光照强度和营养盐对海带幼苗释放溶解有机碳的影响

为了探究光照与营养盐对海带(Saccharina japonica)幼苗释放溶解有机碳(DOC)的影响,测定了不同光强[0、83、165和250 μmol photons/(m2·s)]和不同营养条件下(氮加富、磷加富、氮磷加富和自然海水)海带幼苗DOC的释放速率。结果显示,自然海水条件下,海带幼苗DOC释放速率与光照呈正相关性(P<0.05),光照250 μmol photons/(m2·s)时达到最高,为(24.31±5.84) μmol/(g·h),约为黑暗条件的4倍左右。单一氮加富、磷加富对海带幼苗释放DOC无显著影响,其释放速率分别为(23.04±4.23)和(18.18±4.59) μmol/(g·h)。氮磷共同加富显著提升了海带幼苗DOC释放速率,其释放速率为(37.15±6.77) μmol/(g·h),约为自然海水条件下的3倍。海带幼苗释放DOC很可能同时受“溢出”与“扩散”两种调节机制影响。在寡营养条件下,“溢出”机制占主导,表现为与光照正相关,释放物质相对分子量较高;在富营养条件下,“扩散”机制占主导,表现为受氮、磷营养盐整体水平调节,释放物质相对分子量较低。     

夏季桑沟湾养殖水域有机碳的平面分布特征及其来源分析

根据2012年8月对桑沟湾养殖海域18个站位取得的溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)和叶绿素a(Chl-a)数据,基于不同区域的养殖特点,分析了DOC和POC的平面分布特征,并对POC的来源进行了初步探讨。结果表明,整个调查海域表层DOC的浓度范围为1.70～2.82mg/L,平均值为2.03mg/L,大致呈自西向东递减的趋势。表层POC的浓度范围为0.04～1.33mg/L,平均值为0.55mg/L,大致呈自南向北逐渐递增的趋势。网箱养殖区表层DOC和POC含量最高,其次为桑沟湾近岸海域,而海带养殖区最低,这表明有机碳的含量与养殖品种和模式有直接的关系。根据POC/Chl-a比值对POC来源进行初步分析,表明贝类养殖区、海带养殖区、贝藻混养区、桑沟湾近岸海域以及外海对照点的POC主要来自活的浮游植物,而网箱养殖区存在降解的有机物质。     

三种主养草鱼池塘沉积物-水界面碳通量的研究

为了探讨环境因子和底栖配养生物对碳通量的影响,采用实验室培养方法,测定并比较了不同混养模式下沉积物-水界面各形态碳的通量,监测了8月沉积物-水界面上覆水中各形态碳含量的昼夜变化。3种主养草鱼池塘的养殖模式为草鱼、鲢和鳙混养(GSB),草鱼、鲢、鳙和凡纳滨对虾混养(GSBL),草鱼、鲢、鳙和鲤混养(GSBC)。主要实验结果如下:(1)在养殖周期内,3种混养模式沉积物-水界面可溶性无机碳(DIC)通量范围为0.65~16.90 mg/(m²·d),可溶性有机碳(DOC)通量范围为0.16~13.49 mg/(m²·d),颗粒性有机碳(POC)通量范围为-2.29~3.32 mg/(m²·d);GSB和GSBC模式各形态碳通量均以8月最高,GSBL模式则以7月最高。(2)在养殖周期内,3种混养模式沉积物对DIC和DOC均表现为释放,而对POC在4-6月以吸收为主,其余时间表现为释放。(3)在养殖的中后期,3种混养模式的DIC、DOC和POC通量存在一定差异。其中,GSBL和GSBC模式中各形态碳通量值显著高于GSB模式(P<0.05)。(4)8月上覆水中DIC和DOC的含量在4:00达到最大值,POC含量则表现为GSBL模式在4:00达到最大值,12:00达到最小值,而GSBC模式在4:00达到最小值,12:00达到最大值。(5)各形态碳通量的变化与上覆水中的DO、pH呈显著负相关关系,而与水温呈显著正相关关系。     

