凤眼莲的生态特征

凤眼莲一直是水产养殖、生态学、环境科学等多学科的研究对象,随着环境污染的加剧和凤眼莲造成的生态破坏日益严重,深入系统地研究其生态特征具有重大意义。从凤眼莲生物学特征、生态分布、植物体及其根分泌物组分、根际生物系统及其死亡引发的二次污染问题等5个方面,概括总结了凤眼莲的生态特征;这些特性既是利用凤眼莲进行污水净化、水产养殖、环境监测和美化环境的基础,同时又为其生态入侵等提供了可能,深入研究其生态特征是更好地利用和有效控制凤眼莲的理论基础。     

龙须菜对铜、镉的富集特征

通过以人工培育的龙须菜在低浓度Cu²⁺、Cd²⁺污染水体中对铜(Cu)、镉(Cd)富集与释放的模拟实验,探索龙须菜对Cu、Cd污染水体的修复作用。富集实验结果表明,龙须菜对Cu²⁺、Cd²⁺有较强的富集能力,龙须菜中Cu、Cd的含量与水体中Cu²⁺、Cd²⁺的浓度以及暴露时间呈显著正相关关系。在Cu²⁺、Cd²⁺共存的环境中,龙须菜Cu、Cd的含量均比Cu²⁺、Cd²⁺单独存在的环境中高。应用双箱模型,对富集和释放实验的数据进行拟合,得到龙须菜富集Cu²⁺、Cd²⁺的速率常数和释放速率常数。拟合结果显示,龙须菜对Cu的富集能力高于对Cd的富集能力。龙须菜的富集能力随水体中Cu²⁺、Cd²⁺浓度的升高而降低。释放实验结果表明,离子交换和络合是龙须菜富集Cu²⁺、Cd²⁺的重要途径,被龙须菜吸附的Cu²⁺、Cd²⁺通过解吸能重新被释放。     

三种大型经济海藻的栽培密度

近年来,由于人类的生产活动导致了大量的氮、磷等营养盐元素不断积累,并直接加剧了近海海域富营养化的进程,富营养化现象频繁发生。使得近岸海域海水的富营养化现象成为目前海洋生态系统面临的重要生态环境问题。研究发现,大型海藻的大规模养殖可修复海水的富营养化,这一观点己经被国内外大多数学者所认可。在此背景下,本文主要研究工作为:探究龙须菜、鼠尾藻、羊栖菜三种大型海藻的最佳栽培密度。研究发现,龙须菜、鼠尾藻、羊栖菜的最佳栽培密度为2.0kg/m3、2.5kg/m3、2.5kg/m3。本研究实验希望为大型经济藻类应用于海域营养化的修复以及海藻资源的开发利用提供理论基础,也能在我国海域富营养化的严峻背景下带来经济效益。     

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。     

龙须菜在网箱养殖区的生物修复研究

在福建省东山县八尺门网箱养殖区的浅水区吊养面积约0.7 hm2的龙须菜(Gracilaria lemaneiformis),研究龙须菜对网箱养殖区水质的修复效果。通过对实验区及其内外两侧的定点监测,以及对与潮流方向一致和垂直的2个断面的监测,结果表明,修复区的溶解氧(DO)浓度明显高于非修复区,无机氮(IN)、无机磷(IP)浓度低于非修复区,由此可见,通过海水交换,龙须菜可以吸收流经修复区的IN、IP,并提高流出修复区的海水的DO水平。这有利于改善网箱养殖区的海水水质,提高网箱养鱼的成活率和生长率,促进海水养殖的可持续发展。[中国水产科学,2007,14(3):488-492]     

硼胁迫对龙须菜生长及其生理特征的影响

该研究以龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）为试验材料,探讨不同硼（B）浓度对龙须菜的生长及生理指标的影响。结果表明,与对照组（0.375 mmol·L^-1）相比,缺B组（0 mmol·L^-1）和高B组（3.75 mmol·L^-1）龙须菜呈红褐色,日特定生长速率无显著差异;缺B组龙须菜第6天的叶绿素a与第9天的别藻蓝蛋白显著下降;高B组的藻红蛋白、藻蓝蛋白、叶绿素a和可溶性糖显著下降,多酚氧化酶（PPO）和过氧化氢酶（CAT）活力显著上升。B过量组（37.5 mmol·L^-1）的龙须菜在第6天完全变绿,日特定生长速率出现负增长,光合色素（藻胆蛋白、叶绿素a）、可溶性糖、PPO和CAT酶活力均显著下降。因此,龙须菜养殖中要确保海水中的B浓度适宜,缺乏或过高都会造成龙须菜的减产。     

