绿潮藻类暴发对天鹅湖水体和沉积物磷含量的影响

在荣成天鹅湖藻类暴发区域采集新鲜沉积物和丝状硬毛藻（Chaetomorpha spp.）,进行室内模拟试验,监测了生长过程中硬毛藻的生物量、磷富集量以及不同处理水体总磷（TP）和可溶性磷（SRP）质量浓度的变化,并分析了藻类生长对沉积物中各形态磷含量的影响。结果表明,当水体磷含量较高时,硬毛藻生长较快,相对生长速率高达14.88%,之后随着水体磷浓度的下降,生长速率逐渐减小。不同处理间硬毛藻的生物量相差很大,高磷含量处理显著高于低磷处理,最大差值可达26.50 g。随着藻类的生长,水体TP和SRP含量明显降低,其中高磷含量处理的TP质量浓度由0.93 mg·L-1降至0.01 mg·L-1,低磷含量处理水体SRP质量浓度均降至0.006 mg·L-1以下。当水体磷含量降至一定水平,沉积物中磷可向水体释放,其中可还原态磷和铁铝结合态磷的降幅分别为23.98%和12.61%。在高磷含量处理组,藻体中磷的富集量显著升高,且当水体磷含量相同的条件下,有沉积物处理的富集量显著高于无沉积物处理。相关分析表明,藻体生物量与水体TP和SRP的相关性较好,其中高磷含量处理组生物量与水体TP、SRP呈高度负相关,而相对生长速率与之呈显著正相关。结果说明,水体及沉积物中磷均可作为硬毛藻生长的营养来源;另一方面,藻类生长可明显降低水体磷含量,并促进沉积物中磷的释放。     

pH对鱼腥藻和普通小球藻生长竞争的影响

pH值是藻类生长环境的重要理化指标,它可以通过改变环境酸碱度和碳酸盐平衡系统及不同形态无机碳分配关系来影响藻类的生长。为揭示水体中常见藻类的生长过程及其与pH的相互关系,设置了6.0,7.0,8.0和9.0等4个pH梯度,通过室内实验模拟水体条件,研究不同pH条件下主要水华藻类--鱼腥藻（Anabaena sp.strain PCC）和常见淡水藻类--普通小球藻（Chlorella vulga）的生长和种间竞争。结果表明,无论是在单种培养还是在共同培养体系中,4个pH条件下两种藻类的最大生物量差异显著（P〈0.05）,鱼腥藻和普通小球藻的最适pH均为9.0,其中单种培养时鱼腥藻和普通小球藻的最大生物量分别为4473.5×104,689.6×10^4 cells·mL-1;共同培养时鱼腥藻和普通小球藻的最大生物量分别为2798.0×10^4,296.5×10^4 cells·mL-1。竞争试验结果表明,pH对藻类种间竞争抑制参数能够产生显著影响,pH 7.0时普通小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数（β）最大,为12.91;鱼腥藻对普通小球藻的竞争抑制参数（α）则是pH 6.0时最大,为1.778。在4个pH条件下普通小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数（β）均大于鱼腥藻对普通小球藻的竞争抑制参数（α）,与单种培养相比,鱼腥藻最大藻细胞数受到明显削弱,说明普通小球藻在竞争中占优势。因此,在水产养殖过程控制和精准培水技术研究,以及控制养殖水体富营养化的过程中,可以通过调节养殖水体pH值以及普通小球藻的浓度来控制鱼腥藻的生长。     

