巢湖水华蓝藻原位生长率的时空变化及其环境影响因子

原位生长率是研究藻类生长、衰亡、种群演变、生产力估算,以及藻类对环境变化响应的重要指标,针对水华蓝藻原位生长率的测定,目前还缺乏成熟可靠的手段.本研究利用改进的原位培养法,根据培养前后藻蓝素浓度的变化,对巢湖东、中、西3个湖区水华蓝藻的原位生长率进行周年调查.结果 表明,巢湖水华蓝藻的原位生长率变化范围在-1.16～0...     

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.     

不同温度培养下莕菜(Nymphoides peltata)生长与光合作用特征

以太湖东山与西山之间水域的莕菜根茎为实验材料,在室内分别进行3种温度(28、30、32℃)处理,利用Li-6400便携式光合作用测量系统,分别测定3种温度处理下莕菜的光响应曲线和CO2响应曲线,并且利用非直角双曲线法进行拟合,得到相关参数.结果表明,3种温度下,莕菜的光合能力大小顺序表现为30℃>32℃>28℃,羧化效率为32℃>30℃>28℃,蒸腾速率、气孔导度均为30℃>28℃>32℃;28、30和32℃下的单位叶片生物量分别为0.0019±0.0002、0.0021±0.0003、0.0020±0.0003 g(DW)/cm2,叶片及其单位面积生物量为30℃>28℃>32℃,但差异不显著;30℃下的根、茎干重显著高于另外2个温度下的.在低于30℃的温度条件下,随着温度的升高,莕菜的光合能力均明显升高,促进了植物的生长;而当温度超过30℃后,光合作用效率降低,植物的生长则受到抑制.在适宜温度范围内(<30℃),小幅度的升温(2℃)产生了显著的积温效应(200℃.d),促进了莕菜的生长.因此推断,1998 2006年太湖地区平均气温升高约1.0℃的现象对近年来太湖莕菜的大面积扩张可能具有促进作用.     

水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)生长周期中腐殖酸的释放特性

由于严重的水体富营养化,太湖长期暴发蓝藻水华,这些蓝藻在代谢及消亡过程中大量释放包括腐植酸在内的有机物,不仅影响供水水质,并且进一步加重了水华程度.以太湖水华优势藻种——水华微囊藻(Microcystis flos-aquae T34)为研究对象,对藻株生长周期中的藻细胞、浮游细菌进行计数,并使用TOC仪与三维荧光光谱对培养液中提取的腐殖酸进行定量与定性分析,探究水华微囊藻在生长过程中藻细胞密度、浮游细菌密度与腐殖酸浓度的变化规律.结果表明,培养液中腐殖酸浓度的变化趋势与细菌数量变化趋势一致,但与细菌数量曲线拐点相比,腐殖酸浓度曲线拐点出现两周的延迟.腐殖酸产量在藻细胞对数期较低,当水华微囊藻进入稳定期与衰亡期后,腐殖酸大量产生,其浓度迅速增加,最高可达到28.6 mg/L.根据三维荧光光谱分析,水华微囊藻所产生的腐殖酸特征峰出现在(235~245 nm)/(380~425 nm),属于类富里酸荧光峰.本研究初步探究蓝藻与水体腐殖酸之间的关系,为水体腐殖酸来源的研究提供了新的思路.     

不同形态磷酸盐对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻生长的影响

地表糙度是衡量地表径流形成的一个重要指标．以东北区典型泥炭沼泽——金川泥炭沼泽为例,考虑地表坡度影响,用链条法对不同群落中糙度系数指标进行计算,并以泥炭沼泽中物种多样性、踏头个数以及踏头形态差异变率系数为主,初步分析泥炭泥泽地表糙度的变化机制,结果表明：在芦苇-臌囊苔草群落、臌囊苔草群落和油桦-臌囊苔草-泥炭藓群落三个植物群落中,糙度系数指标的变化与群落中物种丰富度和生物多样性变化相一致;糙度系数变化与踏头个数呈负相关关系,与踏头形态差异变率系数呈正相关关系说明物种多样性越小,生态优势度越大,优势种植物越少,踏头个数越多,踏头形态变率系数越小,微地貌形态发育相对较一致,糙度系数越小;反之,则地表糙度系数越大。     

