封闭环境中赤潮发生过程的数学模纵

基于有连续注入营养基的培养室内微生物的连续培养模式,提出一种描述在封闭环境中赤潮发生过程的藻类生长的营养动力学模型。对4种不同形式的营养增长函数,讨论了营养物质增长速度对藻类生长的影响效果。利用微分方程定性分析方法,探讨了一次赤潮发生过程4个阶段的数学模拟问题,并给出具体划分4个阶段的数值计算方案。     

鲍的饵用海藻及配合饲料营养的若干问题

本文分析和评价鲍的饵料硅藻、饵用海藻及配合饲料营养的若干问题。底栖硅藻为主的微藻类,其营养丰富,有利于幼鲍的生长与变态;对种苗鲍、成鲍饵用海藻的适宜种类、饵用对象选择性、营养比较,对海藻的诱食、促长营养成分及配合饲料营养配比,均试行评析。     

美国藻类作为燃料的探索

在美国圣地亚哥的一个实验室里,几乎所有的试管都装满了绿色的藻类,这是一种现代化的生物技术,可以避免池塘藻类生长产生的浮渣。试管里装着不同种类的藻类,它们之间进行着生长竞赛,这种竞赛是一种快速生长的进化,其目的是要产生一种"超级藻类",这种超级藻类能高效地将太阳光能和二氧化碳转变为脂类或者油类,然后这些脂类或者油类经过提炼和加工,最终形成汽油或燃料。     

富营养河口水体藻华粒级结构的调控机制研究

为探究富营养河口水体藻华粒级结构的调控机制,本研究利用枯水期珠江口上游河水、下游海水及其等比例混合水进行培养实验,跟踪监测水体中叶绿素a和营养盐的浓度变化,并利用稀释实验估算藻类生长速率（μ）和小型浮游动物的摄食速率（m）,以阐明上行控制（营养盐刺激）和下行控制（摄食影响）对藻类粒级结构的影响。结果显示:营养加富能增加藻类的生物量,藻类群落的优势粒级由超微型和微型转换为小型;加富河水中μ维持2～3 d高值后下降,速率为（1.13±0.37）d?1,加富海水中μ逐步增加,速率为（1.06±0.16）d?1,加富混合水中μ轻微波动,速率为（0.58±0.14）d?1,总体上小型藻类μ最大。3组加富水体中m总体均先增大后下降,粒级差异不明显。藻类被小型浮游动物摄食率（m/μ）随粒级增大而减小,说明富营养刺激大粒级的生长,大粒级面临的被摄食压力较小。m/μ随藻类每日的比生长速率（μ_{Chl a}）降低而增加,说明藻华前期由上行控制主导,后期下行控制作用相对加强。本研究表明,富营养化不仅能够改变藻华的生物量,而且能影响其粒级结构,初步阐明了富营养河口水体中藻华粒级结构的调控机制。     

海胆的药用价值

海胆是海洋中的一种棘皮动物,品种有马粪海胆、紫海胆、光棘珠海胆、细雕刻肋海胆等,具有很高的营养和药用价值。我国沿海均有生长,主要喜居浅海中岩礁多、藻类丰富的地方,以海藻类为食。     

