华南热带水库丰水期浮游植物群落对氮、磷、铁加富的响应——以广东大沙河水库为例

富营养化是水生态系统主要的环境问题,自然条件下多种营养盐以组合形式进入水体,明确浮游植物群落对多种营养盐加富的响应对富营养化防治有重要意义。本研究以一座华南热带水库(大沙河水库)为例,分析了2021年枯水期(1—3月)和丰水期前期(4—6月)氮(N)、磷(P)、铁(Fe)和叶绿素a(Chl.a)浓度的变化趋势,并通过原位添加实验,解析浮游植物丰度和多样性对N、P、Fe加富的响应。结果表明:与1—3月相比,4—6月期间水体总磷浓度(TP)明显升高,总铁浓度(TFe)呈增加趋势但月度间波动较大,总氮浓度(TN)在4月最低,之后缓慢增加,期间Chl.a浓度从3月的5 μg/L快速增加到5月的29 μg/L。原位实验结果表明:浮游植物群落以蓝藻、绿藻和硅藻为主要组成,所有营养盐添加组浮游植物丰度均有增加,但只有NP同时添加时(NP和FeNP两组)生物量(以Chl.a表征)有显著升高;营养盐添加组细胞丰度的响应在门类和种类间差异明显,实验组组间群落结构和优势种类差异显著,所有处理组的群落多样性均明显高于对照组。N和P添加及其与Fe的联合添加(N、P、NP、FeN、FeP和FeNP)均导致蓝藻丰度升高,绿藻仅在NP添加组(FeNP组和NP组)显著升高且两组没有显著差异,硅藻仅在N和P单独添加组(N和P)显著升高。上述结果说明浮游植物生物量受N、P营养盐的共同影响而非单因子作用,N、P和Fe添加均影响群落结构和多样性,对水库富营养化的管理尤其是蓝藻水华防治应综合考虑3种营养盐的共同作用。     

基于水淘选分级的长江口及邻近海域表层沉积物中磷的形态分布和迁移转化

磷是一种重要的生源要素,在河口、边缘海的初级生产中发挥重要作用,了解沉积物中磷的形态分布和迁移转化有助于深入了解该区域生态系统动力学。于2013年3月在长江口及邻近海域采集了表层沉积物样品,利用水淘选方法对沉积物进行了分级,并采用化学连续提取法分析了未分级和分级沉积物样品中的6种磷形态含量:可交换态磷、活性有机磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷、碎屑磷和难分解有机磷,讨论了该区域沉积物中磷的形态分布、选择性输运过程和迁移转化。沉积物中总磷含量在14.0~18.4 μmol/g,其中碎屑磷是其主要成分,占54.5%,其次是有机磷和难分解有机磷,分别占到15.1%和13.1%。不同粒级沉积物中磷形态含量不同,可交换态磷、活性有机磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷和难分解有机磷随粒级增加含量逐渐降低,而碎屑磷主要集中在粗粒级（大于32 μm）沉积物中。基于各粒级磷形态的质量分布,发现小于32 μm粒级的沉积物中各磷形态含量从长江口向浙闽沿岸逐渐增加,向外海方向逐渐减小,而大于32 μm沉积物的变化趋势与此相反,体现了不同形态磷的选择性输运。随粒径增大,总有机碳对有机磷比值（TOC/Or-P）先降低后升高,在大粒级沉积物中,TOC/Or-P比值较高主要是因为陆源有机碳贡献较高,而在小粒级沉积物中,主要是由于有机磷的迁移和转化更为活跃,体现了细颗粒物中有机磷相对有机碳的优先分解。本研究表明,从分级的角度可以对河口、边缘海的磷循环有一个更全面的认识。     

壳聚糖碱性氨基酸衍生物的合成及抑菌活性研究

利用接枝反应,采用碱性氨基酸修饰壳聚糖,制备壳聚糖赖氨酸衍生物、壳聚糖精氨酸衍生物、壳聚糖组氨酸衍生物。通过红外(FT-IR)、核磁(~1H-NMR)、元素分析(EA)对其进行表征,并研究了不同壳聚糖氨基酸衍生物的抑菌活性。结果表明,壳聚糖赖氨酸衍生物、壳聚糖精氨酸衍生物、壳聚糖组氨酸衍生物、壳聚糖对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)分别为320、160、320、640μg/mL,对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)分别为320、320、320、640μg/mL,三种壳聚糖氨基酸衍生物的抑菌活性均明显高于未修饰壳聚糖。通过引入碱性氨基酸增加壳聚糖的正电荷有利于提高其抑菌活性。     

