滇池控藻围隔中水生植物和浮游藻类对不同形态铁浓度的影响

运用围隔试验来研究围隔生态系统内浮游藻类的组成和数量以及水生植物变化对不同形态铁浓度的影响,再反过来探讨微量元素铁在蓝藻水华暴发过程中对水生植物和浮游藻类生态生理的作用,从而为探索治理蓝藻水华的新途径提供基础证据。从2003年6月至10月,定期采样测定了控藻围隔水体中的亚铁、颗粒态铁(>0.22μm)、小胶体态铁(0.22～0.025μm)、溶解态铁(<0.025μm)的浓度和叶绿素a的浓度,同时对浮游藻类进行了组成鉴定和细胞计数。结果表明,不同形态的铁之间是可以相互转化的,胶体态铁比颗粒态铁活跃,是溶解态铁的一个储备库;亚铁与黄藻门细胞数存在显著正相关(r=0.858P=0.0004,N=20),其他形态的铁都与叶绿素a存在显著正相关(r=0.630,P=0.003,N=20);亚铁是浮游藻类和水生植物可以直接吸收利用的形态。围隔系统内浮游藻类的变化还不足以显著地改变铁的浓度,试验围隔内铁浓度的变化主要是因为水生植物的大量消耗。     

稀土元素Ce对爪哇伪枝藻盐胁迫耐受性的影响

荒漠藻类广泛分布于干旱区环境,盐胁迫是影响荒漠藻类生存的重要环境因子,稀土农用及其引起的生态环境问题亦受到广泛关注,为此以一种从荒漠结皮中分离的典型蓝藻——爪哇伪枝藻为材料,在实验室条件下研究盐胁迫和外源稀土元素铈对伪枝藻生理生化特性和细胞结构的影响。试验处理时,先进行铈效应浓度的筛选,然后设置NaCl浓度分别为0（对照）、0.05、0.3 mol.L^-1进行盐胁迫和Ce、Ce＋0.05 mol.L^-1 NaCl、Ce＋0.3 mol.L^-1 NaCl处理,分别测定各种处理下的藻生物量（以叶绿素a表示）、光合活性（Fv/Fm）、藻蓝蛋白含量、胞外多糖含量、膜脂过氧化产物丙二醛含量和伪枝藻素含量以及超微结构的变化。研究结果表明,与对照处理相比,盐胁迫导致伪枝藻生物量和光合活性的显著降低,胞外多糖出现大量积累,藻蓝蛋白和伪枝藻素含量呈现明显下降,同时导致伪枝藻膜脂丙二醛含量的大量增加和藻细胞超微结构的破坏。添加外源铈的盐胁迫处理发现,铈能够促进伪枝藻细胞的生长活性,并对藻细胞的内部结构具有一定的保护作用,而对藻细胞的藻蓝蛋白、伪枝藻素和胞外多糖的影响并不明显。这表明稀土元素铈对于伪枝藻的生长可能具有一定的调节作用,但对于提高伪枝藻的盐胁迫耐受性作用并不显著。研究结果为更好地理解稀土元素对荒漠藻类的生物学效应提供了有意义的参考,可为稀土在荒漠结皮培植中的应用提供指导。     

库布齐沙漠不同发育类型人工结皮对露水凝结作用的比较研究

露水的形成是干旱、半干旱地区生态系统中重要的环境因子.以库布齐沙漠不同发育类型的人工结皮为研究对象,通过每天野外跟踪观测人工结皮的露水凝结量,比较人工结皮露水凝结量的大小及其凝结能力的差异性.试验以人工蓝藻结皮(ACC)、人工藻结皮(AAC)、人工苔藓结皮(AMC)以及自然苔藓结皮(NMC)和流沙(SS)为材料,并以绒布-平板露水测定法(CPM)为参照,试验时间为42 d.结果表明,CPM法测定的日平均露水凝结量为0.02～0.35 mm,ACC露水凝结量为0.012～0.191 min,AAC为0.032～0.230 mm,AMC为0.048~0.274 mm,NMC为0.056～0.304 mm,SS为0.003～0.083 mm.露水凝结量随结皮的发育状况而存在显著差异,露水凝结量大小依次为NMC>AMC>AAC>ACC>SS.结果还发现.人工结皮的形成明显促进了荒漠地表对露水的吸收和保持,结皮能够比沙表面凝结更多的露水,且结皮的露水千化过程比沙表面更慢.推测结皮藻丝体的发育及其胞外分泌物是结皮凝结较多露水的重要原因,同时依赖于结皮表面的微气候环境.本研究揭示了露水在维系结皮生存中的生态学意义,表明人工结皮具有较好的水土保持功能,同时有利于更好地理解生物结皮对露水的凝结机制与吸收利用情况,并为荒漠化地区有限水源条件下人工结皮利用露水等非降雨型水分进行野外生存提供重要的理论支持和试验依据.     