Towards a more ecologically relevant assessment of the impact of heavy metals on the photosynthesis of the seagrass, Zostera capricorni

This in situ study used photosynthetic activity (measured as chlorophyll a fluorescence) and photosynthetic pigment concentrations to assess the effect of copper, cadmium, lead and zinc on the seagrass Zostera capricorni. Custom-made portable in situ exposure (PIE) chambers were developed so seagrasses could be dosed within the meadow. Z. capricorni was exposed to 0.1 and 1 mg l⁻¹ of metal solutions for 10 h. During this time and for the subsequent four-day recovery period, the effective quantum yield of photosystem II (PS II) (ΔF/Fm^′) was measured. While the results were variable, copper and zinc exposed samples had a depressed ΔF/Fm^′ during the exposure period. Samples exposed to zinc recovered to pre-exposure levels but those exposed to copper did not. Cadmium and lead did not impact on the chlorophyll a fluorescence and the chlorophyll pigment data supported these findings. This study presents an innovative new application of chlorophyll a fluorescence stress assessment.     

网湖银鱼的繁殖、食性与生长

研究了网湖太湖新银鱼和寡齿新银鱼的繁殖,食性和生长等生物学特征,并就网湖银鱼增殖的措施进行了探讨。两种银鱼的副性征出现时间分别为１０月和１１月。平均绝对怀卵量为１５０６粒和５６９粒。     

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.     

滆湖底质特性对菹草(Potamogeton crispus)和伊乐藻(Elodeanattalii)生长的影响

通过模拟试验,研究滆湖3种沉积物(表层湖泥、硬底湖泥、表层覆岸泥)对菹草和伊乐藻生长的影响.结果表明,生长于表层湖泥、硬底湖泥、表层覆岸泥的菹草和伊乐藻生物量分别为4.07、1.98、3.69kg/m2和1.86、1.27、1.74kg/m2,表层湖泥较适合这两种沉水植物生长.3种沉积物对菹草和伊乐藻的干湿比影响显著,...     

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.     

温度、光照强度及硝酸盐对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii N8)生长的影响

以从南亚热带水库中分离的拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii N8)为材料,研究了不同温度(12、16、20、24、28、32℃)、光照强度(6.6、12.4、21.5、30.7、62.9、106.4μmol/(m²·s))和硝态氮浓度(0.5、1、2、4、8、16、32、64、128 mg/L)下拟柱孢藻的生长特性.结果表明:在实验设置的温度范围(16~32℃)内拟柱孢藻能够正常生长;最适温度范围为24~28℃,在28℃条件下,具有最大比生长速率,为0.189 d^-1;当温度为12℃时,拟柱孢藻叶绿素a浓度一直降低,显著低于其他温度组(16~32℃).在6.6~106.4μmol/(m²·s)光照强度范围内,拟柱孢藻均呈指数增长趋势,最适光照强度为30.7μmol/(m²·s),其比生长速率达到最大值,为0.156 d^-1;高光照强度(62.9~106.4μmol/(m²·s))下拟柱孢藻的比生长速率显著大于低光照强度(6.6~12.4μmol/(m²·s))处理组.拟柱孢藻开始指数增长的最低硝态氮浓度为4 mg/L;硝态氮浓度为8 mg/L时,拟柱孢藻达到最大比生长速率(0.155 d^-1);当硝态氮浓度高于16 mg/L时比生长速率增加不显著.高硝态氮浓度组(16~128 mg/L)拟柱孢藻的叶绿素a浓度和比生长速率显著高于低硝态氮浓度组(0.5~2 mg/L).研究结果说明拟柱孢藻对温度、光照和氮源均有较宽的生态位,有利于在较大空间尺度上进行扩散.     