影响雨生红球藻797株生长和虾青素积累的某些因素

研究了雨生红球藻 (Haematococcuspluvialis) 797株的N源需求和营养盐吸收 ,并利用高光强和乙酸钠处理该藻 ,研究虾青素累积情况以及超氧化物歧化酶 (SOD)活性、营养盐、细胞状态的变化 .NH+ 4 N培养的生长速率明显高于NO-3 N培养 ,平均生长速率分别为 0 .2 79d-1和 0 .190d-1.NH+ 4 N培养所消耗的N、P营养盐比NO-3 N培养的消耗少 .两种N源下强光照处理 1d和 7d均导致雨生红球藻细胞数减少而静细胞比例增加 .在虾青素合成阶段 ,藻液N含量急剧下降而P含量基本保持稳定 ,说明虾青素合成对N的需要量大而对P的需要小 .在NO-3 N培养下 ,乙酸钠的加入则对虾青素的生产无显著影响 .在NH+ 4 N培养下SOD活性下降而虾青素含量升高 ;在NO-3 N培养下SOD活性与虾青素含量同时升高 .图 2表 4参 15     

荇菜(Nymphoides peltatum)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的抑制效应及其机制

构建了荇菜(Nymphoides peltatum)与以铜绿微囊藻为优势种的自然藻体共培养系统,分析系统中各藻种藻细胞密度、藻体叶绿素a含量、荇菜生长指标及水下[光]照度的变化;同时以荇菜种植水配置培养基,在适宜光照条件下培养铜绿微囊藻,分析藻类生长生理指标随时间的变化.结果表明:共培养系统中藻类总藻细胞密度显著下降(P<0.05),其中铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)藻细胞密度下降最为明显,40 d时比初始藻细胞密度减少了94.68%,而三角四角藻(Tetraedron minimum)数量逐渐增多,成为优势藻种,表明荇菜对铜绿微囊藻生长具有明显抑制作用.共培养系统中荇菜鲜重、水下20 cm深处光衰减率均与藻类叶绿素a含量呈显著负相关(P<0.05),表明藻细胞光合能力的大小与荇菜植株的生长及其产生的遮光作用密切相关.随培养时间延长,添加荇菜种植水的培养基中铜绿微囊藻藻细胞光密度值(D650)下降明显;叶绿素a、藻胆蛋白(包括藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白、藻红蛋白)相对含量均有不同程度的下降,培养9 d后4者相对含量分别降至5.27%、15.53%、21.11%和48.48%;藻细胞Ca2+Mg2+-ATP酶活性下降明显,表明荇菜种植水中存在着某种对铜绿微囊藻产生抑制作用的活性物质,通过对铜绿微囊藻光反应系统(PS Ⅰ和PS Ⅱ)的作用来阻碍藻细胞光合作用进程,抑制藻类生长,说明除了遮光效应外,分泌抑藻活性物质也是荇菜抑制铜绿微囊藻生长的重要机制.     

两种底质对狐尾藻生长和生理指标的影响

在温室条件下,分别以土壤和沉积物作为底质,模拟研究狐尾藻(Myriophyllum spicatum)生长和生理指标的变化。结果表明:与营养水平相当的沉积物相比,以土壤作为底质的处理,其狐尾藻茎叶生物量降低了87.15%,根系生物量增加了226.54%,根系活力降低了46.46%,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性分别增加了134.20%和119.91%,上覆水和间隙水中活性磷浓度分别增加了146.67%和1382.61%。以土壤为底质,增加该处理水体中磷浓度,抑制狐尾藻生长。     

