东海原甲藻赤潮的垂向发展过程:生物-物理耦合数值模拟

近年来,东海原甲藻赤潮在我国东海近岸海域频繁发生。本研究利用生物-物理耦合模型对发生于2005年的东海原甲藻赤潮进行后报模拟,并对控制其起始与发展的因素展开研究。该模型由东海原甲藻种群动力学模型与多层嵌套的水动力模型组合。通过对比模拟结果与室内实验结果,证实种群动力学模型能够很好地重现东海原甲藻在不同光照与磷营养限制条件下的生长过程,同时能够再现藻细胞内部磷含量及藻类对外部营养盐浓度的影响。耦合模型能够较好地再现模拟海域水动力（见Sun et al.,2016）与东海原甲藻赤潮的时空分布。模拟的赤潮发展过程与此前研究中的观测结果一致,且模拟结果表明模型能够捕捉到赤潮初期种群的次表层孕育现象。随后模拟结果被用于诊断决定赤潮垂直分布的决定性因素,结果表明磷酸盐是控制这一现象的关键因素。同时,表层风场在决定赤潮的分布中扮演着重要角色。模拟结果强调了营养盐限制在东海原甲藻次表层孕育及消散过程中的作用,本文所建立的耦合模型需要进一步优化并应用于其它条件下东海原甲藻赤潮的研究中。     

溶藻细菌DH-e代谢产物对东海原甲藻的抑制作用

从浙江沿海地区赤潮多发区分离获得一株对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)具有高效溶藻作用的细菌DH-e,研究该菌的溶藻作用方式和对东海原甲藻的生理功能与细胞结构的影响.结果发现其溶藻作用方式为间接溶藻,溶藻效应呈现出作用浓度和时间依赖性,作用浓度0.5%~2.0%,时间为32 h时,溶藻率均达80%以上,具有短期高效的溶藻效应;溶藻活性物质分子量小于2 k Da,具有耐低高温、强酸碱的特性;代谢产物对叶绿素a造成严重的破坏和分解,并改变胞内总糖含量,影响生理代谢活性;SEM与AO/EB双染检测发现溶藻活性物质能够破坏藻细胞膜完整性,显著改变藻细胞内部结构,造成内容物大量释放.     

基于现场调查和MODIS卫星遥感下东海原甲藻主导的混合甲藻赤潮生消规律研究

浙江省南部沿海地区是赤潮灾害事件频发的海区之一.本研究通过现场调查以及利用搭载在极地轨道环境遥感卫星Aqua上的中等分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectro Radiometer,MODIS)传感器数据,研究了2016年5月浙江南部洞头和南麂列岛附近海域东海原甲藻(Pro...     

东海原甲藻的分子鉴定

采用nrDNAITS序列及18S序列两种分子标记,对东海原甲藻和美国国家海洋藻种保藏中心(CCMP)的具齿原甲藻进行分子鉴定,结果表明,两者之间序列非常相似,两者的nrDNAITS序列碱基差异值仅为0.002,nrDNA18S序列的碱基差异值为0.000,根据分子数据,东海原甲藻和美国国家海洋藻种保藏中心的具齿原甲藻应为同一个种.从基因库获取原甲藻的另外3个种nrD-NAITS序列和8个种的18S序列,用计算机软件进行分析和构建分子系统树,结果显示18S序列用于原甲藻的分子鉴定过于保守,而nrDNAITS更适合于该种属界定的分子标准.     

几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响

利用测定净光合放氧速率的方法研究了温度、盐度、pH值和光照强度对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)光合作用的影响.东海原甲藻适宜的温度范围是15～30℃,最适温度22～28℃,低于9℃和高于33℃,不能进行光合作用;适宜的盐度范围为22～35,最适盐度28～30;适宜的pH范围较小,为6.0～9.0, 最适pH值范围7.5～8.5,与所生活的海洋环境一致,pH高于9.5,不能进行有效的光合作用,pH10.0可致死全部细胞;光饱和点在600 μmol/(m~2·s)附近,在更高光强下没有发生光抑制.测定的对光合作用适宜的条件和最适条件与他人培养试验结果一致,与东海原甲藻赤潮发生现场的生态调查结果吻合.表明通过测定光合作用速率对主要生态因子变化的响应,可以掌握藻类生长繁殖对主要生态因子的要求以及对这些因子变化的适应能力.了解赤潮藻的生理生态特性是认识赤潮发生机理的基础,本研究结果为认识赤潮发生的机理提供了重要的信息.     