浙江乐清湾海域冬季颗粒有机碳的分布特征及影响因素

依据2014年2月浙江乐清湾海域调查的资料,研究了浙江乐清湾海域颗粒有机碳(POC)的分布特征及其与主要环境因子的相关性分析。结果表明,表层POC的质量浓度范围为0.1 596~3.4 117 mg/L,平均质量浓度为(0.9 540±0.7 012)mg/L;底层POC的质量浓度范围为0.759~6.2 107 mg/L,平均质量浓度为(2.1 556±1.4 668)mg/L。相关性分析表明,POC与化学需氧量极显著正相关,与硝酸盐氮极显著负相关,与亚硝酸盐氮显著负相关。     

巨藻幼苗光合、呼吸作用的初步研究

为了研究巨藻幼苗发育及生理生态适应性规律,以巨藻配子体为材料,研究光照周期(10 L∶14 D、12 L∶12 D、14 L∶10 D、16 L∶8 D)对配子体采苗的影响;以光照强度、温度、营养盐浓度3种环境因子设置单因素实验,研究其对巨藻幼苗(0.5~1 cm)的表观光合速率(Pn)、暗呼吸速率(Rd)及相对生长速率(relative growth rate,RGR)的影响,并进行上述3因素对RGR的正交实验。结果显示:(1)10 d后显微观察发现,长光照周期(14 L∶10 D、16 L∶8 D)下采苗效果较好,配子体大量发育为孢子体。(2)光强为70μmol/(m2·s)、温度为13℃和氮营养盐浓度为2 mg/L(N/P=10∶1,下同)的条件下幼苗的RGR较大,表观光合速率较强。90μmol/(m2·s)光强组的幼苗生长受到抑制,其RGR显著小于其他实验组。10℃组的RGR显著小于13℃(P0.05)。氮营养盐浓度上升到8 mg/L,RGR显著降低。(3)随着营养盐浓度的增加,幼苗的表观光合速率、暗呼吸速率整体呈现上升趋势,0.2 mg/L组的Pn显著小于6 mg/L、8 mg/L组,且Rd与其他组差异性显著(P0.05)。(4)相同光强下,温度升高,Pn随之降低,在40~80μmol/(m2·s),10℃、13℃组与16℃、19℃组的Pn差异性显著。经正交实验验证,适宜巨藻幼苗培养条件为光照强度40~70μmol/(m2·s)、温度13℃、氮营养盐浓度2 mg/L。     

光照对纤细裸藻生长及光合色素含量影响的研究

为探讨光照对纤细裸藻的生长以及光合色素含量的影响,将纤细裸藻分别置于不同光照度(0、1500、3000、4500、6000 lx)、光照周期(16L∶8D、14L∶10D、12L∶12D、10L∶14D、8L∶16D)、光质(绿光495~530 nm、蓝光450~480 nm、红光615~650 nm、白光450~465 nm、黄光580~595 nm)条件下于恒温光照培养箱中静置培养,进行细胞密度以及色素含量的测定。试验结果显示,光照度、光照周期和光质对纤细裸藻生长及光合色素质量浓度有显著影响( P <0.05)。光照度1500、3000、4500 lx对纤细裸藻的生长均有积极作用,其中3000 lx光照度作用最为显著,细胞生长状态良好,光合色素质量浓度也高于1500、4500 lx;光照周期16L∶8D、14L∶10D和12L∶12D对纤细裸藻的生长有促进作用,其中14L∶10D组生长状况和光合色素质量浓度均优于其他处理组,8L∶16D组使纤细裸藻的生长受到抑制,其色素质量浓度也显著低于其他处理组( P <0.05);蓝光与白光组对纤细裸藻生长有显著促进作用( P <0.05),蓝光条件下色素质量浓度达到最高,更利于光合色素的积累。试验结果表明,适宜纤细裸藻生长及光合色素积累的光照条件为:光照度3000 lx,光照周期14L∶10D,蓝光培养。     

