簇不定根; 雌雄同株异花, 佛焰苞花序, 两雄一雌单性无花被花交互排列于花序轴两侧, 花粉胶质丝状; 瘦果。其主要生长发育特征表现为: 叶和节间的基部具有分生组织, 叶和节间生长主要体现为基部的生长; 腋芽的发育具有明显的窗口期; 先出叶先于侧枝萌发; 实生苗或克隆分株的端枝经过近一年的生长分化为成生殖枝, 开化结果后即死亡; 同一花序内的雌花先于雄花开放, 水中受精, 果实败育率较高。大叶藻营养、生殖器官形态结构的特化和它们生长发育的时序优化充分体现了该种对海洋水生环境的高度适应性。     

铜藻金潮对浒苔绿潮和几种赤潮原因种生长影响的模拟研究

通过室内模拟实验研究了金潮原因种铜藻(Sargassumhorneri)的腐烂液和培养液对绿潮原因种浒苔(Ulvaprolifera)微观繁殖体萌发和幼苗生长以及五种赤潮原因种——中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)、链状亚历山大藻(Alexandriumcatenella)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响。研究发现:低浓度铜藻腐烂液(10g/L)对浒苔微观繁殖体萌发和幼苗的生长以及五种赤潮微藻的生长影响效应不显著;中等浓度铜藻腐烂液(20g/L)对浒苔微观繁殖体萌发具有抑制作用,抑制率13.3%,而对浒苔幼苗有一定的促生作用,对米氏凯伦藻的生长抑制率在第12d能达到90.4%,对其他四种赤潮微藻的抑制作用并不显著;高浓度铜藻腐烂液(40g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为45.8%,对浒苔幼苗的生长具有抑制作用,对米氏凯伦藻具有致死效应,对东海原甲藻的抑制率在第12d为65.9%,对其他三种赤潮微藻的生长均有抑制作用,但并不显著,其中赤潮异弯藻受到的抑制作用最小。低浓度铜藻培养液(5g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为22.8%,对浒苔幼苗的生长表现出一定的促进作用,对米氏凯伦藻生长的抑制率在第12d能够达到40.5%,对其他四种赤潮微藻生长的抑制作用不显著;而高浓度铜藻培养液(10g/L)对浒苔微观繁殖体萌发的抑制率为29.6%,对浒苔幼苗生长的抑制率为22.2%,对米氏凯伦藻生长的抑制率在第12d为92.9%,对其他四种赤潮微藻生长均有一定的抑制作用,但不显著,且赤潮异弯藻受到抑制作用最小。可见,铜藻腐烂液和培养液均会对浒苔微观繁殖体萌发和幼苗生长以及五种赤潮微藻的生长造成影响,且影响程度与浓度相关,五种赤潮微藻生长受到的影响与藻种有关。以上结果表明,金潮原因种对绿潮和赤潮原因种的生长有一定的影响,金潮的暴发和衰亡过程也会对绿潮和赤潮的发生产生一定的影响。     

浒苔微观繁殖体与亚历山大藻相互作用的研究

连年暴发的浒苔绿潮灾害对我国近海生态安全造成了严重的危害, 因此本实验选取了中国 沿海常见赤潮藻种亚历山大藻以及浒苔微观繁殖体中的配子为研究对象, 在室内控制条件下模拟了浒 苔配子在发育早期两个重要阶段(固着和萌发阶段)与四株亚历山大藻之间的相互影响效应。研究发现: 浒苔配子在固着阶段对四株亚历山大藻的生长无明显影响, 但在随后的萌发阶段却显著抑制了塔玛亚 历山大藻的生长, 第7 天的生长抑制率达到27%.而四株亚历山大藻均可强烈抑制浒苔配子的固着, 24h ID50 均小于50 cells/mL, 但对随后浒苔配子的萌发并无影响。因此在两者的相互作用关系中, 微藻 的竞争优势主要体现在浒苔配子固着阶段, 浒苔的竞争优势则体现在配子萌发阶段。进一步的研究发现, 亚历山大藻对浒苔配子固着的抑制效应是通过分泌某些物质(非PSP 毒素)产生的, 该类物质可能由蛋白 类和非蛋白类成分共同组成。而浒苔配子分泌的化感物质造成了其对塔玛亚历山大藻的抑制效应。     