利用稳定同位素(15N)示踪技术研究浮游藻类氮素吸收速率特征

浮游藻类对溶解态氮的吸收同化是湖泊氮生物循环和水体富营养化发生机制探讨的关键环节。本文通过~(15)N稳定同位素添加实验以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、海链藻(Thalassiosira sp.)、卡德藻(Tetraselmis sp.)、剧毒卡尔藻(Karlodinium veneficum)以及盐水隐藻(Rhodomonas salina)为研究对象,从浮游藻类氮素吸收时间、营养盐基质以及藻种差异三个方面研究五种藻类对铵氮(NH_4~+-N)、硝氮(NO_3~--N)、尿素氮(Urea-N)三种形态氮的吸收特征。研究发现:(1)浮游藻类对三种形态氮的吸收均在1h时吸收速率最高,其氮素吸收过程为快速吸收。(2)浮游藻类优先吸收还原态氮,其中NH_4~+-N吸收速率最高,当培养周期为1d和4d时浮游藻类对NH_4~+-N吸收速率的均值分别为4.05和4.15μmol/(L·h);浮游藻类对Urea-N吸收相对偏好系数为25.18—713.42,表现出对小分子溶解态有机氮的特定偏好性。(3)不同藻种对氮素吸收具有不同特征,其中,剧毒卡尔藻对三种形态氮的吸收速率均为最高,而铜绿微囊藻的吸收速率均为最低;不同藻种不同培养时间氮素吸收速率差异与浮游藻类生长周期等特性有关。不同浮游藻类对不同形态氮素表现出吸收特异性,对水体氮负荷和浮游藻类水华优势种形成将产生重要影响。     

藻类分子遗传学和基因工程研究的现状和展望(Ⅰ)

1 前言 藻类是光合自养的低等植物,早在32亿年前就出现在地球上。从微米计的微观藻到长达百米的巨藻,种类繁多。其中绝大多数为水生,分布在淡水、半咸水、海水和盐湖中,生态习性多样。在极地和温泉中也有藻类生长,一些藻类具有自身固氮的能力,不少藻类蛋白等营养成分含量丰富,而且含有各种生物活性物质,能够治疗多种疾病,作为人类营养和保健品来源已有悠久历史。藻类在原初生产力、水体自净等方面都起着重     

海藻生物技术的现状和前景

近十年来对海藻生物技术的研究有了一定的进展。通过细胞培养或体细胞的营养繁殖,解决某些藻类种苗是一条可行途径。已有的资料表明,种间的融合细胞很难再生为完整的藻体。有关海藻的基因工程,现在正在寻求一种能作为藻类基因转移的载体,并试图通过选择获得一种营养缺陷型或耐药的突变型,这有助于藻类上宿主——载体系的建立。     

4种单胞藻同化速率与温度关系的实验研究

本文采用~(14)C示踪法,实验研究了温度对小球藻、牟氏角毛藻、聚生角毛藻和钙质角毛藻同化速率的影响,发现这4种藻类的同化速率随温度呈非线性函数变化,并从理论上阐述了藻类生长过程中对温度的要求和适应,以及这4种藻类光合过程的平均活化能。     

光照时间、强度和温度对角毛藻增殖率的影响

海洋单细胞藻是海产动物幼体必需的食料,也是进行生理和遗传研究的好材料。在藻类培养中,光照时间、强度和温度是影响藻类增殖速度的重要因素。有关藻类生长和光照强度、温度之间的关系已有不少报道。但是光照时间、强度和温度对同一种藻类增殖率影响的报道是不多的。     

变参数赤潮藻类生长模型的非线性动力分析研究

在对一个营养盐和赤潮藻类摄食模型进行非线性分析的基础上,提出了含有变参数的赤潮藻类生长模型。模型中用一个周期阶跃函数来近似模拟了藻类生长率参数,并对此模型做了数值模拟。结果表明,引入变参数后的模型更能体现藻类生长的季节性特点,和实际情况符合更好。     

赤潮藻类营养盐限制方程的非线性动力学研究

以赤潮代表性藻类－硅藻为研究对象，利用生物生长的生化机理，并考虑在海洋富营养化条件下氮和磷的浓度变化对藻类生长的影响及底物消耗和反馈机制，建立了新的藻类生长非线性动力学模型。首次利用现代非线性动力学的方法，研究了其解析解的分岔行为。指出了磷是影响藻类生长的限制营养盐因子，并对模型进行了仿真。文章对赤潮发生的预警和预测有一定的参考价值。     

