抑食金球藻褐潮环境影响因素研究进展

抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）属于海金藻纲（Pelagophyceae）,该藻水华又被称为“褐潮”,会引起扇贝滞长、水质恶化。褐潮最早于上世纪80年代出现在美国东海岸的一些河口,后蔓延至南非,近年来在中国的秦皇岛海域也有暴发,严重影响了贝类养殖业及沿海旅游业的发展。本文简要总结了抑食金球藻褐潮的发展历史及其带来的生态效应,着重介绍了影响该藻生长的环境因素,包括营养盐、温度、盐度和光照等,并概括了国内褐潮的发展和研究现状,以期加深对褐潮的暴发机制、危害方式和生态环境效应的认识,为建立褐潮暴发的预警预报方法和扇贝健康养殖的生态环境保障技术提供科学依据。     

抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)褐潮研究概述

1985年由抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)引发的褐潮首次出现于美国东北部的一些沿海海湾,后来又于1997年在南非的萨尔达尼亚湾暴发;2009年秦皇岛海域褐潮的暴发使中国成为世界上第三个受其影响的国家。尽管抑食金球藻对人体健康没有直接的不利影响,但是它会导致贝类生长缓慢甚至死亡,从而造成巨大的经济损失和严重的生态问题。本文对国内外学者近年来在抑食金球藻的生理生化特征、暴发与消亡的原因、生态危害及预防措施等方面的研究进行了系统总结,为抑食金球藻褐潮防治及维持海洋生态系统的稳定提供科学依据。     

褐潮致灾种抑食金球藻在辽东湾的分布

抑食金球藻可产生一种抑制双壳类动物摄食的胞外多糖,导致贝类大量死亡.由于抑食金球藻个体微小、形态学鉴定困难,故在辽东湾海域鲜见其分布报道,而高通量测序技术的发展极大地推动了微型/微微型浮游植物的鉴定研究.以18S rDNA V4区作为目标基因,结合高通量测序技术,设计了微型/微微型浮游植物鉴定引物V4（F/R）,并对辽东湾2014年四季海水中微型和微微型浮游植物多样性进行了检测.结果表明,辽东湾抑食金球藻春季密度（7.743×103 L-1）最高,夏季（2.094×103 L-1）、秋季（0.392×103 L-1）、冬季（0.053×103 L-1）密度逐渐下降,水温是影响该藻暴发的主要因素,也验证了渤海褐潮多暴发在春季的原因.抑食金球藻密度高值区主要分布在与河北秦皇岛交界的绥中海域,该地区与实际暴发褐潮海域相邻,验证了检测结果的可靠性.春季抑食金球藻在西南海域优势度（平均40%）最高,其密度最高达78.128×103 L-1,虽未达到警戒标准,但分布扩散较广,致灾风险较高,应引起足够的重视.      

铜、镉对紫贻贝摄食率影响的初步研究

本文初步研究了重金属Cu、Cd对紫贻贝(Mytilus edulis)摄食率和滤水率的影响。研究结果表明,金属浓度在0.05mg·L~(-1)Cu和0.5mg·L~(-1)Cd时,对其生理影响相对较小;浓度在0.1mg·L~(-1)Cu和1.0mg·L~(-1)Cd以上对其将产生显著影响。     

不同生长期翡翠贻贝(Perna viridis)体内多环芳烃富集的组织特异性研究

采用GC／MS测定了福建集美养殖区非繁殖期翡翠贻贝（Perna viridis）体内的16种多环芳烃（PAHs）,分析了不同生长期（个体大小不同）翡翠贻贝不同组织中PAHs的蓄积特征。结果表明,翡翠贻贝对PAHs的蓄积量（∑PAHs）为短生长期〉中生长期〉长生长期;外套膜〉内脏团,鳃组织中PAHs波动较大。贻贝易蓄积低环低分子量的PAHs,且随个体增大,各组织中低分子量的PAHs含量逐渐降低,高分子量的略有增加。     

