The high content of polyunsaturated fatty acids in Nannochloropsis limnetica (Eustigmatophyceae) and its implication for food web interactions, freshwater aquaculture and biotechnology

In the eustigmatophycean Nannochloropsis limnetica the content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) is extremely high in comparison to different planktonic green algal taxa in freshwater ecosystems. The sums of n-6 and n-3 fatty acids in N. limnetica were ten-fold higher than in the other picoplankton Choricystis minor and Pseudodictyosphaerium jurisii, and higher than in the nanoplanktonic green algae Chlorella vulgaris, Monoraphidium neglectum and Scenedesmus obtusiusculus. The content of fatty acids in N. limnetica was highly variable under different culture conditions. The highest concentrations of PUFA in N. limnetica were found in non-aerated suspension cultures, with a high content of phosphate (40 mg l⁻¹ K₂HPO₄) in the culture medium: linoleic acid 22.19 mg g⁻¹ DW, arachidonic acid 10.52 mg g⁻¹ DW, and eicosapentaenoic acid 55.56 mg g⁻¹ DW. N. limnetica represent a high-quality food resource in freshwater food chains. Furthermore, cultures of this eustigmatophycean alga have a high potential for use in biotechnology and aquaculture.     

一株新型鱼腥藻溶藻细菌的分离鉴定及其溶藻特性

蓝藻水华在全球范围频繁暴发,鱼腥藻(Anabaena)水华出现频度仅次于微囊藻(Microcystis)水华,其中的一些鱼腥藻种类能产生多样的藻毒素或异味物质,鱼腥藻水华去除技术的研发备受关注.本研究以从武汉市新洲区土壤中分离筛选到的一株细菌WP为材料,通过分析其生理生化特征及16S r DNA序列对其进行分类地位鉴定,考察了该菌株对真紧密鱼腥藻(Anabaena eucompacta)CHAB 1799的溶藻特性.结果表明,菌株WP与Lysinibacillus fusiformis NRS-350的同源性达到了99.6%,故鉴定WP属于Lysinibacillus属.菌株WP对真紧密鱼腥藻CHAB 1799发生溶藻作用的细菌阈值为6×10~3cfu/ml,其生理状态不会明显影响溶藻效果,且对不同生长时期的藻液均有较强的溶藻作用.该菌株的溶藻方式为间接溶藻.本研究结果丰富了溶藻细菌的资源库,也为治理鱼腥藻水华提供了更多的技术支持.     

太湖3种优势微囊藻对不同形态磷的吸收利用

微囊藻(Microcystis)是最常见的淡水水华蓝藻,它们对磷营养盐的竞争力是其成为优势种的最主要影响因素.本文以太湖水华中的3种优势微囊藻(Microcystis flos-aquae,Microcystis wesenbergii和Microcystis aeruginosa)为材料,比较研究了它们对正磷酸盐(K₂HPO₄)、三聚磷酸盐(Na₅P₃O₁₀)、小分子溶解态有机磷(葡萄糖-6-磷酸,G-6-P)和大分子溶解态有机磷(卵磷脂)的吸收和利用能力.结果发现,3种微囊藻对4种磷形态有明显的嗜好.当磷浓度为0.2 mg/L时,M. flosaquae只在正磷酸盐下生长最快,M. wesenbergii在三聚磷酸盐和大、小分子有机磷下生长最快,M. aeruginosa在所有磷形态下生长都最慢.而当磷浓度为2.0 mg/L时,M. flos-aquae在所有形态磷下生长都最快.在2种磷浓度下M. wesenbergii都表现出最高的溶解态无机磷比例和光合活性F_v/F_m.以上结果说明,3种藻在磷形态利用方面存在明显的互补性差异,即低磷浓度下M. wesenbergii适宜利用的磷形态更多,高磷浓度下M. flos-aquae适宜利用的磷形态更多,而不论磷浓度高低,M. aeruginosa对4种形态磷的适应性最差.由此可知,可利用磷形态的丰富性只是部分优势微囊藻的竞争策略.     

