水生植物化感作用应急处置海洋赤潮和淡水水华

近年来,植物化感作用逐渐成为控制藻类暴发的一种新技术。根据国内外的研究成果,着重从水生植物化感作用、化感抑藻物质、应急处置藻类方法、海洋赤潮和淡水水华的应急处置及机理进行评述,并对该技术今后的发展予以展望。     

海洋底栖甲藻——利玛原甲藻(Prorocentrum lima)对三种赤潮藻的化感作用

为明确利玛原甲藻(Prorocentrum lima)对其它生物可能存在的化感作用,考察了利玛原甲藻培养物、无藻细胞滤液以及腹泻性贝类毒素(diarrhetic shellfish poisoning,DSP)租提物对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、海洋卡盾藻(Chauondla marina)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)3种赤潮藻生长的影响.结果显示,共培养时利玛原甲藻对其它3种赤潮藻的生长有不同程度的抑制作用,其生长也受到3种赤潮藻的影响;无藻细胞滤液对东海原甲藻和海洋卡盾藻有抑制作用,其中对东海原甲藻的抑制作用更明显.但对塔玛亚历山大藻的影响不大;比较而言,DSP粗提物对3种藻的影响最为明显,甚至可完全抑制海洋卡盾藻的生长.这些结果提示.利玛原甲藻与赤潮藻间存在交互抑制作用,可能会通过分泌化感物质、细胞间接触抑制等途径抑制其它藻的生长;利玛原甲藻具有一定的化感作用,但DSP毒索并非利玛原甲藻发挥化感效应的主要原因.     

海洋中浮游植物竞争与演替的影响因素——他感作用概述

赤潮的爆发和演替受多种复杂因素的共同作用,其中种间竞争对于赤潮优势种的形成及演替有重要影响。浮游植物的种间竞争可以通过多种方式来进行,例如依靠有利的生理特性、混合营养、黏结作用及他感作用等。浮游植物的他感作用是影响赤潮藻类竞争与演替的重要因素,它可以通过影响共存藻生长及浮游动物摄食而使自身获得竞争优势。营养盐限制会促进浮游植物他感物质的产生和释放,另外他感物质的降解、藻类的生长阶段、他感藻与目标藻的种类等也会影响他感效应的作用程度,本文对他感作用的主要影响因素进行了分析和总结。总体来讲,在研究赤潮演替原因和机制的过程中,浮游植物的他感作用是一个重要的考虑因素。     

陆生植物化感作用抑制有害藻应用研究进展

植物化感物质由于对藻类抑制的高效性和选择作用性,以及对环境无污染等特点而备受关注,有望成为具有应用价值的安全性生物抑藻技术。文章探究了利用植物化感作用抑制有害藻类生长的进展,从藻细胞密度、叶绿素含量、超微结构及生长代谢、抗氧化酶活性等方面分析了化感抑藻作用效果的评价方法,重点阐述了陆生植物对水华藻、赤潮藻主要藻种的抑制作用,包括草本植物中一些农作物和药用植物以及木本植物中的常见树木,同时对这些陆生植物中所含抑藻物质开展了探索与分析,为开发新的抑藻制剂提供理论指导,深入讨论了陆生植物化感物质抑制丝状藻的潜在价值,实现了抑藻对象的多元化,提出了陆生植物化感抑藻研究中存在的主要问题,并对其应用前景进行展望。     

植物化感作用在抑藻方面的研究进展

藻类爆发性生长是水体富营养化带来的问题之一,利用植物化感作用抑制藻类生长具有生态安全和快速高效的优点,对湖泊富营养化的生态控制具有非常重要的意义.本文介绍了利用植物化感作用抑制藻类生长的研究进展和现状,并讨论了植物化感抑藻作用研究过程中所使用的方法、化感作用的机制、抑藻机理及化感物质的分离方法.最后对植物化感作用在抑藻方面的研究前景进行了展望.     

植物化感作用及其在农业生态系统中的应用

介绍植物化感作用的概念、化感物质的种类、化感物质的释放、迁移和转化以及作用机制，并着重从人工混林农业系统、多作农业生态系统、防治杂草和植物病害、作物化感品种4方面概述了植物化感作用在农业生态系统中的应用。     

赤潮异湾藻与三角褐指藻的竞争及其化感作用初探

文章通过对赤潮异湾藻和三角褐指藻间竞争及其化感作用的论述,定性分析了两种微藻单独培养和共培养的最大环境容量(K)和生长速率(r)等生长参数,同时利用逻辑斯谛方程和Lotka-Volterra的竞争模型进一步定量比较了微藻间的竞争力参数(α和β),并采用对比微藻在f/2培养基中和其他微藻滤液中生长情况的方法,初步探讨了赤潮异湾藻和三角褐指藻间竞争产生的原因。结果表明,赤潮异湾藻对三角褐指藻有强烈抑制作用(α=6.38),而三角褐指藻对赤潮异湾藻抑制非常轻微(β=0.23),赤潮异湾藻的竞争能力大大强于三角褐指藻,推测这种竞争作用与这两种微藻间存在的化感作用相关外,还可能与其他因素如接触性信息传递等相关。此研究对调控藻类生物的生长和数量变化、鱼虾蟹等水产养殖水体中藻害的防治以及海洋生态环境的改善都具有相当的理论意义。     

