不同种类浮游植物对CO_2浓度升高的响应

本研究采用实验生态学的方法,以金藻、硅藻、绿藻3个门中的4种常见饵料藻叉鞭金藻(Dicrateriasp.)、三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、小球藻(Chlorellavulgaris)和亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)为研究对象,分析比较不同浮游植物的细胞数量和质量对CO_2浓度升高引起的海水酸化的响应情况。结果显示,与对照组相比,(1)CO_2浓度升高显著提高了这4种藻的生长速率(P0.05);其中,亚心形扁藻平均比生长速率最高,比对照组高出13.5%;小球藻次之,为5.9%;叉鞭金藻和三角褐指藻均为2.2%。(2) CO_2浓度升高使浮游植物细胞内的碳(C)含量增加、氮(N)含量降低,C/N提高;种间差异较大,其中,亚心形扁藻的C/N、C/P值、小球藻的C/P值和三角褐指藻的C/N值显著提高,叉鞭金藻不显著。(3)CO_2浓度升高使小球藻单位细胞叶绿素a含量显著提高,小球藻通过提高光合作用能力促进生长,而另外3种藻叶绿素a含量与对照组无显著差异;三角褐指藻最大光化学量子产量(Fv/Fm)在实验初期显著升高;叉鞭金藻非光化学淬灭(NPQ)显著降低,快速光曲线初始斜率(α)显著增加;三角褐指藻和亚心形扁藻潜在的最大光合作用能力(rETR_(max))显著升高(P0.05),但CO_2浓度升高对4种藻的光化学淬灭(qP)均没有显著影响(P0.05)。可见,亚心形扁藻、小球藻和三角褐指藻在高CO_2浓度下虽然生长速率加快,但营养质量降低。不同种类的浮游植物对CO_2浓度升高的响应不同,这种差异可能会使未来海洋浮游植物群落结构发生变化;浮游植物C/N、C/P值的改变可能通过食物链对次级生产者,诸如浮游动物、滤食性贝类等产生影响。     

温度升高对三种浮游植物生物量的影响

在2012年7月至12月,我们对常见的三种淡水藻类进行了实验室培养,分别是硅藻门的变异直链藻、蓝藻门的铜绿微囊藻以及绿藻门的小球藻。通过控制温度对这三种藻类生物量变化特征进行研究,结果发现,这三种藻类的生物量均随温度升高而增加,且小球藻的增长速度最快,铜绿微囊藻次之,变异直链藻增长速度是三种藻类中最慢的。     

GeO2对海带幼孢子体培育过程中硅藻污染的抑制效应

采用叶绿素荧光技术,以光系统Ⅱ最大荧光产量(Fv/Fm)为指标,结合形态显微观察,研究了GeO2在海带幼孢子体培育过程中菱形藻污染的抑制效应。结果表明,1)对于菱形藻,当GeO2浓度在5mg/L以上时,对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过15mg/L时菱形藻趋于死亡。2)对于海带幼孢子体,GeO2浓度在20mg/L以上时,对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过30mg/L时其趋于死亡。3)对于受到菱形藻污染的海带幼孢子体,GeO2浓度在15mg/L以上时对其Fv/Fm值有显著影响,达到或超过20mg/L时其趋于死亡。综合来看,当GeO2浓度为5～15mg/L时,菱形藻光合作用受到较强的抑制,而对海带幼孢子体影响不大。     