不同浓度硫酸新霉素对生物絮团氨氮转化速率及抗生素抗性基因的影响

为探究不同浓度硫酸新霉素对于生物絮团处理氨氮及抗生素抗性基因的影响,本实验对生物絮团水质及絮团指标、水体中抗生素含量和生物絮团中6种抗生素抗性基因的含量进行了检测。结果显示：在氨氮转化的速率上,初次加药连续监测显示未添加组(A组)、0.5 mg/L硫酸新霉素组(B组)、1 mg/L硫酸新霉素组(C组)和3 mg/L硫酸新霉素组(D组)的氨氮去除速率分别为(3.88±0.02) mg TAN/(g TSS·h)、(2.22±0.03) mg TAN/(g TSS·h)、(2.17±0.04) mg TAN/(g TSS·h)和(1.72±0.02) mg TAN/(g TSS·h),氨氮去除速率A组>B组>C组>D组。而间隔一个休药期(500℃·d)的第二次加药连续监测显示4个组的氨氮去除速率分别为(2.99±0.08) mg TAN/(g TSS·h)、(2.98±0.03) mg TAN/(g TSS·h)、(2.97±0.08) mg TAN/(g TSS·h)和(5.10±0.03) mg TAN/(g TSS·h),氨氮去除速率D组>A组>B组&g...     

金潮原因种铜藻外源无机碳利用特征初步研究

为揭示铜藻(Sargassum horneri)对无机碳利用的基本特性及铜藻在漂浮过程中生物量迅速累积并最终发展为金潮的生理生态学机理,以我国近海金潮原因种铜藻为研究对象,在不同pH (6.5、8.0和9.5)条件下研究了添加TRIS缓冲剂、碳酸酐酶抑制剂(AZ、EZ)和阴离子交换蛋白抑制剂(DIDS)后藻体的固碳速率、光合作用-无机碳响应曲线(P-C曲线)及pH漂移曲线。结果显示,TRIS缓冲剂对铜藻的固碳速率无显著影响(P>0.05),而3种抑制剂均显著(P<0. 05)抑制铜藻的固碳速率且抑制效率从大至小依次为DIDS> EZ>AZ。藻体的固碳速率随着外源无机碳浓度的增加而增加,并渐趋饱和。此外,藻体的最大固碳速率(V_max)随着pH的升高而降低,而半饱和常数(K_0.5)则随着pH的升高而升高,藻体的pH补偿点为9.0左右。结果表明,铜藻既可以利用海水中的CO_2也可以利用HCO_3^-进行光合作用;并且铜藻对HCO_3^-的吸收存在通过阴离子交换蛋白直接转运吸收和利用碳酸酐酶将HCO_3^-转化为CO_2后再吸收两种方式。对HCO_3^-的高效吸收利用能力可能是铜藻保证维持较高光合作用、快速积累生物量并最终演变为金潮的重要因素之一。     

水流和光照条件对舌状蜈蚣藻Grateloupia livida (Harv)Yamad果孢子萌发生长的影响

在不同水流和不同光照条件下,分别对舌状蜈蚣藻Grateloupia livida (Harv)Yamad果孢子萌发情况展开研究,以期为其苗种生产奠定基础。舌状蜈蚣藻果孢子在附着1 d、15 d后,置于不同水流速度(0、1、1.5、4、7、10、14 cm/s;1.5 cm/s流速由充气控制,其他流速由流水装置控制)培养20 d;舌状蜈蚣藻果孢子附着1 d后,在不同光照周期(6L∶18D、8L∶16D、10L∶14D、12L∶12D、14L∶10D、16L∶8D)和不同光照强度(35、85、135 µmol photons/m2·s)交叉条件下培养70 d。结果显示,附着1 d的果孢子萌发体在静止条件下的萌发生长明显优于其他水流速度下的(P<0.05);附着15 d的果孢子萌发体在1.5 cm/s流速下的萌发生长最好(P<0.05),在静止条件下的萌发生长明显慢于其他流速下的各组(P<0.05)。光照周期和光照强度对果孢子萌发生长的影响显著(P<0.05),这二者对盘状体和孢苗生长的影响具有交互作用(P<0.05),对盘状体萌发出直立体的影响没有交互作用(P>0.05)。光照时间为8–10 h,盘状体萌发直立体的百分率以及孢苗的高度明显高于其他光照时间下的各组。光照强度为35 µmol photons/m2·s时,盘状体萌发直立体的百分率以及孢苗的高度明显比其他光照强度下的高。研究表明,在舌状蜈蚣藻育苗生产中,可采取孢子刚附着时静水培养,附苗后15 d充气培养,并控制光照时间为8–10 h和光照强度为35 µmol photons/ m2·s。     