大叶藻移植方法的研究

为探索适宜的大叶藻(Zostera marina)移植修复方法,2008年10～11月,利用沉子法、枚钉法、直插法、夹苗法和整理箱法,在山东荣成俚岛近岸海域进行了大叶藻移植试验,监测了移植后1个月内大叶藻的生长、存活与渗透压的变化,比较了天然大叶藻和移植大叶藻之间的差异,并分析了移植海区主要环境因子与大叶藻生长与存活之间的关系。结果显示,5种移植方法大叶藻的平均存活率为沉子法(100%)>枚钉法(86.7%)>直插法(66.7%)>夹苗法(20%)>整理箱法(0%);移植大叶藻的平均绝对生长率为沉子法(0.358 cm/d)>直插法(0.242 cm/d)>对照组(0.211 cm/d)>枚钉法(0.083 cm/d)>夹苗法(0.067 cm/d);与天然大叶藻相比,移植后大叶藻根的渗透压显著升高,而茎和叶的渗透压则显著降低(P<0.01);移植后大叶藻的生长与存活和移植海区水流、光照、底质等主要环境因子显著相关。研究结果为研发适宜的低成本大叶藻受损生物群落生态修复技术提供了参考。     

大叶藻的热值和元素含量(碳、氮、磷)及其相关性 *

提要:选取辽宁獐子岛近岸海域大叶藻样品,对其根系、根状茎和不同生长阶段叶片的灰分含量、热值和元素含量(碳、氮、磷)及其相关性进行研究,结果表明：在不同生长阶段,叶片长度随着生长顺序先增大后减小;灰分含量随着叶片生长逐渐升高,且极显著小于根状茎和根系(P<0.01);不同部位干质量热值差异极显著(P<0.01),以初生叶最高,为14894.36±40.25 Jg-1,后逐渐减小,在根系中最小,为8153.81±78.91 Jg-1;不同生长阶段叶片的去灰分热值差异不大,但大于根系和根状茎;碳氮磷含量均呈同一趋势：初生叶>幼叶>成熟叶1>成熟叶2>衰老叶>根状茎>根系;N/P比值为12.23,说明大叶藻存在N限制;N/P比值在根状茎中最大,根系中最小,这说明大叶藻存在能量的转移和存贮;大叶藻不同部位灰分含量与干质量热值、去灰分热值、碳含量、氮含量、磷含量之间呈极显著的负相关(P<0.01),干质量热值与碳含量、氮含量、磷含量之间呈极显著的正相关(P<0.01);大叶藻不同部位的热值与碳氮磷元素含量之间均呈显著的线性关系(P<0.05)。     

大叶藻内生放线菌的分离及抗菌活性筛选

大叶藻是一种水生单子叶植物,是构成海草床的主要藻类之一.对大叶藻内生放线菌及其活性物质的研究是发现海洋微生物资源和新天然产物的有利途径.通过纯培养的方法,使用2216E等7种培养基,从山东省威海市荣成天鹅湖采集的大叶藻样品中分离出62株内生放线菌,并利用纸片法对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和副溶血性弧菌等7种指示菌进行了...     

不同植物光合膜中镁离子诱导荧光同膜表面电荷变化相关性的比较研究

用水培的大麦苗及１９９２年，秋在青岛汇泉湾采集的大叶藻和刺松藻制备叶绿体膜，观测了Ｍｇ＾２＋诱导它们的ＰＳ－１１ Ｃｈ１α荧光和膜表面电荷变化之间的相互关系，发现在大麦和大叶藻中，Ｍｇ＾２＋诱导荧光的增高与其诱导膜表面电荷密度的降低平行相关；而在刺松藻中，则无类似的相关性变化，这不仅证明在大麦和大叶藻的叶绿体膜中阳离子对激发能分配的调节作用受膜表面静电性质的控制，而在刺松藻的叶绿体膜中则与膜表面静     

大叶藻的生态学特征及其与环境的关系

大叶藻是近海生态系统中重要的初级生产者。本文从5个方面论述了大叶藻的生态学特征及其与环境的关系:1)大叶藻对海洋沉水生活的适应;2)大叶藻在资源分配上的繁殖策略;3)大叶藻的营养盐代谢;4)大叶藻对近海生态的贡献;5)大叶藻衰退的原因。     