浅析湖泊环境中凤尾莲的化感作用

综述了凤尾莲抑藻化感作用及其对其他植物的影响,凤尾莲化感物质及其作用机理,其他植物对凤尾莲的化感作用。认为在下一步的工作中,应着重对凤尾莲化感作用涉及到的生理、生化和生态机制开展研究。     

水生植物化感抑藻作用机制研究进展

富营养化引起的藻华问题是当前许多水体面临的重大环境问题。化感抑藻现象的发现为这一问题的解决提供了一种新思路。目前,已发现很多水生植物具有化感抑藻效应,通过恢复受污染水体的水生植被群落来进行水体修复的工程案例逐渐增多,但对水生植物抑藻机制的研究还不够深入,化感作用机理的揭示对于藻生理生态研究和水华的控制有重要意义。文章主要从生理生化的角度介绍最近几年水生植物及其化感物质的抑藻机制研究进展,指出化感物质可能的抑藻机制,包括:化感物质对细胞膜,呼吸作用和光合系统Ⅱ(PSⅡ)造成影响,化感胁迫后胞内活性氧(ROS)水平升高而导致藻氧化胁迫,NO作为化感作用的信号分子,介导藻细胞的程序性死亡。不同化感物质作用靶点的探寻,化感物质在胞内转化途径,化感物质介导信号分子调控网络以及化感物质诱导的程序性死亡的研究将会是今后化感抑藻机理研究的重要方面。     

植物化感作用在抑藻方面的研究进展

藻类爆发性生长是水体富营养化带来的问题之一，利用植物化感作用抑制藻类生长具有生态安全和快速高效的优点。对湖泊富营养化的生态控制具有非常重要的意义。本文介绍了利用植物化感作用抑制藻类生长的研究进展和现状，并讨论了植物化感抑藻作用研究过程中所使用的方法、化感作用的机制、抑藻机理及化感物质的分离方法。最后对植物化感作用在抑藻方面的研究前景进行了展望。     

赤潮藻类的适应与竞争策略

赤潮藻类的生活策略与赤潮发生的机理紧密相关。在漫长的自然进化过程中,赤潮藻类发展出一系列独特的生活策略以适应环境的变化。赤潮藻类可以在不良环境下形成孢囊以度过寒冷的冬季或者营养缺乏时期并在条件合适时萌发。甲藻可以通过主动迁移或者产生粘液的行为来适应水流和光照,甚至有时能够改变藻细胞周围的微环境。赤潮藻类采用多种营养方式如自养、异养或混养进行生长和繁殖,这对我们就赤潮与富营养化的关系的研究带来了全新的理解。赤潮藻类与其他生物存在复杂的相互关系,某些蓝绿藻可以与细菌或病毒共生,而有毒藻类也许可以通过抑制捕食或者植化相克为自身获利。最后,我们提出了赤潮藻类的形态结构上的不同也许可以解释某些生态策略的差异。     

海洋微藻释放的他感物质及其研究进展

他感物质是浮游植物产生他感作用时向环境释放的化学物质,是浮游植物产生他感作用的媒介,尽管浮游植物他感作用的研究日益广泛,但以往的研究大都集中在他感现象的描述上,而对于他感物质的结构以及性质等的认识仍然存在很多未知。本文结合最新的研究成果,对他感现象和他感物质进行了综述,就目前微藻中主要发现的他感物质如酯类、酚酸类和萜类等,探讨了他感物质的特点、作用机理和影响因素,并重点介绍了他感物质的提取分离与鉴定等方面的研究进展,同时分析了当前海洋微藻中他感物质研究的不足,提出了新的研究思路,今后的研究重点是建立系统的分离鉴定海洋微藻释放的他感物质的方法,最终实现现场海域他感物质的分析。     

Algal-bloom control by allelopathy of aquatic macrophytes——A review

Algal-bloom control is an important issue for water environment protection as it induces several negative impacts on the lives of aquatic organisms, aquaculture, landscaping, and human health. The development of an environment-friendly, cost-effective, and convenient alternative for controlling algal bloom has gained much concern. Using the allelopathy of aquatic macrophytes as a novel and safe method for algal-bloom control is a promising alternative. This paper reviews the development and potential application about allelopathy of aquatic plants on algae, including the allelopathic research history, the potential research problems, the research methodology, and the reported aquatic macrophytes and their inhibitory allelochemicals. Potential modes of inhibition action of allelochemicals on algae, possible ways for application, and future development directions of research on algal-bloom control by aquatic macrophytes were also presented.     

