海洋尖尾藻的营养升级功能研究

异养甲藻作为连接浮游动物和浮游植物的中间环节,在海洋生态系统物质循环和能量流动过程中具有关键作用。本文以异养甲藻的模式生物——海洋尖尾藻作为实验对象,研究了海洋尖尾藻在摄食土生杜氏藻、赤潮异弯藻、球形棕囊藻、盐生舟形藻4种浮游植物后脂肪酸种类和含量的变化。研究表明:海洋尖尾藻对4种浮游植物均可摄食,但是对杜氏藻摄食率远高于其他3种浮游植物。4种浮游植物细胞内均未检出二十二碳六烯酸,摄食了4种浮游植物后的海洋尖尾藻细胞中均含有二十二碳六烯酸,含量最高可达（86.98±7.44）μg/mg C,表明其具有独立合成二十二碳六烯酸的能力。海洋尖尾藻独立合成脂肪酸的能力表明其有能力将低质量的物质升级为营养物质,从而高效的供应二十二碳六烯酸达到下一营养级。     

Pb(Ⅱ)对海洋浮游植物粒径的影响

采用一次培养实验方法,研究了Pb(Ⅱ)对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo Hada)、亚心形扁藻(Platymoaas subcordiforus)、中肋骨条藻[Skeletonema costatuma(Greville)Cleve]和旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans)和裸甲藻(Gymnodinium sp.)等6种海洋浮游植物粒径的影响。应用统计软件(Origin 7．0)拟合出6种浮游植物的中值粒径,作出粒径随时间、Pb(Ⅱ)浓度变化的分布图,描述了6种浮游植物在不同的Pb(Ⅱ)浓度下,生长周期内粒径的变化。     

两种海洋硅藻透明胞外聚合颗粒物的产生及其生态学意义

透明胞外聚合颗粒物（transparent exopolymer particles,TEP）是一类由胞外多糖组成的透明胶状颗粒物质,对海洋生态系统碳循环具有重要意义。本研究以两种海洋硅藻布氏双尾藻（Ditylume brightwelii）和窄隙角毛藻（Chaetoceros affinis）为研究对象,研究了其在不同生长时期的TEP含量、TEP与叶绿素a（Chlorophyll a,Chl a）的关系及TEP的C:N。结果表明:两种硅藻在整个生长时期均产生TEP,且在不同生长时期的TEP含量不同。布氏双尾藻和窄隙角毛藻最大TEP产量分别在指数期、衰亡期。窄隙角毛藻单位细胞体积和单位Chl a所产最大TEP含量分别是184.91±14.03 fg Xeq./μm3、38.06±4.96 μg Xeq./μg Chl a,高出布氏双尾藻相应单位TEP含量的16倍和5倍。对两种硅藻的Chl a与TEP关系分析表明,在指数期会呈现TEP=α（Chl a）β的函数关系（布氏双尾藻:R2=0.98;窄隙角毛藻:R2=0.80）。两种硅藻TEP的C:N均高于Redfield比值（C:N=106:16）。说明TEP的产生具有种间差异性,且生长时期显著影响TEP产生效率。TEP的高含碳量对海洋碳循环有直接贡献。     

纳污海域营养物质形态、含量与浮游植物增殖竞争关系——Ⅱ微量营养要素Cu~(2+)、Mn~(2+)、Fe~(3+)的效应

探讨了海洋浮游植物微量营养要素Cu、Mn、Fe的含量、形态及其在介质中共存时对藻细胞生长的调节作用和对浮游植物间的增殖竞争关系。实验结果表明,当海洋原甲藻、牟氏角毛藻和聚生角刺藻三藻种混合培养时,Mn~(2+)对牟氏藻有特殊刺激效应,而Fe~(3+)对聚生藻生长促进作用尤突出,Fe~(3+)—Mn~(2+)交互效应对三藻种生长速率都明显增大,且其交互作用远大于单独P和Mn的作用;Cu_(2+)对原甲藻表现较突出的抑制作用,EDTA则起Cu的螯合去毒效应,进而影响浮游植物的生长。     

