珠江口水域表层水体光合色素分布特征研究

于2011年2月对珠江口水域表层水体进行了调查,利用反相高效液相色谱测定了水体中19种光合色素的含量,研究了珠江口水域浮游植物特征色素组成及其分布特征。结果表明:表层水体主要特征色素为岩藻黄素、多甲藻素和别藻黄素,还存在少量的青绿素、19’-已酰基氧化岩藻黄素、二乙烯基叶绿素a。各光合色素具有明显的分布特征,如叶绿素a、叶绿素c2、岩藻黄素和多甲藻素等表现为珠江口水域内侧(淡水端)高,外海区(海水端)低的特点;19’-已酰基氧化岩藻黄素、玉米黄素、叶绿素b和青绿素等主要分布在外海区,在珠江口水域内侧未检出。根据光合色素分布特征,可以确定在珠江口海域存在的浮游藻种类包括硅藻、甲藻、隐藻、青绿藻和原绿球藻等浮游微藻。     

海南陵水湾与新村湾浮游植物光合色素及群落结构的时空分布特征

于2010年12月至2011年5月连续采集海南岛陵水湾和新村湾表层水样,利用高效液相色谱分析技术对浮游植物光合色素进行分析,运用CHEMTAX分析不同浮游植物对叶绿素a的贡献,研究陵水湾和新村湾浮游植物群落结构的时空分布特征,结合环境因子分析浮游植物群落结构与环境因素的关系。结果表明,大部分浮游植物光合色素浓度均呈现出由新村湾向陵水湾递减的空间分布规律,其中以岩藻黄素和叶绿素a为主,其平均浓度分别为0.53 μg/L和0.22 μg/L。CHEMTAX分析表明,两海湾均以硅藻占据优势,但陵水湾青绿藻、蓝藻、金藻等粒径较小的浮游植物种群所占比例高于新村湾,说明陵水湾浮游植物群落有小型化趋势。浮游植物的分布特征受温度、营养盐等环境因子影响显著。     

优势硅藻和定鞭金藻不同生长阶段光合色素比值变化

基于高效液相色谱(HPLC)技术分析了8种定鞭金藻、2种硅藻在对数生长期的光合色素组成,比较了中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、路氏巴夫藻(Pavlova lutheri)和湛江叉鞭金藻(Dicrateria zhanjiangensis)在不同生长阶段主要光合色素组成和比值的变化。实验结果表明:8种定鞭金藻根据光合色素19’-已酰基氧化岩藻黄素的存在与否可分为两类,其中不含19’-已酰基氧化岩藻黄素的定鞭金藻与硅藻光合色素组成相似。通过对比不同生长阶段的样品发现稳定期硅藻(中肋骨条藻)中叶绿素c1+c2,岩藻黄素、硅甲藻黄素与总叶绿素a比值显著高于它们在定鞭金藻(路氏巴夫藻、湛江叉鞭金藻)中与叶绿素a的比值(P<0.05),并且随培养时间延长而增大,而路氏巴夫藻、湛江叉鞭金藻中叶绿素c1+c2,岩藻黄素、硅甲藻黄素与总叶绿素a比值则一直维持在较低水平。该结果可以作为基于CHEMTAX软件的化学分类法的依据,以提高定量分析硅藻和定鞭金藻的准确性。     