大型海藻对近海环境的生态作用

大型海藻是一类能依靠基部固着器固着在水底基质上生活,含有叶绿素a,能进行光合放氧的多细胞海洋植物~([1]).为了区分方便,目前一般将漂浮水中的微细藻类统称为浮游植物,而将大型海藻称为海藻.     

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...     

大型海藻对海水水族箱生态微宇宙结构及稳定性的影响

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 (0.180~0.380 mm)的沉降速度分别为0.016~0.023、0.008~0.015和0.004~0.005 m/s,孔石莼碎屑相应的沉降速度分别为0.011~0.014、0.005~0.006和0~0.003 m/s。本研究为探寻大型海藻碎屑特征和海藻场的生态辐射范围提供了参考依据。     

浙江和江苏沿海大型海藻养殖的生态服务价值

实验以2005—2014年我国浙江省和江苏省沿海的养殖海藻为研究对象,利用替代成本法和机会成本法对海藻养殖直接与间接生态系统服务价值进行评价。研究结果表明,养殖海藻场产生的直接生态服务价值主要包含三项:海藻固碳价值、海水富营养化调节价值和重金属移除价值;间接生态服务价值包括避免森林转化价值、避免淡水资源、减少化肥和农药使用价值。2014年,浙江省海藻养殖的三项直接生态服务价值分别达到了40.96万元、196.55万元、60.71万元,江苏省则分别为25.83万元、123.98万元、38.29万元;浙江省海藻养殖的四项间接生态服务价值则分别达到46 487.04万元、1 160.78万元、308.52万元、1 176.71万元,江苏省为29 321.52万元、732.15万元、194.60万元、742.21万元。海藻养殖的生态服务价值远大于海藻的直接经济价值。我国海岸带面积广阔,海藻养殖潜力巨大。发展海藻养殖不仅可以部分缓解全球粮食危机,而且对减少碳排放、减少营养盐污染和应对全球变化也具有积极意义。     

应用龙须菜降低厦门海域海水中氮、磷的初步研究

试验是在完全开放的自然海区条件下对龙须菜吸收富营养的海水中N、P效果进行探讨。结果表明：在试验期间,正常栽培的龙须菜表层的平均增重5440.7g/条,深层的平均增重2077.4g/条。表层的龙须菜吸收海水中N量为27.40g/条、P量为1.76g/条,深层的龙须菜吸收海水中N量为10.46g/条、P量为0.68g/条。在试验期间,示范区海水的总N、总P含量呈下降趋势,在2007年12月4日试验期开始,海水中的总N、总P平均含量分别为1.428mg/L、0.141mg/L;到了2008年1月23日试验期结束,海水中的总N、总P平均含量分别为1.175mg/L、0.068mg/L,分别平均下降了17.8%、51.7%。表明龙须菜吸收海水中的N、P效果是相当显著的。     

顶空固相微萃取法分析龙须菜干品中的挥发性成分

采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)对干龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)中挥发性成分的萃取条件进行了优化,并结合气相色谱-质谱法(GC-MS)进行了成分鉴定分析。结果表明,顶空固相微萃取的最佳萃取条件为利用65 m PDMS/DVB萃取头在60 ℃萃取30 min;经GC-MS分离和鉴定,共检测出87种挥发性成分,其中醛类化合物28种,相对百分含量为75.62%,酮类化合物14种,相对百分含量为10.49%,另有烃类17种,醇类10种,羧酸类5种,酯类5种,其他含硫、含碘及杂环化合物8种,其相对百分含量分别为5.17%、1.65%、5.41%、0.49%和0.74%;相对百分含量较高的物质主要有 己醛(19.99%)、2-庚烯醛(11.25%)、辛醛(7.95%)、反-2-辛烯醛(6.95%)、1-辛烯-3-酮(6.23%)、反-2-癸烯醛(6.01%)、壬醛（4. 43%)、反-2-壬烯醛(4.37%)、庚醛(4.11%)、206-壬二烯醛(3.79%)、203-辛二酮(3.15%)等。总体上看,醛、酮等羰基类化合物和烃类化合物对龙须菜的风味贡献比较大。     

