海洋环境中痕量活性磷分析技术的研究进展

活性磷(正磷酸盐)是海洋浮游植物生长所必需的物质基础,在某些海域,它甚至成为初级生产力的限制因素.痕量活性磷分析是探索海洋,特别是寡营养海区生物地球化学过程的关键.本文综述了近年来海洋环境中痕量活性磷的分析技术.     

Cu（Ⅱ）对海洋浮游植物生长影响的初步研究

选择赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo Hada)、三角褐指藻(Pheodactylum tricornutum Bohlin)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans Ehrenber)、裸甲藻(Gymnodinim sp.)、亚心型扁藻(Platymonas subcordiforus)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus Cleve)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum(Greville)Cleve)、青岛大扁藻(Platymonashelgolanidica)8种浮游植物,采用一次培养实验方法,研究了重金属Cu(Ⅱ)对海洋浮游植物生长的影响,并在Logistic生长模型的基础上结合Lorentz方程和GaussAmp方程,引入Cu(Ⅱ)浓度项,建立了Cu(Ⅱ)胁迫下海洋浮游植物生长动力学模型——Logistic-W模型,描述了Cu(Ⅱ)存在条件下海洋浮游植物的生长过程.结果表明,较高浓度Cu(Ⅱ)对8种浮游植物的生长普遍具有抑制作用,而较低浓度Cu(Ⅱ)则可促进旋链角毛藻、中肋骨条藻、青岛大扁藻的生长;Lorentz方程可以描述Cu(Ⅱ)浓度对浮游植物生长速率参数的影响,而GaussAmp方程可以描述Cu(Ⅱ)浓度对浮游植物生物量的影响;Cu(Ⅱ)胁迫下浮游植物的生长可用动力学方程Logistic-W描述,实验验证该模型合理,其拟合相关系数R2为0.817～0.993,平均为0.916.论文提出的生长模型可以预测不同浓度Cu(Ⅱ)胁迫下海洋浮游植物的生长情况,也可根据浮游植物的生长情况推测相应海区的Cu(Ⅱ)浓度.     

汞在海洋浮游植物中的生物累积和毒性效应

浮游植物是海洋生态系统的主要初级生产者,同时作为食物也是许多水生生物摄取汞的主要途径。本文综述了近年来汞在海洋浮游植物中的最新研究进展,包括汞在浮游植物中的吸收、累积规律及其影响因素,汞对浮游植物的毒性效应(生长抑制、光合作用影响)以及生物的适应机制(汞的还原、螯合解毒、矿化固定等),最后对浮游植物中汞累积和毒性的未来研究方向进行了展望。     

不同氮源对4种海洋微藻生长的影响

采用实验室一次性培养的方法,研究了硝氮、氨氮、尿素和混合氨基酸等4种不同氮源对典型赤潮藻赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo、凯伦藻Karenia sp.、球形棕囊藻Phaeocystis globosa和常见浮游植物优势种类角毛藻Chaetoceros sp.生长的影响。结果表明,这4种海洋微藻不仅能利用无机氮硝氮和氨氮,而且也均能利用有机氮尿素和混合氨基酸。赤潮异弯藻、凯伦藻和角毛藻均在以硝氮为唯一氮源时,比生长速率分别达到最大值0.45、0.52和0.70 d-1;而球形棕囊藻在以硝氮和尿素为唯一氮源时,比生长速率均达最大值0.65 d-1。可溶性有机氮库中的重要组成成分尿素和氨基酸均能显著促进4种海洋微藻的生长;相比较而言,赤潮异弯藻和凯伦藻更加喜好有机氮氨基酸,而球形棕囊藻和角毛藻更加喜好尿素。海洋微藻具备利用有机氮源的能力,无疑扩展了其氮营养来源,在无机氮缺乏而有机氮丰富的水体中,它们在浮游植物群落中更具有竞争优势。     

浙江省沿海地区四种贝类中砷的形态及含量分布

贝类等海产品中砷的含量比其它食品高,因为贝类不同程度地具有富集砷的能力.通过检测它的组织污染程度能反映水体环境的化学物质变化.贝类中砷的形态多种多样,包括无机砷和有机砷,有机砷包括甲基砷、二甲基砷、砷甜菜碱、砷胆碱等,通常是低毒或者无毒的,而无机砷的毒性远大于有机砷.因此,考察海洋食品中砷的限量主要是检测其无机砷的含量.     