海洋尖尾藻选择性摄食研究

异养甲藻是海洋浮游植物的主要摄食者,在海洋碳循环和营养再生过程中具有关键作用。本研究选择异养甲藻的代表物种—海洋尖尾藻为研究对象,通过喂食单种食物和混合食物,分析食物粒径和种类对异养甲藻摄食率、生长速率和细胞体积的影响。结果表明,海洋尖尾藻摄食的食物种类多样性高,隶属于穗鞭藻、定鞭藻、绿藻、硅藻和褐藻等门类的7种藻种均可被其摄食。海洋尖尾藻的摄食明显依赖于食物颗粒的体积,粒径显著影响了海洋尖尾藻的摄食率、生长率和细胞体积。能够被海洋尖尾藻摄食的浮游植物粒径范围在为2～128 μm,但是海洋尖尾藻对粒径为7.4～13 μm的土生杜氏藻、赤潮异弯藻和威氏海链藻的摄食率最高,并且摄食后生长速率和细胞体积最大。粒径为2～4.5 μm的抑食金球藻、赫氏颗石藻、球形棕囊藻单细胞和粒径为128 μm的布氏双尾藻显著降低了海洋尖尾藻的摄食率。当存在其他食物可供选择摄食时,海洋尖尾藻不再摄食布氏双尾藻。由于摄食行为的粒径选择性,异养甲藻可能对浮游植物的粒径结构和种群动态起到重要的调控作用。     

对桑沟湾海域一次藻华事件原因种的初步分析

2011年6月,桑沟湾海域爆发一种微微型藻类(藻细胞大小约2μm)形成的藻华。于6月1日、6月8日和6月17日采集的分级过滤浮游植物样品色素分析结果显示,19-丁酰氧基岩藻黄素(19-butanoyloxyfucoxanthin,But-fuco)、岩藻黄素(Fucoxanthin,Fuco)、硅甲藻黄素(Diadinoxanthin,Diad)和叶绿素a(Chlorophyll a,Chl a)等色素应是藻华原因种的主要色素组分。据此推断,藻华原因种可能属于海金藻类(Pelagophytes)、定鞭藻类(Haptophytes)或硅鞭藻类(Silicoflagellate)。色素化学分类软件CHEMTAX分析表明,藻华原因种对浮游植物总Chl a的贡献在22%～97%。桑沟湾海域藻华原因种的细胞大小和色素组成特征与近年来秦皇岛沿岸海域藻华原因种基本一致,这些藻华事件的一些共同特征,如藻细胞数量高、细胞个体小、But-fuco色素含量高、初夏爆发、对养殖贝类摄食具有抑制效应等,与美国东海岸抑食金球藻(Aureococcus anoph-agefferens)引发的"褐潮"现象非常相似,值得密切关注。     

磷对云龙湖富营养化优势藻及混合藻生长的影响

氮磷等营养盐的增加和藻类的过度增殖是富营养化的主要标志。大多数湖泊水体富营养化受磷元素的制约。研究表明富营养化水体的不同藻类对磷含量的依赖性各不相同。通过研究在相同氮浓度,相同温度条件下,不同磷浓度对纯种小球藻和硅藻以及天然混合藻生长速度的影响,发现在氮浓度充足的情况下,磷含量高促进小球藻生长;对硅藻却没有明显的相关性;天然水体混合藻生长速度与磷浓度呈正相关。     

碱厂污水对盐藻生长及其组分的影响

碱厂蒸氨废液中含有高浓度的Ca2+,pH值也较高,蒸氨废液的直接排海,容易形成“白滩”,使海滩荒废。而蒸氨废液排海后对海洋浮游植物的影响很少有人研究。盐藻(Dunaliella)是滨海水域常见的一种单细胞藻,且耐高盐。我们选择盐藻做为试验材料,一方面想通过盐藻来了解蒸氨废液排海后对单细胞藻的影响,另一方面探索蒸氨废液与海水混合液养殖盐藻的可行性。     

丙溴磷影响海洋微藻生长机理的初步研究

研究了丙溴磷对三角褐指藻和青岛大扁藻生长的影响及其可能的机理。结果显示，低浓度的丙溴磷可以刺激它们的生长，高浓度的丙溴磷则对其生长产生抑制作用；低浓度丙溴磷还使藻细胞的脂质过氧化程度在低水平增高，ＳＯＤ活性有所降低；高浓度时则使其指质过氧化程度过量升高，ＳＯＤ活性显著下降，加入抗氧化剂不仅可抑制低浓度丙溴磷对微藻生长的刺激效应，而且能缓解高浓度丙溴磷对微藻的毒害作用，因此，丙溴磷作用于微灌的抗氧化     