龙须菜多糖的提取纯化及生物活性研究进展

红藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)是沿海地区重要的经济海藻,含丰富的蛋白质、碳水化合物、钙、铁等。近年来,龙须菜在食品、化工、医药领域得到广泛应用,引起越来越多研究者的关注。其中,龙须菜中丰富的多糖成分是主要研究对象。综述了近20年来龙须菜多糖的提取纯化方法及其生物活性的研究进展,旨在为龙须菜多糖的应用开发提供参考,也为龙须菜的高值化综合利用提供借鉴。     

龙须菜多糖的降解及其降解产物的抗氧化活性

采用维生素C和过氧化氢体系诱导产生的自由基降解龙须菜多糖,并对龙须菜多糖及其降解产物的抗氧化活性进行分析。结果表明,在维生素C和过氧化氢反应体系中,龙须菜多糖的降解反应在2h内基本完成,降解后得到的4种产物分子量分别为21492,12864,5417和3043U,降解反应未导致龙须菜多糖去硫酸化,但3,6-内醚-半乳糖含量略有降低;在清除超氧阴离子、DPPH自由基和还原Fe3+方面,龙须菜多糖的抗氧化活性随分子量的降低而增强,而在清除羟基自由基方面,抗氧化活性却随多糖分子量的降低而减弱。     

不同龙须菜品系在高温胁迫下的生理响应比较

文章研究了2个龙须菜（Gracilaria lemaneiform／s）品系981和07—2在3种温度（23℃、27℃和31℃）条件下的各个生理指标的变化情况。结果表明,龙须菜07-2品系的相对生长速率在23℃和27℃时呈上升趋势,31℃时略有下降;981龙须菜品系也呈先上升后下降趋势。07—2品系的叶绿素a（chlorophylls,Chl—a）和类胡萝卜素在23℃和27℃时均低于981龙须菜,31℃时基本持平;07-2品系的藻蓝蛋白（R—PC）呈上升趋势,但是差异不显著,藻红蛋白（R-PE）含量高于981龙须菜,且呈上升趋势;981龙须菜的各个光合色素在3个温度条件下均没有显著差异。07—2品系的超氧化物歧化酶（SOD）活性呈上升趋势,差异显著;981龙须菜的SOD活性略有上升,但差异不显著。在生长状态、光合色素和抗氧化酶等方面,07-2品系比981龙须菜更能表现出其耐高温的优越性。     

龙须菜对刺参生长及环境因子的影响

2010年5～7月在山东威海乳山杜家岛基地,采用陆基围隔生态学实验方法和正交设计法,在不投饵模式下进行刺参Apostichopus japonicus和龙须菜Gracilaria lemaneiformis混养实验。刺参密度分别为15、20、25ind/m2,龙须菜初始密度分别为0、180、360g/m2,比较了不同处理下幼参和龙须菜的生长存活情况,并定期检测环境营养盐的变化。结果表明,刺参平均日增重率(Md-wg)、特定生长率(SGR)受刺参密度的影响显著,受龙须菜密度的影响不显著,受刺参与龙须菜之间交互效应影响不显著;刺参密度为15ind/m2、龙须菜密度为360g/m2时刺参平均日增重率、特定生长率最大;刺参密度为25ind/m2、龙须菜密度为360g/m2时龙须菜产量最高,刺参密度为25ind/m2、龙须菜密度为180g/m2时龙须菜特定生长率最高。水质分析结果表明,刺参密度为15ind/m2时底泥总氮、总磷含量降幅最大。实验结果显示,龙须菜和刺参混养可在一定条件下改善水质条件,提高刺参的特定生长率,在本实验条件下刺参密度15ind/m2、龙须菜密度360g/m2的混养配比较合理,其生态互利效果最好。     

