枸杞岛铜藻气囊形态特征及其与环境因子的关系

为更好地分析东海海域漂流铜藻是源于舟山海域底栖铜藻的可能性,并为此提供实地生态学参考依据,本研究以枸杞岛海域底栖铜藻为对象,研究底栖铜藻植株和气囊的形态特征变化及其对海洋环境因子变化的响应,探讨底栖铜藻气囊发育成熟的窗口期。结果显示,9月铜藻植株顶部的主侧枝开始出现气囊,翌年3—5月铜藻藻体生长速率最大,3—4月主侧枝的气囊数量快速增长,4月每根主侧枝平均气囊数量达最大,气囊发育成熟。各月气囊的数量、平均长度和平均湿重的分布为顶部主侧枝>中部主侧枝>底部主侧枝,平均直径较均匀,底部主侧枝气囊平均体积显著小于顶部和中部的。铜藻完成生活史所需的净效积温为4 434.75°C·d,9月气囊开始出现时所需的净效积温为1 853.47°C·d,4月气囊生长发育达到峰值所需的净效积温为3 611.25°C·d。研究海域的海温变化主要受季风活动引起的海流变化影响,海水低温期后的升温条件可能是诱发铜藻快速生长的因素,较高的海温可限制铜藻的生长。     

枸杞岛铜藻空间分布格局初探

为了查清铜藻空间分布格局与影响因子之间的关系,采用水下采样方法对不同生境条件下铜藻分布和生长情况进行了调查,并从大小两个尺度(站点间和站点内)分析了铜藻空间分布与影响因子之间的关系.结果发现,在站点尺度上,铜藻多集中分布于隐蔽的内湾处,分布密度和株高显著高于暴波站点(P＜0.05),暴波站点的波浪和水流运动大小以及浊度显著高于隐蔽站点(P＜0.05),说明暴波强度是影响铜藻水平分布和生长的主要因子之一;在站点内,铜藻垂直分布特征明显,潮间带低潮区铜藻分布密度和株高显著高于潮下带(P＜0.05),且分布在潮间带低潮区的藻苗平均株高最高;铜藻分布密度和株高与附着基粗糙度、坡度、坡向表现出一定的相关性,但经相关性分析表明,水深与铜藻分布密度最相关(r=-0.337,P=0.001),粗糙度次之(r=0.175,P=0.092),与坡度和坡向相关性不高,说明了与水深相关的光照条件可能是影响铜藻垂直分布和生长的另一个主要因子.研究表明,附着基物理特征不是影响铜藻分布的主导因子,由波浪和水流运动引起的沉积物再悬浮影响到铜藻所需的光照条件,进而影响到铜藻的分布与生长,以此推断出沉积物可能是影响铜藻空间分布格局的主导因子.     

南麂列岛铜藻场建设设计与初步实施

本文作者结合国内外海藻场建设研究的进展情况,对南麂列岛的铜藻场建设的可行性提出初步的设想和实施建议,并提出了南麂列岛铜藻场建设课题的方向和题目。     

枸杞岛铜藻空间分布机制初探*

为了查清铜藻空间分布格局与影响因子之间的关系,采用水下采样方法对不同生境条件下铜藻分布和生长情况进行了调查,并从大小两个尺度(站点间和站点内)分析了铜藻空间分布与影响因子之间的关系。结果发现,在站点尺度上,铜藻多集中分布于隐蔽的内湾处,分布密度和株高显著高于暴波站点(P<0.05),暴波站点的波浪和水流运动大小以及浊度显著高于隐蔽站点(P<0.05),说明暴波强度是影响铜藻水平分布和生长的主要因子之一;在站点内,铜藻垂直分布特征明显,潮间带低潮区铜藻分布密度和株高显著高于潮下带(P<0.05),且分布在潮间带低潮区的藻苗平均株高最高;铜藻分布密度和株高与附着基粗糙度、坡度、坡向表现出一定的相关性,但经相关性分析表明,水深与铜藻分布密度最相关(r=-0.337,P=0.001),粗糙度次之(r=0.175,P=0.092),与坡度和坡向相关性不高,说明了与水深相关的光照条件可能是影响铜藻垂直分布和生长的另一个主要因子。研究表明,附着基物理特征不是影响铜藻分布的主导因子,由波浪和水流运动引起的沉积物再悬浮影响到铜藻所需的光照条件,进而影响到铜藻的分布与生长,以此推断出沉积物可能是影响铜藻空间分布格局的主导因子。     

