不同类型含磷营养物质对微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)生长和毒素产生的影响

采用显微镜细胞计数和麻痹性贝毒的高效液相色谱分析方法,通过对比磷酸二氢钾、磷酸甘油和三磷酸腺苷（ATP）等含磷营养物质对微小亚历山大藻生长和毒素产生的影响,研究了微小亚历山大藻对不同类型含磷营养物质的利用情况.结果表明,在磷限制条件下,加入磷酸二氢钾、磷酸甘油和ATP均能促进微小亚历山大藻的生长,所获得的最大藻细胞密度分别为22700、28400和27800藻细胞/ml,对数期生长速率分别为0.12/d、0.14/d和0.15/d,溶解态有机磷对藻生长的促进作用稍好于溶解态无机磷.三种含磷营养物质对毒素产生的效应没有明显差别,稳定期藻细胞毒素含量分别为22.87、23.98和21.80fmol/cell.磷限制对毒素组成的影响很大,磷限制条件下膝沟藻毒素GTX1/4的含量占绝对优势,GTX2/3含量很少.在添加含磷营养物质后,GTX1/4所占比例降低,GTX2/3比例增加,说明磷限制显著改变了微小亚历山大藻的毒素组成.对藻体碱性磷酸酶活性分析的结果显示,磷限制组具有最高的碱性磷酸酶活性,添加有机磷化合物实验组的碱性磷酸酶活性显著高于添加无机磷化合物的实验组.研究结果表明,微小亚历山大藻可以利用实验中采用的无机磷化合物和有机磷化合物,但其利用溶解态有机磷化合物的机制尚不清楚,可能是通过诱导合成碱性磷酸酶来水解培养基中的溶解态含磷有机物,从而释放无机磷酸盐用于藻细胞的生长.     

胶州湾围隔浮游生态系统氮、磷营养盐迁移-转化模型研究

通过对目前生态动力学模型的总结和综合,以生态系统中氮、磷营养盐循环为主线,建立了适用于海洋围隔浮游生态系统的多变量的营养盐迁移-转化动力学模型.该模型包括浮游植物、浮游动物、溶解无机态营养盐、溶解有机态营养盐和生物碎屑5个模块,涉及溶解无机氮、磷酸盐、溶解有机氮、溶解有机磷、浮游植物、浮游动物和生物碎屑7个状态变量.分别利用1999年秋季和2000年夏季胶州湾围隔生态实验数据进行了模型和验证工作,成功地模拟了富加营养盐条件下围隔浮游生态系统中氮、磷营养盐生物化学迁移-转化过程,并确定了20余个参数的量值.     

莱州湾围隔浮游生态系统氮、磷营养盐迁移-转化模型研究

通过对目前生态动力学模型的总结和综合，以生态系统中氮、磷营养盐循环为主线，建立了适用于海洋围隔浮游生态系统的多变量的营养盐迁移-转化动力学模型。该模型包括浮游植物、浮游动物、溶解无机态营养盐、溶解有机态营养盐和生物碎屑5个模块，涉及溶解无机氮、磷酸盐、溶解有机氮、溶解有机磷、浮游植物、浮游动物和生物碎屑7个状态变量。利用2002年8月末莱州湾围隔生态实验数据进行了模型的验证工作，成功地模拟了富加营养盐条件下围隔浮游生态系统中氮、磷营养盐生物化学迁移-转化过程，并通过灵敏度分析探讨了模型主要状态变量对参数改变的灵敏程度。     

珠江河口氮和磷循环及溶解氧的数值模拟 Ⅰ.模式建立

为了研究珠江河口营养物质循环和溶解氧,建立了一个生态型水质模式.在该水质模式中营养物质以溶解无机态、碎屑有机物质、底栖物质、浮游植物和浮游动物等5种形态出现,而每种形态均分氮和磷两种形式.水质模式采用三维形式,并与斜压水动力和泥沙模式联立运行.     

