中沙大环礁四种大型海藻的光生理特征比较及其对升温的响应

生活于珊瑚礁区的大型海藻可以与珊瑚一起为礁栖生物提供食物和栖息地, 它们在维护珊瑚礁生态系统生物多样性中起着极为重要的作用。本论文比较研究了生活于我国南海中沙大环礁区4种优势海藻的生化组分、光合特征及其对海水升温的生理响应,其中厚膜藻(Grateloupia ellipitica)和粉枝藻(Liagora samaensis)为红藻, 钙扇藻(Udotea flabellum)和仙掌藻(Halimeda discoidea)为绿藻。结果显示, 与绿藻相比, 红藻藻体叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素含量更低且含有藻胆素, 红藻的光补偿点(E_C)和呼吸速率(R_d)均显著低于绿藻。海水升温提高了4种海藻的光能利用效率(α)、E_C、R_d和日净光合固碳量; 同时, 升温还降低红藻的饱和光强(E_K)、提高绿藻的最大光合放氧速率(P_max)。结果还显示, 海水升温在光强较低时提高红藻的光合放氧速率, 光强较高时则降低其放氧速率; 升温也提高绿藻的光合放氧速率, 但光强变化对升温效应的影响不显著。基于4种海藻的光生理特征以及升温效应的种间差异性可见, 短时间升温(~4℃)有利于中沙大环礁区海藻的光合作用; 与绿藻相比, 该升温效应更有利于红藻。     

不同光照强度下仙掌藻(Halimeda opuntia)对海洋酸化的生理响应

为探讨海洋酸化和光照强度变化对海洋钙化生物的影响,本文选用广泛分布在热带珊瑚礁区的大型钙化海藻仙掌藻(Halimeda opuntia)为研究对象,在室内通过CO2加富(pH=7.50、7.80和8.10)和调控光照强度(30和180μmol photons m2·s-1)的方式,探究其生长、钙化作用和光合作用等生理特征对海洋酸化和光照强度变化的响应。结果表明:海水酸化可以显著抑制仙掌藻的生长率、钙化速率和光合效率,且随酸化程度的加深而加强。酸化条件下(p H 7.50～7.80),生长率、钙化速率和Fv/Fm分别下降了48.29%～58.80%、51.78%～62.29%和2.37%～13.79%;光照强度的增加可以缓解这一抑制作用,高光照下生长率、钙化速率和Fv/Fm分别升高了2.01%～44.55%、29.61%～40.68%和1.68%～6.92%。酸化处理和光照强度变化对色素含量、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量影响显著(P 0.01);酸化处理组中的Chl-a含量下降了32.69%～43.44%;而实验第20-28天,低光条件下的类胡萝卜素含量比高光照组高出12.12%～57.45%;酸化胁迫下,MDA在组织中逐渐积累;同时脯氨酸明显升高,以增加藻体自身的抗逆性,缓解胁迫带来的损伤。此外,组织中总碳(TC)和总氮(TN)含量在酸化条件下显著增加(P 0.05),光照强度的增加也一定程度上有利于提高TC和TN含量。通过分析可知,海洋酸化对仙掌藻的威胁是多方面的,对其生长、钙化作用和光合作用等生理过程的抑制作用随着酸化程度的加深而增加,而光照强度的增加一定程度上可以缓解酸化带来的负面效应。这些结果可以为预测未来海洋酸化对钙质生物的影响和珊瑚礁生物的多样性保护提供理论参考。     

强壮前沟藻(Amphidinium carterae Hulbert)在多重逆境条件下的生长和生理响应

尽管单一逆境条件对浮游植物产生的影响已被广泛重视,然而对于多重逆境条件对藻细胞生长生理的研究仍有空白。本研究通过测定强壮前沟藻(Amphidinium carterae Hulbert)光密度(OD750)、叶绿素a含量(chl a)、光合作用效率(F_v/F_m)、碳氮比(C/N)等多个生理指标,分析其在9种环境下(常温光照、低温和低温黑暗三种物理环境,结合全营养、缺氮、缺磷三种营养状态)对多重逆境的生长和生理响应。研究结果表明,在多重逆境条件下,单一物理逆境因素(低温或黑暗)较氮限制或磷限制对藻细胞生长和生理的不利影响更为显著。营养限制并同低温环境双重作用对生物量和碳氮比产生显著性影响(P0.01)。此外,低温和黑暗条件耦合作用下,SYTOX Green染色强度处于较低水平,chl a稳定、F_v/F_m有所升高,强壮前沟藻在逆境环境下作为群体的衰亡得以缓解。     