秦皇岛海域微微藻褐潮遥感监测方法初探

微微藻褐潮在我国是一种新出现的海洋生态灾害。本文针对秦皇岛海域微微藻褐潮高发区,探讨利用卫星遥感技术监测微微藻褐潮的可行性。首先利用MODIS数据反演秦皇岛海域叶绿素a（Chl a）浓度和海面温度（SST）判别水色异常区域,然后通过HJ-1号卫星真彩色影像中褐潮水体与非褐潮水体之间的水色差异,综合判读褐潮,最后以2014年5月秦皇岛海域的卫星遥感数据为实验数据进行实例研究。结果表明,当Chl a≥2.5 mg/m3和15℃≤SST≤25℃时为海水水色异常阈值,并且褐潮水体在HJ-1号卫星真彩色影像中呈明显的黄绿色,该综合判别法用于微微藻褐潮监测是可行的,这为进一步开展微微藻褐潮业务化监测奠定了基础。     

全氟辛酸在紫贻贝体内的富集、分布与消除

以紫贻贝为受试生物,采用半静态暴露的方式,研究了全氟辛酸（PFOA）在紫贻贝体内的富集特征、器官分布与消除规律.结果表明,紫贻贝可快速富集PFOA,整贝在不同浓度PFOA暴露下,于4~6d达到平衡态,半衰期为0.34~0.44d（约8~10h）,生物富集系数（BCFs）为5.10~9.55mL/g.PFOA在紫贻贝鳃和内脏团中的富集作用大于外套膜、性腺和闭壳肌.紫贻贝中PFOA的含量在净化6~9d后趋于空白组水平,主要代谢途径可能为鳃的作用.紫贻贝对PFOA的富集作用与暴露浓度相关,浓度越低,吸收系数和生物富集系数越大.     

Effect of alginic acid decomposing bacterium on the growth of Laminaria japonica (Phaeophyceae)

We collected the diseased blades of Larninaria japonica from Yantai Sea Farm from October to December 2002, and the alginic acid decomposing bacterium on the diseased blade was isolated and purified, and was identified as A lteromonas espejiana. This bacterium was applied as the causative pathogen to infect the blades of L. japonica under laboratory conditions. The aim of the present study was to identify the effects of the bacterium on the growth of L. japonica, and to find the possibly effective mechanism. Results showed that： （1）The blades of L.japonica exhibited symptoms of lesion,bleaching and deteriortion when infected by the bacterium. and their growth and photosynthesis were dramatically suppressed. At the same time, the reactive oxygen species （ROS） generation enhanced obviously, and the relative membrane permeability increased significantly. The contents of malonaldehyde （MDA） and free fatty acid in the microsomol membrane greatly elevated, but the phospholipid content decreased. Result suggested an obvious peroxidation and deesterrification in the blades of L. japonica when infected by the bacterium. （2） The simultaneous assay on the antioxidant enzyme activities demonstrated that superoxide dismutase （SOD） and catalase （CAT） increased greatly when infected by the bacterium, but glutathione peroxidase （Gpx） and ascorbate peroxidase （APX） did not exhibit active responses to the bacterium throughout the experiment. （3） The histomorphological observations gave a distinctive evidence of the severity of the lesions as well as the relative abundance in the bacterial population on the blades after infection. The bacterium firstly invaded into the endodermis of L. japonica and gathered around there, and then resulted in the membrane damage, cells corruption and ultimately, the death of L. japonica.     

浒苔绿潮灾害损失调查与评估方法构建

本文借鉴了自然灾害相关损失评估方法和思路,立足于浒苔绿潮的影响对象,以科学性、全面性、可行性和实用性为原则,从海水养殖、滨海旅游、海上交通、工业取排水、灾害应急管理和海洋生态影响几方面构建损失调查与评估方法,为浒苔绿潮防灾减灾决策提供理论支撑和数据参考。     

Effect of chromium on growth attributes in sunflower (Helianthus annuus L.)

Heavy metal soil pollution takes place when the metal concentration of soil exceeds natural background level and causes ecological destruction and deterioration of the environment. In the present study, a pot experiment was conducted to evaluate the effect of chromium-contaminated soil in sunflower (Helianthus annuus L.) growth attributes. Three different levels of chromium (Cr) i.e., 20, 40, and 60 mg/kg were applied to three varieties of sunflower (G-3, G-9, and G-59). The results of morphological, chemical, and yield parameters were recorded at crop maturity. The result showed that germination, root, and shoot lengths were decreased with increase in Cr concentrations. A gradual decrease was observed for various morphological parameters like root fresh and dry weights, shoot fresh and dry weights, and plant height with increase in Cr levels. A comparison among Cr treatments obtained a significant decrease in yield parameters as achenes/capitulum, achenes/plant, and 100 achenes weight in three varieties. Cr was significantly absorbed by roots but its transport to other parts of plants was slow, and uptake in seeds was much lower than in roots and shoots.     