两种甲藻对人工海水中胶体磷的利用初探

采用批次培养方法,研究了东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和链状亚历山大藻(Alexandrium catenlla)对胶体磷的生物可利用性,并初步探讨了甲藻利用胶体磷的机制问题.结果表明东海原甲藻和链状亚历山大藻均能利用胶体磷生长繁殖.东海原甲藻在接种11d后细胞密度在无机磷和胶体磷培养基中分别为10.53×107和3.43×107个/dm3.链状亚历山大藻在接种11d后细胞密度在无机磷和胶体磷培养基中分别为39.0×105和28.3×105个/dm3.通过对比细胞密度,胶体磷对东海原甲藻生长的促进作用要低于无机磷的作用;胶体磷对链状亚历山大藻生长的促进作用与无机磷的作用相当.东海原甲藻和链状亚历山大藻在胶体磷源下碱性磷酸酶活性迅速升高,前期均显著高于各自无机磷组的碱性磷酸酶活性,碱性磷酸酶活力最高值分别为0.29和0.30μmol/(dm3·h).初步结果表明,两种甲藻均能通过碱性磷酸酶的降解来利用胶体磷.     

不同氮源、磷源对链状裸甲藻生长与酶活性的影响

为揭示链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)对不同氮源和磷源营养条件的适应机制,通过在不同营养盐浓度和形态条件下对链状裸甲藻进行一次性培养,探究了氮源、磷源对链状裸甲藻生长和酶活性的影响。结果显示,链状裸甲藻可在多种形态氮和磷的条件中生存,其中链状裸甲藻在氮浓度0～800μmol/L范围内对NH₄Cl的亲和性最高,在磷浓度0～32μmol/L范围内对三磷酸腺苷(ATP)的利用能力最低。不同氮形态处理组中,培养初期谷氨酰胺合成酶在NH₄Cl为氮源的条件下活性表达最强;培养中后期,谷氨酰胺合成酶和脲酶在尿素为氮源条件中表达最高,而各处理组中的硝酸还原酶活性均较低,表明链状裸甲藻在低硝酸盐环境中没有竞争优势。不同磷形态处理中,各组碱性磷酸酶活性随培养时间先升高后降低,酸性磷酸酶活性(除ATP处理组外)逐渐降低。ATP为磷源的处理组具有最高的碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性,其他三个处理组酶活性表达相似。研究发现不同氮源和磷源显著影响链状裸甲藻的生长,藻细胞可通过调节谷氨酰胺合成酶、脲酶、碱性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性对不同形态营养盐进行利...     

海洋沉积物/颗粒物在生源要素循环中的作用及生态学功能

海洋沉积物/颗粒物是生源要素循环过程中的关键源与汇,沉积物/颗粒物一方面是海水生源要素的主要归宿,生源要素从溶解态经复杂的生物-化学过程转变为颗粒态,颗粒物质再沉降形成沉积物,另一方面,海洋沉积物/颗粒物经过微生物-浮游动物-底栖生物作用分解形成溶解态的生源要素,并释放到海水中再次被浮游植物利用,进入下一轮循环,所以,海洋沉积物/颗粒物具有异常重要的生态学功能。浮游植物是海水溶解态生源要素的利用者和海源颗粒态生源要素的初始形成者,浮游动物通过摄食浮游植物或其他有机颗粒物可释放出溶解态生源要素或形成更大的颗粒物,颗粒物沉降后形成的沉积物又通过底栖生物摄食-扰动-破碎等过程将颗粒生源要素释放进入水体参与再循环。生态系统不同类群的生物在颗粒生源要素的释放-沉降中所起的作用不同而又相互关联,其中浮游动物-底栖生物的摄食与代谢、微生物参与的分解过程起着非常重要的作用。所以,海洋沉积物/颗粒物生态学功能研究作为支撑海洋环境和资源的持续利用的科学基础,已成为海洋科学的前沿领域,必将获得跨越发展。     

