2011年南黄海辐射沙脊群海域浮游植物种类组成和密度的时空变化

于2011年2～12月,在南黄海辐射沙脊群海域设置6个采样站位,每逢双月份调查1次,研究该海域浮游植物密度及优势种的时空变化.调查共获得浮游植物87种,以硅藻种类最多.浮游植物密度呈周年双峰变化,分别在4月和8月成峰,4月峰值最大,水样浮游植物平均密度为1.59×104cells/dm3,网样浮游植物平均密度为2.71×106cells/m3,8月峰次之,水样浮游植物的平均密度为1.28×104cells/dm3,网样浮游植物平均密度为7.38×105cells/m3;浮游植物密度在2月和4月,北高南低,6月和8月中部高,外围较低,10月和12月南部高北部低.2月和4月,中肋骨条藻（Skeletonema costatum）为第一优势种,6月和12月虹彩圆筛藻（Coscinodiscus oculus-iridis）为第一优势种,8～10月琼氏圆筛藻（Coscinodiscus jonesianus）为第一优势种,枯水期（2月）铁氏束毛藻（Trichodesmium thiebautii）在局部海域形成优势.     

高浓度NO对小新月菱形藻生长影响的初步研究

以小新月菱形藻为实验对象,从化学角度研究了加入高浓度一氧化氮(nitric oxide,NO)对其生长的影响。结果表明:(1)一次性加入不同浓度NO时,1.4μmol/L NO对微藻生长有促进作用;7,14,28和42μmol/L的NO对微藻生长起抑制作用,并且NO浓度越大,抑制作用越明显。(2)每天一次加入不同浓度NO时,1.4~42μmol/L的NO对微藻生长起不同程度的抑制作用,且微藻生长周期缩短。藻的生长曲线由S型变成峰型;加入42μmol/L NO,在100 h内完全抑制了微藻的生长。(3)通过进一步检测外加NO在藻液中的浓度变化,结果表明采用2种不同加入方式时,1.4μmol/L NO对藻生长分别起促进和抑制作用,这是由于NO的不断衰变造成的。     

玉米素和水杨酸对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生长及虾青素积累的影响

虾青素是一种具有强抗氧化活性的类胡萝卜素,而雨生红球藻是天然虾青素的主要来源。本文以雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)为材料,研究了植物激素玉米素和水杨酸对雨生红球藻的生长、虾青素含量及相关基因表达的影响。分别添加5种浓度的玉米素或水杨酸,结果发现0.05mg/L玉米素或25mg/L水杨酸处理5d后雨生红球藻虾青素积累最多。该浓度玉米素或水杨酸可显著提高光胁迫下藻细胞密度,最高分别达到3.4×10~5cell/mL和3.0×10~5cell/mL;同时玉米素与水杨酸组中虾青素含量显著上升,分别为1.7%和1.6%,比对照组分别增加29.2%和25.6%。玉米素缓解了高光逆境条件下光合作用基因——Rubisco大亚基(rbcL)及其活化酶(rca)、碳酸酐酶(ca)的下调表达,但对虾青素合成途径β-胡萝卜素酮化酶基因(bkt)的表达量没有显著影响;而水杨酸则相反,在胁迫后期不能缓解光合作用相关基因的下调表达,但可使bkt基因显著上调,最高可达对照组的2.5倍。本研究首次比较了玉米素和水杨酸对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响,发现玉米素比水杨酸具有更好的促进雨生红球藻中虾青素积累的效果。     