海洋浮游植物的营养需求

地球上约一半的光合作用是由浮游植物进行的。要了解它们的生长和丰度,我们需要知道它们的营养需求,特别是对有潜在限制作用的营养物质氮和磷的需求。海洋学家早就将浮游植物所要求的氮和磷的组成比例当成常数来对待,该常数即所谓的Redfield比,其数值为16∶1。但是什么决定浮游植物的氮∶磷质量分数的比例要求的呢?现在,将浮游植物生理和资源竞争考虑进去的数学模型表明,Redfield比从内在讲并没有什么最优化可言。相反,它是一个与具体物种有关的氮∶[(\301\327)(\326\312)]量分数比例的平均值,这些比例的值在8.2和]取决于生态条件。鉴于海…     

治疗海水“贫血”的方法

对浮游植物的铁供应在调节海洋碳循环和全球气候中可能扮演一个关键角色。关于向海洋中加铁对改善气候变化的可能性存在激烈争论,科学家也进行了若干大规模试验来检验向“贫血”水域(即缺铁水域)中加铁的效果。加铁后的确会出现浮游植物繁盛的情况,但多数试验到此为止,没有等到浮游植物死亡和沉降。在阿拉斯加湾亚北极水域进行的一项新的铁富集研究中,研究人员观测到一次大规模硅藻繁盛事件从发展到衰败的过程。铁供应是硅藻繁盛事件发展过程中的一个主导影响因素,但其衰败过程却与缺乏硅酸有关。单单加铁对海洋浮游植物可能只有有限的影响,…     

武汉月湖水体营养物质的分布与硅藻的生态指示

通过对武汉月湖2007年1-12月水体理化指标(电导率、溶解氧、pH值、水温、透明度、无机氮、无机磷、可溶硅)、生物指标(硅藻、蓝藻、叶绿素a)的监测,结果表明:月湖水体中无机氮、无机磷含量较丰富,可溶硅含量较低;月湖水体初级生产力较高,湖泊中蓝藻密度远大于硅藻密度;月湖水体中浮游植物与生境因素有着复杂的生态网络关系.月湖水体营养盐结构不合理,在硅藻消亡后,湖泊水域中的营养组合(丰富的氮与磷,但缺乏可溶硅),这种特殊生境刺激蓝藻的生长,进一步导致硅藻的减少,使月湖浮游植物的优势种转变成蓝藻类.可溶硅在湖泊浮游植物群落由硅藻型向蓝藻演变的过程中起着重要的作用,可溶硅起始浓度水平不仅决定硅藻生产量最大值的程度,而且制约着硅藻持续时间,补偿湖泊可溶硅可能是防治湖泊富营养化的新路.     

紫外线B对海洋生态系统的影响

近年来随着臭氧损失现象日益严重，到达地球表面的紫外线B辐射不断加强，海洋生态系统受到了前所未有的威胁。UV-B的增强改变了生物体赖以生存的水体环境，影响了浮游植物对营养盐的吸收同化，抑制了浮游植物的光合作用，从而减少了海洋对CO2的吸收能力，其结果直接增加了温室效应。同时UV-B也直接影响生态系统食物链的各个营养级，伤害海洋病毒、细菌和浮游植物，降低浮游动物和仔稚鱼的成活率，进而影响到整个海洋生态系统的结构和功能。     

