甲藻孢囊研究进展

孢囊的形成是某些海洋甲藻生活史中的重要阶段,尤其是甲藻在不良环境条件下使个体度过逆境的阶段,它对种群的保存和延续有重要的意义.孢囊被普遍认为是赤潮发生的"种源"以及外来种类的主要来源之一,它对赤潮的发生、延续和消亡过程有着重要的作用.大多数的甲藻孢囊具有含孢粉类似物的抗性细胞壁,可以长期保存在底部的沉积物中,所以被广泛地应用于中世纪以来的沉积物生物地层学和古生态学的考察中.对甲藻孢囊的研究,目前是海洋生态学、海洋地质学、海洋环境学的研究热点.本文阐述了国内外近些年来对甲藻孢囊研究的主要进展,内容主要集中在甲藻孢囊的研究方法、形态分类、空间分布、原位动力学以及孢囊与海洋环境关系方面的研究.     

2005年春初浙江近海的低温特征及其对大规模东海原甲藻赤潮发生的影响

在长江口附近和浙江近海海域,近些年来每年春季几乎都发生大规模的东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)赤潮,时间通常是在4月底或5月初,但2005年却一直到5月底才发生。本文根据近几年在浙江近海进行的多个春季航次的调查资料和有关站位的气象资料,分析了该海区2005年春初的温度特征及其对大规模东海原甲藻赤潮发生的影响,阐明了2005年春季大规模东海原甲藻赤潮迟发的主要物理环境原因。结果表明,2005年3月浙江近海水温比多年同期平均值偏低,且这种情况在近岸区更为明显;与2004年同期相比,2005年春初(4月初)浙江近海水温偏低,2005年和2004年的这种水温差异在近岸和中上层的低盐水里最为明显,而在远岸和下层的高盐水水温差异则相对要小;近岸低盐水最低温度2005年比2004年低约2.6℃;2005年1—3月浙江近海特殊的气象条件(10 a中最低的气温和强劲的偏北大风)和2004/2005年冬季较弱的台湾暖流是形成4月初浙江近海低温特征的主要原因;2004年冬季和2005年春初浙江近水温偏低很可能是2005年春季东海大规模原甲藻赤潮迟发的主要原因。     

2014年春季黑潮与邻近海域甲藻组成及其对水团的指示作用

我国东部海域受近岸流、台湾暖流和黑潮的影响,不同水团间环境因子差异较大,甲藻作为初级生产者主要受环境影响,研究分析不同水团浮游甲藻群落组成及分布情况具有重要的生态意义。2014年5-6月,本研究对台湾以东黑潮主流径及东海200m等深线内陆架区进行采样调查,分析测站浮游甲藻的群落结构组成。研究结果表明,网采样品共鉴定出浮游甲藻17属81种,甲藻丰度范围为（0.45-1207.86）×10³cell/m³。根据聚类分析结果,将海区浮游甲藻划分为3个群落类型,分别为受沿岸水团影响的群落Ⅰ、受台湾暖流水团影响的群落Ⅱ和黑潮水团影响的群落Ⅲ。不同水团间甲藻群落结构具有一定差异性,其中甲藻丰度变化趋势为沿岸水团 > 台湾暖流水团 > 黑潮水团,沿岸水团甲藻主要以广温广盐种为主,台湾暖流水团甲藻以广温高盐种为主,黑潮水团甲藻以高温高盐种为主。     

武汉东湖甲藻水华与环境因子的关系

由于水体富营养化等原因,在全球范围内,水华频繁爆发.近来,发现武汉东湖出现了一种拟多甲藻(Peridiniopsis sp.)水华,该藻是广温性种,水华持续时间较长,最高细胞密度达2541.44×104 cells/L.研究了武汉东湖拟多甲藻水华种群动态及其与环境因子之间的关系.相关分析表明,拟多甲藻密度和表层总磷、1.2 m处的总氮以及表层硝酸盐浓度成显著正相关,但是总磷、溶解性磷酸盐、总氮、磷酸盐以及氨氮浓度在形成明显水华前大幅度升高,水华消亡时,处于低谷.适合的光照条件,也是拟多甲藻水华形成的刺激因子之一.另外,从一些采样点浮游植物组成及分布来看,风在一定程度上加重了水华表观的严重程度.此外,还观察到了水华的消亡及其发生过程,水华消亡时,大量拟多甲藻下沉.分析认为,水华的发生是多种环境因子综合作用的结果.     

基于支持向量机分类的嘉陵江草街水库甲藻水华预警

嘉陵江草街水库自建成后2011-2013年连续3年发生甲藻水华现象,给当地经济发展和生态安全带来影响.根据2011年5月至2013年7月草街水库大坝上、下游8个断面的逐月调查数据,利用支持向量机在处理小样本问题、非线性分类问题和泛化推广方面的优势,构建了基于支持向量机分类的草街水库甲藻水华预警模型.结果表明,利用本月理化数据和本月倪氏拟多甲藻(Peridiniopsis niei)密度数据建立的模型,对测试样本取得了80%以上的判别正确率,且对甲藻水华样本的判别正确率为100%.因此,支持向量机作为新兴的机器学习方法,可以为环境管理部门发布水华预警信息提供科学依据,并在环境保护领域具有广阔的应用前景.     