鄱阳湖阻隔湖泊浮游植物群落结构演化特征：以军山湖为例

人类改造自然的行为——建闸筑堤对湖泊生态系统有着重要影响,由于缺乏生态监测对比数据,对阻隔湖泊的浮游植物群落结构变化及其响应特征缺乏足够认识.为探明阻隔湖泊浮游植物群落结构演变趋势,选取了鄱阳湖典型阻隔湖泊——军山湖,于2007~2008年和2012~2013年对其浮游植物进行丰枯水期调查,重点分析群落结构特征.结果表明,2012~2013年共检出浮游植物6门53属,主要由绿藻(种属数占47.2%)、硅藻(22.2%)、蓝藻(14.8%)、裸藻(9.3%)等组成.丰水期优势种属为飞燕角甲藻(Ceratium hirundinella)(生物量百分比20.5%)、鱼腥藻(Anabeana spp.)(18.5%)和微囊藻(Microcystis spp.)(12.9%);枯水期优势种属为卵形隐藻(Cryptomonas ovata)(生物量百分比38.4%)、颗粒直链硅藻(Aulacoseira granulata)(15.2%)和微囊藻(10.5%).浮游植物细胞数量主要由蓝藻(85.4%~87.0%)构成;丰水期生物量主要由蓝藻(45.0%)、甲藻(21.1%)、硅藻(15.6%)和绿藻(11.5%)组成;枯水期生物量则由隐藻(38.2%)、硅藻(31.3%)和蓝藻(21.1%)组成.与2007~2008年军山湖浮游植物群落结构相比,主要变化趋势有:①丰水期,浮游植物优势种从2007~2008年的甲藻-硅藻,甲藻绝对优势型转变为2012~2013年的蓝藻-甲藻,蓝藻绝对优势型;枯水期,从2007~2008年的甲藻-硅藻,甲藻绝对优势型转变为2012~2013年的隐藻-硅藻-蓝藻,隐藻绝对优势型.②浮游植物细胞数量由2007~2008年的2.66×106cell·L-1上升至2012~2013年的6.77×107cell·L-1,生物量由2007~2008年的0.72 mg·L-1增加至2012~2013年的12.30 mg·L-1.总之,军山湖浮游植物群落结构中贫营养型的甲藻比例减少,金藻消失,富营养型的蓝藻和隐藻增加.因此,通过建闸筑堤对湖泊进行人为阻隔后,湖区水体交换时间的延长,水流流速的变缓等水文条件的改变均促进了浮游植物富营养指示种在军山湖湖区内的生长聚集.     

丹江口水库浮游植物分布特征及影响因子

为研究丹江口水库浮游植物的群落特征,探讨影响浮游植物时空分布的环境因子,2014年9月对丹江口水库浮游植物群落进行调查。9月共采集浮游植物26种,隶属于6门18科24属,其中蓝藻6种,绿藻10种,硅藻6种,隐藻2种,甲藻1种,金藻1种。9月总生物量10.36mg/L,总密度4.25×107个/L。丹库总生物量大于汉库总生物量。     

长江口-浙闽沿岸沉积色素的分布特征及其指示意义

利用高效液相色谱法分析了长江口-浙闽沿岸表层沉积物中的色素组成和含量,探讨了海洋初级生产力、浮游植物功能类群和浮游植物色素保存效率的空间分布特征及其影响因素.结果表明,沉积物中的色素类型主要为沉积绿素(chloropigments,Chlorins)[包括叶绿素a(chlorophyll-a,Chl-a)及其降解产物(pheopigments,Pheo-a),如脱镁叶绿素a(pheophytin-a,PHtin-a)、脱镁叶绿酸a(pheophorbide-a,PHide-a)、焦脱镁叶绿素a(p Pheophytin-a,p PHtin-a)、甾醇绿素酯(sterol chlorin esters,SCEs)和胡萝卜醇绿素酯(carotenol chlorin esters,CCEs)].Chlorins高值区呈南北两大斑块状分布,可能主要是受到长江冲淡水及浙闽沿岸泥质区上升流输运的营养盐的影响.研究区域内类胡萝卜素整体上无明显趋势性变化,在长江口以及浙闽沿岸各呈现一个高值区.基于沉积物中特征类胡萝卜素比例估算得到的浮游植物功能类群中硅藻、甲藻、定鞭藻、青绿藻、隐藻和蓝藻的相对贡献分别为48.8%±17.4%、10.7%±11.5%、8.1%±7.2%、18.6%±8.2%、9.4%±6.4%和4.3%±3.2%.对营养盐水平、水体盐度等外界环境的偏好导致硅藻和甲藻比例离岸降低,青绿藻、隐藻和蓝藻比例离岸增加.Chl-a/Pheo-a比值的分布表明,较高的沉积速率以及季节性的底层水体缺氧事件导致了近岸海域(长江口最大浑浊带外缘、杭州湾湾口以及浙闽沿岸上升流区)具有较高的沉积色素保存效率,这些沉积色素保存效率较高的区域可能是进行海洋生态环境历史重建的理想区域,而杭州湾水体通过舟山群岛与外部海水进行水体交换时造成的较差沉积环境可能是导致杭州湾外海具有较低沉积色素含量和较低保存效率的主要原因.     

