Effects of four nitrogen substrates on growth of several red tide species

--Eight common red tide species including the Dinoflagellates Ale randrium tamarense,Prorocentrum minimum, Prorocentrum mican, Diatoms Skeletonema costatum , Cerataulina pelagica, Leptocylindrus minimus, a Raphidophyte Heterosigma akashiwo and a Chrysophyte Ivohrysis galbana were chosen to study the effect of four nitrogen substrates ( NO3 - N, NH4 - N, Urea - N,Mixed - N) on the growth of these algae. After two transfers, the results showed that at N concentration of 550μrnol, NO3 N was the best nitrogen source among these four nitrogen substrates; Urea - N and Mixed- N were also good for the growth of most algae, but not as good as NO3 - N for some species; NH4 - N inhibited the growth of all these species except H. akashiwo. At concentrations of 280 and 50 μmnol experiments on the growth of I. galbana, P. minimum and L. minimus in NH4 - N and NO3 - N substrates were also performed. The results showed that the growth rates of I. galbana were not significantly different from each other in NO3 - N and NH4 - N substrates both concentrations of 280 and 50 μmol. In concentration of 280μmol NH4 - N substrate, the growth rates of P.minimum and L. minimus were slower than in same concentration of NO3 - N; At concentration of 50μrmol , the growth rate of P. minimum in NH4 - N was not significantly different from that in NO3 - N, while the growth rate of L. minimus was only about 30% of that in NO3 - N substrate.The results indicated that each alga had its own preference in N-substrate and concentration, therefore,different nitrogen substrates may play a role in red tide formation.     

6种赤潮甲藻对荧光标记藻类的吞噬行为研究

选取6种在中国沿海广泛分布的赤潮甲藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),采用经5-(4,6-二氯三嗪基)氨基荧光素(DTAF)标记灭活的荧光饵料藻进行投喂,观察目标甲藻是否存在吞噬行为,研究光照、营养盐条件对目标甲藻的吞噬行为的影响。结果发现,链状亚历山大藻能吞噬旋转海链藻(Thalassiosira curviseriata),东海原甲藻能摄食球等鞭金藻(Isochrysis galbana),但其摄食概率非常低,且不受光照和营养盐条件的影响。实验中,未观测到米氏凯伦藻、海洋原甲藻、微小原甲藻和锥状斯氏藻的吞噬行为。在黑暗中培养48-72h后,目标甲藻均出现不同程度的死亡,尤其是东海原甲藻和链状亚历山大藻。虽然东海原甲藻和链状亚历山大藻具吞噬行为属于混合营养生物,但光合自养是目标甲藻获取营养、维持生长最主要的方式。     

营养盐对球等鞭金藻生长和脂肪酸含量及组分的影响

球等鞭金藻细胞内可富集丰富的二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA),这些多不饱和脂肪酸(Polyunsatured fatty aicd,PUFA)具有重要的生理活性。采用气相色谱法研究了不同浓度的NaNO3和NaH2PO4对球等鞭金藻生长和脂肪酸含量及组成成分的影响。结果表明,NaNO3和NaH2PO4对球等鞭金藻生长和脂肪酸含量(占干重的百分含量)及组成成分均有影响。在初始NaNO3浓度为1~74.8mg/L和初始NaH2PO4浓度为0.47~4.48mg/L范围内,随着NaNO3和NaH2PO4浓度的增加,球等鞭金藻的细胞密度和比生长速率都增大,脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量则都呈现下降趋势;C22∶6(DHA)占干重的百分含量随着NaNO3和NaH2PO4浓度的增加而下降,但在总脂肪酸中的百分含量则增加,当NaNO3浓度为74.8mg/L时可达到9.92%,当NaH2PO4浓度为4.48mg/L时可达到7.81%。     

