营养盐Si和水温影响浮游植物的机制

分析Si和水温是如何影响浮游植物生长的变化和其集群结构的改变,探讨了Si和水温影响浮游植物生长变化的不同特点和其集群结构改变的不同侧面。本文以胶州湾为例,展示了浮游植物生长的变化和其集群结构的改变的过程,揭示了营养盐Si和水温影响浮游植物生长变化和其集群结构改变的机制,确定了营养盐Si和水温是海洋生态系统的健康运行的动力。     

水温和营养盐增加对太湖冬、春季节藻类生长的影响

为探讨水温和营养盐增加对冬、春季节太湖藻类生长和群落演替的影响,研究了不同水温(不增温、12.0、14.0、16.0、18.0、20.0℃)和不同营养盐浓度(低、中、高营养盐浓度)下藻类的生长及优势种群变化. 结果表明:藻类∑ρ(Chla)〔蓝藻、绿藻及硅藻中ρ(Chla)总量,下同〕随着水温的升高呈增加趋势,在20.0℃下∑ρ(Chla)为0.19~12.94μg/L,显著高于其他水温试验组(0.01~6.83μg/L);与较低水温(不增温、12.0、14.0℃)相比,较高水温(16.0、18.0、20.0℃)更能显著促进藻类对氮、磷营养盐的吸收利用. 添加营养盐后,硅藻、绿藻ρ(Chla)的日均值分别为0.52~4.07、0.17~0.52μg/L;湖水中∑ρ(Chla)呈增长趋势,并且浮游植物群落结构的优势种由绿藻转变为硅藻,硅藻ρ(Chla)所占比例从试验初始的50%升至75%~98%, 说明营养盐增加可加大硅藻的竞争优势;而绿藻的生长则可能同时受水温和营养盐共同作用的影响,因此太湖冬、春季节藻类的演替同时受到水温和营养盐的影响.      

光照、温度和营养盐对滇池微囊藻生长的影响

研究了光照、温度与营养盐对滇池铜绿微囊藻生长的影响。实验表明，在５００－５０００ｌｘ光强范围内，随光强增加，比增殖速率加大；在２２－３５℃区间内，比增殖速率随温度的升高而增加，且温度的大于光照；氧磷比值在５－１０范围内，比增殖速率变化较大，Ｎ／Ｐ值为１４．５时，比增殖速率大最大值。滇池湖水的氮磷比值为１４．４左右，与实验值相接近。     

营养盐硅在全球海域中限制浮游植物的生长

对全球海域浮游植物的结构进行分析,发现浮游植物种群结构以硅藻和甲藻两大类为主,而硅藻是浮游植物的主体.以中国近海的海湾生态中浮游植物的组成为例子,发现硅藻在浮游植物中大约占80%～99%,甲藻在浮游植物中大约占20%～1%,其它藻类仅仅占5%～1%.通过硅藻和甲藻的生理和生态行为机制以适应不同的水环境的综合研究,发现硅藻的生理特征很大的优越于甲藻等其它非硅藻,这样,在营养盐供给充足的条件下,硅藻理所应当成为浮游植物的优势种.根据光照、水温、营养盐对浮游植物生长影响的研究结果和营养盐N、P、Si的生物地球过程,发现营养盐Si决定浮游植物生长的生理特征和其集群结构的改变过程,揭示了硅藻与甲藻相互交替的变化过程.目前,在人类活动的影响下,大海中营养盐N、P在迅速增长,营养盐Si受到限制,水域呈现富营养化.那么,采取何种措施使海洋生态能够持续发展,这是人类面临重要问题.     

