水华蓝藻类群乌龙藻属(Woronichinia)的分类学讨论

目前,世界报道乌龙藻属有11个种类,中国报道2种,但属种特征的描述比较模糊,尤其是其模式种仍被归在其他属.根据采自国内的野外藻类样品和分离纯化培养的藻株,对中国分布的乌龙藻属及其模式种赖格乌龙藻(Woronichi-nia naegeliana(Unger)Elenkin,1933)的形态特征进行了观察和描述,并对它们...     

江西柘林湖水华蓝藻——长孢藻(Dolichospermum)的形态多样性及其分子特征

长孢藻是具有产多种蓝藻毒素及异味物质潜在能力的丝状异形胞蓝藻.为了探究长孢藻的生物学特性,我们从江西柘林湖分离24株长孢藻,经形态鉴定分成4个种类,分别为浮游长孢藻(Dolichospermum planctonicum)、近亲长孢藻(D. affine)、卷曲长孢藻(D. circinale)、螺旋长孢藻(D. spiroides). 16S rRNA基因序列表明柘林湖长孢藻与日本等地区的长孢藻高度相似,但只有近亲长孢藻与日本近亲长孢藻在分子系统进化树上聚为一支.基于16S-23S rRNA之间高变异性的ITS序列分析,4种长孢藻的D1-D1'螺旋结构相同,藻丝为直型的浮游长孢藻、近亲长孢藻与藻丝为弯型的卷曲长孢藻、螺旋长孢藻的Box-B、V3螺旋结构差异较大.通过对毒素和异味的分子生物学检测显示24株长孢藻均不产毒,但是4株浮游长孢藻及1株卷曲长孢藻含有土腥素合成基因.本研究不仅对柘林湖水华蓝藻的多样性以及潜在生态风险提供科学的基础资料,也在流域层面上为鄱阳湖的水生态系统研究和保护提供了一定的科学基础.     

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).     

浮游藻类三个常见属(颤藻属、直链硅藻属和针杆藻属)学名变更的解释

根据近年来国外文献所涉及的藻类分类学研究进展,着重解释了蓝藻门的颤藻属和硅藻门的直链硅藻属和针杆藻属的一些浮游种类的学名变更情况,同时介绍了国际上最新的蓝藻门颤藻目和硅藻门的分类概况．根据Anagnostidis和Komfirek的分类,原颤藻属的大部分浮游种类进入了新属『浮游蓝丝藻属](Planktothrix),其他种类则分别属于[湖生蓝丝藻属](Limnothrix)、胶鞘藻属(Phormidium)和现在的颤藻属(Oscillatoria)等多个颤藻目的类别．根据Krammer和Lange-Bertalot的分类,原直链硅藻属的浮游种类进入了新属[浮生直链藻属](Aularoseira),另外的种类归属于Orthoseira、Ellerbeckia和现在的直链硅藻属(Melosira)等硅藻类别中：原针杆藻属的浮游种类并入脆杆藻属(Fragilaria),其他种类进入菱形藻属(Nitzschia)、双尖菱板藻属(Hantzschia)和现在的针杆藻属(Synedra)中．     

片状微囊藻(Microcystis panniformis)——中国微囊藻属的一个新记录种

目前全球范围内先后有50多种微囊藻被描述记载,国内最新研究报道有12种.根据采自太湖的野外藻类样品,确定了中国微囊藻属的一个新记录种——片状微囊藻(Microcystis panniformis),对其分类学的形态特征进行详细的描述,并对其和分类学上相近的属种Pannus以及微囊藻属的鱼害微囊藻(M.ichthyoblabe)、铜绿微囊藻(M.aeruginosa)和水华微囊藻(M.flos-aquae)等的区分进行讨论.     

鄱阳湖水华蓝藻的一个新记录种——旋折平裂藻(Merismopedia convoluta Breb. Kützing)

2011年8月对鄱阳湖进行全湖大采样中发现了一种鲜见报道的水华蓝藻种类——旋折平裂藻(Merismopedia convolute Breb.Kützing).本文对该种的主要形态特征进行描述,并介绍它在鄱阳湖内的分布区域和生境.     