长江入河口区生源要素的浓度变化及通量估算

利用近几十年长江大通断面的实测流量和生源要素（C、N、P、Si)资料，讨论了C、N、P、Si较长时间序列浓度的变化特征和长江入河口区的通量，结果表明，HCO3^-浓度比较稳定，波动较小；NO3^-,NO2^-,PO4^3-主要呈上升趋势；游离CO2，NH4^ 和SiO3^2-浓度表现出一定下降趋势；估算并研究了长江C、N、P、Si入河口区年内各月的平均通量，年际间各年的通量和多年平均的年均通量和主要变化特征；利用月通量序列以及相应的流量序列，拟合出可以利用已知的月均流量预测进入河口区的月通量的关系函数，这些研究是进行河口区生源要素收支平衡计算的重要基础。     

广西钦州内湾贝类养殖海区三氮的含量和百分组成

本文根据1998年10月和1999年5月的调查资料，报道了钦州内湾帆类养殖海区三态氮的含量和百分组成。结果表明：NO3－N是本水域无机氮的主要存在形式；三态氮之间的相互转化以春季进行得比较充分，95．70％均已转化为NO3－N，基本达到了热力学平衡状态，NO3－N与NH4－N和NO2－N之间均具有显著的正相关关系；秋季，只有79．87％的无机氮转化为NO3－N，没有达到热力学平衡状态，但NO3－N与NH4－N却具有高度显著的负相关关系，与NO2－N的相关性较差。     

海洋中氮循环的热力学平衡问题

海洋中的氮化物,已知主要以NO3-、NO2-、NH4+及有机氮的形式存在。它们通过浮游生物及微生物等的作用,构成了一个循环。 在氮循环中, NH4+、NO2-及NO3-之间可能的转化过程是 NH3?NH2OH?N2O2?NO2-?NO3-。 NH3氧化为NO2-及后者进一步氧化为NO3-的反应,按照热力学的趋势,可自发进行,并且,在达到平衡时,氮基本上已转化为NO3-。这在一些氮的转化实验及季节循环中,均已得到证明。 氮的转化实验及海洋中各种形态氮的季节循环,虽已有不少研究,但尚缺乏较为完整的资料。 对于自有机氮转化为NH4+与进一步转化为NO2-及NO3-的速率,也已有人作过一些研究。但是,都没有很好考虑影响反应速率的各种因素。不同海区所得結果,自然亦有所不同。 本文的目的,是讨论海洋中各种氮化物是否处在热力学平衡状态。     

福建闽东海域具齿原甲藻赤潮与生态因子关系的初步分析

本文根据2002年5月闽东海域一次大面积赤潮的监测数据。对赤潮区赤潮生物——具齿原甲藻密度与生态因子的关系进行初步分析．结果表明：现场水文气象因子对赤潮区具齿原甲藻密度影响不大，但影响赤潮面积的消长；水化因子中对赤潮区具齿原甲藻密度影响明显的因子有化学需氧量、活性磷酸盐．具齿原甲藻密度与化学需氧量、活性磷酸盐的回归方程分别为：Y=1．39X-1．77，Y1．55X-0．56．活性磷酸盐是本次赤潮的主要限制因子之一。     

不同氮源对微小亚历山大藻生长和毒素产生的影响

通过尿素、氯化铵、酵母浸出粉和硝酸钠等氮源对微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)生长及毒素产生的影响研究,分析了微小亚历山大藻对不同氮源利用状况的差异.结果表明,在氮饥饿条件下,加入硝酸钠和酵母浸出粉能显著促进微小亚历山大藻的生长;高浓度的氯化铵在加入后对微小亚历山大藻有一定的毒性效应,表现为生长停滞,但毒性效应在5 d后消失,并得到与添加硝酸钠及酵母浸出粉相似的增长速率0.21 d-1;添加尿素对微小亚历山大藻的生长没有显著促进作用.在四种氮源中,尿素对微小亚历山大藻毒素产生的刺激作用也最弱,在稳定期每个细胞藻细胞毒素含量维持在6.00~8.00 fmol;添加硝酸钠、氯化铵和酵母浸出粉的藻细胞在稳定期毒素含量分别达到11.85,12.86和14.64 fmol.硝酸钠和氯化铵刺激藻毒素产生的效果比酵母浸出粉更为直接.四种含氮营养盐对微小亚历山大藻毒素组成的影响都很小.     