东山湾微型浮游动物摄食压力分析

2011年5月份和8月份利用"海洋2号"科学考察船在东山湾海域3个站位进行现场试验和调查,研究了微型浮游动物对浮游植物和异养细菌的摄食压力。结果表明:对比国内其他海区,该调查海域是高生长率、高周转率的海区,微型浮游动物摄食压力处于中等水平;当微型浮游动物摄食率远高于浮游植物生长率时,微型浮游动物摄食作用对能量的转换效率较高;细菌的生长繁殖和微型浮游动物对异养细菌的摄食受到温度和营养盐的双重影响,微型浮游动物对异养细菌的摄食作用能控制细菌的生长和繁殖;在调查期间,调查海域异氧细菌生产力与浮游植物初级生产力的比值由春季的1.26%增加到夏季的2.77%,但均很小,说明浮游植物初级生产力完全可以满足细菌生产的需要;调查海域主要生产者是浮游植物,异养浮游细菌的生产力较低,其能量沿食物链向上传递的效率夏季高于春季,而浮游植物初级生产力向上营养级传递的效率却是春季高于夏季。     

营养盐对东海浮游植物生长影响的现场培养实验

2005年6月在东海赤潮高发区通过现场培养实验探讨了NO3-N和PO4-P对浮游植物生长的影响.结果表明,在培养期间,初始浓度NO3-N 11.98 μmol·L-1,PO4-P 0.16 μmol·L-1以上时,总细胞数可以达到赤潮数量.培养期间主要优势种为米氏凯伦藻、东海原甲藻和中肋骨条藻.NO3-N和PO4-P的初始浓度为23.82 μmol·L-1及 0.41 μmol·L-1以上时,东海原甲藻最大细胞数可以达到106·L-1,当NO3-N和PO4-P浓度分别增至50.34 μmol·L-1和2.32 μmol·L-1时,米氏凯伦藻和中肋骨条藻最大细胞数也可达到106·L-1.初步判定几种浮游植物对营养盐的需求不同,其中中肋骨条藻与米氏凯伦藻要求较高,东海原甲藻次之,双角多甲藻要求最低.     

海洋卡盾藻无细胞滤液对赤潮微藻的作用及其与微藻的共培养

实验模拟条件下,研究了海洋卡盾藻无细胞滤液对四种微藻生长的影响及其与东海原甲藻和塔玛亚历山大藻的共培养。结果表明:卡盾藻无细胞滤液对三角褐指藻、东海原甲藻和塔玛亚历山大藻细胞的生长速率都有显著的抑制效应(P<0.01),而对中肋骨条藻的生长抑制作用较弱,当卡盾藻滤液在高浓度(15 mL、20 mL)/40 mL下,中肋骨条藻的生长才受到显著抑制,而低浓度下没有明显影响。海洋卡盾藻与甲藻的共培养明显促进了卡盾藻的生长,抑制了甲藻的生长,对东海原甲藻的抑制作用较强。共培养的结果可能是由于海洋卡盾藻与甲藻之间存在化感作用或营养盐竞争作用,而无细胞滤液对微藻的作用表明海洋卡盾藻对微藻产生化感效应。     

玉米叶对我国几种典型赤潮藻生长的影响研究

研究了玉米叶对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、海洋卡盾藻(Chattonella marina)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)生长的影响,以期为筛选新的、无污染的、廉价高效的除藻剂提供思路,为不同的有害赤潮的治理提供参考.结果表明,玉米叶对塔玛亚历山大藻、海洋卡盾藻、赤潮异弯藻、东海原甲藻和球形棕囊藻生长的影响明显不同.玉米叶可显著抑制塔玛亚历山大藻、海洋卡盾藻和赤潮异弯藻的生长,但对东海原甲藻生长的影响不大,对球形棕囊藻的生长则有显著的促进作用.这些结果表明,玉米叶对赤潮藻生长的抑制作用存在一定的选择性,这种选择性与藻的种属与细胞结构并无明显的相关性.     