温度和盐度对刺枝鱼栖苔(Acanthophora spicifera)(红藻门, 松节藻科)生长及其几种光合色素的影响

通过正交试验研究了温度和盐度对刺枝鱼栖苔(Acanthophora spicifera)生长及其光合色素的影响, 以探明刺枝鱼栖苔生长的最适温度及盐度条件。结果表明, 刺枝鱼栖苔生长的适宜温度范围为20—30℃, 最适温度为25℃, 在此温度条件下其相对生长率(RGR)最大为4.33%; 适宜盐度范围为15—35, 最适盐度范围为20—25, 随盐度的继续升高, 刺枝鱼栖苔RGR呈下降趋势。温度和盐度对刺枝鱼栖苔光合色素(chl a、Car、PE和PC)的影响显著, 高盐胁迫能明显降低刺枝鱼栖苔光合色素的含量, 而高温能促进其藻胆蛋白的合成与积累。     

在实验条件下温度对3种不同规格魁蚶幼贝生长和存活的影响

在6~24℃室内可控温范围内,每3℃为一个梯度,以魁蚶壳长、体质量日增长率以及存活率作为指标,研究了温度对3种规格魁蚶(Scapharca broughtonii)幼贝(小规格壳长6.565 mm±0.225 mm、体质量53.704 mg±5.830 mg;中规格壳长10.114 mm±0.446 mm、体质量181.918 mg±24.797 mg;大规格壳长14.725 mm±0.315 mm、体质量562.416 mg±42.791 mg)生长和存活的影响。结果表明,3种规格魁蚶幼贝在6~24℃水温下均能生长,但在水温6℃及24℃下的壳长和体质量日增长率均较低;水温9℃时3种规格的幼贝的存活率均最高,水温24℃时3种规格幼贝的存活率均最低;水温6~21℃时3种规格幼贝的存活率随着规格的增大而提高,水温24℃时3种规格幼贝的存活率随着规格的增大而降低;小、中、大规格幼贝适宜生长温度分别为10.7~22.3、6.9~23.2、3.7~23.3℃,较适宜生长温度分别为14.3~19.5、15.8~21.6、11.5~21.0℃,最适生长温度分别为18、18、15℃。实验结论为,随着规格增大,魁蚶幼贝适宜生长温度范围扩大,最适生长温度降低,本实验确定了魁蚶幼贝适宜的生长温度,为更有效地开展魁蚶中间培育和底播增殖提供理论支持。     

温度和光照对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的影响

岩藻黄素(fucoxanthin)是一种特殊的类胡萝卜素,具有许多显著的功效和很高的应用价值。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是一种海洋硅藻,是一种可用于提取岩藻黄素的合适材料。作者以三角褐指藻的生物量、光合活性和岩藻黄素含量为指标,研究了不同的温度(20℃、25℃、30℃)、不同的光照强度(12800 lx、7200 lx、4000 lx)和不同光质(红光、蓝光、绿光)对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的影响。实验结果表明,25℃对三角褐指藻的生长没有影响,但提高了岩藻黄素的含量,30℃对三角褐指藻的生长及岩藻黄素积累均有抑制现象;12800 lx、7200 lx的光照强度都可促进三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的升高,其中,7200 lx的光照强度对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的提高更加显著;红光条件可促进三角褐指藻的生长和提高三角褐指藻的岩藻黄素含量,而绿光和蓝光抑制三角褐指藻的生长,并导致三角褐指藻的岩藻黄素含量降低。因此,25℃、7200 lx和红光的培养条件是三角褐指藻生长和岩藻黄素积累的最适宜条件。     

珠江河口盐度和输运过程对未来海平面上升的响应

研究海平面上升对河口的影响情况有助于了解输运过程的变化,基于21世纪海平面上升预测研究(陈长霖,2012;张吉,2014),本文选取珠江河口这一径优型与潮优型并存的河口为研究区域,利用数值模拟的方法,研究其在未来海平面上升后可能出现的响应。结果表明,河口的平均盐度、咸潮上溯距离和层化强度都将随着海平面的上升而增加,这些因素的变化有着明显的季节性。伶仃洋平均盐度在4月和10月增加更多;伶仃洋枯水期咸潮上溯距离的增量大于丰水期,磨刀门则相反;伶仃洋丰水期层化强度及其增量都要大于枯水期。海平面上升后的输运过程响应结果显示:(1) 垂向输运时间将增加,虽然海平面上升带来的潮差潮流的增强将加强垂向混合,但是层化的加强会削弱垂向交换。垂向输运时间的增加是由于层化的加强,层化加强抑制了潮汐变化带来的影响,表层水更难交换到底层; (2) 南北向河口环流将加强,表层余流向海加强,底层余流向陆加强,南北向余流整体向海减小。造成这些现象的主要原因是海平面上升后水深增加带来的河道比降的减小和压力梯度力的改变。     

温度与盐度对华贵栉孔扇贝幼贝存活与生长的互作效应研究

在室内实验条件下,采用二因素五水平的正交实验方案,设置了5个温度梯度（15、19、23、27、31℃）和5个盐度梯度（18、22、26、30、34）,研究了温度与盐度对华贵栉孔扇贝幼贝存活与生长的互作效应。结果表明：（1）华贵栉孔扇贝在最适盐度范围内,幼贝适宜的存活温度为15．0～30．5℃;最适存活温度19．0～27...     