水体营养水平对3种沉水植物生长及抗氧化酶活性的影响

模拟研究了沉水植物狐尾藻Myriophyllum spicatum L、轮叶黑藻Hydrilla verticillata L和金鱼藻Ceratophyllum demersum L在中、富两种营养水平下的生长及生理特性.研究结果表明,在45 d的培养过程中,狐尾藻、轮叶黑藻和金鱼藻在中营养(TN1.86 mg·L-1;TP0.087 mg·L-1)和富营养(TN2.47 mg·L-1;TP0.16 mg·L-1)水平下的单株最大生物量分别是0.92、0.27、1.11、0.56、0.41和0.87 g,狐尾藻和金鱼藻在中营养水平下单株最大生物量分别较富营养水平下高出39%和22%,而黑藻在中营养水平下单株最大生物量较富营养水平下低了51%,表明狐尾藻和金鱼藻在中营养水平下的生长较黑藻好.通过对3种沉水植物可溶性蛋白和叶绿素质量分数的分析发现,黑藻在中富两种营养水平下,质量分数较低且波动平稳,金鱼藻和狐尾藻可溶性蛋白和叶绿素质量分数持续升高,表明这两种沉水植物对水体中营养盐的耐受能力较黑藻强.金鱼藻超氧歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(peroxidase)活性和丙二醛(MDA)含量在试验后期上升速度加快,且富营养水平下金鱼藻MDA质量分数的最大值是中营养水平下最大值的5倍,表明在中营养水平下金鱼藻已经受到明显胁迫,而在富营养水平下受到胁迫更为显著.在本试验条件下,黑藻生物量小,而金鱼藻SOD活性、POD活性和MDA质量分数变化幅度大,在试验后期急速上升,表明这两种沉水植物受到的营养盐胁迫较狐尾藻大,而狐尾藻在中营养水平下的耐营养盐胁迫能力较强.     

太湖水域几种高等水生植物的克藻效应

研究了水花生、菱、金鱼藻和浮萍对同一水体中栅藻生长的抑制作用。结果表明 ,受试植物均能在不同程度上减少水体中藻细胞数量 ,促进藻细胞内叶绿素a的破坏与脂质过氧化产物丙二醛 (MDA)含量的升高 ,抑制超氧化物歧化酶 (SOD)的活性。种过供试植物的水也表现出相似的抑藻效应     

富营养化水体磷阈值的动态AGP模拟研究

采用流动原水来培养水体混合藻的动态AGP试验,模拟富营养化条件下藻类的生长过程,并以密云水库为实例,结合MATLAB 7.0数值分析软件,拟合了密云水库富营养化发生的磷阈值.结果表明,该水库达到富营养化的磷阈值随水环境条件和水体生态特征变化;蓝藻(Cyanobacteria)在低质量浓度磷酸盐条件下较绿藻(Chlorophyta)更具有生长竞争力;初始藻密度大小影响藻生长达到最大值的时间.在平均温度为28.8、26.5、25.1℃和初始藻密度为9.2×10~6、10.0×10~6、8.0×10~6个条件下,密云水库发生富营养化的总磷阈值分别为0.053、0.062、0.064mg·L~(-1).     

稻草-狐尾藻生态治理模式下狐尾藻的生长适应性研究

为探讨狐尾藻在稻草-狐尾藻生态治理模式下的生长适应性提供理论依据,本试验将狐尾藻扦插于5级养殖废水中,以清水为对照,研究不同时期各级废水中狐尾藻的株高、生物量等生长性状指标和狐尾藻的叶绿素、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)含量的变化情况.结果表明:前期由于稻草的降解,水体污染物浓度增加,狐尾藻产生营养盐胁迫效应,生长受到抑制,随着稻草的降解和稻草-狐尾藻对水体的净化作用,胁迫逐渐减弱,狐尾藻能够更快的适应在污水中生长,因此,稻草覆盖,能够让狐尾藻更好的生长,值得大力应用和推广.     

刚毛藻表流湿地裸藻水华的形成与消退

刚毛藻表流湿地(SFCW-CLA)可以有效富集农村分散式污水中的营养物,并回收刚毛藻及其中的微生物作为鱼饲料,但控制不当易发生裸藻水华.分别于2014年和2015年进行优势刚毛藻表流湿地试验(DCT)和全周期刚毛藻表流湿地试验(LCT),研究环境因子(温度和太阳辐照)、营养物(TN、TP、TIC和TOC)消耗速率与SFCW-CLA中刚毛藻和裸藻生长速率的关系;并通过人工气候箱微型试验研究SFCW-CLA裸藻水华的消退机制.实验结果表明,刚毛藻的生长速率与TN、TP和TIC的消耗速率均有关,相关系数和拒绝概率分别为(R=0.66,P=0.11)、(R=0.74,P=O.06)和(R=0.83,P=0.02);裸藻的生长速率与TN(R=-0.89,P=0.01)、TP(R=-0.86,P=0.01)和TIC(R=-0.91,P=0.00)的消耗速率负相关,裸藻浓度和TOC消耗速率(R=0.60,P=0.16)正相关.刚毛藻的生长与环境温度显著相关,与太阳辐照没有相关性,说明自然光照能满足刚毛藻的生长;裸藻的生长与环境温度和太阳辐照均没有相关性,但裸藻变态明显受到太阳辐照的影响,DCT和LCT中裸藻水华持续时间的差异可能与期间环境温度和太阳辐照的差异有关; SFCW-CLA中裸藻水华的消退还直接受到太阳虫和变形虫的捕食作用影响.     