砷在海洋食物链中的生物放大潜力及发生机制探讨

砷是世界范围内危害最大的环境污染物之一,也是近海区域一种常见污染物。本文综述了近年来砷在海洋生态系统中累积、转化及传递的最新研究进展。海洋生物普遍具有较高含量的砷,这些砷主要为低毒性的有机砷形态。砷在许多海洋食物链/网中被生物放大,造成高营养级生物中的砷富集,可对生物与人类健康产生潜在危害;这与砷在淡水食物链/网中普遍被生物减小的现象形成鲜明对比。海洋鱼类和贝类等生物可将吸收的无机砷通过生物转化合成砷甜菜碱等有机砷形态,而有机砷比无机砷具有更高的食物链传递能力,可导致海洋鱼类富集更高浓度的砷。因此,砷在海洋生物中的有机形态可能有助于砷沿着海洋食物链/网富集,在某些情况下被生物放大。今后应该加强对不同砷形态在海洋食物链/网中传递及相应影响因素的研究,并通过室内模拟实验与野外调查相结合进行验证,从而加深对砷的生态毒理和生物地球化学作用的科学认识,对准确评估预测砷的生态风险和保障海洋生态安全有重要意义。     

营养盐对海洋卡盾藻生长与产毒的影响（Effect of Some Nutrients on the Growth and Haemolytic Toxins Production of Chattonella marina）

海洋卡盾藻(Chattonella marina)是我国南方重要的有害赤潮原因种,其产生的溶血毒素、活性氧等可能是造成鱼类死亡的重要原因.在实验室条件下,研究了氮、磷和铁等营养盐对海洋卡盾藻生长及产毒的影响,以期为阐明海洋卡盾藻溶血毒素生成机制奠定基础.研究结果发现:在铁、氮、磷盐三因素四水平正交实验条件下,铁盐和氮盐是影响海洋卡盾藻生长的显著因子;氮盐和磷盐是影响海洋卡盾藻产毒的显著因子;铁盐浓度0.492mg·L-1、氮盐浓度375mg·L-1、磷盐浓度5mg·L-1时海洋卡盾藻的比生长速率最大;铁盐浓度0mg·L-1、氮盐浓度375mg·L-1、磷盐浓度0.5mg·L-1时海洋卡盾藻的产毒能力最强,即高氮、低磷条件下有利于海洋卡盾藻溶血毒素的合成.     

海洋酸化对藻类生态学效应及作用机制的研究进展

目前全球海洋酸化(ocean acidification, OA)问题正在以前所未有的速度快速恶化,使海洋生物以及海洋生态环境面临着巨大的威胁。藻类作为海洋中最主要的初级生产者,贡献了约95%的初级生产力,是物质循环和能量流动的重要环节。海洋酸化能够改变藻类的初级生产力,从而影响海洋食物网中物质和能量从初级到次级生产者及更高营养级的传递,引发食物链效应,进而对整个海洋生态系统带来不可逆转的影响,因此评估海洋酸化对藻类的影响具有重要的生态学研究意义。本文总结了近年来海洋酸化对藻类的光合作用、碳固定、生长、钙化、繁殖等生理生化过程以及对代谢组分和显微结构的影响,归纳了海洋酸化对藻类的分子调控机制,同时围绕海洋酸化与环境因子以及海洋污染物对藻类的复合胁迫展开综述,并基于当前海洋酸化对藻类影响研究中存在的不足做出展望,以期为人们解决海洋酸化问题提供思路和方法。     

草甘膦对旋链角毛藻和盐生杜氏藻的毒性兴奋效应(Stimulation Effect of Glyphosate on Chaetoceros curvisetus and Dunallelia salina)

为研究农药对海洋微藻的毒性兴奋效应(低剂量刺激生长效应),实验测定了不同时间点、不同剂量草甘膦(Glyphosate)对旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)和盐生杜氏藻(Dunallelia salina)生长的影响,并使用Log-Logistic修正模型和三维模型对实验结果进行拟合.结果表明,草甘膦对两种海洋微藻均存在不同程度的刺激生长效应,修正的Log-Logistic生长模型和三维模型拟合结果不存在显著性差异,但由于不需编程且能得到更多参数,因此使用Log-Logistic修正模型能够更好地描述草甘膦对藻类的剂量-反应结果.     