光周期对雨生红球藻生物量、虾青素累积和抗氧化能力的影响

研究了不同光周期条件(0L∶24D、4L∶20D、8L∶16D、12L∶12D、16L∶8D、20L∶4D、24L∶0D)对雨生红球藻生物量(细胞密度和单位体积干质量)、虾青素含量(单位干质量虾青素含量和单个细胞虾青素含量)、丙二醛含量和总抗氧化能力的影响。生物量的测定采用显微细胞计数法和直接称质量法,虾青素含量、丙二醛含量和总抗氧化能力的测定采用分光光度法。试验结果表明,雨生红球藻生物量和丙二醛含量随光照时间的延长先升后降,虾青素含量和总抗氧化能力则随光照时间的延长逐渐升高;雨生红球藻生物量和丙二醛含量均在16L∶8D光周期条件下达到最大值,且显著高于连续黑暗和连续光照条件下的生物量和丙二醛含量(P0.05);雨生红球藻虾青素含量和总抗氧化能力在连续光照条件下最高,且均显著高于每日光照时间小于20h条件下的虾青素含量和总抗氧化能力(P0.05);在20L∶4D和连续光照条件下的雨生红球藻生物量、单个细胞虾青素含量和丙二醛含量无显著差异(P0.05),但这两种条件下的单位干质量虾青素含量和总抗氧化能力差异显著(P0.05);在连续黑暗条件下,雨生红球藻生物量、虾青素含量、丙二醛含量和总抗氧化能力均最低。本研究结果为雨生红球藻的大规模培养和虾青素的规模化生产和应用提供了理论基础。     

上海地区池塘沉积物中氮、磷、有机碳及重金属风险评价

为综合评估上海地区池塘沉积物环境质量状况,2016-2019年对上海地区36个养殖场池塘采集沉积物样品360个,检测和分析沉积物中总氮（TN）、总磷（TP）、总有机碳（TOC）及重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg和As含量。研究结果表明,池塘0~10 cm层和10~20 cm层沉积物中TN、TP、TOC及各重金属均值分布无显著差异（P>0.05）,0~20 cm层沉积物（干重）中TN、TP和TOC平均含量分别为（873.37±352.45）mg/kg、（685.66±199.66）mg/kg和（6.62±3.05）mg/g,三者相关性显著。综合污染指数法和有机指数法评价结果表明,池塘沉积物中氮和有机物质的累积量较低,磷累积量相对较高,均低于其他地区高产池塘。池塘沉积物中Cr、Cd、Cu和Hg样品超标率分别为6.42%、3.21%、4.13%和1.38%,Zn、Pb和As无超标现象。地质累积指数、潜在生态危害指数法和一致性沉积物质量基准评价结果表明,上海地区池塘沉积物中重金属整体上处于清洁等级、低潜在生态危害状态,预测不会引发生物毒性效应。     

A study of organic carbon,nitrogen and phosphorus budget in jellyfish–shellfish–fish–prawn polyculture ponds

A budget describing the flow of organic carbon (OC), nitrogen (N) and phosphorus (P) through two polyculture ponds (jellyfish–shellfish–fish–prawn) was constructed. The total input of OC was 3107 kg ha^?1 in pond 1 and 3358 kg ha^?1 in pond 2, while total output was 1759 kg ha^?1 in pond 1 and 1325 kg ha^?1 in pond 2. In pond 1, the total input of N was 364 kg ha^?1 and output was 359 kg ha^?1, whereas, in pond 2, the total input of N was 439 kg ha^?1 and total output was 331 kg ha^?1. The total input of P was 75 kg ha^?1 in pond 1 and 66 kg ha^?1 in pond 2, while total outputs for pond 1 and pond 2 were 74 and 65 kg ha^?1 respectively. Primary production from phytoplankton contributed the largest proportion of total OC (49–56%), while feed contributed the largest proportion of N (78–81%) and P (79–80%). Animals harvested from the aquaculture ponds accounted for the largest proportion of N (50–73%) and P (49–52%), and respiration accounted for the largest proportion of OC (43–61%) output from the system. The OC, N and P use efficiency of harvested animals was 30.30%, 70.19% and 50.14% in pond 1, respectively, and 21.03%, 46.95% and 46.47% in pond 2 respectively. In terms of nutrient use, the filter‐feeding bivalve, Sinonovacula constricta, was the most efficient species within the polyculture system.     