河北省近岸海域赤潮灾害特征分析

对河北省近岸海域1989~2014年间发生的赤潮灾害进行综合分析,结果表明:全省赤潮灾害发生的频次及累计面积呈现上升趋势;每年的5~10月是赤潮灾害的发生期,其中5~6月是赤潮频发期;秦皇岛市、黄骅市附近海域是河北省赤潮灾害的多发海域,也是深受赤潮灾害危害较为严重的海域;甲藻门引发赤潮灾害的比例较大,尤其夜光藻引发的赤潮灾害的次数最多;有毒赤潮生物种较多,达12种;新的赤潮生物种抑食金球藻引发的赤潮灾害扩散快,影响面积大,持续时间长。建议采取有效措施,严格控制陆源污染物超标排放;加强海水养殖业的科学管理,控制养殖废水的排放;加大对抑食金球藻引发赤潮的机理、快速检测与识别方法的研究,减少或避免赤潮灾害的发生。     

酚酸类化感物质对塔玛亚历山大藻生长的影响

探讨了不同浓度酚酸类化感物质香草醛、没食子酸和(+)-儿茶素对赤潮藻-塔玛亚历山大藻(Alexandriumtamarense)生长的影响.结果表明,没食子酸和(+)-儿茶素的浓度为4,20,40mg/L时均能有效抑制塔玛亚历山大藻的生长,且具有明显的剂量依赖关系,浓度为40mg/L时,藻的生长被完全抑制.香草醛的浓度为40mg/L时对塔玛亚历山大藻的生长有明显的抑制作用.没食子酸和(+)-儿茶素对塔玛亚历山大藻生长的抑制作用比香草醛明显,提示香草醛、没食子酸和(+)-儿茶素抑制赤潮生物生长的机制可能与自氧化有关.     

Allelopathic inhibition on red tide microalgae Skeletonema costatum by five macroalgal extracts

This study aims to identify effective antialgal allelochemicals from marine macroalgae that inhibit the growth of red tide microalgae. Practically, new algicidal agents were developed to control red tide. The growth inhibitory effects of 5 marine macroalgae Porphyra tenera, Laminaria japonica, Ulva pertusa, Enteromorpha clathrata, and Undaria pinnatifida on Skeletonema costatum were evaluated by adding crude seawater extracts of macroalgal dry tissue into the culture medium containing S. costatum. The half-effective concentrations at 120 h (EC_{50, 120 h}) of the seawater extracts were 0.6, 0.9, 1.0, 1.0, and 4.7 g/L for the five macroalgae above, respectively. E. clathrata, L. japonica and U. pertusa showed strong allelopathic effect on the growth of S. costatum. There have been no previous reports with regard to the allelopathic effects of the former two macroalgae so far. The possible allelochemicals of 21 compounds of the E. clathrata were detected using Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis. Unsaturated fatty acids, acrylic acid (C₃H₄O₂), and linolenic acid (C₁₈H₃₀O₂) were the most likely allelochemicals in E. clathrata.     

探讨影响赤潮的物理因子及其预报

通过多年对广东沿海港湾赤潮发生机理的探讨 ,归纳出引发赤潮的主要物理因子 ,并深入研究潮汐变化与赤潮形成的关系。作者认为在沿海一些半封闭的海湾 ,在月赤纬偏小期间发生大潮易引发赤潮。大亚湾澳头水域 4～ 5月份大潮后多呈现不正规全日潮 ,易出现赤潮生物高峰期 ,较明显的赤潮从发生至消退的全过程往往跨越一个潮水期。根据实践经验总结 ,作者提出利用潮汐变化规律对大亚湾澳头水域 2 0 0 1年 5月份可能出现的赤潮初始阶段作尝试性预测 ,并在赤潮初始阶段通过对水域的浮游生物优势种和当地天气的变化趋势加强观测、研究 ,希望能对赤潮暴发作出较准确的预报。     

陆生植物化感作用抑制藻类生长的研究进展

目前关于植物化感抑制藻类生长的研究主要集中于水生植物,陆生植物对藻类化感作用的研究相对较少.陆生植物具有分布广泛、生物量大、便于培植、容易收割、加工方便等特点,许多草本植物和木本植物体内含有丰富的化感物质,在抑制水中藻类生长和应急处置水华等方面具有良好的应用前景.根据国内外近年来对陆生植物关于抑制藻类生长的研究报道,按草本和木本分类,并以植物的科划分,较全面地评述了15科26种陆生植物化感作用的研究进展.