洞庭湖浮游植物增长的限制性营养元素研究

近20年水质监测资料表明,洞庭湖水体富营养化日趋严重。洞庭湖水体主要污染物为氮和磷,而营养盐赋存形态及其含量对浮游植物生长的影响在洞庭湖尚未见报道。2011年9月至2012年8月对洞庭湖浮游植物生物量及主要营养盐赋存形态与含量进行监测,同时利用藻类增长的生物学（NEB）评价方法对限制浮游植物增长的营养盐进行了研究,并分析了浮游植物生物量与各营养元素之间的相关性。结果表明：洞庭湖主要污染物总氮（TN）和总磷（TP）的年平均值分别为1.90 mg·L-1和0.093 mg·L-1,溶解态无机氮（DIN）平均占ρ（TN）比例为87%,溶解态总磷（DTP）平均占ρ（TP）比例为70%。洞庭湖水体中,DIN是TN的主要贡献者,且不同形态DIN的贡献大小依次为ρ（NO3--N）〉ρ（NH4＋-N）〉ρ（NO2--N）;磷形态组成中,TP主要以溶解反应性磷（SRP）存在。春季洞庭湖水体中ρ（TN）、ρ（TP）较高,这一结果可能源于春季面源污染。洞庭湖水体中ρ（Chla）与氮显著正相关,与磷显著负相关。NEB 实验结果表明氮对洞庭湖浮游植物生长有明显的促进作用,其幅度随氮浓度的增加而加强,而磷对浮游植物的生长影响不大,有时出现抑制作用,硝态氮与磷之间不存在交互作用。因此,氮可能是洞庭湖浮游植物增长的主要限制性营养因子,这一研究暗示在洞庭湖富营养化控制过程中应特别注重氮的控制。     

三峡工程蓄水后长江口溶解硅酸盐(DSi)、营养盐结构的变化特征及其生态影响分析

根据2004—2009年春季(5月)、夏季(8月)对长江口的监测调查,比较分析了三峡工程蓄水后该海域硅酸盐(DSi)、无机氮(DIN)、无机磷(DIP)浓度变化趋势,营养盐结构变化状况及其影响.结果表明,蓄水后,DSi、DIN的浓度分别呈现出下降、上升的变化趋势,DSi在6年间下降了约63.37%,DIN增加了约3倍多,DIP的浓度则呈微弱波动.蓄水后营养盐结构N∶P值呈上升的趋势,而Si∶P值和Si∶N值则呈下降的趋势,根据化学计量营养盐限制的标准,营养盐结构趋于不平衡,调查水域浮游植物生长限制因子为P,营养盐结构的变化已经导致大型硅藻的减少和浮游植物优势种组成的变化,并可能引起长江口生态系统结构的改变.     

海洋生态系统的生物多样性

我们关于全球生物多样性模式的知识很大程度上来自对草地、森林和淡水湖泊所做的工作,但关于覆盖地球表面70%的海洋生态系统的数据仍然十分有限。在一项新的研究工作中,研究人员对来自12个全球分布的海洋生态系统的浮游植物和浮游动物进行了取样分析,目的是建立一个关于海洋生物多样性模式的标准。该研究最令人吃惊的发现是,生物多样性模式在世界范围内惊人地相似,尽管环境状况很不相同。海洋植物生态系统在许多方面很像陆地植物生态系统,虽然与在陆地生态系统中不同的是,在海洋生态系统中,植物多样性与草食动物多样性之间没有联系。(摘自N…     

海洋环境汞甲基化/去甲基化研究进展

汞（Hg）是一种在大气中具有较长停留时间并能进行长距离传输的全球性污染物.甲基汞（MeHg）具有毒性强、易富集、可随食物链放大的特点，是引起环境风险的主要汞形态.通过各种来源排放到海洋环境中的无机汞在沉积物和水柱中均可甲基化为MeHg，原位甲基化和去甲基化是控制海洋环境中甲基汞水平的关键过程.虽然目前已有综述总结了环境中汞甲基化/去甲基化，但对海洋生态系统中汞甲基化/去甲基化过程涉及相对较少.本文在总结海洋汞甲基化/去甲基化过程速率、途径和热点区域基础上，详细讨论了海洋光化学、非光化学以及微生物3种汞甲基化/去甲基化途径机制，并对未来研究方向进行了展望.在现有研究基础上，未来应在不同汞甲基化/去甲基化途径贡献估算、实际海洋环境汞甲基化/去甲基化基因/微生物作用验证、环境因素对海洋汞甲基化/去甲基化影响方面开展更深入研究.海洋汞甲基化/去甲基化的研究可为深入理解海洋汞的环境行为与风险和发展有效的汞污染风险防控技术提供科学依据和数据支撑.     