光照、温度和营养盐对滇池微囊藻生长的影响

研究了光照、温度与营养盐对滇地铜绿微囊藻（Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）生长的影响。实验表明，在５００～５０００ｌｘ光强范围内，随光强增加，比增殖速率加大；在２２～３５℃区间内，比增殖速率随温度的升高而增加，且温度的影响大于光照；氮磷比（Ｎ／Ｐ）值在５～１０范围内，比增殖速率变化较大，Ｎ／Ｐ值为１４．５时，比增殖速率达最大值。滇池湖水的氮磷比值为１４．４左右，与实验值相接近。根据实验结果及限制因子的定义，总体上讲，滇池中磷是藻类生长的主要限制因子，控制滇池富营养化应以控制磷为主。     

三峡水库水温对浮游植物群落演替和多样性的影响

通过对三峡水库浮游植物生物量及种类的长期监测发现,水温是影响三峡水库浮游植物演替的关键要素。设计了室内控制试验,以验证水温是否为影响三峡水库的浮游植物演替的关键要素,分析了水温与浮游植物生物量和群落结构的关系。结果表明:水温是影响浮游植物生物量和群落结构(多样性)的关键要素,16~25 ℃时,浮游植物生物量随水温的升高而增大;25~40 ℃时,浮游植物生物量随水温的升高而减小;23~25 ℃时,浮游植物生物量达到最大,群落多样性也达到最大。     

水温对浮游植物群落结构的影响实验研究

2012冬季,在香溪河中游建立水上水温实验系统,设置5个水温梯度(10、18、25、30、40℃),研究不同水温梯度下浮游植物群落结构变化。结果表明:浮游植物在设置水温梯度范围内均能大量增殖,但种类有所不同。10~30℃硅藻均有出现,绿藻在18~30℃下均能生长良好,蓝藻能在40℃的高水温下生长。25℃水体中藻类比增长率(μ)最大,为2.80。光照强度与叶绿素a浓度(Chl.a)响应关系较好。据此可知,水温影响浮游植物生长速率,且是导致香溪河库湾浮游植物群落演替的主要影响因素。光照是藻类生长和水华暴发的主导性因子。香溪河库湾冬季仍有暴发水华的可能,不能忽视冬季香溪河水体的观测。     

红树植物对养殖水体中营养盐和浮游植物的影响

对深圳沙井镇9个种植红树的鱼塘和一个无红树植物的对照塘水体中营养盐及浮游植物进行了为期1 a的调查研究.结果表明：在鱼塘中种植红树植物能有效降低养殖水体中的营养盐浓度,种植不同种类及不同面积比例红树的鱼塘对N、P营养盐的降低效果无明显的差异,对照塘中浮游植物的密度和生物量均高于种植红树的鱼塘,其初级生产力亦远高于实验塘.     

Cr(Ⅵ)对海洋浮游植物生长的影响

采用一次培养实验方法,研究了Cr(Ⅵ)污染物对海洋浮游植物生长的影响.结果表明高浓度Cr(Ⅵ)对8种浮游植物的生长普遍有抑制作用,而较低浓度Cr(Ⅵ)则易促进旋链角毛藻、青岛大扁藻及中肋骨条藻的生长.并且在Logistic生长模型的基础上结合Lorentz方程和GaussAmp方程,引入Cr(Ⅵ)污染物浓度项,建立Cr...     

不同光照条件对8种沉水植物生长的影响

通过研究太湖流域主要沉水植物苦草、密刺苦草、黑藻、穗花狐尾藻、蓖齿眼子菜、微齿眼子菜、马来眼子菜和金鱼藻在3种不同光照条件(100%自然光、55%自然光和15%自然光)下的生长状况,探讨沉水植物对光照条件的适应性。结果表明,苦草、黑藻在55%自然光中相对生长速率最大,金鱼藻随着光照减弱,相对生长速率增加,其余6种植物则与金鱼藻相反。黑藻和穗花狐尾藻在15%自然光条件下分株数显著减少,最大株高明显增大,马来眼子菜最大株高显著减少。在不同光照组条件下8种沉水植物中叶绿素含量及可溶性糖含量基本无明显差异,但淀粉含量变化趋势不稳定。     

温度、光照和磷酸盐脉冲输入对三角褐指藻的交互影响

研究了光照和温度联合作用下磷酸盐脉冲输入对三角褐指藻生长的影响.结果表明随着温度的升高,磷酸盐脉冲输入频率对三角褐指藻生长的影响趋于显著,连续添加磷酸盐和低频脉冲更有利于三角褐指藻快速增长,但较高的光照强度[125μmol/(m2×s)]和较高的温度(18℃、25℃)同时作用将抑制三角褐指藻的磷酸盐吸收能力.研究证实了温度、光照和脉冲对三角褐指藻的生长存在交互影响.     