黄河口及其附近海域的无机氮和磷酸盐

河水径流是海洋营养盐最重要的来源之一。河流排放的营养盐为河口海区自养生物的繁殖提供了重要保证，但是过量的营养盐反会引起海水污染和水域富营养化，从而危及海洋生物的生命活动。研究河口及其附近海域营养盐的分布变化，不仅对了解它们在河水－海水界面的转移规律，而且对河口生态学的研究均具有重要意义，因此日益受到重视(顾宏堪等，1981；王正芳等，1983；林植青等，1984；吕小乔等，1985；沈志良等，1987)。 本文主要对黄河口及其附近海区水中硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮和磷酸盐的分布特征、在河口的转移过程以及它们与浮游植物的关系等进行一些探讨。     

Fertility of domestic sewage and eutrophication in estuarine harbor

The concentration and partition ratio of various speciations of nutrients in domestic sewage were determined. The transformation and transportation among the speciations, as well as their biological effects during sewage-seawater mixing were simulated in laboratory. The results are compared with field observation and the following findings are: i) The suitable range of ratio DIN/DIP in seawater for growth of phytoplankton in subtropical estuary and harbor is quite wide. It could grow well even in the range of 15-55 in atom ratio, and is independ of the variation in levels of N and P. ii) The transformation rate among the speciations of phosphorus is within the range of 0. 5 to 1. 1 μmol/d . iii) Phytoplankton uptakes P prior to N during its growth. The growth rate for Skeletonema costatum (the major species) and field algae are 0. 34-0. 58/d and 0. 30-0. 31/d, respectively. iv) The red tide species Prorocentrum micans could become the dominant species to a density 107 cells/L after Skeletonema costatum     

磷酸盐对两种东海典型赤潮藻影响的围隔实验

采用了围隔生态实验方法,研究了围隔中营养盐含量及结构变化和磷酸盐对东海典型赤潮藻种(东海原甲藻和中肋骨条藻)生长的影响。结果表明,在高磷条件下,中肋骨条藻快速增殖,稳定期缩短,细胞数很快下降,而东海原甲藻由于氮源的限制生长期明显缩短。在磷限制条件下,中肋骨条藻细胞增殖受到明显抑制,生物量偏低,而东海原甲藻受到的影响较小。磷可能是东海原甲藻及中肋骨条藻生长的限制因子。氮磷比会影响浮游生物的生长,较高的氮磷比可能对东海原甲藻的生长有利,较低氮磷比则可能有利于中肋骨条藻生长。东海原甲藻能在营养盐浓度较低的生长环境中占有优势,相反,营养盐浓度较高的环境更适合中肋骨条藻的生长,中肋骨条藻具有更强的竞争能力。     

球等鞭金藻胞外滤液对自身藻细胞生长的影响

以4个不同生长阶段的球等鞭金藻的胞外滤液为研究对象,将其直接或添加营养盐后用于球等鞭金藻的培养,通过监测培养过程中藻细胞的密度、培养液中硝酸态氮和可溶性磷等指标的变化,探讨球等鞭金藻胞外滤液对自身藻细胞生长的影响;并采用紫外光谱和高效液相色谱对胞外滤液的乙酸乙酯粗提物进行初步分析。结果表明,随着4组胞外滤液老化程度的增加,藻细胞的生长受到越来越强烈的抑制作用,即便是补充了足够的营养盐,也无法消除胞外滤液对藻细胞生长的抑制作用;并且,胞外滤液对藻细胞吸收硝酸态氮和可溶性磷也有一定的抑制作用。因此,推测是球等鞭金藻在生长过程中产生某种抑制物,该抑制物在进入稳定期时逐渐释放到培养液中,至细胞衰亡期时含量达到最大。紫外光谱和高效液相色谱分析表明,抑制物的特征吸收为235nm,且抑制物的粗提物中包含5个主要化学成份。     

