改性黏土法消除球形棕囊藻赤潮的现场实验与效果评估

球形棕囊藻是一种具有复杂异型生活史的有毒有害赤潮生物,近年来在我国近海频繁暴发成灾,形成的巨大囊体为国内外罕见。迄今还未见到有效消除囊体型球形棕囊藻赤潮的方法报道。本文通过海上围隔实验和现场赤潮消除工程跟踪监测,考察了喷洒改性黏土消除囊体型球形棕囊藻赤潮的可行性与效率,并分析了改性黏土法治理赤潮时对水体及沉积环境的可能影响。围隔实验结果表明,喷洒改性黏土可以有效消除水体中过量的微藻细胞,其中以少量多次喷洒方法的效果最好,生物量(chl a)去除率90%。在对2016年2月广西防城港附近海域球形棕囊藻赤潮消除时的跟踪监测结果表明,改性黏土法适用于工程化消除赤潮作业,能够快速消除水体中的大量球形棕囊藻囊体,随改性黏土絮凝体沉入海底的赤潮藻可以快速分解而失去活性。喷洒改性黏土对于赤潮水体的主要理化指标影响不显著,所监测的水体COD、pH和不同形态氮、磷、硅等生源要素浓度都在原有水质水平范围内波动。     

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。     

南海东北部分粒级叶绿素a和超微型光合生物的周日变化

分别于2014年春、秋和2015年夏3个季节对南海东北部A站位(118°E,21.5°N)分粒级叶绿素a浓度和超微型光合生物(原绿球藻、聚球藻和超微型真核藻类)细胞丰度的昼夜变化进行了24 h时间序列连续观测和分析。通过萃取荧光法分析叶绿素a浓度,发现叶绿素a浓度呈现明显的昼夜变化,春季正午最高,秋季和夏季基本变化趋势为白天升高,夜晚降低;而因夏季中午的光抑制作用,叶绿素a的浓度相对较低。超微型光合生物(0.2~3μm)对总叶绿素a的贡献最高(71.49%),小型浮游植物(20μm)贡献率最低(10.41%)。通过流式细胞技术检测到3个超微型光合生物类群;其中,原绿球藻为优势类群,最大细胞丰度达1.05×10~5cells/m L,其次是聚球藻,超微型真核藻类的细胞丰度最低,但由于其单位细胞内的叶绿素a含量高,所以可能对叶绿素a的贡献最大。聚球藻丰度基本上白天下降,傍晚到午夜上升;秋季和夏季,超微型真核藻类的丰度白天高,夜晚低,而春季则相反;原绿球藻在秋季和春季的昼夜变化规律和超微型真核藻类相似。在多种因素共同影响下,光照是调控叶绿素a浓度和超微型光合生物丰度昼夜变化的一个关键因素。季节变化上,原绿球藻的细胞丰度季节间没有统计学差异(P0.05),聚球藻的季节变化为秋夏春,超微型真核藻类的季节变化规律和聚球藻相反。     

外源硒对罗布麻幼苗生长及光合作用的影响

硒是植物生长发育的必需元素,能促进植物生长。采用盆栽试验的方法,研究了施用不同浓度的外源硒对一年生罗布麻幼苗生长及叶绿素荧光参数的影响。研究结果表明：根施（R）和叶面喷施（L）两种施硒方式下,硒浓度与罗布麻一年生幼苗生长及叶绿素荧光参数有极显著相关性,表现为,一定浓度范围内（0～1.5 mg·kg^-1）,随着硒浓度的增加,罗布麻茎干重、叶干重、株高、茎粗、主叶对数和侧枝数均有有不同程度的上升;Fv/Fm、Fv/Fo、Ψo、φEo、PIABS、均随着施硒浓度的增加而增加;V_K、V_J、V_I均随着施硒浓度的增加而逐渐下降,S_m逐渐上升;说明施硒促进了罗布麻叶PSII的活性,提高了PSII反应中心的开放程度,增大其光能利用率。但随着供应浓度的进一步提高,各项生长及荧光指标有所降低,因此过量的硒供应对于罗布麻生长不利,而且有益与有害之间的范围很小,具体罗布麻栽培中要严格控制硒用量在1～3 mg·kg^-1范围内。搜索 #SrsZzqBAngjSTips { Z-INDEX: 999999999; POSITION: absolute; WIDTH: 56px; HEIGHT: 24px; LEFT: 1342177.27em } #SrsZzqBAngjSTips A { POSITION: relative; LINE-HEIGHT: 24px; MARGIN: -32px 0px 0px; PADDING-LEFT: 23px; WIDTH: auto; DISPLAY: block; BACKGROUND: url(http://mat1.gtimg.com/www/sogou/sogou_tips_v1.png) no-repeat 0px 0px; HEIGHT: 24px; COLOR: #000; FONT-SIZE: 12px; TEXT-DECORATION: none } #SrsZzqBAngjSTips A:hover { BACKGROUND-POSITION: 0px -34px; COLOR: #45a1ea }     

路域植被叶绿素多光谱遥感定量反演研究

叶绿素是植被光合作用的主要物质,准确估算叶绿素含量对植被生长健康状况和生态环境研究具有重要意义。本文利用辐射传输机制的PRO4SAIL模型模拟植被冠层光谱,以TM影像为数据源,分析物理模型模拟反射率和遥感影像反射率与叶绿素含量之间的相关性,研究利用多光谱信息定量反演路域植被叶绿素含量的可行性。研究结果表明,植被光谱反射率与叶绿素含量之间有较强的相关性;利用PRO4SAIL模型模拟的冠层反射率反演叶绿素含量具有一定可行性。该研究成果为大面积路域植被冠层叶绿素含量遥感监测提供理论依据与参考。     