东海枸杞岛蜈蚣藻属形态学与分子生物学的初步研究

通过形态学观察结合分子生物学方法,对东海浙江枸杞岛蜈蚣藻属的种类进行初步研究,确定该属在东海枸杞岛分布有7种,分别是Grateloupia filicina(蜈蚣藻)、Grateloupia catenata(链状蜈蚣藻)、Grateloupia ramossissima(繁枝蜈蚣藻)、Grateloupia imbricate(复瓦蜈蚣藻)、Grateloupia lanceolata(披针形蜈蚣藻)、Grateloupia turuturu(带形蜈蚣藻)和Grateloupia asiatica(亚洲蜈蚣藻)。通过对采集到的海藻样品的大小、形状、颜色、质地和分枝等形态学特征进行详细的观察,并与分子鉴定的结果比对,发现蜈蚣藻、链状蜈蚣藻、繁枝蜈蚣藻、复瓦蜈蚣藻、带形蜈蚣藻、亚洲蜈蚣藻等种类样品的形态学鉴定结果与分子生物学鉴定结果一致,而披针形蜈蚣藻样品中GQ-6和GQ-8形态差异较大,但通过分子生物学方法鉴定表明二者均为披针形蜈蚣藻。     

藻场的生态意义及人工藻场的建设

论述了藻场的概念并从生态的角度分析了藻场存在的重要意义,并提出人工藻场建设的步骤以及具体实施过程中需要注意的问题。     

我国南黄海海域漂浮铜藻的分子生物学鉴定

为探究南黄海海域漂浮马尾藻属(Sargassum)的种类,以2013年5月采自南黄海海域漂浮马尾藻属藻类为研究对象。采用PCR技术扩增出其ITS2序列,并用Clustal X和Mega 4.0软件对其进行序列分析和N-J系统发育树的构建。结果表明,南黄海海域漂浮的马尾藻属藻类为铜藻(Sargassum horneri),其ITS2序列大小为700 bp左右。     

硇洲马尾藻的繁殖特性及体长生物量的季节变动

广东特产的硇洲马尾藻是一种具有食用、药用价值的大型褐藻,有望开发成人工育苗栽培的新种类。2009年7月至2010年6月,原生态定点观察周年各月其体长和生物量等季节变动情况,结果发现,藻体假多年生,异株、异托。8—10月为体止期,11月至翌年4月中旬为生长期,4月中旬至6月初是繁殖期,6月初至7月底为衰老期。自然种群的繁衍和维持以假根再生为主,有性繁殖为辅。假根周年各月均可再生小苗,拔除假根,严重破坏种群繁衍,保留假根的剪收可以使第二年相同面积、同一时间的同种藻体的现存生物量明显增加。分布在水深2 m以内,宽5～10 m的潮间带岩礁上,11月开始加速生长,到5月上旬藻体长度生长达到最大值,原生态藻体的生物量表现出明显的季节变化,基本上与体长生长保持同步增长,最大生物量可达1 280 g/m²,最大单株藻体长1.73 m,最大单株质量可达250 g。     

繁殖期半叶马尾藻中国变种的形态结构观察

半叶马尾藻中国变种Sargassum hemiphyllum(Turn.)var.chinense J.Agardh是构成南麂海域生态系统重要的大型海藻之一,目前关于半叶马尾藻中国变种的形态学观察尚无报道。以南麂海域繁殖期的半叶马尾藻中国变种为对象,实地跟踪观察和制作组织切片相结合,对该藻的假根、茎、叶、生殖托、气囊的形态结构进行了观察描述和分析。其中通过对不同发育阶段的生殖托的观察,发现了生殖窝的发生特点以及性母细胞分裂为配子的方式。根据半叶马尾藻的营养结构观察,推测半叶马尾藻的髓质部分细胞大部分为死细胞,仅留胞壁结构起支撑作用,藻体表皮以下的一层紧密排列的柱状细胞才进行光合作用及其它生命活动。     

