多参数指示南极普里兹湾浮游植物的时空变化

以南极普里兹湾沉积物为研究对象,运用气相色谱技术,研究了生物标志物菜子甾醇、甲藻甾醇、长链烯酮对应指示的硅藻、甲藻、颗石藻等浮游植物的生产量和种群结构的历史变化,结合2001—2011年实测和遥感水体ρ(Chla)(Chla为叶绿素a)及SST(海水表层温度)数据,探讨了该湾浮游植物生产量时空变化特征及其影响因素. 结果表明:过去100多年间南极普里兹湾浮游植物总生产量(212.04~759.10 ng/g)〔以w(菜子甾醇)+w(甲藻甾醇)+w(长链烯酮)计〕和w(硅藻)所占比例(62.28%~87.13%)〔以w(菜子甾醇)所占比例计〕均呈上升趋势,而w(甲藻)所占比例(10.09%~27.98%)〔以w(甲藻甾醇)所占比例计〕和w(颗石藻)所占比例(1.97%~9.74%)〔以w(长链烯酮)所占比例计〕则呈下降趋势. 全球变暖背景下浮游植物种群变动通过改变南大洋对CO₂的吸收进而影响全球碳循环. 水体ρ(Chla)与沉积生物标志物指示的浮游植物总生产量均具有湾内高、湾外低的空间分布特征. 湾内ρ(Chla)与SST的年际变化趋势相似,二者以2002—2003年和2009—2010年相对较高,SST分别为-0.30和0.01 ℃,ρ(Chla)分别为1.69和2.31 mg/m3;以2001—2002年和2010—2011年相对较低,SST分别为-1.19和-0.95 ℃,ρ(Chla)分别为1.08和0.79 mg/m3,表明该湾SST变化可较明显地影响浮游植物的生长.      

酸胁迫对铜藻早期生长阶段的影响

为探究低pH胁迫对大型藻类早期生长的影响,以铜藻 Sargassum horneri 为研究对象,设置pH=3.5、4.5、5.5、6.5处理组和自然海水对照组,以不同处理时间分别对铜藻孢子和幼体进行胁迫实验。孢子实验中,于铜藻孢子附着前、后对其进行15、30、60、120 min的酸胁迫,以附着率和脱落率表征低pH对孢子附着的影响;幼体实验中,持续将铜藻幼体暴露于酸性条件下,以脱落死亡率表征pH对幼体的致死效应。结果显示,在短时间酸胁迫下,酸度对铜藻孢子附着的影响显著,附着率随pH值的下降而降低;胁迫时间对孢子的附着影响显著,附着率随胁迫时间的延长而降低,pH值与胁迫时间无交互作用;而当孢子已充分附着后,短期酸胁迫并没有显著影响孢子体的存活。在长时间酸胁迫下,与对照组相比,所有处理组铜藻幼体的存活率均显著降低。研究表明,低pH会对铜藻孢子、幼体的存活生长产生不利影响,并且这种影响在铜藻早期发育的不同阶段有所不同。     

椒江口春、秋季浮游动物分布特征及与主要环境因子的关系

2009年5月和10月对椒江口(121.35°E～121.85°E,28.50°N～28.80°N)浮游动物进行调查,分析其群落结构、生物量和丰度的时空分布特征及与主要环境因子的关系.结果表明,该海域浮游动物有明显的季节变化,春季鉴定到14大类50种,卡玛拉水母(Malagazzia carolinae)为绝对优势种,秋季鉴定到14大类73种,优势种分别为百陶箭虫(Sagitta bedoti)、双生水母(Diphyes chamissonis)、亚强真哲水蚤(Eucalanus subcrassus)、微刺哲水蚤(Canthocalanus pauper)、中华胸刺水蚤(Centropages sinensis)和肥胖箭虫(Sagitta enflata);多样性指数为秋季(2.59)高于春季(1.82),生物量和丰度为春季(972.66 mg/m3和1 743.54 ind/m3)远高于秋季(65.30 mg/m3和31.94 ind/m3).总生物量和丰度的空间分布由优势种决定,春季高值区出现在咸淡水交汇的出海口处;秋季有沿河口向外递增的趋势.典范对应分析(CCA)表明,营养盐、盐度和溶解氧为影响春秋季椒江口浮游动物分布的环境因子;浮游动物群落存在明显的季节和空间异质性;各物种适宜的生态环境不同.与类似河口的现状相比,椒江口的浮游动物种类丰富,可能与影响该河口的水团多样有关;与历史资料相比,椒江口4、10月份浮游动物的生物量、丰度及优势类群保持相对稳定.图9表6参44     