Phytoplankton and chlorophyll a relationships with ENSO in Prydz Bay,East Antarctica

The historical data of phytoplankton and chlorophyll a(Chl a)(1990–2002)obtained during the Chinese National Antarctic Research Expedition(CHINARE)in the Prydz Bay have been integrated.The results showed that the temperature,salinity,nutrients,and oxygen of seawater changed when El Nino/La Nina occurred.The variation of biological communities reflected the response of ecosystem to environmental changes.During El Ni?o period,Chl a concentration and phytoplankton community structure changed significantly,and the relative proportion of diatoms increased while dinoflagellates decreased.During La Ni?a period,the proportion of diatoms decreased,but the golden-brown algae and blue-green algae increased significantly.The variation of phytoplankton population directly affected the biodiversity of the bay,which were also quite sensitive to the marine environment changes.Meanwhile,the satellite remote sensing data of 2002–2011(December–March)have been used to study the temporal connection change of Chl a and phytoplankton in the Prydz Bay.We found that there were significant differences in the monthly variation characteristics of satellite remote sensing Chl a and sea surface temperature(SST),which had some links with sea ice melting and El Ni?o/La Ni?a events.We found that the start time of bloom advanced,lagged or synchronized with the changes of the SST,and we also found the occurrence time of phytoplankton bloom corresponded with the sea ice melting inner bay.To some extent,this study will help us understand the relationships between ENSO events and the phytoplankton bloom in the Southern Ocean.     

某污染场地土壤苯并(a)芘含量的三维估值及不确定性分析

污染场地修复前的准确评估是开展场地修复行动的基础和前提。建立了一套评估污染场地中污染土方量的三维插值方法,采用该方法模拟了某污染场地土壤苯并(a)芘(BaP)含量的空间分布并分析其不确定性。结果表明：场地地下环境中BaP含量数据服从对数正态分布,土壤中污染严重区域分别位于研究区的西南部和北部。通过普通克里格插值得到的BaP浓度超过0.4 mg·kg^-1的污染羽体积为14134 m³,对应的累积概率为0.585。依据给定变差范围值计算,得出现有收集数据对整个场地的描述程度为65%。基于该三维插值方法能准确地反映场地污染物空间分布特征,其不确定性分析可为补充采样布点及精准评估提供参考。     

两种用于作物冠层叶绿素含量提取的改进光谱指数

在深入探讨目前广泛使用的提取叶绿素含量的植被指数的光谱响应机制基础上,利用PROSPECT+SAIL模型模拟的作物冠层反射率样本数据对比分析了这些植被指数对叶绿素含量变化的敏感性差异,包括PSSRa、PSSRb、PSNDa、PSNDb、NPCI、PRI、MCARI和TVI等.结果表明,上述植被指数或对土壤背景变化敏感,或受高值LAI影响趋于饱和,对作物叶绿素含量反演效果均不理想.提出了4种基于TVI和MCARI的改进植被指数MTVI1、MTVI2、MCARI1和MCARI2,揭示了它们对土壤背景和LAI不敏感,对叶绿素含量变化更为敏感的光谱机制,并根据实验数据对其进行验证.实验表明,改进的植被指数MTVI2和MCARI2是作物冠层叶绿素含量较好的预测器,可据此建立作物冠层叶绿素含量反演模型.     

两种北极微型浮游植物的荧光差异性分析

为了利用荧光技术对北极浮游植物的生理生态信息进行系统研究, 本文以实验室培养条件下的两种北冰洋微型浮游植物——柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)和海链藻(Thalassiosira sp.)为研究对象, 先采用流式细胞术(Flow Cytometry, FCM)和全荧光光谱法对其活体中色素的静态荧光进行测量, 后利用脉冲调制方法(Pulsed Amplitude Modulation, PAM)对其叶绿素动态荧光信息进行测定, 对两种浮游植物的三类荧光信息进行综合比较分析, 结果表明: 柔弱伪菱形藻的丰度、基础荧光(F0)、光合系统Ⅱ(PSⅡ)光化学的有效量子产量(ΦPSⅡ)及光合电子传递效率(ETR)分别为22×105cell/mL、844、0.247和42.8, 皆高于海链藻的相应值(8×105cell/mL、464、0.185及33.0); 静态荧光和基础荧光分析表明柔弱伪菱形藻细胞内叶绿素a (chl a)含量较高; 海链藻细胞内则具有较高含量的类胡萝卜素, 其对光保护机制依赖性较强。本文初步展示了三类荧光分析法在极地微型浮游植物生理生态研究方面的联合应用。     

茅尾海夏季海水与表层沉积物叶绿素a空间分布研究

根据2011年6月茅尾海生态环境调查资料,对该海域海水和表层沉积物中叶绿素a的空间分布进行了分析。结果表明,海水叶绿素a变化范围1.384~4.060 mg/m3,平均值为2.143 mg/m3,表层沉积物叶绿素a范围为0.006~0.740 mg/kg(湿重),均值为0.124 mg/kg;海水与表层沉积物叶绿素a均呈现自河口向南逐渐降低的空间分布特征。单位面积表层沉积物叶绿素a平均含量为上方水柱叶绿素a平均含量的129.44%,沉积物对该海域初级生产力有显著的潜在贡献。相关分析表明,海水和沉积物叶绿素a均与无机氮及底栖动物栖息密度呈显著或极显著的正相关关系(P0.05或P0.01)。