Effects of Larval Settlement and Post-Settlement Mortality on the Distribution Pattern and Abundance of the Spirorbid Tube Worm Neodexiospira brasiliensis (Grube) (Polychaeta) Living on Seagrass Leaves

Abstract. The role of larval settlement, post-settlement mortality and competition with a red algae in determining the patterns of abundance and distribution of the spirorbid tube worm Neodexiospira brasiliensis (Grube) (Polychaeta: Spirorbidae) on leaves of three seagrass species: Zostera marina Linnaeus, Zostera asiatica Miki and Phyllospadix iwatensis Makino were examined in Aininkap, Akkeshi Bay, Akkeshi, Hokkaido, Japan. Field collections of seagrass shoots were made at about 1-week intervals. The density of newly settled larvae (< 0.3 mm in tube diameter) increased significantly on Z. asiatica and P. iwatensis , but not on Z. marina during the sampling period. It was highest on Z. asiatica among the three seagrass species, followed by P. iwatensis and Z. marina . Newly settled larvae occurred more on the basal part of younger leaves of each seagrass species. Mortality tended to be high on Z. marina , followed by Z. asiatica and P. iwatensis , although the differences were not great. Size-specific mortality showed the existence of high mortality in early post-settlement stages on Z. asiatica and P. iwatenisis . Relatively high mortality was also suffered by individuals with a tube diameter over 1.5 mm. Growth in tube diameter of N. brasiliensis was slower on P. iwatensis than on the other two seagrasses. The effect of a calcareous red algae on larval settlement was investigated with removal experiments; however, no effect of red algae was detected. Patterns in the distribution and abundance of N. brasiliensis on leaves of three seagrass species resulted from the heterogeneity of larval settlement rather than from post-settlement mortality or competition with red algae. Different densities of larval settlement among the three seagrass species or on a leaf are likely to relate to larval behaviour, such as negative phototaxis.     

基于人为调控盐度的促进大叶藻种子萌发及建苗技术研究

Vast declines in Zostera marina seagrass beds demand effective methods of rehabilitation. In this study, we developed a practical method by reducing salinity to induce seed germination followed with recovering salinity to facilitate seedling production of Z. marina. The results showed that Z. marina seeds collected from natural seawater(salinity 30) were induced to germinate at reduced salinities. Percent germination(GR) was higher and mean-time-to-germinate(MTG) was shorter at lower salinities. The highest GR and shortest MTG occurred at salinity 0(deionized freshwater). After germination in freshwater, seeds could develop into seedlings at salinities5–30 and continue the growth. Viability or development of germinated seeds was not significantly different during the 40 d of post-germination incubation at salinities 5–15 after 1–20 d of germination in freshwater. However,during the process of translating germinated seeds from salinity 0 and 5 to salinity 30, reducing the gradients of post-germination acclimation facilitated more seeds forming seedlings in less time. On average, after 60 d of static incubation, including 20 d in freshwater for germination followed with immediate shift to salinity 5 and increasing to salinity 30 at increment of 5 every two days until cultivation at constant salinity 30, 33% of Z. marina seeds produced healthy seedlings. The results indicate that the salinity-manipulation based method of artificial germination and seedling production is practical and effective in supporting rehabilitation of Z. marina bed.     

Photosynthetic and metabolic responses of eelgrass Zostera marina L. to short-term high-temperature exposure

In recent years, extreme heat events have occurred worldwide and the ocean temperature has been rising, causing stress on the photosynthesis and growth of seagrass. Metabolomics enables detection of metabolic changes under environmental stress. In this study, the photosynthetic physiology and metabolic changes of the eelgrass Zostera marina L. in response to 48 h exposure to 32°C were investigated. The results showed that high temperature induced signi?cant inhibition of photosynthetic effciency(Δ F/F′ m)(23.9%lower than the control), enhanced respiration(58.3% higher), and decreased carbohydrate decomposition products and tricarboxylic acid(TCA) cycle intermediate products, indicating that the energy supply of the eelgrass may be insuffcient at high temperature. In addition, high temperature decreased stearic acid and linoleic acid in eelgrass, suggesting the composition of the membrane system of eelgrass may change at high temperature and implying that high temperature may cause the membrane system to be unstable.