低温下氨氮对淡水浮游藻生长及群落结构影响的生态模拟研究

为了探讨春季藻类快速生长的机制,研究较低温度下氨氮对淡水浮游藻类生长及群落结构变化的影响,对南开大学新开湖水体藻类进行了室内生态模拟试验研究.在10℃、125μmol·m·s-1光强条件下,培养液中氨氮最终浓度设置为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mg·L-1和对照组(不添加氨氮),每隔1～2天加入氨氮至初始设定值,培养时间为26d.结果表明,浮游藻类在1.0mg·L-1组生长最好,最大生长密度为1.53×105cells·L-1,高于对照组;浮游藻类在高于2.0mg·L-1处理组中生长明显受到抑制,抑制作用随着氨氮浓度的增大而增大,其中3.0mg·L-1处理组的最大生物量仅为5.4×104cells·L-1.随着培养时间的进行硅藻逐渐取代绿藻而成为绝对优势藻,随着藻类的生长,粗刺四刺藻(Treubaria crassispina)在所有处理组中由优势种而逐渐消失,近缘针杆藻(Saffinis affinis)和新月藻(Closterium lunula)在培养后期逐渐成为优势种,但在不同氨氮浓度下表现出不同生长密度.除1.0mg·L-1处理组外,其它处理组中的物种多样性指数差异不显著(p>0.05).氨氮影响浮游藻类的生长,影响优势种的变化,并且对浮游藻类的群落结构变化有一定的影响.     

温度和盐度对锥状斯氏藻生长的影响

采用正交试验和单因子试验研究了温度和盐度对锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)生长的影响。结果表明,温度为25℃、盐度为25是锥状斯氏藻的最佳生长条件,此时最大比生长率和种群细胞数达到最高。而过低或过高的温度或盐度均会抑制其生长。     

温度、盐度和光照对球形棕囊藻生长和产毒的影响研究

为阐明溶血毒素的生物合成机制、正确认识和评价球形棕囊藻赤潮的危害,设计了盐度、温度、光照三因素三水平正交实验,考查了不同盐度、温度、光照条件下球形棕囊藻的生长和产毒的变化,分析了盐度、温度、光照强度对球形棕囊藻生长和产毒的影响.结果显示,温度是影响球形棕囊藻生长和产毒的显著因子,盐度和光照的影响不显著.30℃时球形棕囊藻比生长速率最大,藻细胞产毒能力最强,但所能到达的藻密度最小.在盐度为22、33、40,温度为20、25、30 ℃,光照为2000、4000、5000 lx的所有实验组合中,盐度为40、温度为30℃、光照为4000 lx时球形棕囊藻细胞产毒能力最强,盐度为40、温度为30℃、光照为5000 lx时球形棕囊藻的比生长速率最大.     

北运河秋冬季浮游植物群落结构特征及影响因子分析

浮游植物是水生生态系统的主要生产者,其群落结构与水质密切相关.为研究北京市北运河不同水体环境特征,于2018年10月(秋季)和2019年2月(冬季)在北京市北运河设置13个采样点开展浮游植物群落结构和水环境调查,共鉴定出浮游植物7门54属99种.群落结构分析表明,秋季浮游植物物种数(75种)高于冬季(58种),城市河道型水体物种数(78种)>城市湖泊型(59种)>山区河道型(29种).秋季浮游植物密度为916.04×10⁴ cells·L^-1,冬季浮游植物密度为220.52×10⁴ cells·L^-1,秋、冬季平均密度为568.28×10⁴ cells·L^-1.空间格局上,城市湖泊型水体浮游植物密度最高,绿藻门和蓝藻门为优势门类;城市河道型水体次之,大部分点位以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为优势门类;山区河道型水体最低,硅藻门为主要优势门类.物种优势度和多样性指数分析结果显示,北京市北运河水体中以中富营养型指示物种为优势类群,水质污染类型为β-中污型...     

