流式细胞术在海洋浮游植物研究中的应用

流式细胞术在海洋浮游植物研究中的应用张利华（华东师范大学,河口海岸国家重点实验室,上海,２０００６２）生物学的研究已进入细胞分子研究的新纪元,从传统的定性描述发展到对细胞的各种形态参数与生物学特征、生化组成以及细胞功能等方面进行定量研究,其研究手段在...     

流式影像术在海洋浮游植物分类研究中的应用

海洋浮游植物支撑着海洋生态系统的正常运转,对其种类的定性识别、鉴定和细胞数量的定量分析是海洋科学研究中最为关键的科学问题之一。流式影像术在海洋浮游植物形态特征识别与快速定量检测上是目前先进和可行的方法,它综合了流式细胞术和图像显微识别的技术优点,不但能够对快速流动状态中的海洋浮游植物进行相应的参数检测,而且可以获取流动过程中清晰的图像,通过计算机软件的图像处理和特征筛选,实现海洋浮游植物有效的自动识别。通过对流式影像术的原理、测定方法、技术特点及其发展动态等的综述,认为基于流式影像术对高速运动的浮游植物图像的清晰实时采集,可以有效地对图像进行模式的识别和分类。它是一种理想和实用的方法,将为海洋生物学研究提供新的实时、快速、高效平台,有很好的应用前景。     

南海海域浮游植物分布特征及研究进展

海洋浮游植物在海洋生态、环境和全球气候变化中担当着非常重要的角色,对大气CO2浓度有重要的调节作用。从早期的测氧法、放射碳法,到对生物总量研究的流式细胞测量技术和遥感观测,以及对群落结构研究的分子生物技术、色素和脂类化合物等化学方法,都极大地促进了海洋浮游植物的研究。南海地理位置独特,是西太平洋上最大的边缘海之一,同时受亚洲季风的强烈影响。在对浮游植物主要研究方法介绍的基础上,总结了南海现代海洋浮游植物的群落分布和时空变化特征,归纳了气候、环境等各种因素对浮游植物生态的影响,同时探讨了南海古生产力的演变特征和影响因素。     

海洋浮游植物初级生产力及碳生物量的检测技术研究进展

浮游植物是海洋生态系统中的主要初级生产者，构建海洋食物网、生物泵和元素循环（包括碳循环、氮循环和硅循环等）的基石。因此，海洋生态系统中的元素循环和能量流动均与浮游植物的生长和代谢息息相关。海洋碳循环是全球碳循环的关键环节，也是全球生态系统中生物地化循环的重要组成部分。尽管浮游植物在海洋碳循环中起着至关重要的作用，但是直接测定浮游植物的初级生产力和碳生物量依旧受到传统技术和方法的限制。本文详细介绍了有关浮游植物初级生产力和碳生物量检测的各种技术和方法，列举了其各自的优缺点。目前，测定海洋浮游植物初级生产力的主要方法有黑白瓶法、遥感估算法、碳同位素测定、快速重复率荧光法；测定海洋浮游植物碳生物量的主要方法有细胞体积转换法、流式细胞术、电子探针X射线显微分析、分位数回归模型估算法。通过对比分析发现碳同位素与快速重复率荧光法相结合可以更高效测定出初级生产力，而最具优势与应用前景的碳生物量检测方法是基于分位数回归模型估算法。其中，基于分位数回归模型估算法具有拟合异常值、测定结果准确等优势，能够实现现场浮游植物群落以及各个功能群碳生物量的估算，并能够与卫星遥感技术手段相结合，可以应用于大尺度和长时间序列的海洋浮游植物碳生物量估算。通过本文的综述，一方面为海洋浮游植物初级生产力和碳含量的研究提供一个基本和系统的认识，另一方面为深入研究浮游植物在海洋碳循环以及全球碳循环中的作用提供参考。     

海洋浮游植物粒径组成及其生物粒径效应研究

海洋生态系主要由生产者、消费者和分解者构成[1],它们的群落结构和功能 ,生理、生物过程 ,以及在生态系中的物质、能量流动等在很大程度上都与生物粒径大小有关[2～4]。自20世纪60年代 ,随着生物粒径测量技术的不断完善人们提出了海洋生物粒径谱假说 ,即海洋生态系是由最小生物 (如细菌 )至最大生物 (如鲸 )组成的一个生物粒径连续分级谱[5～7]。海洋浮游植物是主要的海洋初级生产者 ,是海洋食物网(链 )的初始环节 [8],因此在生物粒径谱假说的指导下 ,人们逐渐开展了海洋浮游植物粒径组成及其影响因素 ,以及海洋浮游植物生物、化学过程粒径…     

