温度对几种大型海藻硝氮吸收及其生长的影响

以大型红藻真江蓠Gracilaria asiatica、脆江蓠Gracilaria chouae、蜈蚣藻Grateloupia filicina大型褐藻鼠尾藻Sargassum thunbergii、海黍子Sargassum pallidum为实验材料,研究了在10～25℃不同温度下这几种海藻对硝氮(NO3-N)的吸收和生长情况。结果表明,几种大型海藻对水体中NO3-N的吸收效果明显,其中真江蓠和脆江蓠的吸收速率15℃时最高,为0.507±0.136和0.448±0.095μmol/g·h,蜈蚣藻和鼠尾藻在20℃时最高,为0.614±0.033和0.289±0.019μmol/g·h,海黍子在25℃时吸收速率最高,为0.748±0.015μmol/g·h。结合去除效率常数来看,海黍子对NO3-N有更好的去除效果。温度变化对大型海藻的生长具有显著的影响,在20℃下大部分海藻相对生长速率达到最高,其中以脆江蓠最高,达到4.79%±0.45%/d。     

真江蓠对氨氮去除效率与吸收动力学研究

以真江蓠(Gracilaria asiatica)为实验材料,在实验室水平上测定了真江蓠培养密度对NH4-N去除效率和吸收速率的影响,比较了真江蓠在氮半饥饿和氮饱和状态下的氨氮吸收动力学特征以及不同起始浓度NH4-N对其吸收速率的影响.结果表明:真江蓠密度为2～24 g·L-1时,5 h内随着藻体密度增大和实验时间延长,真江蓠去氨氮能力也增强.当藻体密度为24g·L-1时,真江蓠在5 h内去除氨氮效率最高,达到99.77%.各种藻体密度在起始阶段保持较高吸收速率(30～41 μmol·g-1·h-1),随后藻体密度与吸收速率呈反比关系,其最低藻体密度组(2 g·L-1)在3 h和5 h吸收速率最大,分别为28.33 μmol·g-1·h-1和18.85μmol·g-1·h-1.在起始浓度梯度实验中,氮半饥饿和氮饱和真江蓠吸收氨氮的最大吸收速率和半饱和常数在1 h均达到最高值,分别为116.47、159.40μmol·g-1·h-1和439.70、913.61 μmol·g-1·h-1.之后随着培养时间的延长而降低.氮半饥饿和氮饱和真江蓠对NH4-N的吸收差别不显著;当氨氮浓度为300～500μmol·L-1时,氮半饥饿的真江蓠在起始1 h内有一个快速吸收阶段(40.7～102.1μmol·g-1·h-1),吸收速率与NH4-N浓度几乎成正比,此时不符合米氏动力学饱和方程,而在低N浓度下(100～200μmol·L-1),藻体对NH4-N的吸收则没有出现这种现象;随着培养时间延长,直到NH4-N浓度达到一定限度时,吸收速率可达到一极大值而符合米氏动力学饱和方程.该研究结果为大规模栽培真江蓠净化水体和生态修复提供了理论依据.     

大型海藻对氮磷吸收能力的初步研究

实验选取了经济价值较高、生态特征较为明显且研究较为深入的三种大型海藻:海带(Laminaria japonica Aresch)、鼠尾藻(Sargassum thunbergii)和龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)作为实验材料,在模拟自然环境条件(14℃、1500lx)和适宜的氮、磷浓度(50μmol/L、5μmol/L)下,研究其在72h内对氮、磷的吸收能力。实验数据测得,海带、鼠尾藻和龙须菜对氨氮吸收速率分别为0.397μmol/g·h、0.317μmol/g·h和0.300μmol/g·h,吸收效率为66.3%、53.6%和51.2%;对磷的吸收速率分别为0.036μmol/g·h、0.030μmol/g·h和0.033μmol/g·h,吸收效率为65.2%、55.7%和58.8%。结果表明,三种海藻对氮、磷均有明显的吸收效果,吸收能力顺序为:海带>龙须菜>鼠尾藻。     