调水对巢湖浮游植物群落演替模式的影响

建立了巢湖生态动力学模型CAEDYM,并利用2010年的实测出入湖流量、水质、水文、气象等数据对模型进行了参数验证,确定了适用于巢湖水环境特征的生态动力学模型参数.利用模型中的磷循环原理模拟了巢湖水体中磷的生态动力学循环过程和浮游植物群落的季节性演替模式,并模拟了调水对浮游植物群落演替模式的影响.模拟结果表明,巢湖浮游植物优势种的演替模式为:春季绿藻占优势,夏季和秋季蓝藻占优势,冬季硅藻占优势.通过夏季的短期调水可使巢湖各点最终的TN、TP分别平均下降了约18.9%,25.2%.从Chl a的计算结果可知,调水的实施对巢湖西半湖和中部湖区Chl a的改善效果比较明显,可使Chl a的峰值从69μg/L下降到57μg/L,对巢湖的蓝藻有较好的改善效果,且对浮游植物群落的季节性演替影响不大.     

温度对底栖端足类河蜾蠃蜚(Corophium acherusicum)存活、生长和发育的影响

河蜾赢蜚(Corophium acherusicum)生长发育的适温范围为15～25℃,最适温度为20℃.在适宜范围内实验室恒温培养的河蜾赢蜚生长优于自然环境.本文较细致的记录了河蜾赢蜚的发育状况,在适宜范嗣内河蜾赢蜚幼体的发育随温度的提高而加快.研究结果表明,河蜾赢蜚实验室培养温度宜选择在15～25℃,用其进行沉积物毒性生物检测的实验温度宜选择在20℃.     

Long-term joint effect of nutrients and temperature increase on algal growth in Lake Taihu, China

To study how global warming and eutrophication affect water ecosystems, a multiplicative growth Monod model, modified by incorporating the Arrhenius equation, was applied to Lake Taihu to quantitatively study the relationships between algal biomass and both nutrients and temperature using long-term data. To qualitatively assess which factor was a limitation of the improved model, temperature variables were calculated using annual mean air temperature (AT), water temperature (WT), and their average temperature (ST), while substrate variables were calculated using annual mean total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and their weighted aggregate (R), respectively. The nine fitted curves showed that TN and AT were two important factors influencing algal growth; AT limited growth as algal photosynthesis is mainly carried out near the water surface; N leakage of phytoplankton and internal phosphorus load from sediment explains why TN was the best predictor of peak biomass using the Monod model. The fitted results suggest that annual mean algal biomass increased by 0.145 times when annual mean AT increased by 1.0℃. Results also showed that the more eutrophic the lake, the greater the effect AT had on algal growth. Subsequently, the long-term joint effect of annual temperature increase and eutrophication to water ecosystems can be quantitatively assessed and predicted.     

光照、流速和水温对大型人工输水渠道自净影响

以南水北调中线总干渠为对象,通过实验室模拟培养测定污染物降解系数,分析了光照、流速和温度对渠道自净能力的影响.结果显示,避光和光照条件下,高锰酸盐指数的降解系数分别为0.026和0.022d^-1,无显著性差异（P>0.05）;氨氮的降解系数分别为0.006和0.012d^-1,差异极显著（P<0.01）.各流速条件下高锰酸盐指数降解系数分别为0.027d^-1（0.2m/s）、0.029d^-1（0.3m/s）、0.029d^-1（0.4m/s）,氨氮降解系数分别为0.014d^-1（0.2m/s）、0.017d^-1（0.3m/s）、0.018d^-1（0.4m/s）,不同流速之间无显著性差异,但均显著高于0m/s实验组（P<0.05）.各温度条件下高锰酸盐指数降解系数分别为0.014d^-1（10℃）、0.018d^-1（15℃）、0.022d^-1（20℃）、0.029d^-1（25℃）和0.031d^-1（30℃）,25~30℃差异不显著（P>0.05）,其他各温度梯度之间均存在显著性差异;氨氮降解系数分别为0.002d^-1（10℃）、0.003d^-1（15℃）、0.010d^-1（20℃）、0.012d^-1（25℃）和0.020d^-1（30℃）,10~15℃、15~20℃和20~25℃差异不显著,其他温度梯度之间均具有显著差异.高锰酸盐指数和氨氮的温度校正系数θ值分别为1.047和1.079.研究结果可为中线工程水质管理提供依据.