Variability of the respiratory surface area of pupae in Simulium monticola species group (Diptera, Simuliidae)

The variability of the respiratory surface area of Simulium monticola Friederichs, 1920 and Simulium argyreatum Meigen, 1838 pupae was studied in detail. 333 pupae from Western Carpathian Mts. were investigated. According to the tubercles on thorax and head of the pupa of S. monticola, two morphological forms were distinguished (S. monticola 1 and S. monticola 2). Both were studied separately. In any species or form respectively we measured the lengths of all respiratory filaments and basal trunks, the widths of the basal trunks, the widths of the filaments on their proximal and distal end and the widths 0.25 mm from the proximal end. In all species (forms) differences in the size of the respiratory surface area between the first (April – June) and the second generation (August – October) were found. In S. monticola 1 the mean real respiratory surface area was significantly (p < 0.001) larger in spring (3.67 mm²) than in summer (2.19 mm²). In S. monticola 2 the mean real respiratory surface area was 3.45 mm² in spring, and it was significantly larger in females than in males (p = 0.034). In S. argyreatum the mean real respiratory surface area was 2.80 mm² in spring 2001 while in different summer generations it was significantly smaller: 1.58 mm² in 1999, 1.84 mm² in 2000 and 2.12 mm² in 2001. All these groups differed significantly from each other. Regression models could explain 64.5% (power model) of the real respiratory surface area in S. monticola 1 and 19.9% (various models) of the real respiratory surface area in S. argyreatum due to the variability of the adult size.     

同形溞(Daphnia similis)对幽蚊幼虫反捕食策略的模拟研究

枝角类溞会由于捕食者的存在而发生形态、行为、生活史等的变化.通过为期10 d对太湖春、夏季优势种同形溞(Daphnia similis)在有幽蚊幼虫(CL)、无幽蚊幼虫(CK)及培养过幽蚊幼虫的过滤水(FL)3个环境水平的模拟实验,发现同形溞在有幽蚊幼虫和培养过幽蚊幼虫的过滤水处理下平均体长、累积产仔数及平均产仔数均显著大于无幽蚊幼虫组,表明幽蚊幼虫释放的信息素能改变同形溞的体长、产仔数等生活史参数,这种改变会降低同形溞被捕食的风险.说明在自然环境下,幽蚊幼虫等无脊椎捕食者能通过直接捕食和信息素的间接作用共同影响枝角类种群.     

微囊藻(FACHB-905)和鱼腥藻(FACHB-82)响应温度变化的功能特性权衡

微囊藻和鱼腥藻是水华蓝藻的两个主要类群,两种藻均可调节自身形态及生理特性来维持快速生长,这也是两个类群蓝藻水华维持的基础.本研究分析了微囊藻(FACHB-905)和鱼腥藻(FACHB-82)生长、形态及叶绿素荧光参数对温度变化的响应,以及生长与特性间的权衡关系.结果显示:该微囊藻细胞直径随温度升高而降低,但是比增长速率维持稳定,表明在高温条件下,其可能通过减小细胞大小的方式维持比增长速率;该鱼腥藻在不同温度下,平均细胞直径和藻丝长度呈现显著变化,高温条件下,其维持较高的比增长速率,但是细胞直径增大,藻丝长度缩短,这可能是其调节自身形态以维持较高比增长速率的方式.该微囊藻和鱼腥藻分别在细胞较大和较小时,藻细胞潜在的光化学效率更高.本研究表明这两种蓝藻可以通过权衡藻细胞形态、生理特性两者与生长速率之间的关系来适应温度的变化以达到自身最佳的生长状态,微囊藻(FACHB-905)通过调节细胞大小和光合活性来维持生长优势,而鱼腥藻(FACHB-82)则通过细胞大小、藻丝长度和光合活性的调节来维持生长优势.本研究的结果有助于提升对于水华蓝藻生长维持机制的认识.     