海洋细菌N3对几种赤潮藻的溶藻效应

从深圳大鹏湾南澳赤潮暴发海域的表层沉积物中分离得到1株海洋溶藻细菌(编号N3),以三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)和常见赤潮生物锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans)和中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)为实验藻种,利用液体感染法研究了该株溶藻细菌的溶藻效应及溶藻方式.结果表明,菌株N3对中肋骨条藻和三角褐指藻均无溶藻活性,而菌悬液的体积分数为2%和10%时分别对锥状斯氏藻和海洋原甲藻有较好的溶藻效果,但溶藻现象不同.菌株N3可使锥状斯氏藻的细胞变形,胞内物质分布不均匀并最终死亡;使海洋原甲藻的藻细胞膨胀变形,细胞膜内物质聚集于一端,最终藻细胞破裂死亡.菌株N3对锥状斯氏藻和海洋原甲藻的溶藻方式相同,均以直接溶藻为主.菌株N3的菌悬液以2%、1%和0.1%的体积分数接种到锥状斯氏藻藻液中时,细菌的密度整体上呈下降趋势,2%处理组中藻细胞在120 h内全部死亡,而1%和0.1%处理组藻细胞的增长率略低于对照组.菌株N3的菌悬液以10%、5%和1%的体积分数接种到海洋原甲藻藻液中时,细菌的密度呈下降趋势,10%和5%处理组中藻细胞至120 h时死亡率分别为78%和70%,而1%处理组的藻细胞与对照组无显著差异.电镜观察、生理生化鉴定及16S rRNA鉴定结果表明,菌株N3为芽胞杆菌属(Bacillus sp.).     

崂山水库的浮游植物群落特征及变化研究

2007年-2011年连续5年,采用生物群落法,对崂山水库浮游植物的群落结构进行了监测分析.结果为：2011年崂山水库共检出浮游植物8门93种,库区优势种为尖针杆藻（S.acus）、小胶鞘藻（P.tenue）、卵形隐藻（Cryptomonas ovata）、尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta）.5年来群落结构相对稳定,浮游植物细胞密度呈上升趋势.库区为B-中污型水体.     

磷限制条件下单胞藻胞内磷储量差异机理研究

不同微藻细胞内磷含量的差异,在有害藻华的形成及优势种演替过程中具有重要作用,但对于不同微藻细胞内磷含量的差异的原因仍缺乏了解. 本文采用磷限制培养试验考察了4株典型海洋藻华单胞藻〔三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、多列拟菱形藻(Pseudo-nitzschia multiseries)、球等鞭金藻(Isochrysis galbana)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans)〕的细胞内磷含量随时间的变化,并利用Droop模型计算了微藻的最大比生长速率(μ_max)与细胞内磷的最小配额(Q_min),分析了Q_min与藻类性状的响应关系. 结果表明:①4种海洋微藻的细胞内磷含量随时间呈先增后减的趋势,并且细胞内磷含量变化的响应时间和响应程度存在种间差异;②4种海洋微藻的Q_min存在差异,其范围为0.71～1.68 μg/g,4种海洋微藻的比生长速率(μ)与其细胞内磷含量(Q)呈正相关;③Q_min与细胞体积呈显著正相关,Q_min与μ_max可能存在一定的相关关系,即μ_max较大的微藻其Q_min较小. 研究显示,与藻体积、μ_max相比,门水平上的差异可能对Q_min影响较小,而Q_min的较大差异可能是藻类对磷具有不同竞争能力的表现,因而在有害藻华形成过程中出现不同微藻优势种演替的现象.      

筑坝河流水动力条件对浮游植物动态变化的影响

河流筑坝后水动力条件发生改变,影响了浮游植物的动态变化,目前对这一过程的研究相对较少。为此,本研究对乌江河流-水库体系浮游植物和流速及相关环境因子进行了季度调查。研究区域水体平均流速为032 m/s,变化范围为001～132 m/s;浮游植物中硅藻、蓝藻、甲藻对水体流速变化最敏感:在流速小于005 m/s时,蓝藻与硅藻占比最大,甲藻次之,其他藻类占比较低;流速在005～010 m/s之间,蓝藻占比下降,硅藻、甲藻及绿藻占比上升,其他藻类占比较低;流速大于010/s时,硅藻占比达到绝对优势。浮游植物细胞丰度随着流速的增加表现出先增加后减小的趋势,两者之间存在单峰关系;不同流速下浮游植物会出现较明显的聚类特征。     