营养盐浓度和初始细胞密度对东海原甲藻与塔玛亚历山大藻种间竞争的影响

以我国东海2种重要赤潮原因种--东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为研究对象,研究了高、低磷酸盐浓度以及初始细胞密度对这2物种种群增长与种间竞争的影响.结果表明,不同实验条件下2物种有不同的竞争结果,营养盐限制环境中主要表现为资源利用性竞争,东海原甲藻为竞争优势种;丰富营养盐环境中,种间竞争具有明显的密度依赖性,根据初始细胞密度的不同,2竞争物种既可以相互排斥,也可能共存.该结果与东海赤潮特征即2物种既可以分别形成单相型赤潮,又可以共同形成双相型赤潮相一致.     

南海水体三项无机氮含量的垂直变化特征及与其他环境要素的相关性

据南海环境调查资料,研究了南海水体NO3-N、NO2-N、NH4-N、DIN含量及无机氮组成的垂直变化规律．结果表明：NO3-N、NO2-N、NH4-N、DIN含量范围和均值分别为0．00～43．9,12．32;0．00～1．69,0．07;0．17-14．87,1．32;0．35～45．92,13．73μmol／dm^3．其含量分布与垂直变化特征与深海、大洋的相似,表明南海水是太平洋的变性水体．NO3-N、DIN含量的垂直分布跃层出现于75～500m间,夏季的跃层强度分别为6．61X10-’、6．68×1012Ixmol／（dm’·m）,冬季的均为5．65×10^-2μmol／（dm^3·m）;NO2-N含量的最大值多出现于75～100m之间,NH4-N含量的最大值出现在0m层．在浮游植物活动较旺盛的真光层中,NH4-N为无机氮的主要存在形态（平均占比为64．4％）．真光层以下NO3-N为无机氮的主要存在形态（平均占比≥90．8％）．对三项无机氮含量与其他生源要素、水文因子的相关分析结果表明,NO3-N含量与PO4-P、TDP、TP、SiO3-Si、S均呈显著正相关,与pH、DO、O2％、t则呈显著负相关．     

北京市夏季低层大气NOx、O3垂直分布观测研究

根据 2 0 0 0年夏季在北京 32 5 m铁塔上的一次梯度观测实验 ,给出 8m,12 0 m和 2 80 m三层上的 NO、NO2 、O3 浓度的观测结果。对 NO,NO2 ,O3 小时平均浓度的日变化和垂直分布规律进行了分析 ,结果发现 :(1)各高度上的 NO,NO2 ,O3 浓度均有明显的日变化特征 ,阴雨天的日变化更加复杂 ;(2 ) O3 在晴朗白天有单、双及三峰型分布 ;(3)相对于 12 0 m和 2 80 m,近地面 8m处的 NO浓度最高 ,而 O3 浓度最低 ;(4) NO2 、O3 日平均浓度日变化振幅 12 0 m处最大 ;(5 )中午前后 NO,NO2 ,O3 浓度均在 12 0 m最高。     

营养盐因子对龙须菜和菊花江蓠氮磷吸收速率的影响

本文在实验室条件下,研究了营养盐因子对龙须菜和菊花江蓠N、P吸收速率的 影响,分别对不同氮和磷的浓度、氮磷比及不同化合态氮对这两种藻类氮、磷吸收速 率的影响进行了实验与分析．结果表明:在适宜范围内,两种海藻对氮、磷的吸收速率 随介质中氮、磷浓度的增加而增加;不同氮磷对两种海藻N吸收速率的影响不存在 显著差异,但对磷吸收速率的影响非常显著,最高对磷吸收速率在介质的氮磷比为 10:1时;海藻对NH4-N的吸收速率随着NO3-N／NH4-N比的降低而增加,对PO43-P的 吸收速率与对NH4-N的吸收相似,而对NO3-N的吸收速率与对NH4-N的吸收相反．     