东湖生物膜的建群过程及其生理特性研究

为探讨天然水体中生物膜的建群过程及生理特性,本研究将人工基质大理石投放到东湖沿岸带浅水区域,分析了生物膜在人工基质上从开始建群直至发育为成熟群落,并最终衰退的整个过程。结果表明,建群过程中,生物膜的生物量(叶绿素a、蛋白质、干重、无灰干重)、营养物质含量(总氮、总磷)均呈现先上升后下降的趋势,各指标之间具有显著相关性。低温会减缓生物膜的生长,弱光会加剧生物膜的衰退,生物膜的生长发育会影响周围水体氮、磷元素浓度。生物膜中碱性磷酸酶活性与自身生物量呈显著正相关性。水体中氮/磷的比值决定生物膜中氮/磷的比值。刚毛藻属是东湖生物膜的优势物种。对生物膜建群过程及生理特性的研究,有助于更好地将生物膜应用于污染水体的净化和修复。     

稀土元素Ｃｅ对爪哇伪枝藻盐胁迫耐受性的影响

荒漠藻类广泛分布于干旱区环境,盐胁迫是影响荒漠藻类生存的重要环境因子,稀土农用及其引起的生态环境问题亦受到广泛关注,为此以一种从荒漠结皮中分离的典型蓝藻--爪哇伪枝藻为材料,在实验室条件F研究盐胁迫和外源稀土元素铈对伪枝藻生理生化特性和细胞结构的影响.试验处理时,先进行铈效应浓度的筛选,然后设置NaCl浓度分别为0(对照)、0.05、0.3 mol·L-1进行盐胁迫和Ce、Ce+0.05 mol·L-1NaCl、Ce+0.3 mol·L-1NaCl处理,分别测定各种处理下的藻生物量(以叶绿素a表示)、光合活性(Fv/Fm)、藻监蛋白含量、胞外多糖含量、膜脂过氧化产物丙二醛含量和伪枝藻素含量以及超微结构的变化.研究结果表明,与对照处理相比,盐胁迫导致伪枝藻生物量和光合活性的显著降低,胞外多糖出现大量积累,藻蓝蛋白和伪枝藻素含量呈现明显下降,同时导致伪枝藻膜脂丙二醛含量的大量增加和藻细胞超微结构的破坏.添加外源铈的盐胁迫处理发现,铈能够促进伪枝藻细胞的生长活性,并对藻细胞的内部结构具有一定的保护作用,而对藻细胞的藻蓝蛋白、伪枝藻素和胞外多糖的影响并不明显.这表明稀土元素铈对于伪枝藻的生长可能具有一定的调节作用,但对于提高伪枝藻的盐胁迫耐受性作用并不显著.研究结果为更好地理解稀土元素对荒漠藻类的生物学效应提供了有意义的参考,可为稀土在荒漠结皮培植中的应用提供指导.     

云南高原湖库浮游细菌的生态分布及其影响因素

2009年秋季,对我国西南云贵高原8个处于不同营养水平的湖泊和水库的浮游细菌进行了调查,分析了浮游细菌的分布特征及其与温度、总氮(TN)、总磷(TP)、正磷酸盐(PO4-P)、氨氮(NH4-N)、硝氮(NO3-N)、化学需氧量(CODMn)和叶绿素a(Chl.a)的相关性。结果表明,8个湖库的浮游细菌数量存在明显差异,异龙湖最高,平均值为5.66×109个/L,阳宗海最低,平均值为2.25×109个/L,从大到小依次为:异龙湖>草甸海>松花坝水库>白沙河水库>月湖>松茂水库>石龙坝>阳宗海。对阳宗海4个点位的研究发现,同一湖泊内浮游细菌的数量存在空间异质性,沿岸带明显大于湖心区。浮游细菌数量与水温、总氮、总磷、叶绿素a均呈极显著性相关(P<0.01),表明上述因子可能是浮游细菌分布的主要限制因子。     