热冲击和加氯对海水中叶绿素a 恢复的效应

于室内研究了海水中四季浮游植物在受不同升温幅度(∆T)和加氯浓度(CD)胁迫后,其现存量叶绿素a 在15d 内的恢复过程.结果表明,自然水温越高,∆T 越大,叶绿素a 含量恢复越慢.春、秋、冬季自然水温较低,热冲击对浮游植物生产力影响不大,∆T=4,8,12℃时,叶绿素a 仅需1~7d可恢复到对照组水平;夏季自然水温较高,热冲击对其生产力影响较大,当∆T 为4~8℃时,叶绿素a 恢复需9~10d;当∆T=12℃时,叶绿素a 不可恢复.加氯较热冲击对浮游植物生产力影响更大,CD=1.0mg/L 时,各季节叶绿素a 尚能恢复,但当CD≥3.2mg/L 时,叶绿素a 不能恢复至对照组水平.     

化感作用在赤潮调控中的意义及前景

简要概述了化感作用的定义、化感物质的种类及其作用机理,描述了化感物质在赤潮控制中的作用;集中综述了水生植物、微藻和细菌所产生的化感物质对赤潮生物的抑制或杀灭作用.强调了化感作用在赤潮调控中具有重要的意义和广阔应用前景,对化感作用的深入研究将可能开发出新型的赤潮控制技术.     

溢油对东海浮游生物垂直迁移活动的影响

以垂直下移率为指标,研究了正面敞开区、背面敞开区、背流区和湍流区4种不同生态条件下溢油对东海浮游生物垂直迁移活动的影响.生态特征对大多数浮游生物垂直下移率的影响程度由高到低依次为:正面敞开区(A)＞背面敞开区(B)＞背流区(D)＞湍流区(C).方差分析表明:总浮游植物、夜光藻(Noctiluca scintillans)、总桡足类和中华哲水蚤(Calanus sinicus)在4种生态特征之间的垂直下移率存在显著的差异.4种生态特征间的多重比较结果表明:中华哲水蚤的垂直下移率除背流区与湍流区之间不存在显著差异外,其他两两生态特征之间均存在极显著的差异,对溢油污染表现出了较好的敏感性.     

纳米二氧化硅与汞(Hg~(2+))对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的联合毒性效应

随着纳米材料在日常生产生活中的广泛应用,部分纳米颗粒物不可避免地会通过废弃物排放等途径进入海洋.当纳米颗粒物与海洋中的污染物(如与重金属)共存时,因其独特的物化特性往往会成为污染物的良好载体并在生物体内累积,从而增加已有污染物和生物的相互作用,对海洋环境构成潜在的生态风险.已有的研究更多关注单一纳米材料的生态毒性效应,有关纳米颗粒物与污染物的复合生物效应的研究较少.因此,本文研究了已广泛应用的纳米Si O2与常见的重金属污染物Hg~(2+)对东海常见海洋微藻-中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的联合毒性效应.结果表明,Hg~(2+)会抑制中肋骨条藻的生长,24 h-EC50、48 h-EC50和72 h-EC50值分别为56.3μg·L~(-1)、58.6μg·L~(-1)和36.8μg·L~(-1);低浓度的纳米Si O2(1 mg·L~(-1)和5 mg·L~(-1))未对中肋骨条藻的生长产生抑制作用,而较高浓度的纳米Si O2(≥10 mg·L~(-1))会显著(P0.05)抑制中肋骨条藻的生长,并且提升微藻超氧化物歧化酶SOD的活性,影响微藻的抗氧化系统.添加1 mg·L~(-1)纳米Si O2会增强Hg~(2+)对中肋骨条藻的生长抑制作用,Hg~(2+)的24 h-EC50和48 h-EC50分别下降至41μg·L~(-1)和43μg·L~(-1),虽然1 mg·L~(-1)纳米Si O2本身没有对中肋骨条藻产生生长抑制作用,但是能够明显增强Hg~(2+)对中肋骨条藻的毒性.纳米Si O2对Hg~(2+)有着较强的吸附能力,在60 min时,100 mg·L~(-1)纳米Si O2对100μg·L~(-1)的Hg~(2+)的吸附率为90.08%,最大吸附量为5.92 mg·g~(-1).吸附了Hg~(2+)的纳米Si O2在中肋骨条藻内的累积可能是造成这种协同毒性的主要原因.     