碳源和氮源加富对脆江蓠生长及生化组分的影响

在实验室条件下研究了碳源(添加CO2)和氮源(添加Na NO3)加富对大型海藻脆江蓠(Gracilaria chouae)生长及其生化组成的影响。设置碳源加富(800μL/L CO2)和对照(400μL/L CO2)2个碳源处理组,氮源加富(100μmol/L、300μmol/L和500μmol/L 3NO?-N)和对照(10μmol/L3NO?-N)4个氮源处理组,每个处理3个重复。实验共进行10 d,测定不同处理组藻体的生长及可溶性总糖(SS)、可溶性蛋白质(SP)、藻红蛋白(PE)、叶绿素a(Chla)、总碳(TC)和总氮(TN)含量的变化。结果表明,碳源和氮源加富都会促进脆江蓠的生长,在800μL/L CO2和100μmol/L 3NO?-N处理组,脆江蓠的瞬时生长率(SGR)最大(11.70%/d);高浓度CO2会降低藻体SP、PE和Chla的含量,但提高了SS的含量;随着硝态氮浓度的增大,PE和SP含量逐渐增加,而SS含量逐渐降低,Chla含量没有明显变化。藻体的TN含量随着硝态氮浓度的增加而逐渐提高,而TC和C/N比值则呈现逐渐降低的趋势,并且藻体的TN和TC含量呈现出显著的负相关关系(P0.05)。本实验证实添加碳、氮会引起脆江蓠生长和生化组成的变化,但其能耐受较高的CO2浓度和氮浓度。     

光照对脆江蓠生长及光合色素含量的影响

将福建宁德海区人工养殖的脆江蓠分别于40、80、120、160、200μmol/m2.s光照下进行培养。测定其相对生长速率、干重、光合色素含量、光合作用速率等指标,并绘制光合作用曲线,计算其光饱和点和光补偿点。结果表明,在低光照(40μmol/m2.s)下,脆江蓠呈现负生长,但光合色素含量较高;短期(7d)内,80～120μmol/m2.s的光照强度适宜脆江蓠生长,相对生长速率显著高于其他光强,光合色素含量也显著高于高光强各组;经长期(14～28d)培养,高光强(160～200μmol/m2.s)下的脆江蓠相对生长速率和光合色素含量逐渐升高,随光照增强,藻体干重不断增大,在200μmol/m2.s下干重达到最大;20℃时,脆江蓠呼吸作用速率为0.07±0.03μmolO2/g.min,最大光合作用速率为0.40±0.12μmolO2/g.min,光补偿点为35±15μmol/m2.s,光饱和点为200±60μmol/m2.s。     

不同营养盐水平对芋根江蓠的生长及生化组分的影响

为探讨适宜大型海藻芋根江蓠（Gracilaria blodgettii）栽培的生态条件,分别测定了在不同总无机氮浓度（48μmol·L^-1、96μmol·L^-1、144μmol·L^-1、192μmol·L^-1、240μmol·L^-1、288μmol·L^-1和336μmol·L^-1）和不同氮磷比（N/P）（1/1、5/1、10/1、50/1和100/1）的培养条件下,芋根江蓠藻体的相对生长速率（RGR）和生化组分的变化。结果表明,最适总无机氮浓度为192μmol·L^-1,最适N/P为10/1。芋根江蓠适宜在氨氯（NH4^＋-N）比例较高的海水中生长,3种无机氮最适合质量比值是m[硝氮（NO3^--N）]∶m（NH4^＋-N）∶m[亚硝氮（NO-2-N）]=1∶10∶5和m（NO3^--N）∶m（NH4^＋-N）∶m（NO-2-N）=5∶10∶1。在最适宜的营养盐因子环境条件下,芋根江蓠在生化组分（光合色素及可溶性蛋白）和抗氧化能力等方面都表现较好;而在海水总无机氮浓度过低、N/P过高以及NH4^＋-N在总无机氮中所占比例较低等条件下,都不利于藻体正常生长,会导致藻体营养不良、生长缓慢。     

水体环境因子对波吉卵囊藻亚硝酸盐氮吸收速率的影响

利用稳定同位素示踪剂,通过正交实验,研究了温度、光照度、盐度、pH、藻浓度对波吉卵囊藻(Ocystisborgei)亚硝酸盐氮吸收速率的影响。结果表明:温度、光照度、pH和藻浓度对波吉卵囊藻亚硝酸盐氮吸收率影响显著(P<0.05)。当温度25℃、光照度4 500 lx、pH 7.5、藻浓度4.5×105个/mL时,波吉卵囊藻对亚硝酸盐氮平均吸收速率分别为0.106μg N/(g.h)、0.118μg N/(g.h)、0.129μg N/(g.h)和0.129μg N/(g.h),显著高于其他组。单因素方差分析显示,此为波吉卵囊藻吸收亚硝酸盐氮的最优组合。通过对藻浓度的调控,可以提高波吉卵囊藻对水体中亚硝酸盐氮的吸收速率,改善虾池养殖环境,促进健康养殖。     

