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.     

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。     

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(Ⅵ)污染物条件下海洋浮游植物生长动力学模型,来描述Cr(Ⅵ)存在条件下海洋浮游植物的生长过程,其中Lorentz方程可描述Cr(Ⅵ)浓度的变化对浮游植物生长速率参数的影响,而GaussAmp方程可描述Cr(Ⅵ)浓度的变化对浮游植物生物量的影响,实验验证了该模型的合理性,其拟合可决系数R2为0.832～0.986,平均为0.909.本文提出的生长模型可预测不同Cr(Ⅵ)浓度条件下海洋浮游植物的生长情况,对研究污染物影响浮游植物的生长具有重要的实际意义.     

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.     

不同水深梯度对4种挺水植物生长繁殖的影响

选择了水葱（Scirpus validus）、菖蒲（Acorus calamus）、香蒲（Typha orientalis）、茭草（Zizania caduciflora）4种常见的挺水植物,研究了静水条件下不同水深梯度（0cm（对照）、30cm（浅水处理）、60cm（深水处理））对4种挺水植物生长和繁殖的影响.试验结...     

烟台四十里湾海域营养盐和沉积物-水界面交换通量

利用2009年5月、7月、10月和2010年1月4个航次对烟台四十里湾养殖海域的调查资料,分析了该海域营养盐分布、季节变化、主要控制过程以及沉积物-水界面交换通量。结果表明,四十里湾海域营养盐的分布整体趋势是近岸高,由近岸向外部海域递减;受到陆源输入的影响,高值区出现在调查海域东部。DIN的季节变化表现出冬高、秋低、春夏居中的趋势,整体上变化不大;SiO3-Si和PO4-P浓度均为春季最低。在春秋季P为四十里湾浮游植物生长的限制性因素,在夏季,N/P>30,P也是一个潜在的限制因素。四个季度培养结果表明DIN总体上由上覆水交换到沉积物中;近岸区沉积物是PO4-P的汇;调查区域SiO3-Si的扩散方向均是从沉积物到上覆水中。四十里湾沉积物释放的SiO3-Si对初级生产力的贡献较小;与其他浅海环境相比,四十里湾沉积物-水界面的营养盐通量处于较低水平。     

丝状绿藻腐烂过程对水质和沉水植物黑藻生长的影响实验研究

从野外采集沉水植物黑藻种植于120L的塑料桶内,然后采集丝状绿藻放在培养黑藻的桶内.设种植黑藻而不放入丝状绿藻的桶为对照.由于夏季高温和强光,丝状绿藻在数天内会逐渐腐烂.研究发现,在丝状绿藻腐烂过程中,水体的溶解氧(DO)、pH值、水下光强度与水面光强度的比值均比对照组大大降低,尤其是溶解氧,有时甚至下降为零.而水体的温度、总氮(TN)、总磷(TP)和高锰酸钾指数(CODMn)在丝状绿藻腐烂过程中则上升,后3个指标大大高于对照.有丝状绿藻处理的试验组,随着丝状绿藻的腐烂,沉水植物黑藻亦慢慢腐烂,最后消失.而对照组黑藻生长良好,生物量大大上升.因此,我们认为,丝状绿藻腐烂过程中引起的水质指标变化,尤其是降低溶解氧、降低水下光照强度、降低pH和使水体温度上升是沉水植物黑藻死亡的主要原因.这种现象在进行沉水植被恢复过程中值得注意,并应寻找对策.     

N和P对东海中北部浮游植物的影响研究

调查海域浮游植物种类丰富,海水富营养化趋势明显.采用通径方法分析2001～2003年春夏季数据,在众多环境因子中,N、P含量及其组成与浮游植物关系最为密切,是影响浮游植物的数量和种类组成变化的首要因子.硅藻和甲藻对各种N的利用能力不同,是硅藻在调查海域占据绝对优势的重要原因;在同一季节中,硅藻和甲藻利用不同层次的氮盐,减少了两者间的竞争压力.高NO3-N/TIP对某些种类具有抑制作用,对甲藻而言,这种抑制作用更为明显.NO3-N/TIP在10～20、NH4-N/TIP或NO2-N/TIP小于1时,浮游植物的多样性最为丰富.NO2-N/TIP对硅藻的种类数变化几乎没有影响,而与甲藻的种类数成正相关.     

Effects of temperature on population growth and intake of food by the army worm, Mythimna separata (Walker)

Population life tables of the army worm, Mythimna separata, were constructed and nutritional parameters of food for the larvae were examined at 5 temperatures from 16℃ to 32℃. The temperature suitable for growth and reproduction of the insect ranged from 20℃ to 28℃ with the optimum of 24℃. Their survivalship and fecundity were much poorer at 32℃ than at 16℃. Indices of population trend of the insect at these temperatures could well fitted with the parabolic curve which theoretically indicated that the population density would multiply by some 660 after one generation circle at the optimal temperature, 22.6℃, and it would decline at temperatures higher than 32.9℃ or lower than 12.3℃. Larval food intake and their AD tended to go up while their ECI and ECD to go down with a rise in temperature. These alterations in population size and feeding behavior caused by temperature would exert an important effect on their damage to crops.     

Impact of fertilization on chestnut growth, N and P concentrations in runo water on degraded slope land in South China

Growing fruit trees on the slopes of rolling hills in South China was causing serious environmental problems because of heavy application of chemical fertilizers and soil erosion. Suitable sources of fertilizers and proper rates of applications were of key importance to both crop yields and environmental protection. In this article, the impact of four fertilizers, i.e., inorganic compound fertilizer, organic compound fertilizer, pig manure compost, and peanut cake （peanut oil pressing residue）, on chestnut （Castanea mollissima Blume） growth on a slope in South China, and on the total N and total P concentrations in runoff waters have been investigated during two years of study, with an orthogonal experimental design. Results show that the organic compound fertilizer and peanut cake promote the heights of young chestnut trees compared to the control. In addition, peanut cake increases single-fruit weights and organic compound fertilizer raises single-seed weights. All the fertilizers increased the concentrations of total N and total P in runoff waters, except for organic compound fertilizer, in the first year experiment. The observed mean concentrations of total N varied from 1.6 mg/L to 3.2 mg/L and P from 0.12 mg/L to 0.22 mg/L, which were increased with the amount of fertilizer applications, with no pattern of direct proportion. On the basis of these experiment results, organic compound fertilizer at 2 kg/tree and peanut cake at 1 kg/tree are recommended to maximize chestnut growth and minimize water pollution.     

城市尾水外排长江口的氧化还原环境监测及其对重金属Hg,Cr形态的影响分析

2001-2002年对上海城市尾水排放对周边水域的影响进行研究,测量了竹园、白龙港尾水排放口水体的氧化还原电位(Eh),并分析了它对重金属形态及其毒性的影响。结果表明,目前上海市城市尾水水下排放并未改变长江口大水体的氧化还原环境,基本以氧化环境为主。重金属元素Hg、Cr主要以Hg(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)形态存在,尾水外排不会使Cr毒性增加。