椒江口海域浮游植物与富营养化的关系

根据2010年椒江口海域3个季节的海洋调查资料,运用定量、定性方法,探讨该海域浮游植物、富营养化和赤潮之间的关系.自该海域共鉴定浮游植物81种,赤潮种35种,由于受椒江径流、浙江沿岸流、台湾暖流和上升流共同影响,浮游植物种类数、平面分布及优势种有明显的季节变化;最主要的赤潮优势种是旋链角毛藻(Chaetoceroscurvisetus)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、具槽直链藻(Melosira sulcata)和琼氏圆筛藻(Coscinodiscusjonesianus);调查期间海域富营养化指标E值大于1,富营养化程度较为严重,但浮游植物群落结构较为稳定,多样性指数较高,并未发生赤潮.     

海洋藻类病毒与赤潮防治

病毒是海洋中丰度最高的生物,全球海洋中大约有1030个病毒,海洋病毒的宿主包括从细菌到大型海洋生物等几乎所有的海洋生物.海洋病毒在调控种群结构及生物地球化学循环中起着至关重要的作用,并且,病毒可以通过水平基因转移来操控宿主的代谢活动.藻类病毒能够通过裂解藻类从而起到控制赤潮的作用.随着藻类病毒研究的不断发展,人们已经分离到大量的藻类病毒,包括双链或单链的DNA病毒及RNA病毒,其分布于细胞质或细胞核中.本文简要概述了海洋病毒研究方面的发展现状,及海洋病毒在生态环境中的重要作用.集中综述了藻类病毒(包括原核藻类病毒和真核藻类病毒)的研究进展,讨论了海洋藻类病毒与赤潮生物的关系.介绍了藻类病毒在赤潮控制方面所取得的一些成果,展望了藻类病毒调控赤潮的前景.我国在藻类病毒方面的探索研究还只是刚刚起步,研究藻类病毒的前景十分广阔.     

重金属离子胁迫对赤潮微藻的急性毒性

重金属污染和赤潮都是较为突出的海洋环境问题,为给相关研究提供基础试验数据,在实验室条件下研究了Cu2+、Cd2+、Zn2+对米氏凯伦藻和微小原甲藻的急性毒性效应. 通过2种藻的EC₅₀(半数抑制浓度)比较了其敏感性差异,分析了不同浓度重金属胁迫对微藻的影响;同时,利用TEM (transmission electronic microscopy,透射电镜技术)和FCM (flow cytometry,流式细胞术)研究了重金属Cu2+的急性毒性胁迫在亚细胞水平上对米氏凯伦藻的损伤. 其中,Cu2+、Cd2+、Zn2+对微小原甲藻的48 h EC₅₀和96 h EC₅₀分别为0.514和0.276 mg/L、0.835和1.215 mg/L及4.376和7.976 mg/L;对米氏凯伦藻的48 h EC₅₀和96 h EC₅₀分别为1.881和1.881 mg/L、5.405和6.268 mg/L及13.134 和18.732 mg/L. 结果表明:2种微藻的种群相对增长率随着胁迫浓度的增加而下降,3种重金属离子的毒性表现出Cu2+>Cd2+>Zn2+的趋势,微小原甲藻对重金属胁迫更敏感;Cu2+胁迫可使米氏凯伦藻细胞体积增大,内容物复杂程度增高,但叶绿素a的MFI(mean fluorescence intensity,平均荧光强度)的变化不明显;Cu2+胁迫对藻膜结构的损伤较明显,但对线粒体及叶绿体的结构影响不明显.      

2株高效溶赤潮异湾藻放线菌的鉴定及溶藻特性

从武汉周边土壤中分离得到2株具有强溶藻能力的放线菌,命名为B-10和G-11.研究了2株菌对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、锥状斯克里普藻(Scrippsiella trochoidea)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)、金藻(Golden algae)的溶藻效果及溶藻方式,通过形态学特征、培养特征、生理生化鉴定、16S rDNA序列分析对其进行鉴定.研究结果表明,株放线菌对赤潮异湾藻和锥状斯克里普藻都有较好的溶藻效果,对微小原甲藻和金藻的生长也有抑制作用,且在传代5次后能够保持稳定的溶藻效果, 按1％的体积比接种5d后B-10和G-11对异湾藻的去除率分别为90%和99.44%.通过溶藻方式研究,发现2菌株都是通过释放胞外代谢物溶藻,且胞外代谢产物对温度敏感,当温度达到100℃时会使2种溶藻物质失活.经形态学特征、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析结果,可初步判断,B-10菌株属于链霉菌属的细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)类群,菌株G-11属于链霉菌属的变异链霉菌(Streptomyces variabilis )类群.     