脆江蓠池塘栽培技术

研究了南方藻种脆江蓠移植北方后进行的池塘栽培试验,试验设置了5种不同的脆江蓠池塘栽培模式,重点观测了池塘水温、盐度、pH和光照强度对脆江蓠生长的影响。结果表明,池塘水温的变化和光照强度的强弱对脆江蓠生长影响明显,本试验条件下的盐度和pH变化对脆江蓠生长影响较小。试验显示,水温20～30℃、光照强度<3000lx、64h池水循环1次、池塘水深3m处底播栽培最适宜脆江蓠生长,并且栽培期间定期分苗的藻体生长速率显著高于未定期分苗的藻体。     

温度、盐度和光照强度对鼠尾藻氮、磷吸收的影响

在实验室条件下,研究了不同的温度和盐度组合,温度和光照强度组合对鼠尾藻(Sargassum thunbergii)氮、磷吸收速率的影响.结果表明,上述3个环境因子对鼠尾藻氮、磷吸收速率均有显著影响.其中,温度和盐度对鼠尾藻氮、磷吸收速率有极显著影响(P<0.01),二者交互作用也极显著(P<0.01).在盐度20、温度25℃条件下和盐度30、温度30℃条件下,鼠尾藻对氮有较高吸收速率,分别为11.26μmol/[g(dw)·h]和11.01 μmol/[g(dw)·h];在盐度40、温度15～30℃范围内对磷的吸收速率较大,达到1.5μmol/[g(dw)·h]以上.温度和光照对鼠尾藻氮、磷吸收速率均有极显著影响(P<0.01),二者交互作用极显著(P<0.01).在温度15℃和光照强度140～180μE/(m2·s)以及温度20～25℃和光照强度60～100 μE/(m2·s)条件下,鼠尾藻对氮有较高吸收速率,均在9.60 μmol/[g(dw)·h]以上;在温度25℃和光照强度60μE(m2·s)条件下,鼠尾藻对磷的吸收速率达到最大,为1.30 μmol/[g(dw)·h].本研究结果表明,鼠尾藻总体上对水体中的氮、磷均具有较高的吸收速率,且能较好地同时吸收NH4+-N和NO3--N,显示了它对海水环境中营养盐具有较强的吸收能力.     

中国江蓠人工栽培的现状与展望

江蓠是一种经济价值较高的海藻,是制造琼胶的重要原料。本文综述了我国江蓠人工栽培的现状,年产量约为4,000吨干品。其中华南沿海池塘型栽培细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitatavar.l-iui)约2,000吨,台湾省池塘型栽培该种江蓠约1,000吨,全国浅滩型栽培真江蓠(G.asiatica)、龙须菜     

温度、光强和营养史对羊栖菜无机磷吸收的影响

为了探讨温度、光照和营养史对羊栖菜（Hizikia fusiforme）无机磷吸收的影响,在不同条件下培养藻体,于第0小时、第0.5小时、第1小时、第2小时、第4小时、第6小时和第9小时分别测定培养海水中磷（P）浓度,以此来计算藻体对P的吸收速率。培养条件设置为10℃、20 ℃和30 ℃3个温度梯度;0、1 500 lx和6 500 lx 3个光强梯度;营养史通过藻体在不同营养盐浓度下培养96 h后获得,其中不同P营养史设0、5 μmol·L-1和50 μmol·L-1 3个梯度,不同氮（N）营养史设0、10 μmol·L-1和200 μmol·L-13个梯度。结果表明, 羊栖菜对P的吸收速率在20 ℃时达到最大值（0.197±0.005） μmol·（h·g）-1,在10 ℃时最小值为（0.105±0.001） μmol·（h·g）-1;随着培养光强的升高,P吸收速率逐渐递增;随着营养史中P饥饿程度的增加,P的吸收速率递增;而不同N营养史处理的藻体,无氮（0 μmol·L-1）和低氮（10 μmol·L-1）处理之间无显著差异,高氮营养史（200 μmol·L-1）的藻体具有最高的P吸收速率。     