2种海洋微藻对氮浓度生长响应的研究

以中肋骨条藻和三角褐指藻为试验材料,探讨2种海洋微藻对氮浓度的生长适应性差异。结果发现2种海洋微藻的生长速率显著受氮浓度的影响。试验结束时,氮质量浓度为0.75、7.5、75 mg/L和150 mg/L时,中肋骨条藻的叶绿素荧光值分别为139.5、816.3、881.9μg/L和868.5μg/L;三角褐指藻的叶绿素荧光值分别为54.3、572.9、974.4μg/L和976.4μg/L,说明高质量浓度氮促进海洋微藻增殖,但超出一定的氮质量浓度范围,促进作用不明显。2种海洋微藻对氮质量浓度的生长响应存在显著差异,中肋骨条藻比三角褐指藻更忍耐低氮质量浓度的胁迫。结果证实氮营养在海洋微藻生长繁殖过程中的重要性,不同微藻对氮营养的生长适应性差异是决定微藻在海洋环境中占据优势程度的一个重要因素。     

乳山宫家岛以东牡蛎养殖水域秋季海—气界面CO2交换通量研究

为探讨规模化贝类养殖对海—气界面CO2交换通量的影响,选择山东乳山市宫家岛以东太平洋牡蛎养殖水域作为研究区域,根据2011年10月大面调查获得的pH、总碱度(TA)、叶绿素a等基础数据,分析了该区域表层海水溶解无机碳(DIC)体系各分量的浓度、组成比例及平面分布特征,估算了海—气界面CO2的交换通量,定量了浮游植物的固碳贡献。结果表明,秋季乳山宫家岛以东牡蛎养殖水域表层海水DIC浓度范围1 953.20～2 130.74μmol/L,平均值(2 048.73±57.19)μmol/L;HCO3-是DIC的主要成分,占88.25%;表层海水pCO2范围为220.08～262.29μatm,平均值(246.46±23.00)μatm;该区域秋季海—气界面CO2交换通量在-53.78～-21.93 mmol/(m2.d),平均值为-42.09 mmol/(m2.d),表现为强的CO2汇;该区域浮游植物的固碳强度变化范围为460.27～725.64 mg/(m2.d),平均为(593.27±91.98)mg/(m2.d),海—气界面较强烈的CO2交换通量主要由浮游植物的光合作用贡献;养殖区与对照区海—气界面CO2交换通量差异不显著,表明太平洋牡蛎呼吸、钙化生理活动释放的CO2对海—气界面CO2的交换影响不大。     

氮磷浓度对雨生红球藻叶绿素荧光参数的影响

在一次性培养过程中,利用水样叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了2个单因子(不同氮浓度、不同磷浓度)对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)叶绿素荧光参数(PSⅡ的最大光能转化效率Fv/Fm、光合电子传递效率ETR)、叶绿素相对含量及细胞密度的影响。单因子方差分析结果表明,氮磷浓度对雨生红球藻的叶绿素荧光参数及生长均有显著的影响(P<0.05)。多重比较结果表明,雨生红球藻进行光合作用和生长最适氮浓度为1760μmol/L;最适磷浓度为18.16μmol/L。相关性分析结果表明:在整个培养周期中,叶绿素相对含量均与细胞密度呈显著的正相关关系。     

不同增殖方式来源的绿潮藻浒苔藻体生长及光合生理特性差异

为了探讨原位状态下不同增殖方式得到的绿潮藻浒苔生物体的差异,通过原位围隔实验,分别获取漂浮浒苔释放的孢子萌发形成的藻体(ST)和浒苔自身营养增殖得到的藻体(VT),通过比较这两种浒苔的生长、光合作用和荧光参数的不同,来估测其光合生理特性的差异。结果表明,ST的生长速率比VT显著高出61.27%,并且ST的最大光合作用速率(Pmax)、光合效率(α)和光合活性(P/R)比VT分别显著高出25.33%、14.93%和134.69%,而呼吸作用速率和光补偿点比VT显著低了45.7%和52.2%,这表明ST与VT相比具有更大的生长优势。另外,VT的相对电子传递速率(rETR)显著高于ST,在高光下尤为显著,并且VT在高光下具有更高的非光化学猝灭(NPQ)能力,这说明浒苔通过自身营养增殖产生的藻体对高光的适应能力比其由孢子萌发形成的藻体更强。     