枸杞岛海藻场小型无脊椎动物的食物来源

摘 要 枸杞岛近岸海藻场生态系统内浮游动物、端足类、多毛类和棘皮动物等小型无脊椎动物是海藻场食物网的重要组成部分,承担了将初级生产者的能量产出向高级消费者传递转移的功能。为了探明桡足类、太平洋磷虾、中国毛虾、短毛海鳞虫、厚壳贻贝、角蝾螺、紫海胆、钩虾、麦秆虫、海绵和钩虾幼体等海藻场内主要小型无脊椎动物的能量来源,本研究应用稳定同位素技术分析海藻场食物网内这些小型无脊椎动物及其潜在食源浮游植物、大型海藻、底栖微藻等初级生产者的碳、氮稳定同位素组成,并用IsoSource多源线性混合模型来估算不同的初级生产者对小型无脊椎动物的食源贡献率。结果表明,初级生产者的δ13C值介于-21.7‰~-13.8‰之间,δ15N值介于2.3‰~11.6‰之间。初级生产者SOM、浮游植物、POM、铜藻的δ13C值无显著的季节差异（P>0.05）,附生生物、孔石莼和底栖微藻的δ13C值有明显的季节变化（P<0.05）。在所有的初级生产者中,仅附生生物的δ15N值有极显著的季节差异,其余种类的季节变化不显著。小型无脊椎动物的δ13C值介于-20.3‰~-15.4‰之间,δ15N值介于2.5‰~8.1‰之间。在所有的小型无脊椎动物中,仅桡足类的δ13C、δ15N值有显著的季节变化（P<0.05）,其余的小型无脊椎动物的δ13C、δ15N值都无显著的季节变化（P>0.05）。基于IsoSource模型分析发现,浮游植物和POM等是桡足类、太平洋磷虾和中国毛虾等浮游动物以及海绵的主要食源;钩虾幼体和麦秆虫等啃食性端足类主要以附着微藻为食;大型海藻和底栖微藻是钩虾、紫海胆和角蝾螺等底栖生物的主要能量来源。     

枸杞岛海藻场褐菖鲉的摄食习性

2007年8月至2008年6月对枸杞岛海藻场生态系统4个盛衰阶段展开调查,共获得297个褐菖鲉样本,对其胃含物进行分析,以研究褐菖鲉摄食习性及其随藻场盛衰、体长的变化规律。结果表明,褐菖鲉的摄食强度很低,空胃率和平均饱满指数随藻场盛衰有显著变化(P<0.05),空胃率随体长的变化不显著(P>0.05),平均饱满指数在小于100.0 mm各体长组间无显著差异(P>0.05);褐菖鲉是底栖生物食性鱼类,食物种类有端足类、虾类、蟹类、棘皮类、多毛类等12大类29种生物,端足类是（%IRI为97.03%）是褐菖鲉最重要的摄食种类;褐菖鲉食物种类随藻场盛衰而变化,在海藻场增长期和茂盛期两个阶段主要摄食虾类和蟹类,在海藻场持续期和衰减期主要摄食端足类;食物种类随体长变化,体长<80.0 mm的褐菖鲉主要摄食端足类等,体长在80.0~99.9 mm的褐菖鲉主要摄食虾类和蟹类,体长大于100.0 mm的褐菖鲉主要摄食鱼类和端足类。     

三十烷醇对铜藻生长及岩藻黄素含量的影响

为探讨三十烷醇对铜藻生长的影响,本研究采用不同浓度(0、0.1、 0.5、1.0 和2.0 mg/L)的三十烷醇连续施用20 d,或用三十烷醇浸泡处理24 h后,再恢复正常条件培养20 d,分别测定了铜藻的生长、生理生化指标(光合色素、可溶性蛋白、可溶性糖)以及岩藻黄素含量的变化情况。结果显示,连续施用5 d时,各组藻体的比生长速率(RGR)、叶绿素a(Chl.a)、类胡罗卜素(Car)、可溶性蛋白、可溶性糖的含量均显著高于对照组;15 d时,2.0 mg/L浓度组的铜藻生长受到抑制,各项生理指标均显著下降;20 d时,除了0.1 mg/L浓度组的铜藻生长仍有促进外,其他3个较高浓度的施用组均受到不同程度的抑制,且三十烷醇的浓度越高,抑制作用越明显。经三十烷醇浸泡处理的藻体恢复正常条件培养5 d时,各组藻体的RGR、Chl-a、Car、可溶性蛋白和可溶性糖的含量均显著上升;10 d时,0.5和1.0 mg/L浓度组的铜藻生长速率仍显著高于对照组,但15 d时已与对照组无显著差异,且综合各项生理生化指标,1.0 mg/L组的促进作用最为明显,这种促生长的作用能持续到处理后10 d左右。岩藻黄素的含量除连续施用2.0 mg/L组在实验20 d时低于对照组外,其余各实验组在培养20 d内均显著高于对照组,其中1.0 mg/L三十烷醇浸泡处理24 h恢复培养10 d,可使岩藻黄素的含量提高79.5%。研究表明,连续施用低浓度的三十烷醇(0.1 mg/L) 20 d或以1.0 mg/L三十烷醇每10 d浸泡处理24 h,对铜藻的生长和岩藻黄素的积累有显著的促进作用。     