短期高盐胁迫对脆江蓠抗氧化酶活性及光合酶活性的影响

采用实验生态学方法,研究了脆江蓠(Gracilaria chouae)相关酶活性对短期高盐胁迫的响应,旨在为提高脆江蓠规模化养殖夹苗效率提供理论依据。实验设置5个盐度梯度(40、45、50、55和60),自然海水作为对照组,研究了高盐处理0.5 h及自然海水恢复12和24 h对脆江蓠抗氧化酶和光合酶活性的影响。结果显示,高盐胁迫0.5 h后,随盐度的升高,脆江蓠的抗氧化酶中,超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐升高(P<0.05),过氧化物酶(POD)活性呈波动变化(P<0.05),过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低但差异不显著(P>0.05),丙二醛(MDA)含量随盐度升高显著升高(P<0.01),上述抗氧化酶活性均在盐度50~55时出现极值;脆江蓠光合作用关键酶Rubisco活性随盐度升高逐渐降低(P<0.01),碳酸酐酶(CA)含量随盐度增加略有增加(P<0.05)。随恢复时间的增加,脆江蓠SOD、POD和CAT活性逐渐升高(P<0.05),MDA含量显著降低(P<0.05);Rubisco活性逐渐升高(P<0.05),CA含量呈波动变化。研究表明,短期高盐胁迫显著影响脆江蓠藻体抗氧化酶和光合酶活性,藻体通过提高抗氧化酶活性以及加强对无机碳的吸收利用来应对高盐胁迫,胁迫去除后逐渐恢复至正常水平。     

不同光强处理对长茎葡萄蕨藻叶绿素荧光特性的影响

通过调制叶绿素荧光仪(MINI-PAM),对长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)在10μmol/(m~2·s)、120μmol/(m~2·s)、360μmol/(m~2·s)光强下的叶绿素荧光特性进行了研究。结果表明:随着光照强度从10μmol/(m~2·s)上升到360μmol/(m~2·s),长茎葡萄蕨藻最大光量子产量(F_v/F_m)、实际光量子产量、相对电子传递速率(rETR)、快速光曲线初始斜率均呈下降趋势;用120μmol/(m~2·s)和360μmol/(m~2·s)光强处理的样品光化学猝灭(qP)较高,而非光化学猝灭(NPQ)较低;不同光强处理4 h和8 h时,与10μmol/(m~2·s)处理组相比,120μmol/(m~2·s)处理组最大相对电子传递速率(rETR_(max))、半饱和光强(I_k)均显著上升,360μmol/(m~2·s)处理组I_k显著上升,rETR_(max)明显降低;在360μmol/(m~2·s)光强下处理12 h与处理8 h相比,样品rETR_(max)、I_k均显著降低。上述结果说明长茎葡萄蕨藻偏向适应10μmol/(m~2·s)的低光条件,在120μmol/(m~2·s)和360μmol/(m~2·s)的高光条件下能通过不同的方式提高对光强的耐受能力,但是在360μmol/(m~2·s)光强下处理12 h会引起光氧化对光合结构造成破坏。     

精养池塘水中胞外酶动态特征及与环境因子的相关性

采用荧光模拟底物法监测了精养池塘水中碱性磷酸酶(AP)、β-葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨肽酶(LAP)以及脂肪酶(LIP)活性动态变化特征,分析了胞外酶活性在不同粒径生物上的分布,并探讨了池塘水中酶活性与水质理化因子之间的相关性。结果显示:养殖周期内,草鱼池塘水中β-葡萄糖苷酶活性为0.18~1.63μmol/(L·h),亮氨酸氨肽酶活性范围为0.28~1.66μmol/(L·h),碱性磷酸酶活性为0.96~3.49μmol/(L·h),脂肪酶活性范围为1.48~2.68μmol/(L·h)。主成分分析结果表明,池塘水中胞外酶活性呈现明显的月份动态变化。4种典型胞外酶在池塘水中不同粒径生物上的酶活性分布不同。β-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨肽酶活性的主要来源是3μm粒径的浮游生物,碱性磷酸酶活性主要来源为0.22μm粒径的游离态,脂肪酶活性主要来源于0.22μm的游离态和3μm粒径浮游生物。养殖池塘水中β-葡萄糖酶活性与NH_4~+-N、TN、TP、IP、COD_(mn)、Chl.a呈极显著正相关,与DO呈极显著负相关;脂肪酶活性与DO呈极显著正相关,与pH呈极显著负相关;亮氨酸氨基肽酶活性与NH_4~+-N、NO-2-N、TN、TP、IP、COD_(mn)、Chl.a呈显著正相关,与T和pH呈显著正相关,与DO呈显著负相关。     