高浓度CO2和光周期对浒苔幼苗生长和光合生理的影响

浒苔(Ulva prolifera)幼苗是绿潮藻天然“种子库”的主要组成部分,在绿潮发生发展过程中发挥重要作用。为揭示浒苔绿潮早期暴发的原因,并为未来浒苔绿潮的预警防控提供基础数据,选取2个CO₂浓度[正常空气的CO₂浓度400μatm (LC)和加富后的CO₂浓度1 000μatm (HC)]和3个光周期[短光照(LL):10 L∶14 D、正常光照(ML):12 L∶12 D和长光照(HL):14 L∶10 D],探索其对浒苔幼苗的生长和光合生理的影响。结果显示,高浓度CO₂和长光照显著促进了幼苗生长(P<0.05);相较ML培养条件下,藻体在HL培养条件下显现出更高的生长速率和较低的呼吸速率;光化学参数受高浓度CO₂和光照时间的影响不明显;高浓度CO₂和长光照显著降低了叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量(P<0.05)。结果表明,CO₂和光周期对幼苗的生长及光合生理具有显著影响(P<0.05),HC、HL促进...     

两种有机碳源对铜绿微囊藻生长 和叶绿素荧光特性的影响

为探讨水体中不同有机碳源对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响,以葡萄糖和冰乙酸分别作为铜绿微囊藻生长的有机碳源,将铜绿微囊藻置于光照培养箱中培养,并对叶绿素荧光动力学参数进行测定。结果表明:一定质量浓度的葡萄糖可以促进铜绿微囊藻的生长,2 mg/L和5 mg/L葡萄糖处理组铜绿微囊藻的细胞密度分别增加到2.68×10~7和2.94×10~7个/m L,极显著高于不添加碳源的对照组(P0.01); 0.1 m L/L冰乙酸处理组铜绿微囊藻的细胞密度与对照组无显著差异(P0.05),其他浓度组(1、2、5m L/L)均显著低于对照组(P0.05);铜绿微囊藻叶绿素荧光参数的变化趋势与细胞密度变化趋势相似,一定质量浓度(2～5 mg/L)的葡萄糖可以提高铜绿微囊藻细胞的光合作用速率。     

不同氮素对冠盘藻生长和光合荧光特性的影响

硅藻水华广泛存在于富营养化水体中，常造成恶劣的环境影响，氮素输入是造成硅藻水华现象的主要因素之一。为明确氮素营养对硅藻水华的影响，揭示其对氮素的响应机理，以常见硅藻水华优势种冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)为研究对象，分别以硝酸钠、氯化铵和尿素作为氮源，分析了不同氮素条件下冠盘藻生长和叶绿素荧光参数（Fv/Fm、α、Ik、ETRmax）的变化特征。结果显示，不同形态氮素对冠盘藻的生长及叶绿素荧光参数影响显著，一定程度上提高水体氮素浓度能够提升冠盘藻的叶绿素荧光，促进其生长。相比于氨氮和尿素，硝氮营养更有利于冠盘藻的生长，高浓度硝氮条件下，冠盘藻生长良好，而氨氮浓度大于5 mg/L、尿素浓度达到10 mg/L时，冠盘藻叶绿素荧光参数显著降低，生长受到抑制。较高浓度氨氮及尿素对冠盘藻叶绿素荧光参数的抑制作用主要发生在其生长的前中期，随着氮素消耗，冠盘藻的光合参数Fv/Fm、Ik、ETRmax均随氮素浓度的增加而增加，低氮条件下的冠盘藻会提高α值来增大对于光能的利用效率，从而提高环境适应性。研究表明，氮素一定程度上能够通过影响冠盘藻的光合作用而影响其在水环境中的生长。     