不同生境对人工结皮发育及表土氮、磷含量及其代谢酶活性的影响

土壤生物结皮对于改善荒漠地区的生态环境和土壤的增肥改良具有重要作用.本研究以库布齐沙漠固定沙丘(迎风坡、坡顶、背风坡和丘间地)披碱草和沙蒿群落下长期发育(8年生)的人工藻结皮为研究对象,测定不同生境下人工结皮对表层土壤氮、磷元素含量以及相关土壤酶活性的影响.结果表明,在不同立地条件下,沙丘顶部结皮叶绿素a和土壤可溶磷含量最高,分别为4.24 mg/g和2.926 mg/kg.丘间地结皮层土壤碱性磷酸酶活性、总磷含量及脲酶活性为最高,迎风坡结皮生物量和土壤碱解氮、速效磷含量以及土壤酶活性明显高于背风坡结皮层土壤.在相同立地条件下,披碱草下结皮生物量、碱解氮、速效磷含量和脲酶及碱性磷酸酶活性显著高于沙蒿下的结皮土壤.本研究表明生境的差异性导致人工结皮发育程度不同,进而对表土氮、磷含量及其代谢酶产生不同影响,人工生物结皮的发育程度与表土氮磷素含量及其代谢酶活性之间存在显著相关性.不同植被群落对生物结皮发育具有不同的作用,披碱草对人工生物结皮影响的正效应高于沙蒿.     

东湖通道工程对沿线水域水生植物的影响

东湖通道是武汉市在建的交通路网工程，穿越东湖风景区，其中约5 km 为湖底隧道。通过研究施工围堰对沿线水域水生植物的影响，可为湖泊管理提供应对措施。于2014年3月和5月通道工程施工期间，在其沿线的典型水域如封闭区域、半封闭区域、敞水湖湾、敞水迎风岸带和新形成的堤岸外共设置16个采样点，调查水生植物的种类、生物量和水质参数等。结果表明，水生植物群落结构受水温的影响，3月采样时平均水温为13．7℃，未发现挺水植物，采集到菹草（Potamogeton crispus）、穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）和五刺金鱼藻（Ceratophyl-lum oryzetorum）3种沉水植物以及荇菜（Nymphoides peltatum）1种浮叶植物，可见少量的漂浮植物浮萍（Lemna mi-nor），其中沉水植物菹草为绝对优势种；5月的平均水温为24．8℃，除上述 3种沉水植物外，还采集到了苦草（Val-lisneria natans），但菹草的优势地位明显下降，另外采集到了荇菜和菱（Trapa bicornis）2种浮叶植物，荇菜的相对生物量和优势度最高，也可见少量的浮萍。在相对封闭的水域，因受风浪的影响较小，这些区域相对于迎风岸带具有较高的水生植物覆盖度和生物量，水体的营养盐浓度也相对较高，总氮（TN）和总磷（TP）浓度的高低与水生植物生物量多少的变化趋势一致。通道施工形成的新岸堤外，只有部分位点分布有水生植物，其原因可能是因为目前这些位点缺乏种源、水体较深、透明度低等。由于通道围堰施工增加了沿线的封闭水体，使得水生植被的覆盖度和生物量大幅度提高，通道施工对其沿线水生植物的影响是正面的；施工期间对水生植物没有产生不利影响，但在工程竣工后拆除围堰时，须防止悬浮物和机械扰动对现有植被的破坏。     

云南高原湖库浮游细菌的生态分布及其影响因素

2009年秋季,对我国西南云贵高原8个处于不同营养水平的湖泊和水库的浮游细菌进行了调查,分析了浮游细菌的分布特征及其与温度、总氮（TN）、总磷（TP）、正磷酸盐（PO4-P）、氨氮（NH4-N）、硝氮（NO3-N）、化学需氧量（CODMn）和叶绿素a（Chl.a）的相关性。结果表明,8个湖库的浮游细菌数量存在明显差异,异龙湖最高,平均值为5.66×109个/L,阳宗海最低,平均值为2.25×109个/L,从大到小依次为：异龙湖〉草甸海〉松花坝水库〉白沙河水库〉月湖〉松茂水库〉石龙坝〉阳宗海。对阳宗海4个点     

滇池与洱海鱼腥藻的分离纯化及其生长特性的初步研究

分别于2004、2005和2006年分离纯化滇池和洱海主要鱼腥藻种类,选取其中7株藻株,通过研究其生长状况、色素组成及光合效率,分析比较了它们在相同实验室培养条件下的生长差异。研究结果表明,培养期间各藻株生长状态良好,但各藻株在实验室培养条件下的生长优势状况与在自然水体中明显不同;光合色素含量与生长状况明显相关;培养期间,各分离藻株均保持了较高的光系统Ⅱ(PSⅡ)的光量子产量(Yield)、最大相对电子传递速率(rETRmax)和P-I曲线初始斜率(Alpha),说明各藻株生长状态良好;在光合色素含量相对较低时,为保证藻株正常生长,Yield、rETRmax和Alpha值相对增大,补偿光合作用。