岩溶地区石生蓝藻与岩溶发育关系研究展望

探讨了国内外石生蓝藻研究的进展,以及石生蓝藻与生物岩溶的可能联系。引入水- 岩- 气- 生物相互作用的整体概念,运用“ CO2 - 水- 碳酸盐”三相耦联开放岩溶动力系统观点,分析了光合原核生物的生命过程及其代谢产物对岩溶系统的可能驱动作用,指出以蓝藻对H2O和CO2 的利用为中心环节,通过研究其在不同小生境、不同类群、不同生态因子下的HCO3- 水平差异,可以为了解藻类的生理机能与生物岩溶强度之间关系提供重要信息。建议在地球生物学的研究尺度下,针对碳酸盐岩表面殖居藻类如何影响其周遍微环境CO2、水文动态进而影响岩溶的效应、蓝藻分泌的胞外有机酸的种类和强度、石生蓝藻碳酸酐酶( CA)活性与生物岩溶关系等问题展开探索。      

Exopolysaccharide production by four cyanobacterial isolates and preliminary identification of these isolates

Four marine cyanobacterial isolates, named 104, 109, 113 and 115, from marine water off China＇s coast can release a large amount of exopolysaccharide （EPS） to medium. The effects of different components in medium on EPS production by the four isolates were investigated. Under the optimal condition, the EPS released by isolates 104,109, 113 and 115 reached 7.48 g L^-1, 8.33 g L^-1, 18.26 g L^-1, and 6.78 g L^-1 within 14 d,respectively. Based on the conventional identification methods for cyanobacteria,these isolates were assigned to genus Cyanothece.     

Pigment characterization for the 2011 bloom in Qinhuangdao implicated "brown tide" events in China

A large-scale bloom occurred from May to June in 2011 in sea area near Qinhuangdao of the Bohai Sea, leading to huge damage of the scallop culture industry. Similar blooms have been observed in this region for three years. The causative species of the bloom, which dominated the phytoplankton community with the maximum cell density around 109 cell/L, could not be identified with morphological features due to the small cell size (~2 mm). A pigment analytical method was then adopted to analyze the pigment profile of the phytoplankton samples collected from the blooming sea area. It was found that pico-sized (<2 mm), nano-sized (2-20 mm), and bulk phytoplankton samples had similar pigment profile, representing the pigment signature of the bloom-causative species. The major pigments detected included 19-butanoyloxyfucoxanthin (But-fuco), fucoxanthin (Fuco), diadinoxanthin (Diad) and chlorophyll a (Chl a), and high content of But-fuco was the most significant characteristics of the phytoplankton samples. Based on the pigment composition and content, the bloom-causative species could be tentatively identified as pelagophyte, "type 8" group of haptophyte, or silicoflagellate. Some unique features of the bloom, such as the extremely high cell density, small-sized and But-fuco containing cells, occurring in early summer, and the feeding-cessation effects on scallops, suggest it be a "brown tide" event similar to those reported in the east coast of the United States of America. The recurrent "brown tide" events and their dramatic impacts on the shellfish mariculture industry in Qinhuangdao need close attention in the coming years.     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

上震旦统灯影组中非叠层石生态系兰细菌白云岩

上震旦统灯影组 2段和 3段是四川盆地主要天然气储层之一。在浅色白云岩地层中富含炭化的黑色非叠层石生态系兰细菌白云岩。它既可发育于沉积期和胶结作用期 ,也可发育于表生成岩作用期。沉积期发育的非叠层石生态系兰细菌白云岩呈纹层状产出或围绕颗粒的四周生长。这类兰细菌白云岩的单层厚度从 1mm到 >10 cm不等 ,其总厚度约占灯影组 2段和 3段的 1/ 10左右 ,有时也呈不连续的黑色小点发育于白色叠层石生态系兰细菌白云岩的叠层石、层纹石中。胶结作用期 ,二或三个世代亮晶胶结物交替发育“充填”孔隙。表生成岩作用期 ,黑色的兰细菌主要呈多世代的线状纹层与白色纤维状白云石组成多世代的间互纹层充填在岩溶溶洞、溶沟以及扩溶的裂隙中。非叠层石生态系兰细菌主要形态有球形、椭球形和棒形 ,偶有蘑菇形及其它形状。群体呈现为串珠状、草丛状、分叉树枝状和类似于火山喷发状等等。群体的古生态表现为向上生长、围绕颗粒向四周发散生长、粘结颗粒 ,或向原生粒间孔隙、次生溶洞、溶沟中心向心生长。对现代兰细菌的降解实验佐证所讨论的非叠层石生态系兰细菌是灯影组中烃源岩之一。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段富有机质页岩中藻类化石的发现及地质意义

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段富有机质页岩是该盆地中生界含油系统的主力烃源岩,其有机质丰度高,类型好,具有巨大的生烃潜力。该套烃源岩中有机质的富集很大程度上取决于长7期的高古生产力及其提供的充足的有机质。长7期藻类勃发的存在已被多数学者所接受,但是目前还缺乏直观、有力的证据。笔者等通过薄片和扫描电镜观察、能谱分析,在长7段的脉状黄铁矿附近和碳酸盐结核中发现了属种单一、分布丰度高的藻类化石,它们呈现出近似球状的轮廓,在中部分布着一条裂缝。这些藻类化石的发现具有重要的地质意义,它为长7期的藻类勃发提供了很好的证据,也为该时期热液活动的重要作用提供了有力的支撑。     