海洋暖化和酸化对黄姑鱼早期生长发育的影响

以黄姑鱼(Nibea albiflora)为研究对象,根据IPCC 2013典型浓度排放路径(RCP)对2100年海洋温度和p H的预测值,分别选择减缓温室气体排放情景(RCP 2.6)和高温室气体排放情景(RCP8.5),设置温度和p H两个因素,在实验室条件下模拟气候变化,探究海洋暖化和酸化对黄姑鱼早期生长、发育的影响。结果显示,在基础温度24.0℃条件下,黄姑鱼进入稚鱼期的时间为25 d,高温处理(26.0℃~28.0℃)生长加快,仅为22 d,同时,随着温度升高(26.0℃、26.6℃和28.0℃),生长率逐渐增加(0.73、0.74和0.78 mm/d),并且各处理组之间生长率存在显著差异(P0.05),但死亡率在26.6℃最高,26.0℃最低。黄姑鱼死亡率在p H为7.80、7.73和7.49时分别为3.9%、19.4%和21.7%,各处理组死亡率差异显著(P0.05),但p H对黄姑鱼早期生长率影响不显著(P0.05)。通过逻辑斯蒂生长方程拟合,结合IPCC对2100年温度和p H的预测,到2100年,在RCP 2.6情景下,黄姑鱼早期生长率为0.71 mm/d,死亡率为31.1%;在RCP 8.5情景下,黄姑鱼生长率最高达到0.76 mm/d,死亡率为23.9%。在海洋酸化和暖化的共同作用下,黄姑鱼的早期补充将会受到影响。     

不同体色瓯江彩鲤生长率和存活率的差异研究

要用同池比较法，研究了一龄和二龄阶段“全红”，“大花”，“麻花”，“粉玉”及“粉花”五种不同体色瓯江彩鲤生长率和存活率的差异，结果表明：（1）在一，二龄阶段，麻花存活率均最高，分别是98．8％和96．3％，但各体色彩鲤间差异不显著（P＜0．05），（2）不则体色彩鲤的生长率在不同阶段表现不同，一龄阶段，不同体色彩鲁的绝对增生率，瞬时增生率均依次为大花＞麻花＞粉花＞全红＞粉玉，差异极显著（P＜0．01），二龄阶段，不同体色彩鲤的绝对增重率，瞬时增重率均有显著差异（P＜0．05），但次序和I龄阶段不完全相同。（3）一龄阶段，“大花”和“麻花”始终保持较快的增长，二龄阶段，则是“粉玉”和“大花始终保持较快的增长。     

Elevated CO2 does not exacerbate nutritional stress in larvae of a Pacific flatfish

Multiple aspects of climate change are expected to co‐occur such that ocean acidification will take place in conjunction with warming and a range of trophic changes. Previous studies have demonstrated that nutritional condition plays a significant role in the responses of invertebrates to ocean acidification, but similar studies have yet to be conducted with marine fishes. In this study, we examined the potential interactive effects of elevated CO₂ levels and nutritional stress on the growth and development of northern rock sole (Lepidopsetta polyxystra). Separate experiments examined the effects of these two environmental stressors during the pre‐flexion (3–31 days) and post‐flexion (31–87 days) larval stages. In both stages, the larval feeding regime has a much larger impact on growth rates than did the CO₂ level, and there was no observed interaction between stressors. By 31 days post‐hatch, larvae in the high‐feeding treatment were 84.2% heavier than the fish in the low‐feeding treatments, but there was no significant effect of CO₂ level on body size or condition. While overall growth rates were faster during the pre‐flexion stage, the effects of food limitation were greater for post‐flexion larvae undergoing metamorphosis, with the high‐feeding treatment fish being 3.3 times as heavy as fish in the low‐feeding treatments. These results have important implications for understanding the impacts of the multi‐faceted nature of climate change on population productivity of commercial fish species in the North Pacific.     