松嫩平原西侧现代湖泊藻类群落结构特征及其影响因素分析

现代松嫩平原之上广泛发育湖泊,导致其生长的藻类群落存在明显差异,通过分析现代湖泊藻类群落结构与其影响因素的相关性,是研究藻类群落与不同类型湖泊之间关系的重点。对松嫩平原西侧地区的察尔森水库、尼尔基水库、中内泡藻类群落结构进行分析。同时结合水体金属离子含量、矿化度、pH值、温度等理化性质的测试结果发现：察尔森水库的藻类群落特征为硅藻——蓝藻、绿藻型,其中硅藻含量占比较大,尼尔基水库藻类群落结构特征为硅藻——蓝藻、绿藻型,其蓝藻和绿藻含量占比较察尔森水库上升,中内泡藻类群落特征为蓝藻、绿藻——硅藻型;平原湖泊蓝藻生长旺盛而硅藻生长受抑制,山地湖泊硅藻生长旺盛而蓝藻生长受抑制;矿化度高的湖泊蓝藻生长旺盛;水体中金属离子锶含量较高的湖泊,蓝藻生长相对旺盛,硅藻生长受到抑制;水体中金属离子铜和钡含量较高的湖泊可以促进绿藻的生长。这可能与湖泊的地理特征和水体特征不同,导致藻类植物生长环境不同有关。     

水动力与生态耦合的赤潮藻类生长模型研究

针对近岸海域赤潮藻类生长及分布的特点,将简化了的赤潮藻类模型与水动力学中的对流扩散方程相耦合,建立了一个水动力与生态耦合的赤潮藻类生长的深度模型。模型中用一个积分形式的指数函数模拟了藻类生长过程,用一个一阶线性函数近似模拟了藻类的死亡过程,用藻类浓度的一阶导数项模拟藻类的输运过程,用浓度的二阶导数模拟了藻类的扩散过程,并用高精度的三阶迎风格式对模型进行了数值模拟,结果表明,该模型能正确的反映藻类的生长特点,与实际情况吻合良好。     

大亚湾人工鱼礁区浮游植物的种类组成和生物量研究

于2005年11月、2006年5月及2006年12月,对大亚湾人工鱼礁投放区、拟投放区和对照区浮游植物的种类组成及生物量进行了研究.合计观察到藻类种类67种.主要由硅藻门(48种)和甲藻门(13种)组成,同时还有少量蓝藻、绿藻和着色鞭毛藻门等其他藻类(6种).优势种类主要有尖刺拟菱形藻、菱形海线藻、尖刺菱形藻等硅藻类和又状甲藻、海洋原甲藻及海洋原多甲藻等甲藻类,这些优势种类均为可能引发赤潮的赤潮生物.人工鱼礁区的藻类数量和叶绿素含量均比对照区高,说明人工鱼礁的投放促进了藻类的生长:人工鱼礁区和拟投放区的Shannonweaver多样性指数高于对照区,进一步表明人工鱼礁的投放增加了藻类的生物多样性.综合浮游植物的种类组成、生物量及多样性指数的结果表明:人工鱼礁的投放促进了浮游植物的生长,增加了生物多样性,但藻类的优势类群是可引发赤潮的赤潮生物,对海洋水环境具有极大的潜在威胁.     

不同营养条件下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)的生长竞争行为

蓝藻的暴发通常是藻类之间竞争的结果,了解环境中蓝藻与其它藻类的竞争特点和生存策略对揭示藻华暴发的机制及治理具有重要意义。本文以营养竞争为例,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)为受试对象,通过测定细胞密度、胞内C、N、P、S四种主要元素含量以及培养基中总氮(TN)、总磷(TP)的消耗,研究不同营养等级(超富营养、富营养、中营养、贫营养)以及单独N、P限制下两种藻在单独培养和共生培养条件下的生长特征和竞争行为。结果表明:(1)在超富营养、富营养、中营养、贫营养条件时,单独培养下的两种藻生物量与营养丰富程度呈正相关;(2)共培养条件下,在高营养水平时铜绿微囊藻在竞争中占优势,低营养水平时小球藻具有竞争优势;(3)胞内C、N、P、S的测定发现,随着营养水平的下降,两种藻胞内N、P的百分含量逐渐减少,而C、S并未呈现显著变化;(4)N限制时,铜绿微囊藻的半饱和常数Ks及最大比增长率μmax均大于小球藻;P限制条件下铜绿微囊藻的半饱和常数Ks小于小球藻,而最大比增长率μmax大于小球藻。综合分析,同一营养条件下,铜绿微囊藻竞争优势的先决因子是N,小球藻是P。因此,从营养竞争与生物适应力角度考虑,降低水体中富余的N或适当提高P的浓度可让小球藻获得竞争优势,对限制单一物种的形成具有平衡作用,可作为防治藻华的潜在方法。     

