浒苔衰亡过程中营养盐的释放过程及规律

为探究浒苔衰亡过程中营养盐的释放规律,在实验室内模拟浒苔衰退过程中主要营养盐氮、磷的释放过程。结果表明:浒苔藻体重量和叶绿素含量分别呈现下降趋势,第12 d时,漂浮浒苔和培养浒苔的藻体重量分别下降到0.46 g和0.79 g,叶绿素含量分别下降到0.64 mg/g和0.99 mg/g。实验组水体中的磷和总无机氮（DIN）浓度均呈现先下降后上升的趋势,漂浮浒苔实验组的磷和DIN浓度增加量高于培养浒苔实验组,到第12 d时,漂浮浒苔实验组的磷和DIN浓度分别达到3.95 μmol/L和76.55 μmol/L。从第6 d开始漂浮浒苔向水体中大量释放NH₄-N,使得总无机氮浓度迅速升高。大量聚集漂浮浒苔的衰亡会引起水体缺氧,并释放大量的营养盐,导致水体的恶化,因此必须及时的清理海面聚集的漂浮浒苔。     

重金属对浒苔吸收硝酸盐的动力学特性影响

为探讨大型海藻对重金属胁迫的响应,选取浒苔(Ulva prolifera)为实验材料,通过实验室一次性培养实验,从大型藻营养盐吸收动力学角度,研究了Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)对浒苔吸收硝酸盐动力学参数的影响.结果表明:较低浓度的Cu(Ⅱ)(<0.04mg/L)和Zn(Ⅱ)(<0.12mg/L)对浒苔吸收硝酸盐具有促进作用;当达到一定浓度(Cu(Ⅱ)>0.10mg/L和Zn(Ⅱ)>0.20mg/L)时则对浒苔吸收硝酸盐表现为明显的抑制作用,Pb(Ⅱ)对浒苔吸收硝酸盐均是抑制作用.Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)对浒苔吸收硝酸盐的最大吸收速率(V_max)抑制率IPC₅₀分别为0.23,0.66,0.63mg/L.当添加重金属浓度大于0.50mg/L时,重金属对浒苔吸收硝酸盐的抑制顺序为:Cu(Ⅱ)最强,Pb(Ⅱ)次之,Zn(Ⅱ)最小.     

浒苔反射光谱库系统设计与实现

浒苔光谱特征是遥感之本,可为浒苔灾害的遥感实时监测与预警研究提供重要基础数据。本文基于Delphi开发工具和Interbase数据库平台,采用"面向应用"的系统开发方法,运用dbExpress、DataSnap技术和TeeChart组件,设计并实现了浒苔反射光谱数据库系统,利用本系统可以实现对海量浒苔光谱数据及其属性信息的共享、信息查询、可视化分析和管理等功能。     

不同光照条件下浒苔与三种赤潮微藻的竞争

针对苏北浅滩水体浊度高、营养盐含量大、且被大多数学者认为是南黄海绿潮起源的实际情况,本文通过室内培养实验,研究了不同光照条件（0~4500lx）下浒苔与中肋骨条藻、东海原甲藻和新月菱形藻对营养盐的竞争作用;并与苏北浅滩实际水体光照相结合,评估了浒苔与3种微藻在不同深度下的生理状态.浒苔与微藻的竞争,是决定暴发何种藻华的关键因素之一.结果表明,与3种微藻相比,浒苔对光照的适应性更强,最大日均相对增长率为11.91%/d.微藻与浒苔共培养时,生长情况明显劣于单独培养,中肋骨条藻、东海原甲藻和新月菱形藻的生长抑制率分别为30%~46%,3%~44%,25%~41%,并且不同微藻对竞争作用的响应不同.营养盐监测数据表明,对有限营养盐的争夺是浒苔和微藻竞争作用的主要机制,研究结果为苏北浅滩浒苔绿潮的暴发机制提供了依据.     

我国江苏如东岸基绿潮藻分布特征

总结了2010年江苏如东沿岸岸基绿潮藻分布调查结果。结果发现,如东紫菜养殖筏架、沿岸堤坝、养殖池塘和入海河道中均有大量绿潮藻分布;通过对江苏如东沿岸采集的15个绿潮藻样品进行ITS、5S rDNA间隔序列分析和形态观察,共鉴定出6种绿潮藻:浒苔(Ulva prolifera)、缘管浒苔(U.linza)、扁浒苔(U.compressa)、曲浒苔(U.flexuosa)、条浒苔(U.clathra-ta)和肠浒苔(U.intestinalis)。紫菜养殖筏架上未发现U.clathrata,其他5种绿潮藻均有生长。U.prolifera分布最广,河道、堤坝、池塘和紫菜筏架上均有分布,并在如东沿岸两个岸基位点发现了与2008年青岛大规模漂浮浒苔优势种序列一致的绿潮藻。紫菜养殖筏架、沿岸堤坝、养殖池塘和入海河道绿潮藻生物量(湿重)约为3.95×106kg、9.6×105kg、3.75×103kg和0.15×103kg。本论文为阐释绿潮发生机制及溯源提供了一定依据。     