海洋浮游植物病毒的研究进展

海洋浮游植物病毒在海洋生态系统中,特别是在赤潮的消亡过程中起了很重要的作用。介绍了海洋浮游植物病毒的种类、多样性和丰度分布及其在海洋生态系统中的主要作用和研究现状。重点介绍和比较了海洋浮游植物病毒多样性、丰度的DNA聚合酶链扩增法(PCR)、透射电镜法、荧光显微镜法和流式细胞仪法等研究方法及其发展状况,以期为今后的研究奠定基础。     

海水中溶解态铁的伏安极谱法与液芯波导光纤法测定

尽管铁为地壳中丰度位居第4的元素,但它在海水中的浓度却很低,浓度一般为0.05~2.0 nmd/dm3[1]。近年来,国内外的海洋科学家在进行海洋生态系统初级生产力、碳循环等重要生态过程及其对全球气候变化影响的研究中发现,海洋中的铁对浮游植物的生长、初级生产力的水平有着十分重要的影响甚至成为了“限制性因子”,在多个“高营养盐、低叶绿素(HNLC)”海区所实施的富铁实验的结果很好地印证了铁元素在海洋生态系统中的重要作用[2]。最新的研究成果表明近岸海水中的铁可能对浮游植物的种类组成起到决定性的作用,进而对包括氮、磷、硅在内的其他元素的生物地球化学行为产生深远的影响[3]。     

海洋浮游植物快速鉴定与监测技术

浮游植物因巨大的“蓝碳”潜力，有助于国家实现“碳达峰”、“碳中和”目标，是碳计量的重要研究对象。浮游植物种类繁多，细胞结构、形态、丰度差异大，与之关联的分类鉴定工作一直是学界研究重点及难点。高通量基因测序、微流控、高灵敏度等新型生物检测技术的研发是适应海洋浮游植物分类和快速监测需求的。通过综合分析浮游植物鉴定与监测的经典技术方法、快速鉴定与监测技术的发展动态和研究应用进展，并使用VOSviewer对浮游植物的自动监测相关文献进行计量分析，以期为浮游植物分类及生态等相关研究人员拓展研究思路、提升研究效率提供帮助。     

浮游植物生物量研究 Ⅰ.浮游植物生物量细胞体积转化法

在海洋生态动力学研究过程中,采用浮游植物细胞数量来估算浮游植物丰度可以说是不够精确的,因为不同种的浮游植物细胞大小差别很大,只有浮游植物的生物量才能正确反映海洋生态系中的能量分布.本文以拟合浮游植物细胞相似体积方法,基于胶州湾生态动力学研究所获资料,计算了87种中国近海常见浮游植物的细胞体积、鲜重、碳含量、氮含量.     

浮游植物生物量研究 Ⅰ.浮游植物生物量细胞体积转化法

在海洋生态动力学研究过程中,采用浮游植物细胞数量来估算浮游植物丰度可以说是不够精确的,因为不同种的浮游植物细胞大小差别很大,只有浮游植物的生物量才能正确反映海洋生态系中的能量分布．本文以拟合浮游植物细胞相似体积方法,基于胶州湾生态动力学研究所获资料,计算了87种中国近海常见浮游植物的细胞体积、鲜重、碳含量、氮含量．     

利用14C标记技术测定海洋初级生产力的绉议

<正>海洋初级生产力是指海洋中初级生产者(主要是浮游植物)通过光合作用或化学合成生产有机物的能力或速率[1-2],它是海洋生态系统中其他异养生物的生存基础,并从根本上影响着全球生物地球化学循环[3]与气候变化[4]。研究表明,海洋浮游植物通过光合作用不仅贡献了生物圈内的一半净初级生产力(以碳计约为5×1013 kg/a)[4],提供了生态系统中其他有机体生长与新陈代谢所需要的初级有机物能源,限制     

海洋水色遥感资料的经验正交函数分析

海洋中浮游植物进行光合作用,固定有机碳,是海洋生物链的基础,因此,研究浮游植物生物量的指标——光合色素(主要是叶绿素a)的时空变化具有十分重要的意义。我国自50年代以来,对海洋浮游植物色素分布进行了大量的现场调查和研究,取得了一些初步结果[1-3]。     

硒在海洋浮游植物生化组分中的分布

硒为中等生物制约元素.海洋浮游植物对硒的富集系数高达103～104^[1].硒沿海洋食物链的传递[1～4]表明硒在生物体内可能被结合在细胞原生组分中^[5-7].为了进一步探讨硒对海洋浮游植物营养作用的新陈代谢基础,深入研究硒沿海洋食物链的传递现象,本文通过实验室培养试验,结合现场观测,比较全面地研究了硒在海洋浮游植物体主要生化组分中的分布,同时探讨了介质中硒浓度变化对上述分布的影响.     