Ni2+胁迫对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和集胞藻（Synechocystis sp.）的生长和光合色素的影响(Effects of Nickel on Growth and Photosynthetic Pigments of Microcystis aeruginosa and Synechocystis sp.)

光合作用是蓝藻生长繁殖的生理基础,研究重金属胁迫下蓝藻光合色素的变化和响应,有助于揭示其受害机理.在实验室无菌纯培养条件下,研究了不同浓度Ni2+处理下铜绿微囊藻和集胞藻的生物量和光合色素随时间的变化趋势.结果表明:浓度为5mg·L-1～25mg·L-1的Ni2+对M.aerugonisa的生长有抑制作用,随着处理剂量的增加和处理时间的延长,抑制作用愈加显著;在短时间(24h)内,Ni2+对Synechocystissp.的生长没有显著影响,随胁迫时间延长呈现出抑制作用;Ni2+处理M.aerugonisa至24h及Synechocystis sp.至48h时,藻细胞光吸收能力整体上受到明显抑制;5mg·L-1～25mg·L-1的Ni2+胁迫下,M.aerugonisa和Synechocystis sp.的叶绿素a含量随胁迫时间延长而降低;在叶绿素a(Chla)、藻蓝蛋白(PC)和别藻蓝蛋白(APC)三种光合色素中,藻蓝蛋白(PC)对Ni2+胁迫最为敏感,是Ni2+伤害蓝藻的重要作用位点.Ni2+对M.aerugonisa的抑制作用比Synechocystis sp.更明显.     

不同氮浓度下三角褐指藻生长特性和化学组成

三角褐指藻是一类海洋单细胞硅藻,富含多不饱和脂肪酸,可以作为鱼、虾、贝等理想的饵料。而近年该藻曾多次在我国沿海海域发生暴发性增殖,给当地生态环境带来了一定的影响。为了探讨不同氮浓度对三角褐指藻生长特性和化学组成的影响,设置了低氮(44 μ mol.L-1)、中氮(880 μmol.L-1)和高氮(4 400 μmol.L-1)浓度三种处理,着重测定三角褐指藻的细胞密度、比生长率、生物量、可溶性糖、蛋白质含量和叶绿素含量等指标。结果表明,高氮浓度明显地促进了藻细胞的生长繁殖。高氮浓度下的藻细胞密度、比生长率和生物量分别比低氮浓度下的提高了 5.38 倍、0.81 倍和 2.86 倍。藻生长前期,高氮浓度和中氮浓度下的生长曲线相似,呈现一个"S"型的曲线。另外,高氮浓度下的藻细胞可溶性糖、蛋白质和叶绿素a含量分别是低氮浓度下的 2.5 倍、1.5 倍和 15 倍,说明高氮浓度促进了藻细胞化学组成的转化和积累。结果揭示,氮浓度可能是导致三角褐指藻近年在我国沿海海域发生暴发性增殖的重要因素。     

氮、磷营养盐对东海原甲藻生长和硝酸还原酶活性的影响

在实验室培养条件下,研究了不同氮、磷浓度及氮磷比结构对东海原甲藻生长和藻细胞硝酸还原酶活性(NRA)的影响.结果表明,各培养组藻细胞在接种后d 2即进入指数生长期,但受氮、磷浓度及结构的影响,各培养组的比生长率和藻密度存在一定的差异.同东海原甲藻的生长类似,藻细胞的NRA也受氮、磷浓度及结构的影响.研究进一步发现,东海原甲藻硝酸还原酶活性的最大值(NRAmax)都出现在指数生长期,与最大比生长率出现时间基本一致,且当N/P=16时,酶活力有最大值,表明东海原甲藻的硝酸还原酶活性存在一定阈值.此外,藻的生长速率与营养盐的同化速率并不一致,存存一定的滞后效应.     