中国鱼腥藻属的两个新记录种

迄今为止,全球范围共报道出100多种鱼腥藻,中国记录报道的仅有50余种,但有些种类的描述仍较模糊.最近在福建、浙江等地进行野外调查时,发现了多种丝状蓝藻.其中就有2种鱼腥藻在中国尚未报道:威格鱼腥藻(Anabaenaviguieri Denis et Frémy 1923)和史密斯鱼腥藻(Anabaena smithii(Komárek)Watanabe 1992).     

Cr6+胁迫对水花生(Alternanthera philoxeroides)愈伤组织多胺代谢的影响

利用植物组织培养技术培养水花生愈伤组织并以此为实验材料,研究了不同Cr6+浓度(0、0.1、0.3、0.6、0.9 mmol/L)对水花生愈伤组织中腐胺(putrescine,Put)、亚精胺(spermidine,Spd)、精胺(spermine,Spm)、脯氨酸(Pro)含量及精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(...     

蒙新高原岱海夏季叶绿素a浓度空间分布及影响因子

基于2019年夏季(8月)对岱海水样的实测数据分析,通过运用克里金插值、相关性分析、多元线性逐步回归、主成分分析方法,探究了叶绿素a(Chl.a)的空间分布特征及其与水环境因子的相关关系,并讨论了相应的防治措施。研究显示:Chl.a空间分布呈现由岸边向湖心递减的趋势,总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N)、硝态氮(NO^-₃-N)、正磷酸盐(PO^3-₄-P)空间分布特征与Chl.a空间分布特征相近,采样期内岱海湖局部区域水质状况已达到富营养状态;Chl.a与浊度(Turbidity)、TP、TN、悬浮物(SS)、pH、NO^-₃-N、NH₃-N、PO^3-₄-P、蓝绿藻丰度(CYANO)呈极显著正相关,与溶解氧(DO)呈显著负相关,与电导率(Cond.)呈正相关、与氮磷比(TN/TP)呈负相关;各湖区Chl.a与环境因子相关关系不同,全湖逐步线性回归方程为Y_Chl.a=-21.42+8.658X_pH-0.865X_DO+0.779X_NH3-N+0.699X_Turbidity+0.502X_CYANO;岱海不同湖区因子对Chl.a浓度的影响存在差异,各湖区Chl.a与环境因子相关关系不同,通过岱海与我国其他湖泊Chl.a与环境因子的相关性关系对比分析,湖泊地理属性差异及营养物质输入浓度是影响Chl.a变化的重要因素;本研究岱海的TN/TP平均值为12.23,说明夏季岱海湖Chl.a变化为氮磷共同限制。     

冬、春季芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)的腐解过程及其对水质的影响

水生植物修复已经成为水体富营养化修复的重要手段,但其周期性的衰亡也给水体带来不容忽视的负效应.以府河流域丘陵地带农业区小水系自然生长的芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)为研究对象,通过模拟实验,研究其冬季和春季腐烂分解过程的差异以及对水体营养盐水平的影响.结果表明,2种挺水植物的剩余干物质量整体上都呈现先快速下降再缓慢下降的趋势,芦苇和狭叶香蒲春季的分解速率分别为0.0251和0.0169 d~(-1),分别明显高于冬季分解速率(0.0027和0.0052 d~(-1));且腐烂分解速率与植物初始氮磷含量和氮磷比都有一定相关性.2种植物在冬季和春季磷的矿化速率都明显高于氮的矿化速率.实验水体的总氮和总磷浓度在腐解过程呈现初期迅速上升、中期迅速下降、后期缓慢下降的趋势.总体来看,芦苇和狭叶香蒲的腐烂分解受季节和初始氮磷浓度的影响较大,芦苇反应较香蒲更敏感且对水质的影响具有时效性.     