阳光紫外辐射对铜藻的生长及荧光参数的影响

为了探讨近年来南麂列岛铜藻场衰退、消亡的原因以及更好的进行人工育苗恢复藻场,实验结合阳光紫外强度日益增加的环境问题,开展了紫外辐射对铜藻生长和光合生理影响机制的探究。实验设置3种不同阳光辐射处理:可见光(P A R)处理(400~700 nm),可见光加紫外辐射A(PA)处理(320~700 nm)和全波长辐射(PAB)处理(280~700 nm)。铜藻经过14 d阳光辐射适应培养后,其生长表现为UV-A部分(PA处理中)对铜藻的RGR促进了6.7%,且提高了藻体的叶绿素a、类胡萝卜素和UVACs含量;UV-B部分(PAB处理中)对藻体的RGR产生了8.98%的抑制,同时抑制了铜藻色素的合成。比较3种辐射处理的快速响应曲线(RLC),PA处理下的藻体具有最高的最大电子传递速率(r ETRmax)和光能利用率(α)。当将藻体置于太阳模拟灯下照射1 h,经PA适应的藻体其D1蛋白修复速率与损伤速率的比(r/k)比P处理的高13.02%,而经PAB适应的r/k比P处理的低17.62%,证明UV-A对铜藻具有正面效应。     

枸杞岛海藻场角蝾螺夏季摄食选择性及其生态学意义

于2013年夏季对枸杞岛海藻场螺类优势种角蝾螺进行了稳定同位素、摄食选择性、消化代谢物粒径等系列实验.稳定同位素结果显示,角蝾螺是牧食性生物,在藻场中的营养级为2.12,属初级消费者,底栖海藻是角蝾螺的主要食源,贡献率为94.5％;摄食选择性实验结果显示,角蝾螺具有较宽的摄食选择,能够摄食海带、铜藻、粗枝软骨藻等1 1种大型藻类,其中铜藻及蜈蚣藻是枸杞岛潮下带的重要优势种;消化代谢物实验结果显示,角蝾螺的啃食作用能为藻场碎屑提供增量,角蝾螺对海藻场碎屑的增量为(0.016 ～0.094)g/d,经过啃食及消化作用产生的碎屑主要粒级为1Φ(＞ 250 μm).稳定同位素分析—摄食选择偏好实验—螺类消化代谢物粒径分析的系列研究表明,角蝾螺在枸杞岛海藻场的群落食物网中,可以起到连接牧食食物链和碎屑食物链的重要作用.     

羊栖菜干藻作为生物吸附剂用于去除电镀废水中的重金属

藻类作为一种生物吸附剂用于去除水溶液中单种重金属离子,具有较好的效果,但对共存的多种金属离子去除则相对复杂。本实验利用碱预处理后的羊栖菜藻粉作为海藻吸附剂,研究了不同环境条件对其去除电镀废水中重金属离子[Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Cr（VI）和Ni（Ⅱ）]的影响,并通过电镜观察和红外光谱分析其对重金属离子的吸附机理。结果发现,pH 2时Cr（VI）去除率最高,在pH 6~9时,Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）的去除率较高。海藻吸附剂在低剂量（2~4 g/L）投加时,4种重金属的去除率均有不同程度的增加,大于4 g/L时,去除率不再增加。Zn（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）的吸附在25 min左右达到平衡,Cr（VI）和Cu（Ⅱ）稍慢;温度对海藻吸附剂去除Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cr（VI）和Ni（Ⅱ）的影响并不明显。Langmuir模型能更好地描述海藻吸附剂对4种重金属离子的吸附行为,表明它们属于单分子层吸附,海藻吸附剂对Cr（VI）和Ni（Ⅱ）的最大吸附容量明显高于Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）。准二级吸附动力学方程能更好地描述吸附过程,说明吸附方式以化学吸附为主。吸附前后海藻吸附剂的红外光谱分析表明,对重金属的生物吸附主要与羧基有关。研究表明,海藻吸附剂对电镀废水中Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cr（VI）和Ni（Ⅱ）都具有一定的去除效果。     