一种淡水水华硅藻——链状弯壳藻(Achnanthidium catenatum)

作为区域重要饮用水源的浙江绍兴汤浦水库于2010年5月期间暴发以硅藻和蓝藻为主的藻类水华.对库尾、库中和坝前3处浮游植物样品进行采集和分析,结果表明,汤浦水库浮游植物密度在1.13×108～1.56×108cells/L之间,水华优势种之一为我国大陆地区首次报道的羽纹纲硅藻———链状弯壳藻(Achnanthidium catenatum),另一种为丝状蓝藻———湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica),两者的平均相对丰度分别为65.6%和28.2%;链状弯壳藻是弯壳藻属中唯一适应浮游生长的种类,具有独特的带面观,能以壳面相连形成2～3个细胞的短链状群体;对国内外3次链状弯壳藻为优势种的水华案例进行分析,发现该藻为广温性种类,适应低光强和低磷浓度生长;水华生消机理则需进一步研究.     

太湖长孢藻属(Dolichospermum)生物量长期动态变化及驱动因子

针对近年来太湖水体中长孢藻（Dolichospermum,曾用名鱼腥藻Anabaena）比例增加的趋势,本文研究了2005—2019年太湖春季不同湖区长孢藻生物量的长期变化趋势和空间差异,探究了冬、春季气象条件（气温、日照时长、风速、降雨量）和营养盐（总氮、总磷）水平对其的影响.结果表明,2005—2019年太湖监测数据显示春季长孢藻生物量有比较明显的升高现象,主要发生在竺山湖富营养程度较高的区域,其次是湖心区、梅梁湾和南部湖区.偏最小二乘路径建模（PLS-PM）结果表明,不同湖区长孢藻生物量变化的主要驱动因素存在差异.在湖心区,春季长孢藻的生物量主要受冬季气候条件（气温、风速、日照时长）的影响,其次受春季营养盐和春季气候条件的影响.在梅梁湾、竺山湖和南部湖区,春季长孢藻的生物量主要受春季气候条件的影响.在梅梁湾和竺山湖,春季风速、日照时长是春季长孢藻生物量的显著影响因子;在南部湖区,春季长孢藻生物量的主要驱动因素是春季的日照时长和春季气温.本研究从长时间序列角度,对太湖固氮蓝藻的时空分布特征和影响因素开展了研究,为太湖不同湖区开展针对性的藻类水华防控和富营养化治理提供理论基础.     

广东流溪河水库异尾轮属(Trichocerca)的分布模式及其影响因素

异尾轮虫是热带亚热带地区轮虫的重要优势类群.为了解其在水库中的分布模式和潜在影响因素,于2013-2014年对广东流溪河水库河流区、过渡区及湖泊区的异尾轮虫群落及环境因子进行逐月调查.2年共采集到异尾轮虫11种,其中对棘异尾轮虫(Trichocerca similis)、圆筒异尾轮虫(T.cylindrica)、暗小异尾轮虫(T.pusilla)和刺盖异尾轮虫(T.capucina)为优势种,主要出现在丰水期,具有明显的季节分布模式.2013-2014年河流区、过渡区和湖泊区异尾轮虫丰度平均值分别为142.9、102.5和53.6 ind./L,3个水域的异尾轮虫总丰度在夏季(5-9月)较高.从水库上游到下游,异尾轮属的物种丰富度和Simpson多样性指数呈现递减趋势,体现了群落对环境的分区和稳定性变化的响应.群落丰度组成的主成分分析表明,主要优势种的丰度全年分布差异较大,而多数种类全年分布差异小.冗余分析表明,叶绿素a浓度、晶囊轮虫丰度、水温+磷酸盐浓度分别为影响河流区、过渡区和湖泊区异尾轮虫群落结构的关键变量,而降雨则是影响整个库区异尾轮虫群落结构的潜在变量.     

光照强度对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)生长及吸收特性的影响

在不同的光照强度下,测定了铜绿微囊藻、斜生栅藻在不同生长期的藻细胞密度、粒径、叶绿素a浓度、浮游植物吸收系数以及比吸收系数.单因素方差分析表明,在整个培养周期中,光照强度对铜绿微囊藻及斜生栅藻的藻细胞密度、叶绿素a浓度以及440、675 nm处吸收系数均有着显著的影响.两种藻在光照强度为50μmol/(m2.s)条件下,藻细胞密度、叶绿素a浓度及吸收系数值相对最大.相关性分析表明:藻类特征波段440、675 nm吸收系数与叶绿素a浓度、藻细胞密度在不同光照条件下都存在着显著的正相关性,其中叶绿素a浓度与藻类吸收系数存在着幂函数的关系,而线性关系能更好的说明藻细胞密度与吸收系数之间的关系.在不同光照强度及培养时期,藻类比吸收系数在一定的范围内波动,随光强增加比吸收系数呈上升趋势.铜绿微囊藻440、675 nm处比吸收系数与叶绿素a浓度呈显著的负相关关系,而斜生栅藻比吸收系数与叶绿素a浓度之间无显著相关,体现了不同藻类由于色素组成及比例差异其色素包裹效应也各不相同.对不同光照强度下的铜绿微囊藻及斜生栅藻进行400～700 nm波段积分,得到了两者在5、50及100μmol/(m2.s)不同种光强下的平均比吸收系数分别为0.0144、0.0134、0.0160,0.0086、0.0088、0.0105 m2/(mg Chl.a),铜绿微囊藻比吸收系数明显大于斜生栅藻.     