灵菌红素对有害藻类的除藻活性研究

研究了沙雷氏菌的天然产物灵菌红素对引起海洋赤潮和淡水水华的有害藻类的除藻活性和光解性质.结果表明,5.0μg/mL灵菌红素能够在24h内将新月菱形藻、中肋骨条藻、水华鱼腥藻和微小平列藻培养液中的藻类全部杀死,除藻活性高达100%.5.0μg/mL灵菌红素在30000lx光强下36h完全分解,不会给自然环境带来二次污染.     

大型海藻栽培及其在近海环境的生态作用

作为重要自然资源的大型海藻可食用、作为饲料、工业原料和有机肥料,是具有较高价值的商品。因此,世界上许多国家都在大力发展大型海藻栽培业。当前,近海水域营养超负荷是世界上普遍存在的环境问题。一些栽培的大型海藻,生产力很高,在生长过程中可大量吸收N、P营养物质,是海洋环境中重要的生物过滤器。此外,大型海藻在碳循环研究、赤潮控制和维持健康的复合养殖系统方面也有很重要的作用,是非常重要的生态环境材料。为保障近海水安全和生态系统健康,大规模栽培大型海藻是重要的生态对策。     

东海毛颚动物多样性指数H'的分布

根据1997～2000年在东海(27°～32°N,128°E以西)的大型浮游动物垂直拖网调查结果,对陆架区毛颚动物多样性指数分布现状进行分析和探讨.结果表明海区多样性指数以冬季最高,夏秋季次之,夏季第三,春季最低;平面分布格局大致呈近海向外海、北部向南部递增的趋势;多样性指数主要取决东海暖水、黑潮和东海沿岸水的消长,反映了不同季节群落结构时空分布的动态变化过程.     

长江口尖叶原甲藻赤潮消亡期叶绿素连续观测

通过对长江口赤潮发生水域水样叶绿素含量变化现场培养连续观测,发现2001年5月10日发生在长江口外羽状锋水域赤潮优势种为尖叶原甲藻(Prorocentrum triestinum Schiller),其爆发高峰时,细胞密度达到7.110⁶～2.310⁷个/m³.该赤潮种具有持续期短,消亡期更短的特点.其高浓度的叶绿素含量经历一个白昼后,在凌晨迅速减低,叶绿素的平均衰减率为Rt=9.76mg/(Lmin),并由此证实赤潮藻体叶绿素已大量降解,失去了荧光活性.反映出在赤潮发生高峰时,由于水体营养盐和微营养盐被大量消耗,该赤潮种生长已面临巨大的环境压力,从而产生剧烈的生理反应,导致大量藻体快速消亡.     

Cu、Pb、Zn 和Cd 对东海原甲藻的生态毒性效应

采用现场调查、现场培养实验和模型分析的方法,研究长江口及邻近海域重金属Cu、Pb、Zn、Cd 对东海原甲藻的生态毒性效应.结果表明,东海原甲藻在重金属浓度较低时处于非检测毒性生长状态,在重金属浓度较高时处于毒性生长状态,毒性效应随重金属浓度的升高而增大,重金属离子与生物活性离子的竞争吸附是造成2 种不同生长状态的原因.建立非检测毒性效应模型,获得Cu、Pb、Zn、Cd 对东海原甲藻的非检测毒性浓度(NDEC)分别为4.1,45.2,131.7,138.9µg/L.2003 年5 月调查海区溶解态Cu、Pb、Zn、Cd 浓度范围分别为1.0~5.8,0.10~0.57,3.8~7.5,0.01~0.05µg/L,Cu 浓度超过其NDEC 的面积达49%,估计造成东海原甲藻生物量降低5%,浓度最高的海区降低24%,Pb、Zn、Cd 等对东海原甲藻的NDEC 高于调查海区的浓度,不会对其生长造成影响.     

转炉钢渣对赤潮异弯藻生长的影响

研究了废料转炉钢渣对海洋微藻——赤潮异弯藻生长的影响,探讨其作为"铁肥"材料的可行性.以海水为培养液,考察了不同浓度的转炉钢渣浸出物对赤潮异弯藻生长的影响.结果表明,随着钢渣浓度的增加,对赤潮异弯藻的生长呈现先促进后抑制的趋势.这种作用在无营养盐限制﹑不添加任何微量元素的大洋水中要比在相同条件的近岸海水中表现得更加明显.当大洋水中钢渣浓度约为248mg/L,近岸海水中约为62mg/L时,微藻生物量相对于空白对照组均有显著提高.