广东南澳岛大型海藻龙须菜与浮游植物对营养盐的竞争利用

广东南澳岛近海是我国龙须菜养殖的重要基地。为了探究龙须菜养殖对藻华防治的贡献,分别于2016年3月、5月和6月在广东南澳岛北部海域不同养殖功能海区进行采样,研究龙须菜养殖前后海水中营养盐含量和结构的变化,分析不同粒径的浮游生物对有机营养盐的水解利用,探讨龙须菜养殖对浮游植物竞争利用营养盐和生长产生的影响。结果表明,研究海区水质较清洁,无机氮磷含量较低,春季至夏季,随着龙须菜和浮游植物生物量增加,溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度不断下降,至6月南澳海区成为磷限制海域。在5月龙须菜生长高峰期,龙须菜养殖区和龙须菜鲍鱼混养区的DIP浓度显著低于鲍鱼区和非养殖区,龙须菜养殖区的叶绿素a浓度明显低于其他区域,亮氨酸氨肽酶(leucine amino peptide,LAP)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)活性显著升高,表明龙须菜养殖区浮游植物受到较为明显的营养胁迫。而龙须菜收割后,该养殖区的叶绿素a含量则显著上升,甚至高于其他区域。该结果表明在南澳岛海域,龙须菜养殖通过营养竞争关系(尤其是磷)抑制浮游植物的生长,大规模龙须菜养殖可能有助于抑制有害藻华的发生。     

缢蛏(Sinonovacula constricta)生物扰动对养殖废水处理系统中沉积物磷赋存形态垂直分布的影响

为研究缢蛏(Sinonovacula constricta)生物扰动在养殖废水生态处理系统中对沉积物不同垂直分层的各种磷形态迁移转化的影响,于2016年5—7月在养殖废水处理池的贝藻处理区采集不同缢蛏养殖密度下的实验围隔箱内的底泥,测定不同垂直方向上的磷形态、微生物活性(FDA)以及碱性磷酸酶活性(APA)。结果表明,在底栖动物缢蛏生物扰动作用下,改变了沉积物内部的微环境,促进了微生物的生长,增大了沉积物中总微生物活性以及碱性磷酸酶活性。而沉积物中有机磷(OP)含量显著减少(P0.05);非磷灰石态无机磷(NAIP)、磷灰石态无机磷(AP)和无机磷(IP)含量显著增加(P0.05),这表明在缢蛏的生物扰动下OP可能转变成为AP、NAIP等无机磷成分;总磷含量呈降低趋势。本试验结果表明,缢蛏生物扰动下对于养殖废水生态处理系统沉积物垂直方向上的磷赋存形态具有显著的影响,且高密度组的生物扰动作用对沉积物中磷形态迁移转化的影响强于低密度组。     

昌宁-孟连结合带奥陶纪洋岛玄武岩的识别及其构造意义——来自地球化学和锆石U-Pb年龄的证据

西南三江昌宁-孟连构造带传统被认为是晚古生代古特提斯洋的缝合带。在该构造带中段铜厂街蛇绿混杂岩东侧勐勇—芒红一带,新识别出一套近南北向展布的灰绿色气孔-杏仁状玄武岩、安山玄武岩和硅质岩、浅变质泥质粉砂岩组成的火山-沉积岩系。对杏仁状玄武岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得其~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为449.3±8.4Ma(MSWD=3.5),表明该套火山岩喷发于奥陶纪。元素地球化学特征表现为富铝(12.11%~15.04%)、富钠(K_2O/N_2O=0.03~0.44)、高Mg~#值(45.9~61.7),同时,该套火山岩中MgO=6.78%~12.34%,平均为9.43%,Cr=58.6×10~(-6)~636×10~(-6),平均为310.3×10~(-6),Ni=57.4×10~(-6)~410×10~(-6),平均为202.1×10~(-6),Nb=18.9×10~(-6)~32.8×10~(-6),平均为25.06×10~(-6),具有轻稀土元素强烈富集的"直线状"稀土元素配分模式,(La/Yb)_N=5.25,(Ce/Yb)_N=4.42,(Ce/Sm)_N=1.68,稀土元素总量随全碱含量增大有升高的趋势,表明其为亚速尔型洋岛。总体上,该套火山岩具碱性OIB(洋岛玄武岩)的特征,可能是大洋板内热点前部熔融的产物。亚速尔型洋岛玄武岩的出现代表了特提斯洋盆内洋岛发育早期阶段的物质记录,为重新认识滇西南昌宁—孟连地区特提斯主洋盆开阔多岛洋的格局提供了丰富的岩石学依据。     