贵州百花湖水库浮游植物群落结构与季节变化

为揭示水库浮游植物群落结构对放养鲢、鳙鱼控藻的响应特征,分四季对百花湖的水质及浮游植物进行了调查和分析。浮游植物种类较多,共检出浮游植物147种,绿藻在种类组成上占绝对优势,共计76种,其次为硅藻31种、蓝藻27种、隐藻、甲藻和裸藻各4种,金藻仅1种。浮游植物丰度在9.69×106～150.89×106 cells/L之间,生物量在3.57～16.80mg/L之间;蓝藻在丰度上占优势,其主要物种类群是假鱼腥藻属;硅藻则在生物量上占优势。浮游植物组成随季节变化而不同,冬季以蓝藻、硅藻和绿藻为优势类群;春季硅藻和绿藻减少而蓝藻增加;夏季以蓝藻、硅藻和隐藻为优势类群;秋季以蓝藻、硅藻、隐藻和绿藻为混合优势类群。百花湖浮游植物形成以假鱼腥藻占绝对优势的群落结构可能与放养鲢、鳙鱼有关。     

冬季长江口及其邻近水域的浮游植物

根据2006年2月19日～3月5日在长江口及其邻近水域进行的大面调查所获样品,报道了该水域浮游植物的群落特征.此次调查共发现浮游植物5门56属116种(包括未定名17种).调查水域浮游植物群落以硅藻为主,其次为甲藻,此外还有少量的金藻、蓝藻和绿藻.主要优势种为具槽帕拉藻Paralia sulcata、离心列海链藻Thalassiosira excentricus、圆海链藻Thalassiosira rotula和辐射圆筛藻Coscinodiscus radiatus.调查区浮游植物的细胞丰度介于(111.11～2315.56)×104 /m3,平均值为914.87 ×104 /m3.近岸和调查区的东北部表层浮游植物丰度较高,其他区域表层丰度较低.浮游植物的垂直分布特征是细胞丰度的最大值出现在表层以下,随深度的增加,浮游植物的细胞丰度先上升后下降.多样性分析表明,香农-威纳多样性指数和Pielou均匀度指数在近岸口门处较高,离岸水域较低.     

汾河中下游浮游藻类群落特征及水质分析

为了解汾河中下游的浮游藻类分布并评价其水质状况,选取18个采样点对浮游藻类进行了调查采集、种类鉴定和数据分析.结果表明:①汾河中下浮游藻类植物共计有298种,隶属8门96属,种类较多的依次是硅藻门、绿藻门和蓝藻门,分别有27属127种,41属104种和20属45种,裸藻门、隐藻门、甲藻门、金藻门和黄藻门共8属22种,各样点丰水期的种数均高于枯水期.优势种主要有硅藻门的梅尼小环藻、尖针杆藻、隐头舟形藻、谷皮菱形藻,绿藻门的小球藻,蓝藻门的弱细颤藻、两栖颤藻等,多数为α-中污和β-中污指示种.细胞密度以丰水期较高,枯水期较低.②汾河中下游浮游藻类群落的Shannon-Wieaver物种多样性指数基本介于1~3之间,Margalef物种丰富度指数基本介于0.5~2之间,Pielou均匀度指数介于0.3~0.8之间.③汾河中下游浮游藻类优势类群在丰水期,大部分绿藻和裸藻与化学需氧量、电导率、氨氮具有较高的相关性,蓝藻受水温和Cr影响较大,硅藻分布与环境因子的关系较复杂;在枯水期蓝藻与氨氮、总磷、化学需氧量具有较高的相关性,绿藻和裸藻主要受溶氧和总磷的影响,硅藻主要与总磷、溶氧、pH和Cd等相关.综合分析,汾河中下游各样点水质分别为Ⅰ类~Ⅴ类不等,均受到不同程度的污染,水质总体呈富营养型,处于中污染至重污染状态.     