太湖蓝藻水华暴发机制与控制对策

湖泊蓝藻水华暴发由于引发水生态系统的灾害和饮用水安全风险而成为国内外研究的热点之一.太湖蓝藻水华暴发原因多样,其中蓝藻自身的特性是水华暴发的内因,太湖的地理、水文和气象特征为蓝藻水华暴发提供了合适的温度和水动力条件,是蓝藻水华暴发的外因,湖泊草-藻型生态系统的转变以及氮、磷营养盐的高负荷输入更利于蓝藻生长,湖泊氮、磷营养盐四重循环是蓝藻水华不断暴发的维持机制,蓝藻水华暴发与氮、磷营养盐浓度之间存在交互作用关系.太湖蓝藻水华的控制应以陆源控源截污为基础,增加湖泊营养盐输出为重点,实现疏堵有机结合,其中恢复水生植被,重建草-藻结合型水生态系统是太湖湖泊生态修复的关键所在.     

秋季连续打捞蓝藻对水-气界面温室气体通量的影响

在巢湖西北半湖近岸带设置大型围隔研究秋季连续打捞蓝藻对湖泊温室气体通量的影响,应用YL-1000型大型仿生式水面蓝藻清除设备进行原位打捞蓝藻,通过便携式温室气体分析仪-静态箱法对大型围隔内水-气界面CH₄、CO₂通量特征及其影响因素进行观测.结果表明：对比未打捞区,蓝藻连续打捞下打捞区水体中叶绿素a（Chl.a）、悬浮物（SS）浓度不断下降,两者削减率分别为72%、85%,Chl.a、SS浓度分别下降到29.6±2.5 μg/L、12.5±1.2 mg/L,打捞对围隔内颗粒态物质去除效果十分明显;打捞过程中水体溶解性有机物（DOM）中微生物代谢类腐殖质（C1）、类蛋白（C3）显著下降趋势,打捞区C1、C3组分（0.18±0.02、0.06±0.01 RU）强度明显低于未打捞区（0.26±0.05、0.12±0.03 RU）,打捞能有效控制藻源性溶解性有机质释放.同时,打捞区水-气界面CH₄通量呈显著下降趋势,未打捞区CH₄通量平均值（17.473±1.514 nmol/（m²·s））为打捞区（7.004±4.163 nmol/（m²·s））近2倍,CH₄通量与Chl.a、C1、C3组分均呈显著正相关,水体中藻源性溶解态有机质对CH₄通量具有促进作用;打捞区CO₂释放通量呈显著上升趋势,打捞区CO₂吸收通量（-0.200±0.069 μmol/（m²·s））明显低于未打捞区（-0.344±0.017 μmol/（m²·s））,CO₂通量与Chl.a、温度均呈显著负相关.秋季打捞对CH₄、CO₂综合日平均通量减排量值为0.275±0.076 mol/（m²·d）（以CO₂当量计）.研究结果揭示了巢湖秋季连续打捞蓝藻过程对水-气界面温室气体具有显著减排作用,且能在一定程度上减缓蓝藻水华与湖泊富营养化、气候变暖之间的恶性循环,为湖泊碳循环和蓝藻水华灾害防控提供科学数据支撑和理论参考.     

高温微风条件下太湖流域风场时空特征分析

适宜太湖蓝藻水华大面积形成的诸多因素中,气象因素主要是高温、微风.据此对太湖周边17个常规气象观测站的7年报文资料进行筛选,选择的17个站点同时满足时间为14点、气温大于2590、风速小于等于4m/s的风场进行分析,研究发现太湖流域风场空间特征以东南风居多,而且不同风向的背景风场吹过水面后.在下风向湖面及湖岸附近都存在...     

过去40年太湖剧烈的湖泊物理环境变化及其潜在生态环境意义

过去40年,全球气候变暖、辐射变暗和变亮、风速减弱、气候异常波动等自然环境变化以及筑坝建闸、岸堤硬质化和调水引流等强烈人类活动势必会深刻改变太湖湖泊物理环境和过程,驱动湖泊生态系统演化.基于历史文献、档案数据以及气象水文和透明度等长期观测数据,本文系统梳理了太湖气温、水温、风速、水位和透明度等物理环境空间分布和长期变化特征,探讨了气温和风速、水位和透明度相互协同作用机制及其潜在生态环境意义.受全球变化和城市化等影响,过去40年太湖气温和水温呈现显著升高趋势,而近地面风速则表现为持续下降,湖泊增温和风速下降有利于藻类生长和蓝藻水华漂浮聚集,某种程度上增加了蓝藻水华出现频次和集聚的面积.为防洪和满足流域日益增长的水资源需求,闸坝管控和调水引流使太湖水位呈现缓慢增加趋势,而入湖污染物增加和富营养化则造成水体透明度逐渐下降,致使透明度与水位(水深)的比值明显降低,减少了湖底可利用光强,恶化水下光环境,在一定程度上驱动了太湖水生植被和草型生态系统退化.湖泊物理环境长期变化逐渐拓展了太湖藻型生境空间而压缩了草型生境空间,加剧了草型生态系统向藻型生态系统转化和增强了藻型生态系统的自我长期维持.太湖湖泊物理环境的显著变化也会部分抵消流域营养盐削减和湖体营养盐下降对藻类生物量和蓝藻水华的控制,增加了太湖蓝藻水华防控和湖泊富营养化治理的难度.这意味着未来流域控源截污需要更加严格的标准,而湖泊水位等物理环境的有效管控是应对藻华加剧和恢复草型生态系统的适应性管理策略.