福宁湾浮游植物的群落结构特征

基于2011年12月(冬季)、2012年5月(春季)和8月(夏季)福宁湾浮游植物及环境因子的调查数据,对福宁湾浮游植物的种类组成、优势种、多样性的季节变化及其影响因素进行了分析。结果显示,鉴定到种的浮游植物共7门61属149种,硅藻门种类最多,其次是甲藻门。浮游植物种类数以冬季最多,其次是春季,夏季最少。优势种季节更替明显,冬季优势种为中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、柏氏角管藻(Cerataulina bergonii)、近缘黄丝藻(Tribonema affine)、琼氏圆筛藻(Coscinodiscus jonesianus)和刚毛根管藻(Rhizosolenia setigera)。春季优势种为夜光藻(Noctiluca scintillans)、波状角藻(Ceratium trichoceros)、洛氏菱形藻(Nitzschia lorenziana)和艾希斜纹藻(Pleurosigma aestuarii)。夏季优势种为条纹小环藻(Cyclotella striata)和中肋骨条藻。浮游植物丰度为0.51×104-1298.73×104个/m3,平均丰度为137.90×104个/m3。各季节浮游植物多样性指数(H￠)平均值为1.988,均匀度指数(J￠)平均值为0.473,其中春季多样性和均匀度较高,其次是夏季,冬季最低。冬季和夏季,浮游植物生物量与活性磷酸盐呈显著正相关(P<0.05),春季,与活性磷酸盐呈显著负相关(P<0.05),夏季丰度与化学耗氧量呈极显著正相关(P<0.01),活性磷酸盐是福宁湾浮游植物生物量的限制因子。     

铁促进半叶紫菜华北变种丝状体的生长发育及其生理生化基础

通过探讨半叶紫菜华北变种(Pyropia katadae var. hemiphylla)丝状体在不同铁浓度下的相对生长速率(RGR)、孢子囊枝形成率及若干生理生化指标(叶绿素荧光参数、活性氧含量、抗氧化剂含量、抗氧化酶活性等)的变化规律,以期获得适宜其生长及孢子囊枝形成的铁浓度范围,并初步揭示其在不同铁浓度下的生理生化变化特征。研究结果显示,在0.040 mg/L铁浓度下,半叶紫菜华北变种营养藻丝有较高的RGR、光系统Ⅱ最大量子产量(Fv/Fm)和调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)],表明此铁浓度可促进营养藻丝的光能转换效率和光保护能力的提高,并利于其生长。高铁浓度(0.160~0.800 mg/L)组的营养藻丝RGR显著降低,而贝壳丝状体孢子囊枝形成率显著增加,表明高铁浓度抑制了藻丝的营养生长,而促进了藻丝营养生长状态向发育状态的转变。贝壳丝状体的孢子囊枝比例与Fv/Fm呈显著的正相关关系,表明营养藻丝向孢子囊枝转变后,贝壳丝状体的光能转换效率显著提高。铁的添加使藻丝中活性氧(ROS)含量显著增加,而类胡萝卜素和脯氨酸含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)]活力与ROS含量均呈显著正相关关系,表明藻丝的抗氧化系统可对铁介导的过量ROS作出积极应答,以平衡ROS的产生和清除。本研究可为半叶紫菜华北变种的苗种培育提供理论依据。     

菲律宾蛤仔对急性海水酸化和重金属(Cu和Cd)胁迫的生理响应

为研究海水酸化和重金属污染物对滩涂贝类的联合影响,采用静态急性毒性实验方法,以自然海水(pH 8.2)为对照,研究了不同酸化条件下(pH 7.7和7.3),菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)耗氧率(OR)、滤水率(FR)和心率对重金属Cu(0、0.06和0.60 mg/L)和Cd(0、0.03...     