不同碳磷比的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)对同型溞(Daphnia similis)生长和繁殖的影响

食物质量会影响浮游动物的生长和繁殖,表征食物质量的指标包括食物大小、元素比、生物化学组成和毒性有无等.用斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的碳磷比(C/P)表征食物质量,分析不同C/P斜生栅藻对同型溞(Daphnia similis)生长和繁殖的影响.研究中4个处理组斜生栅藻C/P分别为881.8、512.3、124.3和42.4.培养9 d后不同处理组同型溞的生长速率分别为0.15、0.27、0.47和0.44 d-1.C/P比为881.8的处理组同型溞在整个培养过程中没有产仔,其余3个处理组的同型溞第1成龄期的产仔量分别为1.2±1.3、9.8±2.3和9.5±2.5 ind./female.结果表明,与斜生栅藻C/P为124.3处理条件相比,斜生栅藻C/P过高(512.3和881.8)及C/P过低(42.4)处理条件下同型溞生长速率和产仔量均降低.本研究表明食物C/P的高低会影响溞的生长和繁殖,从而影响其在湖泊中的生存.     

基于耳石微化学的长江靖江段长颌鲚与短颌鲚生境履历重建

为了解长江靖江段两种刀鲚生态型长颌鲚与短颌鲚的生境履历的不同,利用X射线电子探针微区分析技术研究采集自长江靖江江段的长颌鲚和短颌鲚个体耳石的锶和钙微化学特征.定量分析结果显示,短颌鲚个体的耳石锶、钙比值(即Sr/Ca×10~3)稳定在2.00左右,反映了其在纯淡水生活的习性;而长颌鲚的锶、钙比值波动显著,不仅具有对应淡水生活的低值(1.18±0.48~2.11±0.94),还具有对应半咸水生活的高值(3.39±0.60~6.79±1.13),反映了其溯河洄游的生活习性.短颌鲚因在淡水生活,其淡水系数(FC)值均为1.00,2013年和2014年长颌鲚的FC值分别为0.36±0.06和0.50±0.11,证明了长颌鲚与短颌鲚群体间存在差异,而且长颌鲚不同年份群体间也并不相同.长颌鲚和短颌鲚的洄游模式存在显著差异,同时不同年份间的长颌鲚也存在生境履历差异.靖江段长颌鲚资源群可能来自不同出生地起源及生活史背景不同的群体.该江段是两类刀鲚的重要栖息地或洄游通道.     

基于时序NDVI的东平湖菹草(Potamogeton crispus L.)遥感提取及时空格局

东平湖是国家南水北调东线工程的重要枢纽.但近年来,东平湖菹草（Potamogeton crispus L.）大量繁殖引起河道阻塞、鱼类死亡等事件频发,导致湖区面临很多生态风险.为维护区域生态安全,迫切需要了解菹草群落在东平湖的时空演变特征及驱动因素.利用MODIS植被指数时序数据结合野外调研,建立菹草群落独特的物候曲线,并结合Landsat数据进行了1985-2017年东平湖菹草识别分析.结果表明：32年间菹草群落不断扩张,生境由1991年前零星分布于湖岸发展到2013年蔓延至全湖且连片式分布.菹草群落的增长分为3个阶段：1996年之前,面积增长缓慢,1996年其面积仅10.34 km²;1996-2001年菹草呈暴发式增长,菹草变为区域优势种;2001-2017年,菹草面积继续增长,到2017年达49.07 km²,约占湖区水域面积的40%.经Spearman秩相关分析,菹草面积与湖水营养化水平显著正相关.南水北调东线工程的通水虽使水质有所改善,但东平湖菹草群落仍呈增长态势,应引起足够重视.     

Respiratory adaptations to oxygen lack in three species of Glossiphoniidae (Hirudinea) in Lake Esrom, Denmark

The weight-specific respiration rate (μl O₂ mg⁻¹ AFDW h⁻¹) of three species of leech from Lake Esrom, Denmark, Glossiphonia concolor, G. complanata and Helobdella stagnalis was measured in a closed stirred chamber with a micro electrode. At declining oxygen concentration (mg O₂ l⁻¹) all three species expressed moderate ability to regulate respiration, in G. concolor and G. complanata down to 2 mg O₂ l⁻¹, in H. stagnalis down to 0.75 mg O₂ l⁻¹. Survival in anoxia was measured in closed bottles. The time to 50% survival (LD₅₀) was 30 days in G. concolor at 20 °C and 30 and 4 days in H. stagnalis at 10 and 20 °C, respectively. The results were discussed in relation to habitat and spatial distribution of the three species in the lake.     