太湖水域几种高等水生植物的克藻效应

研究了水花生、菱、金鱼藻和浮萍对同一水体中栅藻生长的抑制作用。结果表明,受试植物均能在不同程度上减少水体中藻细胞数量,促进藻细胞内叶绿素a的破坏与脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量的升高,抑制超氧化物岐化酶（SOD）的活性。种过供试植物的水也表现出相似的抑藻效应。     

两种底质对狐尾藻生长和生理指标的影响

在温室条件下,分别以土壤和沉积物作为底质,模拟研究狐尾藻（Myriophyllum spicatum）生长和生理指标的变化。结果表明：与营养水平相当的沉积物相比,以土壤作为底质的处理,其狐尾藻茎叶生物量降低了87．15％,根系生物量增加了226．54％,根系活力降低了46．46％,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性分别增加了134．20％和119．91％。上覆水和间隙水中活性磷浓度分别增加了146．67％和1382．61％。以土壤为底质,增加该处理水体中磷浓度,抑制狐尾藻生长。     

蛋白核小球藻对厌氧发酵沼液净化及资源化利用

以养猪厂厌氧发酵沼液为研究对象,研究蛋白核小球藻对实际厌氧发酵沼液水质净化效果及资源化利用的可行性.结果表明,蛋白核小球藻在初始COD浓度为350 mg·L~(-1)的厌氧发酵沼液中生长最好,培养一个周期(18 d)后获得生物量达到2.75 g·L~(-1),在COD浓度为450 mg·L~(-1)的厌氧发酵沼液中,藻细胞生长受到一定抑制.在最佳初始COD浓度为350 mg·L~(-1)厌氧发酵沼液条件下培养蛋白核小球藻,厌氧发酵沼液中COD、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷、磷酸盐的去除率分别为:83%、75%、95%、78%、71%、100%,且获得藻细胞的油脂含量最高,达到藻细胞干重的29%,藻细胞中除了细胞组分脂肪酸外,还积累了其他储备脂肪酸.藻细胞中总饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸所占比例分别为42.6%、57.4%,油脂所含脂肪酸组分碳链长度主要集中在C16—C18.结果表明,利用畜禽养殖厌氧发酵沼液在适当的条件下培养蛋白核小球藻,能够降低沼液中的氮磷,积累碳生成油脂,是一种潜在的养殖厌氧发酵沼液深度处理和资源再利用的途径.     

水温与营养值对水库藻华态势的影响

主要研究了水温和营养值在大沙河水库绿藻、硅藻藻华生物量的影响；提出了用营养值来定量描述水体的富营养状态；通过构筑一定形式的辅助变量，分别提出了在水温20℃和30℃条件下藻华生物量的预测模型；进一步阐述了水温对藻生长态势的影响原理。研究表明水温一方面影响藻生命活动的活性、速率，另一方面影响藻对水中营养物的利用率和自身代谢率。在水温20℃和30℃时，两方面的总体作用结果有所不同。对营养物的利用率和自身代谢率方面更大程度上影响藻华生物量的多少。     