Competition of bloom-forming marine phytoplankton at low nutrient concentrations

Competition of three bloom-forming marine phytoplankton (diatom Skeletonema costatum, and dinoflagellates Prorocentrum minimum and Alexandrium tamarense) was studied through a series of multispecies cultures with di erent nitrate (NaNO3) and phosphate (NaH2PO4) levels and excess silicate to interpret red tide algae succession. S. costatum outgrew the other two dinoflagellates in nitrate and phosphate replete cultures with 10 mol/L Na2SiO3. Under nitrate limited (8.82 mol/L NaNO3) conditions, the growth of S. costatum was also dominant when phosphate concentrations were from 3.6 to 108 mol/L. Cell density of the two dinoflagellates only increased slightly, to less than 400 and 600 cells/mL, respectively. Cell density of S. costatum decreased with time before day 12, and then increased to 4000 cells/mL (1.5 mg/L dry biomass) at NaNO3 concentrations between 88.2 and 882 mol/L with limited phosphate (0.36 mol/L NaH2PO4) levels. In addition, P. minimum grew well with a maximal cell density of 1690–2100 cells/mL (0.5–0.6 mg/L dry biomass). Although S. costatum initially grew fast, its cell density decreased quickly with time later in the growth phase and the two dinoflagellates were dominant under the nitrate-limited and high nitrate conditions with limited phosphate. These results indicated that the diatom was a poor competitor compared to the two dinoflagellates under limited phosphate; however, it grew well under limited nitrate when growth of the dinoflagellates was near detection limits.     

黄骅港附近海域浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

为探究黄骅港生产运营对周边海洋生态环境产生的影响,本研究以2017年4个月黄骅港附近海域的生态现状调查数据为基础,分析该海域浮游植物群落结构特征,同时,应用冗余分析（RDA）研究了环境因子对黄骅港附近海域浮游植物群落结构的影响。结果显示,4个月共发现浮游植物74种,分隶于硅藻、甲藻以及蓝藻3个植物门、35个属;浮游植物优势种主要为硅藻,4个月的浮游植物优势种存在明显的交叉与季节演替;4个月浮游植物丰度为（19.4～2095.6）×104 cells/m3,平均为762.2×104 cells/m3,以秋季最高,春季最低,浮游植物丰度空间分布整体均表现出近岸高远岸低的分布趋势;4个季度浮游植物多样性均处于较好水平,多样性指数（H′）为2.23～2.88,夏季最高,春季最低。聚类分析（CA）结果表明,该海域浮游植物群落可以明显分为4个地理类群;RDA分析结果显示,溶解氧、悬浮物、温度、石油类以及溶解无机磷是影响该海域浮游植物群落结构的最主要环境因子,除关注港口清淤、锚地船舶排污等生产过程外,黄骅港还应加强对附近入海河流的监测,及时预警浮游植物群落结构剧变或赤潮等生态灾害。     