2005年春夏季东海赤潮过程中营养盐作用初探

自20世纪90年代以来,我国进入赤潮高发期,近岸海域赤潮的发生频率、波及范围和危害程度呈逐年上升趋势.受长江径流等陆源输入影响,东海海域形成了其特有的富营养环境,目前已经成为我国赤潮发生最严重的区域之一.该海域赤潮暴发呈现出发生时间不断提前、持续时间不断加长、发生面积不断扩大、有毒有害藻类逐渐增加的特点[1-2].据统计,自2000年以来,我国沿岸海域共发生赤潮约480次,累计面积超过104000km2.其中,仅在东海海域发生赤潮的次数就占全国记录总数的60%,发生面积更是达到了70%以上[3],其发生频率和规模均远远高于我国其他3个海区.     

不同状态浒苔对东海原甲藻生长的影响

近年来富营养化等海洋污染现象日益加重,我国近海每年都会暴发浒苔绿潮和微藻赤潮现象。本文在实验室模拟条件下,研究了不同状态不同含量的浒苔（Ulva prolifera）,即浒苔新鲜藻体、浒苔培养液和浒苔干粉末与东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）共培养时产生的竞争抑制作用。结果表明,浒苔新鲜藻体、浒苔培养液和浒苔干粉末在初始质量含量大于1 g/L的条件下都会对东海原甲藻产生抑制作用,浒苔干粉末的抑制强度远远超过浒苔培养滤液和浒苔新鲜藻体。在二者共培养时,出现了“低促高抑”的现象,即浒苔含量较低时会促进东海原甲藻的生长,而高含量的浒苔则抑制东海原甲藻的生长,且抑制作用随浒苔含量的升高而增大。浒苔对东海原甲藻的这种抑制作用,一方面可能来自于营养物质的竞争和消耗,另一方面可能来自于浒苔释放的化感物质对东海原甲藻产生的影响。利用浒苔对东海原甲藻的抑制作用,可为东海原甲藻赤潮的生物防治提供一种思路与方法。     

东海三叶原甲藻的形态特征及其ITS序列分析

报道了首次分离于东海海域的三叶原甲藻(Prorocentrum triestinum Schiller)藻株号(LAMB100721),通过利用光学显微镜、荧光显微镜、扫描电镜及分子生物学方法,对其形态特征、显微结构和分子系统进化进行了详尽描述和鉴定。细胞长卵形或披针形,后端细长且尖,前端圆,最宽部位于细胞中央。顶刺长而显,三角状。壳面光滑,无刺或突起物。刺丝胞孔稀疏而不规则地分布于壳面边缘。叶绿体无具体形状,分布于整个细胞中,细胞核球形,位于中下部。老化的细胞可见细胞边缘的间接带,且间接带表面光滑。细胞长为19~25 μm,平均值为(22.6±0.9)μm;宽为11~16 μm,平均值为(13.2±1.1) μm。所测目标藻株的rDNA ITS序列长度为569 bp,其中GC含量为47.6%。三叶原甲藻系赤潮种,为东海原甲藻春季大规模赤潮的伴随种。加强有害赤潮的预防和监测工作是减少危害的有效途径,而对赤潮原因种的准确识别和鉴定则是基础和关键。     