一种提高粘土矿物去除赤潮生物能力的新方法

在研究粘土颗粒与赤潮生物絮凝作用的基础上，建立了粘土表面改性对其絮凝作用影响的理论模型，认为改变粘土颗粒的表面性质提高其去除赤潮生物能力的主要途径，提出在粘土中引入ＰＡＣＳ（聚羟基氯化铝）的改性方法。结果表明，对于微型原甲藻（Ｐｒｏｒｏ－ｃｅｎｔｒｕｍ ｍｉｎｉｍｕｎ）体系，粘土中引入微量ＰＡＣＳ后，其去除率达９０％以上的高岭土用量由原来的２ｇ／Ｌ降至０．１ｇ／Ｌ，去除效率提高近２０倍。考察了ＰＡ     

龙须菜对赤潮藻的生长抑制效应及其与环境因子的关系

利用共培养系统,研究了不同氮、磷营养盐浓度和光照强度下龙须菜Gracilaria lemanei for-mi:对赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo和海洋原甲藻Prorocentrum micans生长的影响及龙须菜水提取物对2种赤潮藻生长的抑制效应,分析了龙须菜的抑藻机理.结果表明,在氮、磷浓度分别为...     

Marine environmental studies on outbreaks of red tides in neritic waters

The cause of red tides appearing in neritic waters in Japan have been discussed by several workers in relation to the development of eutrophication. The author has been engaged in marine environmental studies on outbreaks of red tides, mainly, in the Seto Inland Sea since 1964 using a combination of the following approaches:

1. surveys of the red tides that have occurred,
2. elucidation of the oceanographical and biological characters of the water areas where red tides occur,
3. isolation of the red tide organisms for physiological studies of their growth,
4. chemical and biological assays of the growth promoting factors, and
5. estimation of the effects of pollutants on the growth of the red tide organisms.

The red tide organisms surveyed wereEutreptiella sp. (Euglenophyceae),Dictyocha fibura (Chrysophyceae),Chattonella marina, C. antiqua, Fibrocapsa japonica, Heterosigma akashiwo (Chloromonadophyceae),Prorocentrum minimum, P. triestinum, Gymnodinium mikimotoi, G. nelsoni, Gymnodinium type '65,Noctiluca miliaris, Protogonyaulax catenella, Gonyaulax polygramma, Peridinium quinquecorne (Dinophyceae) andMesodinium rubrum (Ciliata). Most of these species were isolated and cultured for physiological studies. Algal growth potential in sea water was assayed in Hiuchi Nada and Beppu Bay. Growth promoting activity was found in sea water about 2km off shore from the industrial zone which locates along the coast of Beppu Bay. The effects of industrial wastes were examined forEutreptiella sp.,Heterosigma akashiwo andProrocentrum triestinum. Sulfite pulp waste caused marked promotion of growth in these organisms. The growth promoting activity of the waste was elucidated by chelation of the waste with iron. After the oil spill which occurred at Mizushima Bay in 1974, a heavy red tide ofNoctiluca miliaris appeared, followed byProrocentrum minimum. Polycyclic and polar fractions in heavy oil separated by chromatography were suspected to be the growth promoting substances. Natural growth promoting chemicals, uracil and thymine, were found in interstitial water of bottom mud of Beppu Bay in concentrations of 58–120, and 28–83?g per 100 g dry mud, respectively. The mechanism of fish kills caused by red tides was another subject of study.     

温度、盐度、光照强度和pH对海洋原甲藻增长的效应

采用微量移液稀释法对海洋原甲藻进行无菌培养，以研究温度、盐度、光照强度和pH对海洋原甲藻增长的效应。结果表明，海洋原甲藻最大增殖速率发生在温度为(25±1)℃、盐度为31、光照强度为3000lx、pH为8.0的环境条件下。海洋原甲藻在温度18—28℃、盐度为25—34、光照强度为1000—6500lx、pH为7.5—8.3范围内适宜生长。这一结果与观测到的海洋原甲藻赤潮发生时环境条件相近，其中温度的效应最为明显。