海洋浮游植物的脂肪酸:组成、功能及其生态学意义

脂肪酸在海洋生物的各种生理和生态过程中发挥着重要作用.浮游植物是海洋中脂肪酸的主要生产者,并通过各种过程被各级海洋生物利用.本文综述了浮游植物不同类群中脂肪酸的组成特点,各种环境因素对浮游植物胞内脂肪酸含量和组成的影响,以及海洋微藻中脂肪酸对浮游植物细胞及海洋其他生物的作用及意义;并探讨了浮游植物的脂肪酸组成在浮游植物...     

流式细胞测定技术在海洋生物和海洋生态环境监测研究中的应用

流式细胞测定技术 ( flow cytometry)是一项现代化的生物学测定和生态学观测的高新技术 ,通过对细胞的光散射和不同荧光的多参数同步测定 ,可对单细胞海洋生物等颗粒物根据海洋自然水体中颗粒物的性质进行分离与监测图 1　流式细胞测定技术在海洋生态系观测中的应用 [1]进行快速、精确地定性和定量分析。光散射(包括前角光散射和侧角光散射 )可对颗粒物的微形态特征进行测量 ,诸如颗粒物的粒径、质地、光学性质等 ,可测定的颗粒物粒径范围在 0 .5～ 1 50μm;同时可通过对单细胞藻类所含色素的自荧光测定来鉴别其所含色素的种类和含量 ,从而…     

南海中部海域浮游植物生物量的数学模型

近年来对南海中部海域以及西沙、中沙群岛周围海域的浮游植物进行了多次调查[1,2]。浮游植物是海洋中的生产者,是直接吸收和转换能量的,是生态系中关键的一员,尤其是浮游植物的生物量的多少,是决定次级和三级甚至层次更高的生物量的,只有摸清了浮游植物的生物量,才能估算其它层次的生物量,所以,若要构作海洋生态系的模型,第一步就必需作出浮游植物的亚模型。     

厦门附近海域叶绿素含量的分布及其周年变化

一、前言海水中的叶绿素,尤其是叶绿素a,是担负着海洋中95%以上有机物质的生产者——浮游植物细胞体内的主要色素,也是它们能够利用太阳光能把无机物转化为有机物的关键色素。由于海水中叶绿素a在各类浮游植物中广泛存在,且在相同条件下,其含量与浮游植物现存生物量及光合作用能力密切相关;又由于三色分光测定叶绿素a、b、c方法的建立,叶绿素—光强度测定初级生产力技术及走航、遥感等先进技术的应用,使得叶绿素,尤其是叶绿素a含量的测定在国际上得到广泛的应用和发展,并普遍成为表示海洋浮游植物现存生物量和估算海洋初级生产力的重要方法之一。七十年代初期,国内就有人开展这项工作。厦门港的浮游藻类,金德祥等作过多次调查和研究,而有关海水中叶绿素的含量及其在该海域的分布和变化规律还未见过报导。本文首次报导了厦门附近海域表层海水中叶绿素a、b、c和总量的测定及叶绿素a/c、a/b比值的统计结果,并以叶绿素a含量平面分布的逐月变化,反映出浮游植物现存生物量的季节变化和区域性分布的盛衰过程。还就几种优势硅藻、大陆迳流及理化环境等影     

泉州湾初级生产力的时空变化特点

近海港湾浮游植物的春季藻华,初级生产力的分布和变化及其与环境物理化学之间的相互关系已有许多研究,如:潮汐对浮游植物藻华形成的驱动作用[1],垂直稳定或混合对浮游植物生物量粒级分布和初级生产力的影响[2~5],控制港湾浮游植物藻华的过程[6~10],营养盐类对浮游植物生长的限制[11,12]以及浮游植物季节性藻华[13]等.     

围隔实验中海洋浮游植物对石油烃污染物中正构烷烃的生物富集

本文应用海洋围隔生态实验研究了浮游植物对石油烃污染物生物富集动力学过程 ,提出了“水相差法”测定海洋浮游植物体内石油烃浓度 ,以及包括石油烃挥发和生物生长等影响因素的石油烃生物富集动力学模型 ,并利用非线性拟合技术得到了海洋浮游植物对 0 #柴油 WAF中正构烷烃的生物富集动力学参数 kup,kel和 BCFPOC,结果与 Kováts色谱保留指数具有很好的相关性 ,与利用生物分析平衡法测定的文献数据基本一致。本模型及实验方法简便可靠 ,可在现场实验中广泛应用 ,得到的动力学参数应用于多介质环境模型和生态动力学模型 ,用以研究石油烃污染物中正构烷烃在海洋环境中的迁移变化规律     

营养盐对海洋浮游植物生长的影响--数学模型研究

概述了海水中营养盐和细胞体内营养元素含量对海洋浮游植物生长的影响，并阐述了数学模型方法描述海洋浮游植物生长的发展过程，指出在现有生物生长模型基础上，建立重要营养物质迁移，转化等生态学过程与赤潮生物生长关系相结合的数学模型是建立现场环境条件下海洋浮游植物生长数学模型，进而揭示有害赤潮发生的生态学机理等的必要科学基础。