浒苔生长-衰亡过程中氮形态的迁移转化过程

针对浒苔氮吸收代谢机制，通过连续培养实验研究浒苔生长-衰亡过程中不同形态氮在藻体和培养液中的分布和迁移.结果表明，浒苔在生长期吸收NO₃^--N（17.37μmol/（g·d））而衰亡期向胞外释放NH₄⁺-N（0.84μmol/（g·d））；在生长期胞内NO₃^--N占无机氮（DIN）73.75%~92.15%，在衰亡期NH₄⁺-N占无机氮60.87%~92.13%；培养液中溶解有机氮（DON）浓度持续增加，其中<1kDa组分占64%~98%，> 1kDa组分占2%~36%.在培养期藻体细胞吸收DIN速率平均为8.96μmol/（g·d），释放DON的平均迁移速率约为59.57μmol/（g·d）.通过收支模型计算，浒苔将近60% DIN转化为以<1kDa组分占优的DON并分泌到胞外.由此可以推测，近海浒苔爆发可以在月际尺度上对水体生源要素结构产生显著影响.     

江苏陆地海岸线绿潮藻种类组成及分布特征

2012年12月—2013年5月对江苏启东蒿枝港至连云港西大堤长约730 km岸线内的69个岸滩堤坝站点进行了绿潮藻种类组成及数量分布调查.结果表明:绿潮藻出现的站点占总设置站点的26.09%,出现绿潮藻岸线长度约占整个江苏调查岸线长度的22.83%;岸滩上绿潮藻主要生长在沿岸石堤、养殖围坝和植被较浅相对稀疏的草滩上,绿潮藻种类组成主要有浒苔(Ulva prolifera)、曲浒苔(Ulva flexuosa)和缘管浒苔(Ulva linza).1—3月浒苔为主要优势种,4—5月曲浒苔为主要优势种,缘管浒苔在历次调查中其湿重生物量均很低.5月岸滩上固着绿潮藻量约36.7 t,不及海上飘来附着在岸滩上绿潮藻量的1/10,岸滩上固着绿潮藻中浒苔的量约为同期海上飘来浒苔湿重生物量的0.6%,岸滩堤坝不会是引起绿潮暴发的主要源头.     

2009年和2010年黄海绿潮浒苔的ITS序列分析

2009年和2010年黄海绿潮爆发时,采集了江苏和山东5个站位的13份漂浮浒苔样品,利用PCR扩增和测序获得了浒苔样品转录间隔区ITS序列(包括5.8S rDNA),依据ITS序列基于邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建系统进化树。形态特征比较表明2009年出现在青岛和乳山的浒苔与2010年出现在青岛、响水和如东的浒苔,形态特征相似。主要特征包括主枝明显,充满气体,分枝较多,藻体细胞纵向排列,形状为四边形或多边形,大小为(13～21)μm×(15～28)μm,一般具有一个蛋白核。比较分析2009年与2010年浒苔的ITS序列全长,发现ITS序列相似性为100%,与GenBank中黄海绿潮浒苔的ITS序列信息完全一致。分子系统学和形态学的结果一致表明2009年和2010年黄海爆发绿潮的浒苔为同一种;结合之前的研究结果,表明2007～2010年连续4 a黄海绿潮的形成种均为浒苔(Ulva prolifera)。     

浒苔对米氏凯伦藻生长的克生作用

研究了浒苔(Ulva prolifera)对赤潮微藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的克生效应。结果表明,浒苔鲜组织对米氏凯伦藻的生长具有强烈的克生效应;一次性添加浒苔培养水过滤液对米氏凯伦藻生长没有显著的抑制作用,而半连续添加对米氏凯伦藻生长具有显著的克生作用;浒苔干粉末和水溶性抽提液对米氏凯伦藻的生长产生显著的抑制作用。实验结果证明抑制米氏凯伦藻生长物质很可能更多地存在于浒苔组织内,向环境中分泌的克生物质较少,因而克生物质的连续分泌是有效克制米氏凯伦藻生长的关键。同时,克生作用存在着明显的浓度效应,当抑制物浓度达到一定阈值才表现明显的克生作用,在阈值之上浓度越高克生作用越强。     

浒苔绿潮与南黄海近岸海域水质的关系

浒苔绿潮在黄海海域连续暴发,为研究浒苔绿潮与该海域水质的关系,根据2010年3~6月5个航次对南黄海苏北近岸浒苔绿潮暴发区海域生态环境要素的调查数据,重点研究了该海域温度、盐度、溶解氧、pH值的分布特征及其与浒苔绿潮的关系.结果表明,受陆地径流及苏北沿岸流的影响,调查海区为低盐高营养盐区,为绿潮的暴发提供了一定物质基础.第1航次到第5航次温度由8.8℃升高到21.6℃,第3航次调查海区开始出现漂浮浒苔藻体,此航次温度平均值为14.6℃;盐度平均值为31.6,第3航次到第5航次温度和盐度值均处于浒苔藻体适宜的生长范围之内.调查海区整体上均处于富氧状态,且从第1航次到第5航次溶解氧值逐渐减低.受陆地径流的影响整个调查区域pH值基本都小于8.0.海区适宜的温度、盐度、溶解氧及pH值,为近些年黄海海域浒苔绿潮持续的大规模暴发,提供了一定的环境条件.