流沙湾表层沉积物中碳、氮、磷的分布特征和污染评价

2012年5月至2013年1月,每季度在流沙湾内湾养殖区、外湾养殖区和外湾非养殖区采集沉积物和水质样品,测定沉积物的总有机碳（TOC）、总氮（TN）和总磷（TP）质量分数,以及底层水溶解氧（DO）和水温（T）,结合水动力分析,研究其表层沉积物中富营养物质碳（ C）、氮（N）、磷（P）的分布特征和受污染程度。结果表明,流沙湾的物理地形决定了湾内流场水流缓慢、内外湾之间水交换过程缓慢的固有特征。底层水 DO 自春季开始逐步升高,冬季达到最大值。内湾养殖区的底层水 DO 均值低于外湾。表层沉积物 TOC 和 TP 质量分数没有明显的季节差异,但 TN 质量分数在春、夏季明显高于秋、冬季。养殖区的 TOC、TN 质量分数均显著高于非养殖区,且以内湾养殖区最高,其 TP 空间差异不显著。流沙湾表层沉积物 TOC 年平均有机碳污染指数为1.29,TN污染指数达2.98,而 TP 磷污染指数仅为0.92,表明该海域已受到中等水平的氮污染和低水平的有机碳污染,且现有养殖格局加速了养殖区的富营养物质沉积。     

对虾养殖池沉积环境中TOC_TP_TN和pH及质量评价模型

１９９５年冬季,研究了青岛地区即墨市丰城、王村、城阳区上马、流亭等乡镇的对虾养殖区８０个虾池沉积物中有机碳（ＴＯＣ）、总氮（ＴＮ）、总磷（ＴＰ）和ｐＨ与池龄的关系。结果表明,沉积物中ＴＯＣ随年代而积累,除即墨丰城泥沙质虾池外,与池龄成正线性相关,相关系数（γ）为０．７４２２￣０．８３３０（Ｐ＜０．０５）;沉积物中ＴＮ亦随年代而积累,所有调查区沉积物中ＴＮ与池龄成正线性相关,相关系数（γ）为０．４６０３￣０．８５７４（Ｐ＜０．０５）;沉积物中ＴＰ随年代而降低,与池龄成负线性相关,城阳流亭养殖区的相关系统（γ）为０．４２６１（０．１＞Ｐ＞０．０５）,其它养殖区（γ）为０．４９５６￣０．９０６０（Ｐ＜０．０５）。沉积物的ｐＨ与池龄的关系无规律可循。提出了虾池底质环境质量的评价模型。     

东山湾水体和沉积物中有机碳的春夏季分布特征

为了解东山湾水体和沉积物中有机碳的分布特征、影响因子及其污染状况,研究分析了TOC的含量分布特征,并讨论了TOC与叶绿素a、盐度、化学需氧量、重金属及粒度等环境因子之间的关系.结果表明,东山湾水体中TOC的浓度范围为1.24～2.33 mg·L-1,平均值为1.78 mg·L-1.其浓度的分布特征呈湾内高于湾外的格局;春季东山湾水体中TOC浓度高于夏季;表底层水体中TOC浓度变化不明显.沉积物中有机碳含量的变化范围为0.02％ ～0.78％.其含量的分布趋势呈现湾中部高湾口低的格局.东山湾水体中有机碳与叶绿素a及COD值之间呈显著正相关关系,与盐度值之间呈负相关关系.沉积物中有机碳与粘土及重金属（Hg、Cu、Zn和Cr）含量之间呈显著正相关关系.     