哲罗鲑卵子和卵腔液的生化组成与其发眼率的相关性

为了解哲罗鲑(Hucho taimen)卵子及卵腔液的生化组成及其与发眼率的关系,采用生物化学的方法对雌性哲罗鲑Ⅴ期卵子及卵腔液的酶、蛋白质﹑氨基酸﹑维生素和矿物质等组成和含量进行了测定,并且将各组份与哲罗鲑受精卵的发眼率进行了回归分析。结果表明:哲罗鲑Ⅴ期卵子中含有碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、谷草转氨酶、琥珀酸脱氢酶﹑Mg2+-ATP酶﹑磷﹑钙离子﹑铁离子﹑维生素C和维生素E。卵子中Mg2+-ATP酶活力≥8.3×10-5μmol(Pi)/(min.mg prot)、磷含量在12.97~23.0 3μmol/g(卵)之间及氨基酸含量在574.89~1195.40μmol/g(卵)之间,哲罗鲑卵的发眼率均≥80%。哲罗鲑的卵腔液中含有碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、谷草转氨酶、琥珀酸脱氢酶、磷、钙离子、铁离子、维生素C和维生素E,当谷草转氨酶酶活力≥18.14μmol/(min·L),哲罗鲑卵的发眼率≥80%。哲罗鲑Ⅴ期卵子中Mg2+-ATP酶活力、磷含量﹑氨基酸含量以及卵腔液中谷草转氨酶酶活力与其发眼率存在着显著相关性。     

CO_2浓度对细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的影响

比较了低CO_2浓度(充无CO_2空气,low CO_2,简称LC)、正常CO_2浓度(充正常空气,normal CO_2,简称NC)、高CO_2浓度(充正常空气+0.2%CO_2,high CO_2,简称HC)3种条件下细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var.liui Zhang et Xia)的特定生长率、光合色素含量、光合放氧速率和叶绿素荧光参数。结果表明:培养6 d后,与NC组相比,LC组细基江蓠繁枝变型特定生长率(SGR)、100μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率及PSII最大光量子产率(Fv/Fm)均显著降低(P0.05);类胡萝卜素含量显著增加(P0.05);而藻红素、叶绿素a含量、PSII实际光量子产率(Fv/Fo)、快速光响应曲线初始斜率(α)、最大电子传递效率(ETR_(max))及半饱和光强(I_k)均无显著差异(P0.05)。与NC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的SGR、Fv/Fm及α显著增加(P0.05),藻红素含量显著下降(P0.05),而叶绿素a、类胡萝卜素含量、600μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、Fv/Fo、α、ETR_(max)及I_k均无显著差异(P0.05)。与LC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的100μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、SGR、Fv/Fm、Fv/Fo、α均显著增加(P0.05),而藻红素、叶绿素a、类胡萝卜素含量却显著下降(P0.05),600μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、ETR_(max)、I_k无显著变化(P0.05)。对于细基江蓠繁枝变型,CO_2浓度升高降低了光合色素含量,同时提高了光系统光能转换效率,而对藻体饱和光强下净光合放氧速率的促进作用不显著。但是CO_2浓度升高却仍然可能通过降低无机碳利用的能量消耗及提高营养盐吸收利用而显著促进藻体的生长。比较不同CO_2浓度下细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的差异,有助于初步揭示其对大气CO_2浓度变化的响应特征。     

低温对两种单胞藻光合放氧和呼吸耗氧速率的影响

采用改良后的黑白瓶法测定了蛋白核小球藻和裸甲藻在低温下的光合放氧和呼吸耗氧速率。研究结果表明,低温条件下蛋白核小球藻和裸甲藻仍具有一定的光合放氧能力。在光照度为2100lx,温度为-1℃时,蛋白核小球藻和裸甲藻叶绿素a光合放氧速率分别为(30.78±2.18)μmol/(mg·h)和(11.92±0.97)μmol/(mg·h);呼吸耗氧速率分别为(2.30±1.49)μmol/(mg·h)和(2.34±0.85)μmol/(mg·h)。在-1～4℃,2种单胞藻的净光合放氧速率和呼吸耗氧速率随温度变化的曲线基本相似,均随温度升高呈指数增长,但其增长幅度随种类不同而有较大差异。