Influence of Seawater Temperature on Phytoplankton Growth in Jiaozhou Bay, China

The phytoplankton reproduction capacity (PRC), as a new concept regarding chlorophyll-a and primary production (PP) is described. PRC is different from PP, carbon assimilation number (CAN) or photosynthetic rate ( P^B ) . PRC quantifies phytoplankton growth with a special consideration of the effect of seawater temperature. Observation data in Jiaozhou Bay, Qingdao, China, collected from May 1991 to February 1994 were used to analyze the horizontal distribution and seasonal variation of the PRC in Jiaozhou Bay in order to determine the characteristics, dynamic cycles and trends of phytoplankton growth in Jiaozhou Bay; and to develop a corresponding dynamic model of seawater temperature vs. PRC. Simulation curves showed that seawater temperature has a dual function of limiting and enhancing PRC. PRC‘s periodicity and fluctuation are similar to those of the seawater temperature. Nutrient silicon in Jiaozhou Bay satisfies phytoplankton growth from June 7 to November 3. When nutrients N, P and Si satisfy the phytoplankton growth and solar irradiation is sufficient, the PRC would reflect the influence of seawater temperature on phytoplankton growth. Moreover, the result quantitatively explains the scenario of one-peak or two-peak phytoplankton reproduction in Jiaozhou Bay, and also quantitatively elucidates the internal mechanism of the one- or two-peak phytoplankton reproduction in the global marine areas.     

利用双因素实验和单藻培养方法研究温度和盐度对短节硬毛藻(Chaetomorpha brachygona Harvey)生长发育的影响

提要 利用双因素实验和单藻培养等方法,对采自广东南澳岛的短节硬毛藻Chaetomorpha brachygona Harvey进行了研究。在不同温度和盐度条件下,对该硬毛藻的生长、活力以及形态进行了观察与测定。结果表明,温度和盐度对短节硬毛藻的生长均有一定影响,当温度为20℃时,藻体培养第3、6和12天活力分别为0.70—0.75Y、0.60—0.70Y和0.55—0.65Y,培养12天时藻体有生殖细胞形成,此温度有利于藻体维持活力;温度为25—30℃时,培养第3天时会大量形成生殖细胞;在盐度10、20、40和50时,藻体的生长与温度相关,即30℃>25℃>20℃;在盐度20—30时,藻体长度最大达4.55 cm;在盐度10—30时,更有利于藻体生长,整体趋势为20>30>10>40>50。因此,实验条件下,温度25—30℃、盐度10—30更利于短节硬毛藻的生长和形成生殖细胞。本实验表明,短节硬毛藻为暖水、广盐性种,有可能在我国南方海区大量生长并扩散,具有引发绿潮的潜力。     

2009-2013年普里兹湾表层水体中生物硅含量的年际变化及其与全球气候事件的关系

利用中国南极科学考察期间获得的颗粒物样品,对南大洋普里兹湾海域水体中生物硅的含量分布及年际变化情况进行了分析。研究结果显示:在2013年夏季普里兹湾表层水体中生物硅含量在0.38—8.62μmol/dm3之间变化,平均为1.55±1.86μmol/dm3。生物硅在67°S以南湾内区域表层水体中的含量明显高于67°S以北的湾外区域,最大值出现在普里兹湾陆架区,生物因子是表层水体生物硅含量分布的主控因子。根据不同年份即25、26、27、28、29次南极科学考察期间获取的数据研究显示,普里兹湾表层水体中生物硅含量存在明显的年际差异。历史数据分析结果表明,气候事件对普里兹湾海冰变化有明显的影响,因而对相应年份该海域浮游植物数量和种群结构也会产生一定的影响,从而导致表层水体中生物硅含量的年际差异。     

红纤维虾海藻(Phyllospadix iwatensis)形态结构特征及其对海洋环境的适应性

红纤维虾海藻作为海洋沉水高等植物具有重要的生态与渔业价值。该物种目前已经处于濒 危状态, 且研究资料十分匮乏。本研究通过实地生境调查, 对其进行了形态学与解剖学研究, 并在此 基础上对其海洋环境的结构适应性进行了较为深入的探讨。研究结果表明: 红纤维虾海藻须根末端 膨大并密生根毛, 有利于增强植株的抓附能力和吸收能力; 表皮细胞细胞壁具有类似栓化细胞初生 壁性质的六面加厚现象, 与外部多层皮层厚角组织形成机械组织区, 叶鞘内侧含有丰富的机械组织, 使结构的抗性加强, 能承受较强的海流冲击; 雄花序中无退化雌蕊, 雌花序兼具雌蕊和退化的雄蕊, 花序轴两侧着生数枚桨状小苞片, 花粉丝状, 利于授粉, 传粉方式为水媒和半水媒传粉; 小坚果密 生倒向长鬃毛, 便于果实在海流中固着锚定。该研究弥补了目前对海洋沉水高等植物适应性进化特 征理解的不足, 也为该物种在生态修复中的应用提供了科学依据。     