缢蛏(Sinonovacula constricta)生物扰动对养殖废水处理系统中沉积物磷赋存形态垂直分布的影响

为研究缢蛏(Sinonovacula constricta)生物扰动在养殖废水生态处理系统中对沉积物不同垂直分层的各种磷形态迁移转化的影响,于2016年5—7月在养殖废水处理池的贝藻处理区采集不同缢蛏养殖密度下的实验围隔箱内的底泥,测定不同垂直方向上的磷形态、微生物活性(FDA)以及碱性磷酸酶活性(APA)。结果表明,在底栖动物缢蛏生物扰动作用下,改变了沉积物内部的微环境,促进了微生物的生长,增大了沉积物中总微生物活性以及碱性磷酸酶活性。而沉积物中有机磷(OP)含量显著减少(P0.05);非磷灰石态无机磷(NAIP)、磷灰石态无机磷(AP)和无机磷(IP)含量显著增加(P0.05),这表明在缢蛏的生物扰动下OP可能转变成为AP、NAIP等无机磷成分;总磷含量呈降低趋势。本试验结果表明,缢蛏生物扰动下对于养殖废水生态处理系统沉积物垂直方向上的磷赋存形态具有显著的影响,且高密度组的生物扰动作用对沉积物中磷形态迁移转化的影响强于低密度组。     

大菱鲆(Scophthalmus maximus)繁殖期卵子和卵巢液中磷酸酶活性变化及其与受精率相关性

以大菱鲆为实验材料,研究其繁殖周期内卵子和卵巢液中磷酸酶活性变化规律及其与受精率相关性。结果显示：在大菱鲆繁殖周期内,卵子碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性呈相反的变化趋势,且排卵中期卵子碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性分别显著低于和高于早期和晚期（P＜0.05）,而卵巢液中碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性呈同卵子中相反的变化趋势;此外卵子碱性磷酸酶和酸性磷酸酶及卵巢液酸性磷酸酶活性同受精率显著相关（P＜0.05）。以上结果表明,大菱鲆卵子和卵巢液中碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性同受精率存在着显著相关性,其活性变化在一定程度上反映卵子质量优劣,可作为评判卵子质量辅助指标。     

黄河下游营养盐浓度、入海通量月变化及“人造洪峰”的影响

于2009年至2011年在黄河下游采集溶解及颗粒态营养盐样品,分析了黄河下游各形态营养盐的浓度变化及营养盐入海通量,结果表明各形态氮的浓度多呈丰水期低、枯水期高,溶解无机氮是溶解态氮的主要存在形式;受黄河高悬浮颗粒物含量的影响,磷以颗粒态占绝对优势,而溶解态磷以溶解无机磷为主要存在形态;生物硅的含量平均约占硅酸盐与生物硅之和的20％,硅的浓度丰水期高于枯水期.颗粒态磷与生物硅的含量与悬浮颗粒物含量呈正相关.营养盐的组成具有高氮磷比、高硅磷比、低硅氮比的特点.近年来黄河下游溶解无机氮浓度显著升高而溶解无机磷变化不大,硅酸盐的浓度有所下降.黄河下游水沙通量、营养盐入海通量有明显的季节变化,丰水期占全年总入海通量的42％～84％.调水调沙期间,各营养盐的浓度和组成均有明显变化,氮的浓度、DIN/PO4-P下降,磷与硅的浓度、SiO3-Si/DIN、SiO3-Si/PO4-P升高,颗粒态营养盐的比例明显增加.短期内大量水沙及营养盐入海通量对黄河口及渤海生态系统产生重要影响.     

Alkaline phosphatase activity of water column fractions and seagrass in a tropical carbonate estuary, Florida Bay