光照周期性波动对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生长的抑制

利用自行研制的光生物反应器,以水库中典型的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为研究对象,研究了两种藻类在光照强度周期性波动条件下的抑制特性.结果表明,相对恒定时平均光照强度6100 lx而言,在光照强度周期性波动条件下,在培养至24天时,铜绿微囊藻生物量降低14%、颜色稍黄,斜生栅藻生物量降低24%、藻体严重泛黄;铜绿微囊藻的叶绿素a和类胡萝卜素含量分别降低12.7%和55.5%,斜生栅藻的叶绿素a和类胡萝卜素含量分别降低78%和74%;模拟内波的周期性波动光强下,两种藻的光合作用参数Fv/Fm、YⅡ和ETR下降,热耗散量NPQ增高,且光合作用受到抑制,生长代谢能力减弱,这为内波控藻提供了理论依据.     

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.     

Calcium isotope fractionation in coccoliths of cultured Calcidiscus leptoporus, Helicosphaera carteri, Syracosphaera pulchra and Umbilicosphaera foliosa

Four species of marine calcifying algae, the coccolithophores Calcidiscus leptoporus, Helicosphaera carteri, Syracosphaera pulchra and Umbilicosphaera foliosa were grown in laboratory cultures under temperatures varying between 14 and 23 °C, and one species, C. leptoporus, under varying [CO₃²⁻], ranging from 105 to 219 μmol/kg. Calcium isotope compositions of the coccoliths resemble in both absolute fractionation and temperature sensitivity previous calibrations of marine calcifying species e.g. Emiliania huxleyi (coccolithophores) and Orbulina universa (planktonic foraminifera) as well as inorganically precipitated CaCO₃, but also reveal small species specific differences. In contrast to inorganically precipitated calcite, but similar to E. huxleyi and O. universa, the carbonate ion concentration of the medium has no statistically significant influence on the Ca isotope fractionation of C. leptoporus coccoliths; however, combined data of E. huxleyi and C. leptoporus indicate that the observed trends might be related to changes of the calcite saturation state of the medium. Since coccoliths constitute a significant portion of the global oceanic CaCO₃ export production, the Ca isotope fractionation in these biogenic structures is important for defining the isotopic composition of the Ca sink of the ocean, one of the key parameters for modelling changes to the marine Ca budget over time. For the present ocean our results are in general agreement with the previously postulated and applied mean value of the oceanic Ca sink (Δ_sed) of about − 1.3‰, but the observed inter- and intra-species differences point to possible changes in Δ_sed through earth history, due to changing physico-chemical conditions of the ocean and shifts in floral and faunal assemblages.     

光照对海菜花(Ottelia acuminata)种子萌发、幼苗生长及生理的影响

为研究滇池海菜花衰退消亡的原因,探讨其恢复的可能性,通过模拟实验研究了光照对海菜花种子萌发和幼苗生长及生理的影响.结果表明光照强度对海菜花种子萌发的影响不显著;光照强度显著影响海菜花幼苗的生长,其中71.8%和91.5%遮光条件下海菜花的平均叶片长度、叶片宽度和株高均显著高于无遮光和97.6%遮光条件下其平均叶片长度、叶片宽度和株高,平均生物量显著高于97.6%遮光条件下其平均生物量;实验中期不同光照条件下,海菜花叶片叶绿素a含量差异显著,其中71.8%遮光条件下海菜花叶片叶绿素a含量显著高于无遮光和97.6%遮光条件下其含量;光照强度对海菜花叶片过氧化物酶活性影响不显著.富营养化导致的水体透明度低、光照强度弱不影响海菜花种子萌发,但影响了海菜花的生长发育和生理特性,进而可能影响了海菜花的繁殖,这可能是滇池海菜花消亡的原因之一.因此恢复海菜花必须提高水体透明度,改善光照强度.     