应用实时定量PCR技术检测秦皇岛近岸海域褐潮原因种——抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)

Aureococcus anophagefferens, a small pelagophyte algae, has caused brown tide blooms in coastal waters of Qinhuangdao in recent years, presenting significant negative impacts on the shellfish mariculture industry. Under standard light microscopy, it is visually indistinguishable from other small algae in field samples due to its extremely small size. In this study, quantitative polymerase chain reaction(q PCR) based on 18 S r DNA sequences was developed and used to detect and enumerate A. anophagefferens. A linear regression(R2 = 0.91) was generated based on cycle thresholds value(Ct) versus known concentrations of A. anophagefferens. Twenty-two field samples collected in coastal waters of Qinhuangdao were subjected to DNA extraction and then analyzed using q PCR. Results showed that A. anophagefferens had a wide distribution in coastal waters along Qinhuangdao. Elevated A. anophagefferens abundance, category 3 brown tide blooms(200 000 cells/m L) occurred at Dongshan Beach and Tiger-stone Beach in August in 2013. In shellfish mariculture areas along coastal waters of Qinhuangdao, 4 stations had category 3 blooms, and 6 stations had category 2 blooms(35 000–200 000 cells/m L) in August and all stations had category 1 blooms(0 to ≤35 000 cells/m L) in October. Quantitative PCR allows for detection of A. anophagefferens cells at low levels in filed samples, which is essential to effective management and prediction of brown tide blooms.     

不同培养方式及换水频率对坛紫菜(Porphyra haitanensis)自由丝状体生长及藻胆蛋白含量的影响

本实验以坛紫菜自由丝状体为材料,研究不同培养方式(静置、摇床、通气)和换水频率(5d、7d、10d、20d)对丝状体生长及藻胆蛋白(PE、PC)含量变化的影响。研究结果表明:坛紫菜自由丝状体在摇床培养条件下生长较好,特定生长速率可达10.832 7%~10.891 5%;摇床培养下的丝状体PE含量相对静置培养的较高一些,通气培养的相对较低,最高为36.816 8mg/g;静置条件下培养的丝状体PC含量最高,摇床培养次之,通气培养最低,最低为1.082 4mg/g。相同培养方式下,换水频率对丝状体特定生长速率影响不大;除通气培养外,换水频率20d其PE、PC含量较高。方差分析结果表明:实验范围内的培养方式及换水频率对丝状体特定生长速率大小、PE和PC含量不存在交互作用。本文实验结果对坛紫菜自由丝状体产业化应用于食品加工、色素提取等产业提供了实验理论和依据。     

温度对赤潮异弯藻生长速率及细胞体积和生化组成影响的研究

在实验室条件下,研究了温度对赤潮异弯藻生长速率、细胞体积和生化组成的影响。结果表明,赤潮异弯藻在10~30℃之间均能正常生长,25℃时生长速率最高,25℃为其最适生长温度;赤潮异弯藻的细胞体积随着温度的升高大致呈逐渐减小的趋势,10℃时细胞体积最大(823.89μm3),25℃时细胞体积最小(387.98μm3)。进一步分析表明,赤潮异弯藻生长速率与细胞体积(对数值)呈显著的负相关关系(P0.05)。在10~25℃之间,赤潮异弯藻单个细胞的碳、氮含量随着温度的升高呈逐渐减少的趋势,其单位体积细胞的碳、氮含量却呈单峰变化(15℃时结果为峰值)现象;叶绿素a含量在单个细胞和单位体积细胞两个层次上随温度的变化趋势一致,即其在整个温度区间内随着温度的升高均呈逐渐增加的趋势。赤潮异弯藻细胞C∶Chl a和N∶Chl a随着温度的升高呈先减小后增加的趋势,均在10℃时最大,在25℃时最小。