Few phosphorus-depleted coastal ecosystems have been examined for their ability to hydrolyze phosphomonoesters. We examined seasonal (August 2006–April 2007) alkaline phosphatase activity in Florida Bay, a phosphorus-limited shallow estuary, using fluorescent substrate at low concentrations (≤2.0 μM). In situ dissolved inorganic and organic phosphorus levels and phosphomonoester concentrations were also determined. Water column alkaline phosphatase activity was partitioned into two particulate size fractions (>1.2 and 0.2–1.2 μm) and freely dissolved enzymes (<0.2 μm). Water column alkaline phosphatase activity was also compared to leaf and epiphyte activity of the dominant tropical seagrass Thalassia testudinum. Our results indicate: (1) potential alkaline phosphatase activity in Florida Bay is high compared to other marine ecosystems, resulting in rapid phosphomonoester turnover times (2 h). (2) Water column alkaline phosphatase activity dominates, and is split equally between particulate and dissolved fractions. (3) Alkaline phosphatase activity was highest during cyanobacterial blooms, but not when normalized to chl a. These results suggest that dissolved, heterotrophic and autotrophic alkaline phosphatase activity is stimulated by phytoplankton blooms. (4) The dissolved alkaline phosphatase activity is relatively constant, while the particulate activity is seasonally and spatially dynamic, typically associated with phytoplankton blooms. (5) Phosphomonoester concentrations throughout the bay are low, even though potential hydrolysis rates are high. We propose that bioavailable dissolved organic P is hydrolyzed by dissolved and microbial alkaline phosphatase enzymes in Florida Bay. High alkaline phosphatase activity in the bay is also promoted by long hydraulic residence times. This background activity is primarily driven by carbon and phosphorus limitation of microorganisms, and regeneration of enzymes associated with cell lysis. Pulses of inorganic phosphorus and labile organic phosphorus and nitrogen may stimulate autotrophs, particularly cyanobacteria, which in turn promote biological activity that increase alkaline phosphatase activity of both autotrophs and heterotrophs in the bay.     

溶解态磷在海洋微藻碱性磷酸酶活力变化中的调控作用

在实验室批量培养条件下,测定了海洋微藻培养体系中碱性磷酸酶活力(APA)和各形态溶解磷的动态变化,分析了二者之间的关系.结果表明,在批量培养过程中,APA的动态变化呈"S"形曲线,各形态溶解磷在其变化过程中所起的调控作用不同,介质中溶解无机磷和小分子溶解有机磷的浓度是激发APA发生变化的主要调控因子,大分子溶解有机磷的浓度对APA的作用不明显,但APA的增大可加速微藻利用大分子溶解有机磷的速率.微藻的种类和丰度不影响APA的动态变化形式及其调控机理.     

海水中碱性磷酸酶活力的测定及其在磷的循环中的作用初探

建立了海水介质中浮游植物、细菌及游离态三种碱性磷酸酶活力的分光测定法。在厦门西港海域及实验生态中分别测定了这三种碱性磷酸酶的活力;同时采用~(32)P示踪法探讨了碱性磷酸酶对小球藻直接利用溶解有机磷(DOP)的影响。结果表明,浮游植物体的碱性磷酸酶活力占主导地位;当水体溶解无机磷降低到一定浓度时,浮游植物体碱性磷酸酶活力可突增,它提供了浮游植物直接利用DOP的条件。     

Modelling nitrogen and phosphorus cycles and dissolved oxygen in the Zhujiang Estuary Ⅰ. Model development

wrmcrloxHuman activities related to the population growth and developrnent of industry and rnwhci-pality have led to the incrouing hadings of various POllutants into estudries during the past fewdecades. These increasing edlutant lOadings have caused declined estuallne hedth which can bemereured by a vdriety of indices. In order to obtain solutions to environrnent problerns, re-sources manageTnnt apencies are supporting a holistic approach to envirorirnental management.An effcient strategy t…     

Alkaline phosphatase activity and phosphatase hydrolyzable phosphorus for phytoplankton in hiroshima bay, Japan

We investigated the seasonal variability of free alkaline phosphatase activity in seawater and alkaline phosphatase hydrolysable phosphorus (APHP) at 3 stations in Hiroshima Bay using alkaline phosphatase extracted from the dinoflagellates Alexandrium tamarense and Gymnodinium catenatum. The dissolved inorganic phosphorus (DIP) was lower than 1 μM in all samples; the lowest values were in May. The amount of APHP was high at the surface and bottom waters of all stations in May, showing DIP-depleted conditions. In August and November, the amount of APHP was much less than the amount of APHP in May, indicating that the availability of dissolved organic phosphorus (DOP) for these species was low and/or uptake during the dinoflagellate blooming might have occurred in the area. The results obtained from short-term variations of AP activity might suggest that the growth of dinoflagellates in this season may be partly supported by the AP produced by other diatoms.     