铁对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)和角星鼓藻(Staurastrum spp.)季节动态和生长的影响——以广东大沙河水库为例

拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）和角星鼓藻（Staurastrum spp.）是热带亚热带浮游植物群落中的常见优势种类,为了解铁对2种浮游植物季节动态和生长的影响,本文通过对典型热带水库的野外调查,分析铁与2种藻生物量和相对生物量的季节动态的关系,并通过室内实验分别以无机磷（KH₂PO₄）和有机磷（C₆H₁₃O₉P）为磷源,比较3种铁浓度（0.029、0.29和0.689 mg/L）下拟柱孢藻（C.raciborskii,N8）和角星鼓藻（Staurastrum sp.,FACHB-1449）的比生长速率、铁载体产量和碱性磷酸酶活性的差异.结果显示,拟柱孢藻和角星鼓藻是浮游植物群落的主要优势种类,两者的生物量最大占到总生物量的82%以上;两者对环境变量响应的区别主要体现在对溶解性铁浓度变化的响应差异上,拟柱孢藻生物量与溶解性铁有显著的线性回归关系,但角星鼓藻的生物量与铁没有显著线性回归关系.室内实验中,拟柱孢藻N8的比生长速率在无机磷源铁浓度为0.689 mg/L条件下最大,为0.098±0.01 d^-1,2种磷源条件下比生长速率均随铁浓度降低而显著降低,6个实验组均检到铁载体：6个实验组角星鼓藻FACHB-1449的比生长速率没有明显差异,平均为0.079±0.001 d^-1,均未检出铁载体,磷源和铁浓度对其比生长速率的影响不显著;有机磷源条件下,拟柱孢藻N8实验组碱性磷酸酶活性均显著高于角星鼓藻FACHB-1449实验组,拟柱孢藻N8实验组酶活性随铁浓度降低而显著降低,但角星鼓藻FACHB-1449各实验组的碱性磷酸酶活性无明显差异.以上结果表明,水体中溶解性铁的供应对拟柱孢藻的种群动态和优势有重要作用,与角星鼓藻相比,拟柱孢藻的生长更易受到铁的限制,尤其在无机磷缺乏、磷源主要以有机磷形式供应时,铁对拟柱孢藻生长的限制作用增强.     