鼠尾藻幼苗的室内培养及有性生殖同步化

为了优化鼠尾藻幼苗生长与同步生殖的室内培养条件,实验以长度为5 cm左右的鼠尾藻幼苗为材料,在培养箱中给予不同的温度、光照强度和营养盐配比［KNO₃(mg)∶KH₂PO₄(mg)］等生长条件,通过跟踪测量生长情况,观察记录幼苗形态变化、生殖器官形成及生殖特点,寻找有利于幼苗室内生长和繁殖的适宜组合条件,实现生殖托提前发育和受精作用的同步化。实验结果表明,培养条件对鼠尾藻幼苗长度增长率的影响为温度>营养盐配比>光照强度;对质量增长率的影响为温度>光照强度>营养盐配比。培养温度越低气囊出现时间越早。侧枝的生成与营养盐配比具有一定的关系,总体上营养盐中KH₂PO₄所占比例越高侧枝出现时间越晚。生殖托生成的时间受到温度的影响最为显著。实验中受精卵的形成与脱落也明显受到温度的调节,温度越高生殖托生长越缓慢,卵受精时间越晚。光照越强藻体色素含量越低。室内培养的鼠尾藻完成繁殖过程比自然生长的个体提前3～4个月,并且平均每克藻体可以采苗约300棵。     

枸杞岛海藻场两种大型海藻碎屑分解和沉降特征

岛礁水域海藻场是近岸海域典型的生态系统,大型海藻分解产生的碎屑是海藻场生态功能的重要基础。为探究大型海藻碎屑对海藻场生态功能潜在规模的贡献,本研究以枸杞岛海藻场孔石莼和舌状蜈蚣藻为对象,通过现场挂袋实验和室内静水沉降测试,分析了两种海藻碎屑的组分、粒径和沉降特征。结果显示,分解过程中舌状蜈蚣藻和孔石莼的碎屑密度均逐渐减小,且各自在不同分解时期无显著差异。舌状蜈蚣藻碎屑中有机C含量和有机N含量对密度变化影响不显著,孔石莼碎屑中有机C含量对密度没有显著影响,而有机N含量对密度有显著影响。孔石莼碎屑的δ¹³C和δ¹⁵N对其密度有显著影响,舌状蜈蚣藻碎屑的密度只受δ¹³C影响。两种海藻碎屑的密度都受木质素含量的显著影响,受纤维素含量的影响不显著。粒径是两种海藻碎屑沉降速度的决定性要素之一,研究表明,舌状蜈蚣藻大型碎屑(粒径>0.830 mm)、中型碎屑(0.380～0.830 mm)和小型碎屑(0.180～0.380mm)的沉降速度分别为0.016～0.023、0.008～0.015和0.004～0.005 m/s,孔石莼...     

环境因子对鼠尾藻幼苗叶绿素荧光参数的影响

为了揭示鼠尾藻幼苗的生态适应性,研究了温度(5~34 ℃)、盐度(10~50)和营养盐等环境因子对鼠尾藻幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明,(1) 氮浓度高于8 mg/L或磷浓度高于1.2 mg/L,或温度高于28 ℃,对鼠尾藻幼苗的光合作用均有显著影响(P<0.05);(2) 短时间的5~15 ℃的低温胁迫或10~50盐度胁迫6 h对鼠尾藻幼苗的F_v/F_m值影响不明显;(3) 氮、磷浓度分别为2~4 mg/L和0.2~0.8 mg/L,且NH⁺₄-N∶NO^-₃-N的比值为1~3时,较利于鼠尾藻幼苗光合作用的进行。