宁德市东部海域浮游动物群落及其与水环境因子的关系

浮游动物在海洋生态系统中发挥重要作用,也是海洋食物链的主要环节。为科学保护和评价海洋生态环境和渔业资源,文章基于2016年春、秋季宁德市东部海域的相关调查结果,采用多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和优势度指数以及去趋势对应分析法和冗余分析法,分析浮游动物群落及其与温度、pH值、溶解氧、无机氮、无机磷和化学需氧量6个水环境因子的关系。研究结果表明:春、秋季调查共鉴定浮游动物12类67种,季节和站位差异不大,均以水母类、桡足类和浮游幼虫为主;共出现优势种18种,春、秋季分别以桡足类和水母类为主,相同优势种仅有2种;3种指数分布无明显季节差异,但秋季指数总体较高;春、秋季浮游动物种类分别与各水环境因子呈正相关或负相关关系,其中温度是影响浮游动物种类的最主要水环境因子。     

海洋异养浮游细菌生物量及生产力的制约因素

根据海洋异养浮游细菌既是分解者，又是生产者的特点，从生态学方面探讨了海洋异养浮游细菌在海洋生态系统中的作用、研究现状及细菌生物量和生产力的制约因素。认为具有重要生态学意义的海洋异养浮游细菌生物量和生产力的主要影响因素有溶解性有机碳的性质及含量、无机营养盐浓度、海水温度、微量金属元素(如铁)含量、海洋异养浮游动物的摄食能力和噬菌体的感染等。     

春、夏季惠州市海水环境质量及其有机污染评价

为加强惠州市海洋生态环境保护工作,并为其提供科学依据,文章利用2016年春季和夏季惠州市海洋环境综合调查数据,选取溶解氧、化学需氧量、无机氮和活性磷酸盐4个环境因子,分析其近岸海域和海洋基本功能区的海水环境质量,并评价海水有机污染状况。研究结果表明:春季近岸海域海水环境质量优于夏季,无机氮和活性磷酸盐为主要超标因子;港口航运区海水环境质量良好,其他功能区均有环境因子超标现象;近岸海域受到有机污染,旅游休闲娱乐区在2个季节均受到有机污染;海水环境尚未对海洋生物产生影响。     

Production of chromophoric dissolved organic matter by Sargasso Sea microbes

Time series of chromophoric dissolved organic matter (CDOM) light absorption coefficients indicate a local origin for a large fraction of the CDOM in the upper water column of the Sargasso Sea. In the present study, we demonstrate that CDOM is produced in bacterial culture experiments using Sargasso Sea water and naturally occurring microbial assemblages. Seawater cultures were prepared and grown at in situ temperatures in the dark for periods of weeks. Selected cultures were treated with amendments including inorganic nutrients, glucose, phytoplankton exudates, and zooplankton excretia. In all experiments, when bacterial biomass increased, CDOM increased during the first week of the experiment, followed by a decrease over a longer period of time. Cultures amended with both glucose and inorganic nitrogen and phosphorus produced more CDOM than controls or cultures amended with glucose or inorganic nutrients alone. However, when complex DOM substrates (derived from phytoplankton or zooplankton cultures) were added to seawater cultures, there was a net accumulation of CDOM over the course of the experiments. These data suggest that, in addition to microbial growth, the quality of the substrate plays an important role in net CDOM production. ‘New’ CDOM produced in culture was spectroscopically similar to CDOM appearing below the surface during summer stratification. The results of the present study support a new paradigm for CDOM in the open ocean, which allows for local origin and significant dynamics. Appreciation of CDOM dynamics will, in turn, add to our understanding of microbial productivity, photochemical rate processes, and ultraviolet radiation availability in the global ocean.