基于羟基自由基高级氧化快速杀灭锥状斯氏藻孢囊的研究

随着船舶压载水的转运,我国面临严重的外来入侵生物风险,其中部分赤潮藻形成的孢囊可成为赤潮的"种源",严重危害近岸海洋环境,因而快速有效地杀灭赤潮藻孢囊至关重要。本文利用大气压强电离放电高效生成的羟基自由基（·OH）,对典型赤潮藻锥状斯氏藻孢囊进行杀灭研究。采用萌发实验、SYTOX Green荧光染色法确定·OH杀灭锥状斯氏藻孢囊的阈值和时间,扫描电子显微镜观察孢囊的形态变化。结果表明,·OH杀灭孢囊的CT阈值为0.49 mg·min/L,时间为10 s,·OH氧化降解孢囊体内叶绿素,破坏DNA,抑制萌发,具有其他方法无法比拟的优势。因此,·OH快速杀灭赤潮藻孢囊的新方法,对防控外来入侵生物引发的海洋赤潮灾害具有重要的作用。     

秦皇岛入海河流的污染水平、排放特征及对褐潮暴发区生源要素的影响

为查明秦皇岛近海大面积褐潮连年暴发的成因,在2013年3—11月对该地区主要入海河流和沿岸褐潮暴发区的生源要素污染进行了连续调查研究。调查结果表明,所调查入海河流普遍为劣V类地表水,总氮(TN)超标严重,按照氮污染程度由高到低排列依次为大蒲河洋河戴河石河汤河东沙河。各河流中的碳、氮、磷、硅等污染物浓度在时间变化上没有统一规律。基于综合污染指数法的评价结果显示,大蒲河和洋河为重度污染,戴河和汤河从先前的轻度污染加重为中度污染。从污染物入海量上看,TN和化学需氧量(COD)是排放量最高的两种河源污染物,其中溶解态氮占TN的74.6%。在所调查河流中,洋河和大蒲河分别贡献了TN的38.2%和33.2%,同时大蒲河还贡献了75.8%的活性磷酸盐和37.7%的活性硅酸盐,而75.9%的COD来自汤河、洋河和大蒲河。秦皇岛河源污染物排放在时间上较为集中在6—9月的丰水期,但各河流单独的排放具有随机性,没有统一的季节性规律,表现出受人为调控影响明显的特点。秦皇岛沿岸褐潮暴发区的生源要素变化与河源污染物排放有显著性相关(P=0.05)。     

雨生红球藻细胞形态转换和藻落形成差异研究

基于雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)培养过程中游动细胞和不动细胞的形态差异与转换,对比研究了两种细胞类型在离心收集与藻落形成效率上的差异。结果表明,雨生红球藻SCCAP K-0084在BYA培养基中培养4~6 d和9~12 d分别以绿色游动细胞与绿色不动细胞为主;早期游动细胞离心收集需要更高的离心力,但500~1 000 g离心5 min可以在不影响细胞存活率的情况下有效收获所有类型细胞;相比于传统直接涂布法,双层琼脂平板法可有效提高平板藻落形成效率,且游动细胞藻落形成效率比不动细胞藻落形成效率更高。TAP培养基由于藻落形成效率较低并不适合于雨生红球藻平板培养与筛选,自养型培养基虽然具有较好的藻落形成效率但是藻落形成速度较慢,相比而言,BYA培养基藻落形成效率较高且生长速度快,更适合用于雨生红球藻细胞的后期平板培养与筛选过程。     

海水酸化对米氏凯伦藻和盐生杜氏藻种群增长和种间竞争的影响

大气中CO_2浓度升高导致的海水酸化改变了海洋生物赖以生存的化学环境,将对其生长、繁殖和代谢产生深远影响。本研究采用实验生态学的方法,以米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)为研究对象,探究在海水酸化条件下两种微藻种群增长和种间竞争关系的变化。结果发现:(1)在单培养体系中,随着二氧化碳浓度升高,米氏凯伦藻的环境负载能力(K)升高,而对其生长率进入拐点的时间(T_p)、内禀增长率(r)、进入指数增长期(T_(Ep))和静止期的时间(T_(Sp))均无显著性影响;对盐生杜氏藻而言,二氧化碳浓度升高显著降低了盐生杜氏藻的T_p和r值,而对其K、T_(Ep)、T_(Sp)均无显著性影响;(2)在共培养体系中,两种微藻的K值均受到显著抑制,与单培养体系相比差异显著(P0.05);二氧化碳升高改变了两种微藻的竞争关系,微藻之间的竞争表现为向有利于米氏凯伦藻的方向发展。(3)米氏凯伦藻去藻过滤液对盐生杜氏藻产生抑制作用,二氧化碳浓度升高加剧了这种抑制作用。     

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)胁迫的响应

邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)是近海环境有机污染物之一,不仅对海洋生物造成毒害,且能在生物体内富集和放大,对海洋生态系统形成严重威胁。本文以鼠尾藻(Sargassum thunbergii)为研究对象,通过测定比生长速率、叶绿素a含量、光合和呼吸速率、光合基因rbcL转录水平上的相对表达量等指标,研究了鼠尾藻对不同浓度DMP的响应。结果表明,低浓度的DMP(0.lmg/L)短时间内(≤15d)能促进鼠尾藻的生长和叶绿素a的合成,并使藻体的光合作用增强,诱导光合基因rbcL的表达,而在高浓度DMP(≥0.3mg/L)的作用下,鼠尾藻的生长速率、光合和呼吸速率、rbcL基因的表达量均随着暴露时间的延长呈明显下降趋势,且DMP浓度越高,降幅越大。以上研究结果对了解DMP对鼠尾藻胁迫的影响机制奠定了基础,为保护海洋经济藻类的养殖环境提供了理论依据。     