中国淡水水华甲藻一新记录种及其生态风险

2019年6月,在山东省峡山水库多个位点采集到角藻属(Ceratium)样品,并发现其在局部位点形成明显的浅褐色水华.系统发育分析结果显示该种与角藻属常见种飞燕角藻(C. hirundinella)亲缘关系最近,但形态学上有明显区别,前者具有1块间插板和3个顶板,而飞燕角藻具有4块顶板.通过对比,发现该种为我国淡水甲藻门未经描述的新记录物种——拟二叉角藻(C. furcoides).峡山水库中,水华发生位点的水体叶绿素a浓度高达125.77μg/L,拟二叉角藻的密度达1.23×106cells/L,占总藻细胞密度的1.21%.细胞数量上,占优势的主要是尖头藻(Merismopedia spp.)和浮丝藻(Planktothrix spp.)等一些丝状蓝藻;但因个体细胞体积非常大,鲜重高达86.31 mg/L,占总藻鲜重的49.34%,因此在生物量上拟二叉角藻是绝对优势种.此外,通过核查采自我国东北、华中、西南地区不同时期、温度较高季节的多个标本,基于其自身特性和分布特点,本研究认为拟二叉角藻偏好高温和富营养水体,有在我国不同地区水体扩张并形成水华的潜在能力.     

Diatoms from the genus Achnanthidium in flowing waters of the Appalachian Mountains (North America): Ecology, distribution and taxonomic notes

Diatoms from the genus Achnanthidium are abundant in rivers, streams, and springs of the Appalachian Mountains. They inhabit clean and polluted waters, including those affected by acid mine drainage. The identification of Achnanthidium taxa is difficult due to their small cell size and insufficient information in the diatom floras. We studied the taxonomy and ecology of Achnanthidium in Appalachian rivers by analyzing a data set of benthic diatom samples and corresponding water chemistry data collected during several water-quality surveys from 181 sampling sites. Ten species were identified using scanning electron and light microscopy: A. alpestre (Lowe & Kociolek) Lowe & Kociolek, A. atomus (Hustedt) Monnier, Lange-Bertalot, & Ector, A. deflexum (Reimer) Kingston, A. duthii (Sreenivasa) Edlund, A. eutrophilum (Lange-Bertalot) Lange-Bertalot, A. cf. gracillimum (Meister) Lange-Bertalot, A. cf. latecephalum Kobayasi, A. minutissimum (Kützing) Czarnecki (sensu lato), A. reimeri (Camburn) comb. nov., and A. rivulare Potapova & Ponader. The distribution of common taxa in relation to water chemistry was studied by fitting non-parametric regression models (generalized additive models, GAM, and non-parametric multiplicative regression models, NPMR) to species relative abundances. Studied Achnanthidium species differed considerably in their responses to water chemistry. These results suggest that species-level identifications will lead to more accurate bioassessments.     

三种裸腹溞的16S rDNA序列分析与系统分类探讨

为了检验已记录的3种裸腹溞(发头裸腹溞(Moina irrasa)、短型裸腹溞(Moina brachiata)、微型裸腹溞(Moina micrura))的系统分类,用试剂盒法分别提取3种裸腹溞的基因组DNA.利用特异性引物,通过PCR扩增了3种裸腹溞的16S r DNA部分序列,并与来自Gen Bank中每个种类相似度较高的裸腹溞属序列进行分析.结果表明,3种裸腹溞的平均种间相似度为88.7%,碱基中A+T含量均明显高于G+C含量.本研究的发头裸腹溞的16S r DNA序列与Gen Bank所下载的多刺裸腹溞(Moina macrocopa)的16S r DNA序列相似度为99%,遗传距离(K2P双参考模型)为0.5%,属种内范围;两个地区的短型裸腹溞测得的16S r DNA序列与Gen Bank下载的欧洲短型裸腹溞的16S r DNA序列序列相似度相对较低(88%~90%),遗传距离较大(13.2%~13.5%左右),已达到属内种间分化水平.基于16S r DNA构建的NJ树和贝叶斯树也支持以上结论.结果表明,本研究的发头裸腹溞可能为多刺裸腹溞,本研究用的短型裸腹溞与Gen Bank下载的欧洲短型裸腹溞已经达到种间分化的标准.由于缺乏物种形态资料和其他分子标记的对比,3种裸腹溞的分类地位还需进行更深入的探讨.     