温度对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena sp.)生长及胞外有机物产生的影响

以巢湖优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena sp.)为研究对象,研究不同温度(35、25和10℃)对这两种藻生长特性和胞外有机物产生的影响.结果表明,温度对铜绿微囊藻和鱼腥藻的藻细胞密度、碱性磷酸酶活性和胞外有机物浓度影响显著.25℃是铜绿微囊藻和鱼腥藻最适宜的生长温度,最高细胞密度分别达到3.12×107cells/ml和2.03×107 cells/ml.不同温度下两种藻的碱性磷酸酶活性特征,证实了高温对鱼腥藻生长的抑制和低温对铜绿微囊藻生长的抑制.胞外有机物释放总量受蓝藻生物量和单位细胞有机物释放速率的影响.铜绿微囊藻的溶解性有机碳和胞外总多糖释放量在25℃最高,最大值分别为49.28和38.46 mg/L;而鱼腥藻在35℃时释放量最高,最大值分别为45.82和40.60 mg/L;10℃条件抑制了两种藻的生长及胞外有机物的释放.鱼腥藻胞外多糖含量在35℃培养条件下最高,而铜绿微囊藻在10℃条件下最高,说明不利的生长条件会促进蓝藻胞外多糖的分泌.三维荧光图谱分析结果表明,铜绿微囊藻和鱼腥藻胞外有机物以类蛋白质和类腐殖酸为主,温度主要影响藻细胞胞外有机物浓度,而对有机物种类组成没有影响.     

汾河太原河段水华藻类分类及分子系统研究

2012-2016年,每年的春、夏、秋季对汾河太原河段进行浮游植物样品采集.通过对样品的形态观察和描述,共鉴定出5种水华优势种,5月发生的裸藻水华优势种为裸藻属的膝曲裸藻(Euglena geniculata)和血红裸藻(E.sanguinea).而7-9月发生的微囊藻水华优势种为微囊藻属的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、挪氏微囊藻(M.novacekii)和惠氏微囊藻(M.wesenbergii).分离纯化共得到11株单克隆水华藻,其中铜绿微囊藻8株,挪氏微囊藻2株,血红裸藻1株.运用cpcBA-IGS、gyrB和cpSSU基因序列构建分子系统发育树,进一步确定水华藻的系统分类地位,结果表明cpcBA-IGS是研究汾河太原河段铜绿微囊藻分类很好的分子标记,而cpSSU基因可很好地区分血红裸藻和其他裸藻种.     

重污染底泥对苦草（Vallisneria natans）和黑藻（Hydrilla verticillata）繁殖体萌发及幼苗生长的影响

为探究重污染底泥对沉水植物繁殖体萌发和幼苗生长影响,以苦草（Vallisneria natans）种子和黑藻（Hydrilla verticillata）冬芽为研究对象,以轻污染底泥为对照组,通过室内模拟实验研究了重污染底泥对两种繁殖体萌发和幼苗生长、生理特性的影响。实验结果表明,与轻污染底泥相比,重污染底泥对苦草种子萌发和幼苗生长无显著影响。黑藻冬芽萌发和幼苗地上部生物量在两组间没有显著差异,但重污染底泥组幼苗的地下部生物量显著高于轻污染底泥组,其地上部和地下部生物量比值由7.06±0.38下降至2.97±0.08。此外,苦草和黑藻幼苗受到重污染底泥胁迫表现出不同的生理响应。苦草幼苗叶片的类胡萝卜素含量显著减少,可溶性糖和蛋白含量分别降低11.56%、24.10%,根系活力也明显受到抑制,仅为（34.93±3.28） mg/（g·h）;黑藻幼苗生理响应与苦草略有不同,其叶片的叶绿素a、b含量显著增加,根系活力降低44.29%,可溶性糖和蛋白含量在轻污染组和重污染组之间无显著差异。由此可见,重污染底泥对苦草种子和黑藻冬芽的萌发影响不显著,但会明显影响幼苗的生长发育和生理特性,研究结果为...     

太湖群体微囊藻对同形溞(Daphnia similis)生长和繁殖影响的模拟

富营养湖泊中蓝藻水华对枝角类种群和群落结构有显著的影响,但自然条件下群体微囊藻对大型枝角类溞属不同种类的影响仍存在争议.本研究通过两次为期各10 d的模拟实验,利用过滤后的太湖原水模拟群体微囊藻(20～100μm和100 ～200 μm)添加对大型枝角类同形溞(Daphnia similis)种群特征的影响,结果显示两次实验的同形溞均大量存活,不同浓度和颗粒大小的群体微囊藻对其生长和繁殖的影响不同,添加群体微囊藻的同形溞的生长和繁殖显著大于未添加微囊藻的.说明在自然条件下藻毒素对同形溞种群并没有明显的抑制作用,同形溞能够与微囊藻水华共存,其种群特征与微囊藻群体大小组成和生物量有关.