长期施用氮肥对水稻土亚硝酸还原酶基因多样性的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位试验的土壤样品为对象,采用PCR扩增、克隆测序等分子生物学技术,研究长期施氮肥对水稻土亚硝酸还原酶基因nirK、nirS多样性的影响.序列分析结果表明,从水稻土中克隆的系列nirK基因片段与NCBI数据库中未知菌种的nirK基因相似性较高,平均达90.7%;而nirS基因片段与数据库中已知的nirS基因相似度低,平均74.7%.通过Chao1估计值预测,nirK基因在不施肥处理(CK)、施氮肥处理(N)中分别有58±13和49±9个不同的OTUs,而nirS基因在CK处理、N处理中分别有49±10和132±43个不同的OTUs.Chao1预测曲线95%置信区间(95%CIs)显示,氮肥施用显著提高了nirS基因的多样性,而对nirK基因多样性则无显著影响.LIBSHUFF分析比较N、CK处理克隆文库间的差异,结果显示nirK基因处理间群落结构差异p0.022,达到显著水平;而nirS基因处理间的群落结构无显著差异.系统发育分析显示,nirK、nirS基因的系统发育树分别可分为3个及4个大簇.施用氮肥导致nirK、nirS克隆有不同程度的聚集,说明氮肥改变了nirK和nirS基因群落结构,其中氮肥对nirK基因群落结构的影响更大.总体来说,氮肥的施用对水稻土nirK基因群落多样性无显著影响,但明显提高nirS基因群落的多样性;而长期施氮肥使含nirK基因的反硝化菌群落结构发生显著变化,对nirS基因群落结构则无显著影响.     

聚苯乙烯纳米塑料(PSNPs)对大豆(Glycine max)种子发芽和幼苗生长的影响

为探讨微塑料对农作物的生态毒理效应，研究了两种粒径（20 nm和100 nm）聚苯乙烯纳米塑料（Polystyrene Nanoplastics，PSNPs）在6个浓度梯度（0、50、100、200、500和1000 mg·L^-1）下对大豆（Glycine max）种子发芽和幼苗生长的影响.结果表明，两种粒径PSNPs均抑制种子发芽能力（发芽势、发芽指数、活力指数、平均发芽速度和发芽率），其中，发芽抑制率在一定程度上与暴露时间呈负相关关系.20 nm和100 nm PSNPs对根长、芽长和苗长的影响整体呈"低浓度促进，中高浓度抑制"的规律.20 nm PSNPs对根尖数量无显著影响，而100 nm PSNPs则表现出促进作用.20 nm和100 nm PSNPs对根直径和干重均有抑制作用.综上，PSNPs的植物毒性与粒径和浓度密切相关，在中等浓度（200 mg·L^-1）时，其对大豆幼苗生长的毒害作用最大.     

硫丹对蚯蚓存活、生长和肠胃线粒体超微结构的影响

通过人工土壤法对蚯蚓进行14d的急性暴露,研究了硫丹对蚯蚓存活、生长的影响;试验结束后,从硫丹剂量为0.5mg·kg-1和5 mg·kg-1的处理中挑选蚯蚓制作超薄切片,观察肠、胃部线粒体超微结构的变化.结果表明,硫丹对蚯蚓有较强的毒性作用,14d的LC50为6.52mg·kg-1.试验期间硫丹对蚯蚓的生长有显著的抑制作用,生长抑制率随硫丹剂量和暴露时间增加而增大.蚯蚓肠胃部的线粒体对硫丹有较强的敏感性,在非致死剂量下超微结构的损伤程度随硫丹剂量增加而加重.     

Effects of fluoride on growth and reproduction of the army worm, Mythimna separata (Walker)

This paper deals with effects of airborne fluorine on the army worm, Mythimna separata (Walker), by rearing the larvae on the wheat foliage exposed to HF or fumigating the larvae on the artificial diet with the pollutant. Larval relative growth rate (GR) and index of population trend of the insect reduced by 5% and 11%, respectively, when the larvae were reared on the foliage taken from the wheat plants exposed to 0.87 g·dm^-2·day^-1 of fluorine compared with those of the control. An extra instar appeared in a majority of the larvae treated. Survival rate and GR of the larvae on the wheat plant being exposure to the same concentration of fluorine in field open-top fumigation device were 40% and 15% lower than that of the control, respectively. Similar experiment with the insect on the artificial diet also showed that direct impact of the pollutant on the army worm was greater than its indirect effect via their host plant.