不同氮磷水平下中肋骨条藻对营养盐的吸收及光合特性

研究了不同氮、磷水平下中肋骨条藻(Skeletonema costatum)对营养盐的吸收动力学、生长和光合作用特性，结果表明，培养基中氮或磷浓度的改变对中肋骨条藻比生长速率影响不大，各种条件下藻细胞的比生长速率约为1．51—1．60d^-1，其中，藻细胞在低氮条件下的比生长速率略高，为1．60d^-1；低氮和低磷条件下藻细胞稳定期的生物量明显下降，分别比中氮和高氮下减少了27％和41％，而比中磷和高磷减少了64％和65％,低营养源(低氮或低磷)状态下生长的藻细胞具有较低的单位细胞表示的光饱和的光合作用速率(Pm^cell)和光合效率(α^crll)。尽管在低氮或低磷条件下生长的藻细胞单位叶绿素a的含量较低，但具有较高的活性，以单位叶绿素a表示的光饱和的光合作用速率(Pm^chla)和光合效率(α^chla)均与高氮或高磷条件下生长的藻细胞相当，这可能是不同氮、磷水平下比生长速率差异不大的原因．中肋骨条藻细胞对氮和磷吸收的适当比值(N／P)为0．8-2．6．图3表4参17     

绿潮藻类分解过程中水体磷-铁-硫含量的动态变化

以荣成天鹅湖暴发的硬毛藻和湖中心的沉积物为试材,通过室内模拟分析了不同密度藻类分解条件下水体可溶性磷(SRP)、Fe~(2+)、S~(2-)质量浓度以及主要理化参数的动态变化,以探讨硬毛藻分解对沉积物中铁磷释放的影响以及铁磷间的耦合关系,为藻华后水体富营养化以及内源污染的治理提供理论依据。在整个试验周期,不同藻密度条件下水体SRP、Fe~(2+)和S~(2-)的质量浓度变幅分别为0.004-0.89、0.04-0.50和0.02-17.36 mg·L~(-1);试验前期质量浓度较高,之后随时间呈下降趋势,后期各处理间差异减小。多重比较表明,残藻密度对上覆水中SRP、Fe~(2+)和S~(2-)的质量浓度均具有极显著影响(P0.01);各处理质量浓度表现为:沉积物+50 g藻+水沉积物+30 g藻+水30 g藻+水沉积物+10 g藻+水沉积物+水。试验前期(1-7 d),各处理差异较大,其中沉积物+50 g藻+水与沉积物+30 g藻+水、沉积物+10 g藻+水处理间的SRP、Fe~(2+)、S~(2-)质量浓度差异均达极显著水平(P0.01);沉积物+10 g藻+水与沉积物+水处理间Fe~(2+)质量浓度差异达显著水平(P0.05)。藻分解过程中,上覆水磷铁之间、磷硫质量浓度间均呈显著正相关关系,r值分别为0.671(P=0.000)和0.498(P=0.013)。残藻密度越高,水体理化性质的变幅则越大。硬毛藻体内的磷和铁可在分解初期大量向水体释放,且高密度残藻的堆积分解可明显降低水土界面的氧化还原电位而促进沉积物中磷铁的释放,使得水体磷和铁质量浓度急剧增加。     

外加碳源及沉水植物对沉积物各形态磷的影响

以原沉积物(处理1)和添加0.4%葡萄糖(碳源,处理2)的沉积物作为底质培养狐尾藻,采用室内模拟实验,研究了外加碳源及沉水植物对沉积物有机和无机磷形态的影响。结果表明:随着培养时间的延续,狐尾藻的生长促进了沉积物中磷的释放,其衰退增加了沉积物中磷的沉积;沉水植物对磷的不同赋存形态的影响并不相同,其中对无机磷形态中的Fe/Al-P和有机形态磷中的活性有机磷有显著的影响(p<0.05),而对其它形态磷的影响没有表现出统计差异;无论有无种植沉水植物,外加碳源可促进了沉积物Fe/Al-P和有机磷释放,增加了Ca-P固定;外加碳源显著提高了有机磷中活性有机磷的质量分数(p<0.05),降低了稳定性有机磷的质量分数,而种植沉水植物可显著降低活性有机磷质量分数。说明碳源和沉水植物对沉积物中磷形态分布有重要影响。