南极阿德雷岛企鹅机体组织、蛋卵和粪土中PCBs和OCPs的分布

南极阿德雷岛企鹅(2003和2006采集的两只企鹅机体组织)中检出持久性有机氯污染物(POPs)多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs),分析测定了头颅、脂肪、肌肉、骨质和尾臀腺中的PCBs和OCPs。脂肪和尾臀腺中的有机氯含量比其他组织要高得多,(PCB含量范围为(126.9~277.0)×10-9;HCB为(43.2~197.0)×10-9;ΣHCH为(0~20.7)×10-9;ΣDDT为(79.4~110.1)×10-9。同时测定了企鹅、贼鸥和巨海燕蛋卵中的有机氯残留,结果显示,企鹅卵中检出POPs含量要远低于贼鸥和巨海燕。对卵样的POPs数据进行统计分析发现不同鸟种POPs积累水平的差异取决于不同鸟种的生态习性,如活动范围、迁徙距离、觅食习性等。另外,对海鸟栖息地粪土样进行的研究发现POPs含量随着不同海鸟的食谱宽窄和巢址选择的不同而变化。     

滨海电厂冷却水中余氯衰减动力学的实验研究

针对电厂加氯工艺,在不同加氯浓度和升温幅度条件下,于实验室采用DPD法测定了海水中余氯在30 min内随时间的变量。结果表明,余氯在海水中起初(0~5 min)衰减很快,接着衰减较慢。采用一级动力学模型较二级动力学模型能更好的反映余氯在冷却水中的衰减过程。加氯浓度越高,余氯衰减越慢;水温越高,余氯衰减越快。余氯在自然海水中极不稳定,表观反应活化能(Apparent activation energy,Ea)非常低。就乐清湾海水而言,在春、夏、秋、冬季,Ea分别为632.94、701.82、388.67、565.52 J/mol。另外,还得到加氯浓度为1.00~1.80 mg/L、时间为0~30 min时,各季节海水冷却水中余氯衰减的预测公式。经线性拟合,预测值与实测值相关性较好。     

滨海电厂冷却系统温升和加氯对浮游植物联合作用的模拟研究

为探明当前滨海电厂冷却系统热冲击和加氯对浮游植物的影响程度,于室内对采自乐清湾的浮游植物进行短期(15、30 min)温升(0、4、8、12℃)和加氯(O、1.0、1.8、3.2 mg·L-1)胁迫的模拟研究.结果表明,加氯、暴露时间、加氯和温升间的交互作用对叶绿素a(Chl-a)浓度有显著影响(P<0.01).但温升对Chl-a浓度无显著影响(P>0.05).热冲击和加氯胁迫后.浮游植物细胞活性显著降低(P<0.05).加氯对Chl-a浓度及浮游植物细胞活性影响最大.目前,滨海电厂浓度为1-2 mg·L-1的加氯处理对浮游植物影响较大,但温升8-12℃的热冲击对浮游植物影响不大.