不同价态砷对斜生栅藻生长及叶绿素荧光的影响

本文对比研究了不同浓度As(Ⅲ)和As(Ⅴ)对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）生长及叶绿素荧光特性的影响。较高浓度条件下（≥500M/L）As(Ⅲ)对栅藻生长速率的影响大于As(Ⅴ)。对叶绿素a含量影响表明,随着砷浓度的增加栅藻叶绿素a含量呈现降低趋势,两种价态之间表现为叶绿素a对于As(Ⅲ)浓度的变化更为敏感。两种价态对栅藻主要荧光参数Fv /Fm ( PSII 的最大光化学量子产量) 、Yield( PSII 的实际光能转化效率)以及最大电子传递效率(ETRmax) 均与砷浓度呈显著的负相关。结果表明,砷对斜生栅藻产生的抑制作用与对光合系统产生的抑制相一致,并且As(Ⅲ)对叶绿素荧光产生的抑制作用要较As(Ⅴ)大。     

三峡水库典型支流河口的浮游植物群落特征与水环境相关性分析

2015年4月在三峡水库库首、库中、库尾分别选择香溪河、澎溪河、御临河进行采样,比较浮游植物群落特征和浮游植物功能类群的异同,并用综合营养指数对水质进行评价。结果显示,3条支流浮游植物群落特征各有不同。3条支流共鉴定出浮游植物8门、46属、68种,其中,御临河口（50种）＞澎溪河口（33种）＞香溪河口（20种）,主要为硅藻和绿藻。御临河、澎溪河、香溪河的浮游植物平均密度分别为19.6×104 个/L、1.18×104个/L、0.9×104个/L,平均生物量分别为0.64 mg/L、0.07 mg/L、0.035 mg/L,御临河现存量明显高于其它2条支流。3条支流共得到23个功能群,优势功能类群为御临河（G, C, P）,澎溪河（LM, MP）,香溪河（F, Y）。研究表明,库尾、库中和库首河口浮游植物种群结构组成相似,从库尾支流到库首支流浮游植物种类和现存量逐渐减少。浮游植物库尾支流由硅藻为优势种的功能群转变为库中甲藻为优势种和库首绿藻为优势种的功能群。浮游植物现存量从库首到库尾支流逐渐增加,对透明度的变化有所影响;而库首到库尾支流水体氮、磷营养更多地取决于蓄水产生的水文水动力变化。     

基于内壳生长纹的秋季东印度洋鸢乌贼生长特性

内壳是头足类生长信息的载体,对头足类的年龄和生长研究有重要意义。根据2019年9-10月在东印度洋海域采集的鸢乌贼样本,研究鸢乌贼内壳的生长纹变化,探讨鸢乌贼的内壳长度与胴长和体重关系以及鸢乌贼不同群体、不同胴长组、不同成熟度和不同性别之间的生长特性及其差异。结果显示,鸢乌贼内壳与胴长呈线性关系,与体重呈幂函数关系,胴长与体重呈幂函数关系。中型群和微型群鸢乌贼之间生长率差异显著。鸢乌贼生长率呈现随胴长增大而增大的趋势。中型群未成熟的鸢乌贼生长率大于成熟的鸢乌贼,微型群鸢乌贼生长率的成熟度差异不明显。中型群鸢乌贼雌性生长率大于雄性,微型群鸢乌贼生长率的性别差异不明显。研究表明,内壳长度与体重的拟合度高于胴长与体重的拟合度,所以内壳长度较于胴长更适合作为生长关系分析的指标。高胴长组鸢乌贼的生长率高于低胴长组,这或许是高胴长组的鸢乌贼在食物竞争中占据优势,且本研究的鸢乌贼样品,处于胴长快速生长阶段,尚未达到最大生长体型。中型群鸢乌贼生长率更高,使得中型群和微型群鸢乌贼生长率差异显著。中型群鸢乌贼进入成熟期后,性腺发育导致成熟期鸢乌贼的生长率下降。中型群雄性鸢乌贼的早熟现象导致其生长率低于雌性。微型群鸢乌贼的生长周期较短和生长速率较低,使得其生长率在成熟度间和性别间的差异不明显。