不同培养条件下多刺裸腹溞的生殖和种群增长参数

于 1996年在实验室对多刺探腹溞(Mbina　macrocopa)种群的增长率及相关生态学参数进行了研究.结果表明,3个温度梯度(24、28和32℃)和3个面包酵母(Saccharomyces　cerevisi-ae)密度(0.25、2 5和25 x 10₆cell.mL^-1下,以28℃时内禀增长力(r_m)最高;28℃时,面包酵母的投喂密度为25×10₆cell.mL_-1时,其r_m最大.温度28℃,面包酵母密度为25×10₆cell.mL^-1时,该溞的繁殖前期最短,繁殖期和寿命均最长,并且怀卵量(每窝产仔数)最大.该溞的种群密度和瞬时增长率分别在接种后第7d和第3-4d达高峰.该搔批量培养时采收时间以第5d为宜.     

不同盐度对多刺裸腹溞内禀增长率的影响

本文以人工催产、自然受精获得的鲂受精卵为材料,用胰蛋白酶脱去卵膜,将裸卵置于Ｈｏｌｔｆｒｅｔｅｒ氏液和曝气的蒸馏水中培育,在解剖镜下仔细观察鲂的胚胎发育特征,并将其胚胎发育划分为８个阶段,２９个时期,旨在为鲂的人工繁育提供基础资料。     

三峡水库香溪河库湾拟多甲藻(Peridiniopsis)的昼夜垂直迁移行为对碳磷分布的响应

于2015年2月26-27日在香溪河库湾高岚河段拟多甲藻(Peridiniopsis)水华发生地昼夜监测其在水体中的垂直迁移,分别在6个时间段(8:00、12:00、16:00、20:00、0:00、4:00)分层取样分析拟多甲藻在水中的叶绿素a浓度、细胞密度、碳酸酐酶(CA)与碱性磷酸酶(AP)活性;分析总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性反应磷(SRP)与溶解性有机磷(DOP)浓度在水中的垂直分布.结果显示,水华发生期拟多甲藻为绝对优势种,监测的6个时段中,拟多甲藻呈显著的昼夜垂直迁移规律,正午12:00,表层细胞密度最大,可达5.2×10~6cells/L,凌晨0:00表层细胞密度最低,仅为0.4×10~6cells/L;TP与DTP浓度无垂直分布规律,但SRP与DOP浓度呈现显著的垂直分布规律,SRP浓度随水深增加而减小,DOP浓度随水深增加而增加;CA活性日间高于夜间,日间CA活性呈垂直分布规律,随水深增加而减小,但夜间无垂直分布规律;AP活性在水中昼夜呈极其显著的垂直分布规律,随着水深增加逐渐增加.相关性分析结果表明,拟多甲藻细胞密度与水深、DOP浓度呈极显著负相关,水深与CA和AP活性分别呈极其显著负相关与正相关,拟多甲藻细胞密度与CA和AP浓度分别呈极其显著正相关与负相关.因此,拟多甲藻的垂直迁移行为可能是对日间迁移至表层获取光能和无机碳来源、夜间迁移至水下获取磷源的一种适应.     

不同状态浒苔对东海原甲藻生长的影响

近年来富营养化等海洋污染现象日益加重,我国近海每年都会暴发浒苔绿潮和微藻赤潮现象。本文在实验室模拟条件下,研究了不同状态不同含量的浒苔（Ulva prolifera）,即浒苔新鲜藻体、浒苔培养液和浒苔干粉末与东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）共培养时产生的竞争抑制作用。结果表明,浒苔新鲜藻体、浒苔培养液和浒苔干粉末在初始质量含量大于1 g/L的条件下都会对东海原甲藻产生抑制作用,浒苔干粉末的抑制强度远远超过浒苔培养滤液和浒苔新鲜藻体。在二者共培养时,出现了“低促高抑”的现象,即浒苔含量较低时会促进东海原甲藻的生长,而高含量的浒苔则抑制东海原甲藻的生长,且抑制作用随浒苔含量的升高而增大。浒苔对东海原甲藻的这种抑制作用,一方面可能来自于营养物质的竞争和消耗,另一方面可能来自于浒苔释放的化感物质对东海原甲藻产生的影响。利用浒苔对东海原甲藻的抑制作用,可为东海原甲藻赤潮的生物防治提供一种思路与方法。     

基于LAMP-LFD技术的有害赤潮藻东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)快检方法

以东海原甲藻的ITS序列(Internal transcribed spacer,ITS)为检测靶标,将生物素标记的环介导恒温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)扩增产物与经异硫氰酸荧光素(Fluorescein isothiocyanate,FITC)标记的探针特异性杂交,并结合横向流动试纸条(Lateral flow dipstick,LFD)肉眼直接观察检测结果,建立了有害赤潮藻东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)的快速检测技术。经优化后的最适条件为63°C、30min,较常规PCR扩增缩短约2h。结果表明:LAMPLFD可特异性检出东海原甲藻,对常见赤潮藻检测结果均为阴性;其对东海原甲藻基因组DNA的检测最低限为47pg/μL,是常规PCR技术(以F3/B3为引物)的10倍。LAMP-LFD技术能高效、特异地检出东海原甲藻,仪器设备依赖性低,结果可视化,有望成为赤潮原因种检测监控的常规方法。