南麂列岛海域浮游植物的群落结构研究

于2006年4月～2007年3月采集浙江省南麂列岛海域水样,研究了浮游植物的种类组成、分布特征、季节动态以及赤潮生物的现状.共鉴定浮游植物93种,其中硅藻35属68种,甲藻11属21种,蓝藻1属2种以及金藻1属2种.浮游植物的优势种类在不同季节各有不同.南麂海域浮游植物细胞丰度较高,年平均细胞丰度达到319.03 cells/mL,高峰区集中分布在春季和夏季.对浮游植物群落的多项生态学指标进行了分析.     

太湖春季和秋季浮游植物的光合作用活性

应用Phyto-PAM浮游植物荧光仪对2012年太湖浮游植物群落光合作用活性的时空分布进行测定. 结果表明:春季蓝藻、绿藻和硅/甲藻的F_v/F_m(最大光量子产量)分别为0.35~0.49、0.34~0.68和0.09~0.56;秋季则分别为0.34~0.53、0.55~0.68和0.28~0.61. 春季蓝藻、绿藻和硅/甲藻的NPQ(非光化学淬灭)分别为0.012~0.165、0.085~0.201和0.104~0.281,秋季则分别为0.035~0.263、0.052~0.118和0.048~0.301. RLC(快速光响应曲线)的特征参数表明,太湖浮游植物群落光能利用效率和光合作用速率具有显著时空差异. 相关分析表明,绿藻和硅/甲藻的光合作用活性与环境因子没有显著相关性;而蓝藻的F_v/F_m与RLC的特征参数呈显著正相关,与ρ(Chla)呈显著正相关(P<0.05,R=0.49),与SD(透明度)呈极显著负相关(P<0.01,R=-0.56),说明太湖蓝藻的光合作用活性与富营养化水平具有一致性. 从空间分布来看,草型湖区蓝藻的光合作用活性和ρ(Chla)均显著低于藻型湖区,表明水草能抑制蓝藻的光合作用活性和生长,进而降低蓝藻水华强度.      

海洋工程建设对连云港近海环境因子和浮游植物的影响

为了明确海洋工程建设对连云港近海环境因子和浮游植物的影响,于2009年5月（海洋工程建设前）和2016年同期（海洋工程建成后）前后两次对连云港近海叶绿素a（Chl a）含量、浮游植物群落结构和环境因子的空间分布特征进行了综合调查.结果显示,海洋工程建成后,调查海域水环境发生明显变化,近岸海域出现一个明显的高温区,与离岸海域温差达3℃;营养盐浓度明显降低,尤其是可溶性硅（DSi）,平均浓度降低了70%.Chl a浓度和浮游植物生物量显著升高,群落结构变化明显,由硅藻占优势转变为硅、甲藻共同占优势.海洋工程建设前优势度较高的星脐圆筛藻（Coscinodiscus asteromphalus）和夜光藻（Noctiluca scientillans）占比明显降低,中肋骨条藻（Skeletonema costatum）优势度明显升高.冗余分析（RDA）分析显示,海洋工程建设前化学需氧量（COD）、可溶性无机氮（DIN）和盐度（负相关）是影响浮游植物群落结构的主要因素;海洋工程建设后温度的影响明显升高;温度、BOD₅和DO的增加可能是促使春季浮游植物增加的主要因素.     