聚苯乙烯微塑料对东海原甲藻生长的影响

微塑料是海洋中的一种污染物,近年来已成为全球关注的热点环境问题。东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）是我国东海海域常见的有害赤潮藻,目前尚未有关于微塑料污染对东海原甲藻影响研究的报道。为了探讨聚苯乙烯（PS）微塑料对东海原甲藻生长的影响机制,阐明海洋微塑料对东海原甲藻生长的影响,本研究开展了东海原甲藻在聚苯乙烯微塑料差异化暴露条件下的生长动力学室内模拟实验。结果显示：①5 mg/L溶解性有机质（DOM）可促进东海原甲藻的生长;②10 mg/L（0.1 μm粒径）的聚苯乙烯微塑料对东海原甲藻前期生长的影响,表现为先抑制、后促进;③聚苯乙烯微塑料会抑制处于稳定期和衰退期东海原甲藻的生长;微塑料粒径越小、浓度越高抑制作用越强;浓度的抑制效应强于粒径的。我们研究发现聚苯乙烯微塑料会影响东海原甲藻的生长,这将为微塑料和赤潮藻复合污染生态效应以及海洋生态系统保护提供新的科学依据。     

东海三叶原甲藻的形态特征及其ITS序列分析

报道了首次分离于东海海域的三叶原甲藻(Prorocentrum triestinum Schiller)藻株号(LAMB100721),通过利用光学显微镜、荧光显微镜、扫描电镜及分子生物学方法,对其形态特征、显微结构和分子系统进化进行了详尽描述和鉴定。细胞长卵形或披针形,后端细长且尖,前端圆,最宽部位于细胞中央。顶刺长而显,三角状。壳面光滑,无刺或突起物。刺丝胞孔稀疏而不规则地分布于壳面边缘。叶绿体无具体形状,分布于整个细胞中,细胞核球形,位于中下部。老化的细胞可见细胞边缘的间接带,且间接带表面光滑。细胞长为19~25 μm,平均值为(22.6±0.9)μm;宽为11~16 μm,平均值为(13.2±1.1) μm。所测目标藻株的rDNA ITS序列长度为569 bp,其中GC含量为47.6%。三叶原甲藻系赤潮种,为东海原甲藻春季大规模赤潮的伴随种。加强有害赤潮的预防和监测工作是减少危害的有效途径,而对赤潮原因种的准确识别和鉴定则是基础和关键。     

Effects of UVB on the expression of proliferating cell nuclear antigen (PCNA) in dinoflagellate Prorocentrum donghaiense Lu

PCNA has been considered as a useful marker for the estimation of growth rates of marine phytoplankton at the species level. Since dinoflagellates are noted for having many prokaryotic features in that they are the only eukaryotes to have permanently condensed chromosomes as well as lacking histones and a nucleosome, the sensitivity to UVB radiation and the validity of PCNA as a maker of growth rate in dinoflagellate need to be evaluated.Prorocentrum donghaiense Lu was investigated to valuate the UVB sensitivity in relation to cellular and molecular aspects of PCNA as a growth indicator.The effects of UVB radiation on PCNA were studied using the methods of western blots technology and whole-cell immunoflurescence with one mono-antibody. UVB changed the cell morphology, halted the growth and increased the cell size, even caused cell death to a certain extent after treatment with UVB radiation in P. donghaiense. Compared with the control, treating the algal cultures in exponential phases with UVB radiation for 24 h caused chromatin release and increases in protein levels of PCNA.     

浙南沿岸海表面温度分布特征

文章根据浙南沿岸3个海洋观测站大陈、坎门、南麂站51a(1960-2010年)SST观测资料,进行统计分析,得出SST时空分布特征.结果表明,浙南沿岸的SST总体呈现北低南岛的趋势,冬季南北差异最小,夏季南北差异最大:51a年浙南沿岸SST总体呈现上升趋势,上升速率为0.017℃/a:SST变化存在3.5 a、5～6a...     