Effects of salinity,temperature, and light intensity on the growth rates of two halophilic phytoflagellates in mixed culture

Growth rates of two halophilic phytoflagellates, Dunaliella euchlora Lerche and D. salina Teodoresco, were studied in mixed batch cultures grown in filtered, axenic brines from Lake Grassmere, New Zealand. Forty‐five combinations of temperature, salinity, and light intensity were used. A maximum growth rate of 1.50 doublings day^‐1 was attained by D. salina at 26°C, 190 × 10^‐3S at a light intensity of 126 μE m^‐2 s^‐1. D. euchlora showed maximum growth rate of 1.16 doublings day^‐1 at 20°C, 120 × 10^‐3S at a light intensity of 180 μE m^‐2s^‐1. Predicted maximum values of 1.41 and 1.14 doublings day^‐1 respectively were obtained from regression models based on 45 replicate treatment combinations. In decreasing order of importance, temperature, salinity, and light intensity influence growth rates of brine algae. The optimum temperature for growth of both species increased as the salt concentration increased but decreased with increasing light intensity.     

温度、光照强度和盐度对海柏果孢子放散与附着的影响

在实验室条件下,研究了不同温度、光照强度和盐度对海柏(Polyopes polyideoides)果孢子的放散及附着的影响。结果表明:温度10~26℃的条件下,海柏果孢子均能够完成放散附着;18℃时,海柏果孢子放散附着速度最快且总量最大,而当温度低于5℃或者高于30℃时,海柏果孢子的放散附着受到抑制,几乎不放散附着;海柏果孢子放散附着的适宜光照条件为80?mol/(m2·s),光照强度过高时海柏果孢子的放散附着明显受到抑制;盐度为22~36之间利于果孢子的放散附着,当盐度低于8,高于40的时候,海柏果孢子由于受到了盐胁迫,几乎不放散及附着。     

温度、盐度和光照对一株有毒利玛原甲藻生长的影响研究

针对一株利玛原甲藻(Prorocentrum lima Dodge),应用小鼠生物测试法和高效液相色谱-质谱联用分析方法对其毒性和毒素成分进行了初步分析,并通过多因子实验,研究了温度、盐度和光照强度等环境因子对利玛原甲藻生长的影响.分析结果显示,这株利玛原甲藻能够产生大田软海绵酸(Okadaic acid,OA)和鳍藻毒素1(Dinophysistoxin 1,DTX1)等腹泻性贝-毒-(Diarrhetic Shellfish Poison,DSP).多因素方差分析结果表明,在实验条件范围内(温度为18、21和24℃;盐度为28、32和36;光照强度为2500、5 000和7 500 lx),利玛原甲藻的生长受盐度影响显著(P＜0.05),而温度和光照强度对利玛原甲藻的生长没有显著影响.温度和光照强度及温度和盐度之间的交互作用对利玛原甲藻的比增长率也有显著影响(P＜0.05).根据实验结果,这株利玛原甲藻生长的最适条件为:温度18℃,盐度28,光照强度7 500 lx.     

厦门大嶝岛潮间带底栖微藻叶绿素荧光对温度和光照变化的响应

采用PAM叶绿素荧光技术,于2013年5月在厦门大嶝岛潮间带,对不同底质类型（泥质、泥砂质和砂质）底栖微藻的光合作用特征进行了初步研究.结果显示：底栖微藻的光合系统II最大光量子效率（Fv/Fm）呈泥质（0.33）〉泥砂质（0.28）〉砂质（0.01）;底栖微藻叶绿素a含量亦呈上述变化趋势.不同温度（15-35℃）和不同光照透射率（0-100%）的短期（0.5-2.0 h）培养实验表明,底栖微藻光合作用的最适温度（27℃左右）接近于环境温度,体现了其对生长环境的适应;过高的温度（35℃及以上）会抑制光合作用活性,进而限制其生长;此外,光照实验表明底栖微藻可通过自身的运动和变化来适应光照强度的变化,不同底质类型可能存在不同的光适应策略.     

Effects of temperature and chemical formulation on the acute toxicity of pentachlorophenol to Simocephalus vetulus (Schoedler, 1858) (Crustacea: Cladocera)

Abstract

The influence of temperature on the acute toxicity of a technical formulation (86%) and pure formulation (99%) of pentachlorophenol (PCP) to less than 24‐h‐old Simocephalus vetulus neonates was determined with 48‐h static toxicity tests. The technical grade PCP was significantly more toxic to S. vetulus than the pure PCP (P < 0.05). Sensitivity of S. vetulus to technical PCP also significantly increased with temperature (P < 0.05), but a significant temperature effect was not found with the pure PCP. The mean 48‐h LC₅₀ values for neonates exposed to technical PCP were 140 and 199 μg l^?1 at 22°C and 16°C, respectively, and for those exposed to pure PCP were 262 and 304 μg l^?1, respectively.