三亚湾近岸两种优势砂壳纤毛虫对硅藻的摄食初探

浮游纤毛虫是近岸生态系统中的重要原生动物,对初级生产者有较高的摄食压力,其摄食行为对物质在食物网中的传递至关重要。近岸生态系统中浮游植物群落多以硅藻为优势类群,为更好地认识纤毛虫对初级生产者尤其是硅藻的摄食调控作用,本研究于2015年4月在三亚湾近岸采集了两种优势砂壳纤毛虫（妥肯丁拟铃虫Tintinnopsis tocantinensis和斯氏拟铃虫T.schotti）,运用分子生物学方法分析其食物组成。结果表明,两种纤毛虫中共检测到8属13种硅藻来源的食物,分别隶属于骨条藻（Skeletonema）、细柱藻（Leptocylindrus）、根管藻（Rhizosolenia）、海链藻（Thalassiosira）、拟菱形藻（Pseudo-nitzschia）、波纹藻（Cymatosira）、星杆藻（Asterionellopsis）和角毛藻（Chaetoceros）。两种纤毛虫均摄食骨条藻、细柱藻、根管藻和海链藻,其中对中肋骨条藻（S.costatum）的摄食比例最高（达>60%,序列数百分比）。粒径较大的斯氏拟铃虫摄食多样性（11种）略高于粒径较小的妥肯丁拟铃虫（7种）,而且环境中最优势的拟菱形藻（49.12%,浮游植物丰度百分比）仅在斯氏拟铃虫中检测到（15.55%,序列数百分比）,说明两种纤毛虫具有一定的摄食选择性且存在种间差异。本研究表明以纤毛虫为代表的原生动物对硅藻的广泛摄食是初级生产者在食物链传递的重要环节,这对理解近岸生态系统的物质传递和砂壳纤毛虫重要生态作用具有重要意义。     

不同季节秦皇岛近岸水体颗粒物粒径分布特征研究

颗粒物粒径分布(particle size distribution,PSD)代表颗粒物的数量浓度随粒径的变化特征,掌握PSD的分布信息对于理解海洋碳循环和量化生态系统的结构和功能具有重要意义。基于2017年夏季和秋季两个航次的现场实测数据,本文进行了参考粒径D0对PSD的影响研究,探讨了秦皇岛近岸水体不同季节PSD的分布特征。研究发现,大多数站位PSD的分布规律符合幂律模型,但是模型中参考粒径的取值对拟合精度和PSD斜率有较大的影响。夏季,参考粒径大于26.7μm;秋季,参考粒径大于61.2μm,此范围内平均绝对百分比误差值较小。在获取秦皇岛近岸水体粒径分布信息时,结合PSD斜率的变化研究,将43.9μm、85.2μm分别作为夏季和秋季的最佳参考粒径。在此基础上,得出夏季和秋季表层水体PSD斜率的变化范围分别为2.44～4.62和2.30～3.76,秋季水体颗粒物的平均粒径高于夏季水体。此外,本文还研究了PSD斜率与衰减光谱斜率γ之间的关系,两者呈现良好的线性关系,夏季和秋季的相关系数分别为0.63和0.68,该结论为利用遥感技术有效地监测海洋颗粒物的分布信息提供了良好的理论基础和技...     

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.      

长江口区磷限制的现场实验

采用营养盐现场加富培养的试验方法，在长江口区E4站取表层海水，添加不同浓度的磷酸盐进行现场培养，并实时监测了营养盐的消耗。根据营养盐浓度的差别判断藻类生长的限制性因子为磷酸盐的浓度。并分析了微微型藻类的生长情况，发现它们的生长不受磷酸盐限制的影响。     

氮磷比对东海浮游植物群落生长影响的微宇宙实验

采用微宇宙实验方法,研究了不同氮磷比条件（1N∶1P、4N∶1P、8N∶1P、16N∶1P、32N∶1P、64N∶1P、128N∶1P和256N∶1P）培养30 d对东海近岸浮游植物群落生长的影响.结果表明,不同氮磷比对浮游植物群落的物种丰富度、细胞丰度、Chl-a（叶绿素a）含量、比生长率以及硅、甲藻相对比例均产生了显著影响：6 d时高氮磷比组的物种丰富度、细胞丰度、Chl-a含量和比生长率显著高于低氮磷比组;30 d时氮磷比接近Redfield比值的处理组（8N∶1P、16N∶1P和32N∶1P）细胞丰度显著高于其它组.各处理组中浮游植物群落都呈先硅藻后甲藻的基本演替规律,不同氮磷比对甲藻发生时间和优势种产生了明显影响：实验前期（0～12 d）各处理组中硅藻占绝对优势;18 d时,4N∶1P、16N∶1P和32N∶1P组中甲藻占浮游植物总细胞丰度的比例超越硅藻;随后（24～30 d）,其它处理组中甲藻的比例也相继超越硅藻而占据优势;30 d时,除8N∶1P、16N∶1P和32N∶1P组外,其它各处理组中甲藻均占绝对优势.