不同氮、磷浓度及配比对铜藻(Sargassum horneri)幼苗生长的影响

采用铜藻(Sargassum horneri)幼苗为实验对象,分别以Na NO3和Na H2PO4为氮源和磷源,研究了不同氮磷质量浓度及氮磷配比对铜藻幼苗生长的影响。进行了氮、磷单因子实验、双因子实验以及不同氮磷配比实验,实验时间为8d。结果表明:氮和磷对铜藻幼苗生长影响极显著(P0.01),且当氮、磷的质量浓度分别为8mg/L、0.4mg/L时,铜藻幼苗的特定生长率最大;交互作用影响不显著(P0.05),不同质量浓度的氮为主效应;不同氮磷质量浓度比影响极显著(P0.01),且当氮磷比为10:1时,铜藻幼苗的特定生长率最大。研究结果为铜藻幼苗培育过程中营养盐的合理调控提供了理论依据。     

十年间黄海大型底栖动物优势种的变化

本文根据2000年10月、2001年3月、2003年6月、2004年1月、2011年4月和8月黄海大型底栖动物调查资料对十年间大型底栖动物优势种的变化进行研究。研究结果表明:十年间共出现优势种9种(优势度0.02),包括寡鳃齿吻沙蚕Nephtys oligobranchia、背蚓虫Notomastus latericeus、掌鳃索沙蚕Nin?e palmata,角海蛹Ophelina acuminata和蜈蚣欧努菲虫Onuphis geophiliformis等5种多毛纲动物,薄索足蛤Thyasira tokunagai和橄榄胡桃蛤Nucula tenuis等2种软体动物,浅水萨氏真蛇尾Ophiura sarsii vadicola和紫蛇尾Ophiopholis mirabilis等2种棘皮动物。其中,薄索足蛤为2000年10月、2003年6月、2004年1月和2011年4月航次黄海大型底栖动物优势种,浅水萨氏真蛇尾和掌鳃索沙蚕为2011年4月和8月航次黄海大型底栖动物优势种、角海蛹为2004年1月和2011年4月航次黄海大型底栖动物的优势种。背蚓虫则是2011年8月航次的优势种,优势度为0.0859。对2011年2个航次调查区域深度进行划分,结合底层水温度和盐度等环境因子进行指示种分析,结果表明,黄海0—30m水深区域指示种为日本角吻沙蚕Goniada japonica、寡节甘吻沙蚕Glycinde gurjanovae、美人虾Callianassa sp.和双眼钩虾Ampelisca sp.。30m水深以上区域的指示种主要是背蚓虫、奇异指纹蛤Acila mirabilis、掌鳃索沙蚕和浅水萨氏真蛇尾。指示种组成与优势种的组成较一致,表明水深、底层水温度和盐度是影响黄海大型底栖动物优势种分布的主要因素。十年间上黄海近岸水域底栖动物优势种发生了变化,小型的多毛类如背蚓虫和掌鳃索沙蚕等成为近岸海域主要的优势种。冷水团水域优势种较稳定,主要为浅水萨氏真蛇尾和薄索足蛤。     

日照近岸海域浒苔暴发区浮游植物调查研究

2016年5月和8月浒苔暴发前后,分别对日照近岸海域浒苔暴发区进行了两个航次的浮游植物断面调查。两个航次中,硅藻都占据了调查海域浮游植物组成的主导地位,在种类数上和细胞丰度值上都占了较大的比例。8月航次细胞丰度明显高于5月航次,这与调查海域的历次调查结果相一致。应用PRIMER软件中的单变量分析得到群落种数(S)、丰富度(d)、香农-威纳指数(Shannon-Weaner index)(H′)和均匀度(J),从多样性指数分析可以看出,5月航次的生物多样性优于8月航次,5月航次调查海域浮游植物种类数量和空间分布都较均匀。两个航次中出现的优势种存在较大差别。     

黑河下游绿洲植被优势种生物量空间分布及蒸腾耗水估算

基于典型样点试验,建立了研究区植被优势种柽柳、胡杨与苦豆子地上生物量与其生态参数关系模型;利用高分辨率遥感影像Geoeye-1对植被优势种进行分类得到生态参数,实现了其地上部分生物量空间分布估算;最后利用生物量与蒸腾系数关系,估算植被优势种蒸腾耗水。结果显示：植被优势种总生物量为2.53×10⁶t,河流距离对生物量影响显著。根据试验测得的植被优势种蒸腾系数估算出总蒸腾耗水量为10.89×10⁸t,柽柳、胡杨与苦豆子所占比例分别为12.94%,82.93%与4.13%。     

UV-B辐射对青岛大扁藻生长及其某些生理特性的影响

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了UV-B辐射对青岛大扁藻生长及其叶绿素a（Chl-a）含量、可溶性蛋白含量、过氧化氢（H2O2）含量、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活力的影响。结果表明：UV-B辐射会抑制青岛大扁藻的生长并对其生理特性产生明显的影响。经过UVB辐射后,Chl-a含量和可溶性蛋白含量在初始阶段（0～3d）有所增加,而后却出现极显著的下降;过氧化氢含量、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活力则呈现升高的趋势。