风生紊流导致微囊藻群体破碎和形态变化

微囊藻群体大小和形态决定其垂向迁移能力,从而影响着水华的形成.为了探讨湖泊中风生紊流对微囊藻群体大小和形态的影响,本研究于2012年8月26日至9月7日在太湖梅梁湾的围隔内进行了12 d的昼夜不间断的高频采样（采样间隔每2小时一次）.研究期间,水面微囊藻密度呈现4次周期性消涨,藻密度变化范围为4×10⁴~2671×10⁴ cells/mL.而整个水柱中的藻密度变化范围仅为3×10⁴~18×10⁴ cells/mL.皮尔逊相关性分析表明微囊藻的原位生长速率与表面藻密度呈负相关而与风速呈正相关.强风速使微囊藻在水柱中均匀分散,增强了透光性,促进了微囊藻的生长.微囊藻群体粒径随着风速的增大逐渐减小,反之亦然.其中值粒径（D₅₀）变化范围为66.2~768.0 μm.在此期间微囊藻群体形态主要以鱼害微囊藻、不规则的惠氏微囊藻、球状的惠氏微囊藻和铜绿微囊藻群体形态为主,其占比也呈现出波动状态.皮尔逊相关分析结果显示微囊藻群体大小与风速呈负相关,说明湖泊中风生紊流会影响微囊藻群体大小.当紊流强度为2.33×10^-5 m²/s³时,微囊藻群体会发生破碎现象,该紊流强度相当于5 m/s的风在30 m深的水库或湖泊中所产生的紊流强度.微囊藻群体被风生紊流破碎后最大粒径与该风速下紊流的最小涡旋尺度相近,表明紊流的最小涡旋尺度决定了微囊藻所能形成群体的最终大小.监测期间,整水柱中不同群体形态的微囊藻占比发生了明显变化,在监测初期以鱼害微囊藻群体形态为主,随后不规则的惠氏微囊藻和铜绿微囊藻群体形态的比例不断增加,最后鱼害微囊藻群体形态又占据主导地位.球状的惠氏微囊藻群体形态在整个监测期中的比例随时间的增加而逐渐降低.不同群体形态微囊藻之间比例的大幅变化无法用微囊藻生长演替来解释.而皮尔逊相关分析结果显示鱼害微囊藻与惠氏微囊藻（不规则的和球状的惠氏微囊藻之和）群体形态之间存在负相关,且惠氏微囊藻与铜绿微囊藻群体形态呈负相关.但在今后研究中需进一步关注在微囊藻群体形态的动态变化过程中细胞大小、胶被、产毒特性和基因序列等特征,从而验证不同种微囊藻群体是否存在形态转换这一猜想.总而言之,普通强度的风生紊流能够破碎微囊藻群体,而气候变化导致的内陆湖泊周边风速下降会促使微囊藻形成更大的群体,从而有利于水华的形成.     

Differential piscivory of the native Percichthys trucha and exotic salmonids upon the native forage fish Galaxias maculatus in Patagonian Andean lakes

The present paper analyses predation patterns, of Percichthys trucha and salmonid fish upon Galaxias maculatus in five lakes of northern Patagonia with differing community and environmental characteristics. Tank experiments were performed to evaluate relative efficiency of native and exotic predators of G. maculatus under treatments with and without cover (aquatic vegetation). Important differences were found between predators with regards to distribution and consumption of G. maculatus. Salmonids are more efficient than P. trucha in consuming G. maculatus in deep environments with scarcely vegetation; in contrast to native species they frequently use the pelagic environment. Although pelagic habitat might have served in the past as a refuge from native predators in the past, G maculatus now experiences intense predation in the pelagic zone by exotic salmonids. It is suggested that the widespread distribution of G. maculatus in Patagonian lakes may have facilitated the success of salmonids throughout Patagonia.     

水深对沉水植物苦草(Vallisneria natans)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)生长的影响

水深是影响浅水湖泊沉水植物生长的主要因素之一.莲座型苦草（Vallisneria natans）和冠层型穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）是我国长江中下游浅水湖泊中常见的沉水植物种类,二者在形态特征上具有较大的差异.在自然水体中,水深变化对这两种植物的生长以及竞争格局的影响还有待研究.本文设计了3个水深梯度（水深0.5、1.5、2.5 m）,探讨混栽条件下苦草和穗花狐尾藻生长和竞争格局对水深变化的响应.结果显示在实验系统内,中水深（1.5 m）处理组对两种植物的生长均最有利,表现为两种植物的相对生长率和生物量均最高.低水深（0.5 m）处理组苦草的生物量和相对生长率均显著低于高水深（2.5 m）处理组;穗花狐尾藻则相反,高水深对其生长的抑制作用更大.2种沉水植物在高水深胁迫时均表现出地上部分（叶长或茎长）增加,地下部分（根长）减少的形态响应特征.此外,随着水深由高到低,苦草与穗花狐尾藻生物量之比逐渐减小,表明苦草在两种植物中的竞争优势逐渐降低.研究表明湖泊水深变化不仅能够影响沉水植物的丰度,同时还可能会影响沉水植物的群落结构,而在我国浅水湖泊的生态修复实践中,在通过水位调控恢复沉水植物时,调控范围应考虑目标植物（如苦草）的光合特征.