光照和硝酸盐浓度对东海原甲藻和三角褐指藻释放挥发性卤代烃的影响

海洋中产生的挥发性卤代烃(Volatile Halocarbons,VHCs)是氯、溴和碘进入大气的重要载体。海洋藻类能够产生损耗大气中臭氧的VHCs,尤其是海洋微藻已被证明是大气中一些VHCs的主要贡献者。环境因素对海洋微藻产生VHCs的影响研究较少,本文主要研究了光照和硝酸盐浓度对微藻释放VHCs的影响。将海洋微藻东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)置于密封的玻璃容器中,并在不同光照条件(20 μmol/(m²·s)、70 μmol/(m²·s)和140 μmol/(m²·s))及不同硝酸盐浓度(1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L和50 mg/L)下进行无菌单种培养,分析碘甲烷(CH₃I)、二溴甲烷(CH₂Br₂)、一氯二溴甲烷(CHBr₂Cl)和三氯乙烯(C₂HCl₃)4种VHCs的生产。采用吹扫−捕集气相色谱技术对其中的VHCs进行提取和分析。结果表明,光照强度和硝酸盐浓度会影响两种微藻对VHCs的释放,但是对不同VHCs的影响效果不同,其中CH₃I的释放受光照强度和硝酸盐浓度变化的影响比较显著。一定范围内,光照强度越大,两种微藻对CH₃I的释放量越大。适当的硝酸盐浓度(> 5 mg/L)在一定程度上促进了两种微藻对CH₃I的释放。     

福建沿岸海域赤潮发生特点及防治措施

根据多年来福建沿岸海域发生赤潮的情况及相关资料，概述了该海域赤潮发生的主要趋势、时间、区域、种类和危害等特点，分析和讨论了赤潮发生的自然因素和人为因素；并指出赤潮防灾和减灾工作中存在的主要问题是海洋综合管理力量薄弱，海洋法律法规不够健全，海洋执法能力有待加强，海洋事业经费投入不足．在此基础上提出了防治福建沿岸海域赤潮灾害的如下措施和建议：进一步调查和研究赤潮发生的类型并分析其主要成因；建立健全福建省近岸海域环境监测网络和海洋环境监测系统，大力开展具有福建区域特色的赤潮生物及其有害赤潮发生机理等科学研究；控制陆源污染，减少含氮污染物的排放总量和入海量，提倡和推广使用农家肥，提高生活污水的处理效率；认真研究和分析港湾的环境容量，合理开发福建的海水养殖业；加强围填海等涉海工程对海水动力学影响的研究，以及加强对船舶压仓水等带来外来赤潮生物影响的研究等．     

浙南沿岸海表面温度分布特征(英文)

文章根据浙南沿岸3个海洋观测站大陈、坎门、南麂站51a(1960～2010年)SST观测资料,进行统计分析,得出SST时空分布特征。结果表明,浙南沿岸的SST总体呈现北低南高的趋势,冬季南北差异最小,夏季南北差异最大;51a年浙南沿岸SST总体呈现上升趋势,上升速率为0.017°C/a;SST变化存在3.5a、5a～6a、2a～7a及11a左右的振荡周期;SST主要由年循环分量决定,谐波拟合效果良好。     

浙江沿海超强台风作用下的台风浪波高

基于 SWAN 波浪传播模型建立包含风暴潮与天文潮耦合传播的台风浪数值模型,通过多次台风引起的波浪模拟,证实该模型可适用于浙江沿海.将1949年以来登陆我国大陆沿海最强的“5612”号台风作为典型的超强台风,计算了超强台风在浙北至浙南3个不同地点登陆遭遇天文潮高潮位时产生的沿海波高过程.结果显示,在开敞海区,登陆点南侧附近及其以北沿海,台风登陆时过程最大有效波高与风暴高潮位基本同时出现,而在登陆点以南远区的沿海海域,最大有效波高出现在登陆前的一个高潮位附近;超强台风作用下浙江陆域沿海离岸近1 km 范围内有效波高可达4耀6 m.这些结论对海堤工程设计和防灾减灾具有重要意义.     

浙北地区夏季异常高温的一种长期预报方法

本文提出了预报浙北地区夏季出现异常高温的一种长期预报方法,采用逻辑结构形式方法来描述预报对象和预报因子之间的关系,并用数理逻辑中的命题公式来描述本文的预报问题,进行逻辑推理预报。从历史资料的回报结果和1990年的预报结果来看,效果是令人满意的。最后,对提出的方法进行了若干讨论。