光照强度和氮营养盐浓度对龙须菜生理代谢的影响

以龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)为材料,以无机氮(NO_3~-︰NH_4~+=2︰1)为氮源配制人工海水,将在低光低氮(L-N-)条件下培养的龙须菜部分给予高光照处理(L+N-),同时另一部分在给予高光照的同时给予更充足的氮源(L+N+),通过测定3种不同处理条件下物质积累、光合色素以及碳氮代谢中的关键酶等多种生理指标,探讨光照强弱与氮源多寡对龙须菜生理代谢的影响。结果表明,在低氮培养时,高光可使藻体可溶性蛋白、含水率、藻红蛋白和叶绿素a的含量下降,而可溶性糖含量上升13.67%;高光培养时,高氮使可溶性蛋白、含水率、藻红蛋白和叶绿素a的含量上升,而可溶性糖含量下降16.3%;相对于低光低氮(L-N-),高光高氮(L+N+)条件培养使藻体中可溶性蛋白和藻红蛋白含量增加,其含水率、叶绿素a和可溶性糖含量并无显著性差异(P0.05)。从上述结果可以看出,补充氮源能够在一定程度上消除高光照对藻体产生的影响,保证藻体基本生理状态不发生变化的情况下积累蛋白(氮源)。同时补充氮源使得谷氨酰胺合成酶(GS)和天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)的表达均下调,也反映了光合作用所产生的三碳化合物在氮源充足的条件下主要流向了氮循环。而高光照并未对碳氮代谢关键酶的表达产生影响,可能通过直接破坏叶绿素a而影响藻体的光合作用。     

南澳贝藻混养互利机制的初步研究

以牡蛎和龙须菜为试验材料,进行了两个阶段不同投放比例的室内模拟混养试验,试验周期均为4周,各试验组分别为:对照组、龙须菜单养组、牡蛎单养组、牡蛎龙须菜低密度混养组、牡蛎龙须菜中密度混养组和牡蛎龙须菜高密度混养组,其中除对照组和龙须菜单养组外,各试验组牡蛎密度均为27只/m3,第一阶段龙须菜密度分别为:0,47,0,47,94,188g/m3,第二阶段龙须菜密度为:0,158,0,158,316,854g/m3。定期采样测定水体中营养盐(NO2-N,NO3-N,NH4-N,PO4-P)的含量及养殖生物的生长情况。试验结果表明,第一阶段试验结束时,投放牡蛎的试验组与未投放牡蛎的试验组水体氮、磷含量差异显著(P0.05)。第二阶段试验结束时,投放牡蛎的各试验组磷酸盐和硝酸盐含量差异显著(P0.05),高密度混养组的磷酸盐含量和硝酸盐含量与牡蛎单养组相比分别降低了43%、30%,说明龙须菜明显吸收了水体中的氮、磷,混养系统氮、磷利用更为合理,其中龙须菜854g/m3,牡蛎27只/m3的高密度混养组投放密度最为合理。     

基于围隔实验研究虾夷扇贝与龙须菜养殖对浮游植物群落结构的影响

2015年秋季在桑沟湾开展围隔实验,研究了60 h内高容量虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)养殖对水体中物理、化学和生物(浮游植物群落)等因素的影响。结果显示,养殖的虾夷扇贝和龙须菜在60 h内能显著改变水体中的溶解氧(DO)和溶解态无机氮(DIN)的浓度,同时,能显著影响浮游植物种群丰度和组成特征。从各实验组来看,12 h后,虾夷扇贝和龙须菜实验组浮游植物丰度显著低于空白实验组。虾夷扇贝对水体中4种硅藻优势种[包括柔弱拟菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、双菱藻(Surirella sp.)、菱形藻(Nitzschia spp.)、针杆藻(Synedra spp.)]的滤除效应存在较大差异,即对柔弱拟菱形藻和双菱藻有较大的滤除效应,但对菱形藻和针杆藻却影响不大。基于水体中的光合色素变化特征也揭示了虾夷扇贝对浮游植物的选择性摄食效应,即虾夷扇贝能显著滤除水体中的岩藻黄素(fucoxanthin,硅藻特征色素)、别藻黄素(alloxanthin,隐藻特征色素)。与此相反,青绿藻素(prasinoxanthin,微微型藻类的特征色素)在48 h后,虾夷扇贝实验组显著高于空白实验组和大型藻实验组,说明龙须菜养殖对微微型青绿藻生物量无显著影响。