杭州西湖表层沉积物中水溶性有机碳含量的时空分布特征

为了解西湖不同湖区表层沉积物中水溶性有机碳（WSOC）含量及动态变化规律,分别对西湖西进区域及大湖区域表层沉积物中的WSOC含量进行了调查。结果表明,西湖表层沉积物WSOC平均含量是387.1mg/kg,西湖不同湖区的表层沉积物中WSOC含量均呈现显著性的季节性动态变化,其中秋季含量显著低于另外三个季节,同一季节不同湖区的表层沉积物中WSOC含量不同。西湖西进区域茅家埠、乌龟潭和浴鹄湾沉水植物恢复区表层沉积物中WSOC含量均高于沉水植物匮乏区,但差异并不显著,可能是由于水流和人工作用使得恢复区与匮乏区没有严格的界限。然而开展沉水植被恢复措施的西湖西进区域却显著低于没有恢复的大湖区域,表明沉水植被恢复可以降低湖泊沉积物中WSOC含量,减少内源等污染物来源。     

桑沟湾养殖海域悬浮颗粒态有机碳的分布与特征

根据1993年11月至1994年10月间9个航次的调查结果,讨论了桑沟湾养殖海域POC的分布与特征。结果表明,受海水养殖生产及风搅动等因素的影响,该湾的POC有显著的平面分布和季节变化。但其POC的垂直分布无显著性差异;该湾的POC与Chl-a之间呈正相关关系;与其它海域的估算结果相符,POC与POCB比值的较高值出现在有利于浮游植物生长的季节,反之,因温度降低或营养物质缺乏使浮游植物生长受限时,该比值降至最低点。该湾单位水柱下真光层中POC的τ值为29d。     

虾池溶解有机碳动态分析

在实验室条件下,通过对虾养殖和混养海湾扇贝两组实验,对池水溶解有机碳及其动态特征作了初步分析,结果表明：溶解有机碳（ＤＯＣ）在对虾饲喂前期呈几何对数增长,其中混养池（ｅｘ－１）的增长曲线呈阶段性增长态势;单养池（ｅｘ－２）则表现为急速增长。有机物溶解速率呈指数衰减趋势,经回归拟合得速率方程为Ⅰ－ＲＡ１＝－ｌｎ（ＣＡｔ／ＣＡ０）＝０９９１７－００１００１７ｔ２;Ⅱ－ＲＡ２＝－ｌｎ（ＣＡｔ／ＣＡ０）＝１４１５－００１４２９ｔ２。     

Effects of lining and drying on the chemical composition of sediments and influence of organic carbon on carp growth in aquaculture ponds

Chemical characteristics and P‐fractionation of sediments from the Deroua fish culture farm (Beni Mellal, Morocco) were analysed in 1998 and 1999. The high concentrations of organic N and organic C in the sediments reflect the high productivity of phytoplankton in the lined ponds. Despite the fact that these ponds were not frequently fertilized, inorganic P was more important in the sediments. The P released from CaCO₃≈P was the principal source of P for phytoplankton. The mineralization rate of organic C during the drying period was about 87 µg g^?1 day^?1 in the sediments. The mineralization rate of organic N seems to be less, compared with organic C. The experimental results indicate that the C:N ratio and texture of sediments could explain the immobilization of organic N. All forms of P remained almost unchanged after the drying period except for Fe(OOH)≈P. The ferric (oxy) hydroxides protect NaOH_ext‐P from the bacterial lyses and stabilize therefore their concentration. The inorganic P represented about 88% of Total P in the sediments and may influence the mineralization rate of organic P. The growth of silver carp were reduced in presence of high concentrations of organic C in sediments (> 30 mg/g). Compounds toxic to fish such as Fe²⁺, Mn²⁺, H₂S and CH₄ were then released in the water column.     

栉孔扇贝对春季桑沟湾颗粒有机物的摄食压力

由于养殖密度和产量较高，滤食性扇贝的养殖活动对海洋碳循环的影响引起人们的关注。不仅收获贝类能够从海域中移出大量的颗粒有机碳（particle organic carbon,POC），而且，在贝类养殖过程中（滤食、呼吸、排粪等生理活动）也对养殖海区的POC产生较大的影响。目前，国内、外学者就贻贝养殖的碳氮通量、虾夷扇贝的碳收支情况、生物沉降及其对底栖生物群落的影响、养殖贝类对浮游植物和悬浮颗粒物的摄食等方面进行了广泛的研究。但是，养殖栉孔扇贝对我国主要养殖海区桑沟湾POC的摄食压力未见报道。