Phosphorus forms and distribution in Zhejiang coastal sediment in the East China Sea

Surface and core sediment samples were collected from Zhejiang coastal waters of the East China Sea to study phosphorus（P） forms and understand the potential release of P as well as adsorption.The sediments were extracted sequentially to determine four phosphorus fractions,and non-sequentially for total phosphorus（TP）.The total concentration of phosphorus in the surface sediments ranged from 527.2 to 680.5 mg kg-1.Inorganic P was the major form and accounted for 84-94%of TP.Among the four forms,P-Detrital was dominant（58.6-73.2%）,followed by P-CDB（10.5-20.9%）,P-Organic（6.1-15.9%）,and P-CFA（5.9-16.3%）.The distribution pattern of TP in the surface sediments was similar to that of P-Detrital and P-Organic,but different from P-CDB and P-CFA.A relatively high level of phosphorus was observed in estuarine sediments,reflecting the influence from terrestrial input.Phosphorus in all forms in core sediments at each station decreased with depth.In addition,potentially bio-available phosphorus accounted for 20-34%of TP.     

两种形态分析方法对冰川退缩时间序列土壤中磷的生物有效性评价

土壤磷的生物有效性是陆地生态系统安全和初始生产力的重要影响因素.土壤中磷的生物有效性由其形态组成决定.常用的磷形态分类方法是Hedley提出的连续提取法,即通过不同化学强度的提取剂对土壤样品进行分步提取,各级提取剂提取出的磷被定义为不同形态的磷.近年来又推出了X射线吸收近边结构法(XANES),利用在分子水平上给出目标元素周围的局部结构和化学信息的优势,能区分出与Fe,Al和Ca等金属结合的磷的形态.本文利用改进的Hedley连续提取法和XANES方法对贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地上土壤中磷的形态进行了分析,在比较两种方法优缺点的基础上,获得了海螺沟冰川退缩120年序列上土壤磷的生物有效性的变化.结果表明:Hedley连续提取法对即时生物可利用磷能有准确的判识(Resin-P和NaCHO3-P),而XANES方法对金属结合态的磷有很好的判识.海螺沟冰川退缩时间序列土壤中钙铝结合态的磷主要为原生矿物磷,随成土作用增强而减少.即时生物可利用磷从30年后迅速增加,促使了植被形成和演替.     

鲁西铜石金矿田外围找矿的困境与对策

铜石金矿田是新发现的新类型金矿田,该矿田金矿化类型较多,隐爆角砾岩型金矿化是最主要的类型.但以往常用的某些化探指示元素在大型金矿床附近也只有孤立的Au、Ag元素异常;而在不具有工业价值的斑岩型、夕卡岩型金矿点附近形成了高浓度的多元素组合异常.以前常用的化探指示元素已经不能满足该区野外找矿的需要.为了强化矿致异常,弱化非矿异常,该矿田外围找矿应利用分散元素Te、Se和卤素元素F的指示作用.     

青岛夏季不同天气下气溶胶中无机氮磷的浓度及沉降研究

本文于2011年8月连续采集了青岛近岸大气气溶胶TSP(总悬浮颗粒物)样品,运用离子色谱法(IC)测定了可溶性无机氮磷组分的浓度,并估算了其干沉降通量,分析了天气过程对无机氮磷浓度的影响,讨论了大气干沉降对黄海初级生产力的影响。结果表明,夏季青岛沿海地区气溶胶颗粒物、NH+4-N、NO-3-N的平均浓度分别为139.96、9.70、3.08μg/m3,NO-2-N和PO3-4浓度很低,分别在0.15和1.00μg/m3以下;NH+4-N含量约为NO-3-N的3倍,二者之和占总无机氮的99%以上。天气过程显著影响颗粒物及无机氮的浓度和组成,雾天时,颗粒物、NH+4-N、NO-3-N的浓度分别升高到晴天时的1.48、1.98和2.21倍,大风天气下分别为晴天时的1.85、2.84和4.50倍;降雨对气溶胶存在明显的清除作用,对颗粒物和无机氮的清除率分别为7.70%~32.97%和54.16%~64.49%。气象要素和气团来源、路径对气溶胶浓度和组成的影响也十分显著。颗粒态无机氮磷的沉降通量分别为0.55和96.14μg/(m2·d),输入黄海后可产生94.51~138.30mg/(m2·month)的新生产力,对总初级生产力的贡献不大,但特殊天气下大气干沉降引起的新生产力可以在短时间内迅速增加。颗粒态无机氮磷的沉降通量之比为13.7,沉降后不会使黄海磷限制的营养盐结构产生明显变化。