赤潮科学中藻菌关系研究的若干进展

水生生态系统中,微型藻类与细菌的关系越来越引起人们的重视。细菌对藻类的影响主要体现在,一方面细菌吸收藻类产生的有机物质,并为藻类的生长提供营养盐和必要的生长因子,从而调节藻类的生长环境;另一方面细菌也可通过直接的或间接的作用抑制藻细胞的生长,甚至裂解藻细胞,从而表现为杀藻效应。而藻类对细菌也有相似的两方面作用。由于这些错综复杂的关系,使人们在研究浮游植物水华和赤潮的发生、发展、衰落与消亡的机理时,不能不考虑细菌的重要性,其中细菌杀藻现象则为利用微生物防治赤潮提供了可能的途径。本文在近年来国内外有…     

AGP试验在珠江口监测中的应用

通过进行珠江口一个航次7个站位海水藻类增长能力(Algal Growth Potential,AGP)试验,同时补充了温度和光照对藻类生长影响的试验,探讨了珠江口水域富营养化的程度。试验结果表明,珠江口的主要营养限制因素是磷(P),存在磷一氮双重限制;在试验设计的温度和光照中,中肋骨条藻的AGP值与温度、光照具有一定的相关关系,适合生长的温度是25℃,光照度是4500|X。     

防城港核电站周边海域绿潮藻类的组成及时空分布

绿潮通常由石莼属（Ulva）藻类形成,可对沿岸工业、旅游等产生不利影响,甚至影响核电站冷却水取水安全。河口和富营养化的沿海地区是易发生绿潮的区域,钦州湾呈富营养化态势。为了解钦州湾大型海藻对防城港核电站冷却水取水安全的影响,文章调查评估2020年12月至2022年2月退潮期间钦州湾西侧潮间带的大型绿藻生长情况。结果表明：钦州湾冬、春季有绿潮发生,时间为12月至翌年2月,持续时间约3个月,其中1月生物量最高,3月逐渐消失;绿潮持续时间的决定性因素是海水温度,绿潮发生月份与低纬度的厦门等地相近,而与中高纬度地区差异较大;钦州湾绿潮由3种石莼属藻类组成,按出现时间先后分别为条浒苔（Ulva clathrate）、肠浒苔（Ulva intestinalis）和长石莼（缘管浒苔）（Ulva linza）;钦州湾绿潮为石莼属藻类本土生长类型,目前未发现外地漂移来的藻类;钦州湾海水营养盐浓度较高,利于石莼属藻类生长;人类活动抑制石莼属藻类生长,滩涂养殖区未发现石莼属藻类;钦州湾绿潮对核电站冷却水安全取水具有潜在危害。     

水体溶解无机氮对角毛藻胞内活性氮组分的影响

本文研究了水体中不同形式溶解无机氮(NH_4~+,NO_3~-,NH_4~++NO_3~-)及其含量对牟氏角毛藻和钙质角毛藻胞内活性氮组分(NH_4~+,NO_3~-,AA,Pr,RNA及DNA)的影响。结果表明:角毛藻胞内无机氮储量的大小体现了水体中无机氮的营养水平;培养角毛藻采用混合无机氮比之单一无机氮,其胞内AA和Pr含量较高,AA/Pr值可定量标志水体无机氮的营养水平及藻类本身氮的营养状况;RNA/DNA值是藻类生长增殖状况的指标之一。