不同温度和营养盐质量浓度条件下藻类的种间竞争规律

淡水浮游植物的季节性周期变化有一定的规律性,但营养负荷也会影响浮游植物种群的组成和演替.通过室内实验研究了不同温度和营养盐质量浓度条件下微囊藻和栅藻生长和种间竞争规律,结果表明:无论单独生长还是存在竞争,微囊藻在35 ℃下生长最好,栅藻在25 ℃时生长最好;存在竞争时,15 ℃和25 ℃条件下,微囊藻的最大现存量的最大值出现在磷的质量浓度为0.5 mg·L-1时;35 ℃条件下,微囊藻的最大现存量随营养盐质量浓度的升高而增大;各温度下,栅藻的最大现存量基本随营养盐质量浓度的升高而增大.浮游植物的种群组成受营养盐质量浓度的影响,营养盐质量浓度偏高的水体绿藻易成为优势种,营养盐质量浓度偏低的水体蓝藻易成为优势种;重富营养化的水体中,虽然高温时蓝藻数量增多,但由于绿藻的抑制作用,全年以绿藻为主.     

铁限制对浮游植物生长和群落组成的影响研究综述

Fe是浮游植物生长必需的微量元素,其供应对水体中浮游植物的生物量、生长速率以及种群组成均具有重要的影响。从Fe在浮游植物新陈代谢中的作用出发,重点对近年来国内外有关Fe对浮游植物光合作用、营养盐吸收利用以及浮游植物群落组成的影响等方面的研究进展作了较详细的介绍,认为：（1）Fe通常是HNLC海域中初级生产力的主要限制因子之一,Fe限制会导致浮游植物细胞色素密度以及相应的光合叶绿素减少,从而降低其光合作用速率,导致生长缓慢;（2）Fe限制还能改变浮游植物吸收营养盐（N、P、Si等）的速率和比例,影响浮游植物的种间竞争,进而影响其群落结构;（3）Fe加富能够改变水体中浮游植物的优势种群,在海洋中表现为硅藻占优势,而在淡水湖泊中则表现为绿藻和细菌占优势;（4）在淡水湖泊中总Fe含量普遍较高,但浮游植物可利用Fe的含量受水体中有机配体的种类和数量的影响,在一定条件下Fe也可能成为浮游植物生长的限制因子,这对进一步认识湖泊水华暴发的机制具有一定的意义;（5）有学者提出将施加Fe作为一种生态手段,来提高HNLC海域的初级生产力,从而缓解由于大气中CO2浓度增加而导致的全球变暖的趋势;相反地,将降低浮游植物可利用Fe含量作为一种生态手段,来控制富营养化湖泊中藻类的生物量及群落结构,从而缓解日益严重的水华问题,值得进一步研究和探讨。     

海洋纤毛虫实验生态学研究Ⅲ:纤毛虫摄食胁迫对弧菌(Vibrio sp.)种群增长的影响

为揭示纤毛虫对弧菌 (Vibriosp.)种群增长的影响 ,利用实验生态学方法对弧菌在海水养殖水体中两种常见的纤毛虫原生动物 ,扇形游仆虫 (EuplotesvannusM櫣ｌｌｅｒ)和海洋尾丝虫 (UronemamarinumDujardin) ,摄食胁迫下的种群增长过程进行了探讨 .数据分析显示 ,弧菌的种群密度在纤毛虫的指数增长期高于对照组 ,但在纤毛虫种群生长平衡期则显著低于对照组 (P <0 .0 5 ) ,在纤毛虫种群生长衰退期则呈回升的趋势 .结果同时还表明 ,海洋纤毛虫的摄食胁迫对弧菌的繁殖具有明显的激活效应 ,但对其种群生长起着显著的抑制作用 .此外 ,本工作也进一步证实了食菌性纤毛虫对改良水质和维持一个健康的养殖环境所具有的积极作用 .图 6参 15