曹妃甸海域浮游植物群落及其在围填海前后的变化分析

本文通过2013年8月和2014年5月在曹妃甸周边海域实施的两次调查,分析了浮游植物群落特征及其与环境因子的关系,并结合历史调查资料分析了围填海前后浮游植物群落的变化情况。结果表明:春季和夏季分别鉴定出浮游植物49种和76种,均以硅藻为主,甲藻和金藻相对较少。春季浮游植物丰度范围为（1.93~7.89）×104 cells/m3,优势种主要为具槽帕拉藻（Paralia sulcata）、细弱圆筛藻（Coscinodiscus subtilis）等,夏季浮游植物丰度范围为（5.85~5022.91）×104 cells/m3,优势种主要为浮动弯角藻（Eucampia zodiacus）、中肋骨条藻（Skeletonema costatum）等,春季和夏季浮游植物丰度的空间分布基本一致,均呈现近岸高、远岸低的分布规律。温度、盐度和营养盐是影响浮游植物群落季节变化和空间分布的主要因素。曹妃甸围填海后,Shannon-Wiener多样性指数（H'）和Pielou均匀度指数（J）的变化具有空间差异,与水动力环境变化引起的营养盐重新分布有关;内湾海域受围填海影响较大,河流输入的淡水和营养盐不易被交换至外海,从而促进了浮动弯角藻的快速增殖,其丰度高达3725.58×104 cells/m3,表明内湾海域赤潮风险较高。     

Freshwater algae chemotaxonomy by high-performance liquid chromatographic (HPLC) analysis

The study of community composition of algae is essential for understanding the structure and dynamics of the aquatic ecosystem and for evaluating the eutrophic level of the water body. A high-performance liquid chromatographic (HPLC) method based on a reversephase C₁₈ nonpolar column was developed for the main algal taxa, which includes cyanophytes, bacillariophytes, euglenophytes, dinophytes, and chlorophytes. Based on the elution order using HPLC, 19 pigments were identified, and they were chlorophyllide a, 19′-butanoyloxyfucoxanthin, chlorophyll c ₁ + c ₂, phephorbides a, peridinin, methyl-chlorophyllide a, fucoxanthin, neoxanthin, violaxanthin, myxoxanthophyll, diadinoxanthin, diatoxanthin, lutein, zeaxanthin, chlorophyll b allomer, chlorophyll b, chlorophyll a allomer, chlorophyll a, and β,β-carotene. A comparison study of cell microscopic counts and accessory pigment analysis indicated that HPLC analysis could be a useful tool for monitoring phytoplankton communities and their abundance.     

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。     

2010年夏末黄河口及其邻近水域浮游植物群落结构

为研究黄河调水调沙对黄河口水域浮游植物群落结构的影响,于2010年9月在黄河口及其邻近水域（119°03'~119°36'E,37°28'~38°09'N）开展了调查,研究了该水域浮游植物的种类组成、丰度分布、优势种以及群落多样性。结果显示,研究水域共记录浮游植物44属80种（包括14个未定种）,其中硅藻门共39属68种（包括11个未定种）,在种类数和丰度值上均占据绝对优势;甲藻门3属9种（包括1个未定种）,蓝藻门1种（未定种）,金藻门1属1种,绿藻门1属1种。本航次调查中浮游植物优势种有柔弱角毛藻（Chaetoceros debilis）、浮动弯角藻（Eucampia zodiacus）和叉状角藻（Ceratium furca）。调水调沙导致的调查水域营养盐变化对浮游植物群落结构有重要影响。该研究揭示了2010年黄河调水调沙后黄河口及其邻近水域浮游植物群落结构特征,丰富了该水域浮游植物群落的基础资料,为深入探讨河口环境变化对浮游植物群落乃至生态系统的影响提供了重要依据。     

基于光合色素的海南八门湾及其毗邻水域浮游植物生物量及类群组成研究

根据2010年4月（春季）、2011年8月（夏季）在海南八门湾及其毗邻水域的采样调查，采用CHEMTAX化学分类法对该区域的表层水的浮游植物生物量以及类群进行了研究。初步的研究结果表明:春季，生物量由湾内向外海增大，最高值出现在文昌河入八门湾处，金藻、硅藻为主要优势类群。生物量与溶解无机氮（DIN）、SiO₃2-、PO₄3-正相关，与盐度负相关，浮游植物与营养盐比值（N:P，Si:N）相关性不明显，硅藻与P显著正相关。夏季，生物量空间分布差异较小，最高值出现在文教河，蓝藻、金藻、硅藻为优势类群。浮游植物生物量及群落结构特征与营养盐含量和比值之间存在相关性。生物量与SiO₃2-正相关，与盐度负相关，绿藻与N:P比呈正相关关系，绿藻还同时与N正相关，硅藻与Si:N比正相关。