太湖和巢湖中微囊藻(Microcystis)与长孢藻(Dolichospermum)的长时序变化及其驱动因子

随着我国湖泊治理力度的加大,太湖和巢湖的营养盐水平,特别是氮水平近年来明显下降,如2007年以后太湖总氮和近年来巢湖的氨氮水平都呈现下降趋势,但是2个湖泊水华蓝藻的优势种却向相反的方向演化,太湖的长孢藻(Dolichospermum)比例在增加,而巢湖的长孢藻比例却在降低,为阐明这种变化过程和驱动因素,本研究利用太湖(19932015年)和巢湖(2012 2018年)的历史数据分析了2个湖泊中的水华蓝藻——微囊藻(Microcystis)和长孢藻生物量的历史变化过程,并结合营养盐数据分析了影响2种水华蓝藻变动的驱动因素.结果显示:太湖和巢湖的微囊藻生物量多年来始终保持高位波动,近年来均有升高的趋势,这与2个湖泊磷的高位波动具有明显的相关性,磷是决定微囊藻生物量长尺度变化的主要驱动因素;太湖的长孢藻生物量呈现较大波动变化,2007年以后明显升高,巢湖的长孢藻生物量则明显下降,氮与长孢藻生物量呈现负相关关系,而且这种负相关仅在低磷浓度时具有显著性.微囊藻生物量对磷浓度变化敏感的正反馈响应是其水华形成的重要机制之一,在高温高磷条件下,微囊藻可以快速繁殖,并竞争性排除长孢藻,从而形成优势;而长孢藻可以通过温度生态位和固氮两种方式占据优势,在氮浓度相对较低,且温度低于微囊藻形成水华的温度范围时,长孢藻可以依靠温度生态位的优势形成水华,而在氮限制的条件下,即使在夏季高温时,长孢藻依然可以利用固氮作用形成水华,但是关键的温度阈值和开始固氮的氮浓度阈值仍不清楚.基于2种水华蓝藻对营养盐变化响应的差异,建议在进行蓝藻水华治理、污染削减过程中,应针对不同水华蓝藻的特性进行分时段分类别的营养盐控制策略.     

水网藻(Hydrodictyon reticulatum)水华在鄱阳湖的纪录

水网藻水华在国外出现较多,在国内鲜有报道.2013年5月对鄱阳湖进行采样时首次发现水网藻水华;结合现场观测及遥感影像确定其分布范围为老爷庙至落星墩水域,分布面积约为26 hm²,推测水网藻可能是由上游稻田等静止水体迁移至鄱阳湖,在相对静水区进行聚集生长,加上合适的理化条件(温度及营养盐),从而形成水华.在此基础上,本文进一步分析了水网藻水华对鄱阳湖水生态环境可能产生的影响.     

溯河洄游长江刀鲚(Coilia nasus)摄食虾类的调查

刀鲚(Coilia nasus)是长江的名贵经济鱼类.虽然传统上认为其溯河生殖洄游全过程不会摄食,但该问题一直尚未完全弄清.作为有效解明这一问题的第一步,本研究在前期长江流域干流和湖泊刀鲚资源调查的基础上,先利用耳石微化学技术筛选出长江河口区、江苏江段、安徽江段和鄱阳湖水域溯河洄游型的刀鲚个体,再对其胃、肠容物的大型游泳动物(鱼、虾类)进行调查分析.结果发现,在河口区、江苏和安徽江段所有刀鲚个体胃充塞度为0级,均未发现摄食有游泳动物;而鄱阳湖水域刀鲚个体的胃充塞度达4~5级,均发现有摄食淡水虾类的日本沼虾(Macrobrachium nipponense)和秀丽白虾(Exopalaemon modestus)的情况.其中29%和71%的刀鲚胃中分别含有1只和2只虾.所有刀鲚个体肠内均未发现有内容物.鉴于鄱阳湖已被确定为溯河洄游型刀鲚的产卵场之一,结果表明长江刀鲚在经河口,通过长江江苏和安徽江段干流到达鄱阳湖产卵场的过程中应该不会摄食大型游泳动物;而进入鄱阳湖产卵场后会开始摄食日本沼虾和秀丽白虾.这种两阶段的现象可能反映出了刀鲚的一种在洄游通道上节约能量,以利长距离溯河;而在产卵场补充能量,以利于性腺最终成熟的生存策略.