水体增温对浮游植物群落结构及其生态学特性影响的研究

本文对受河南平顶山姚孟热电厂温排水影响的白龟山水库的浮游植物群落的情况进行了野外调查,并在室内对浮游植物的群落结构及其生态学特征进行了模拟增温试验。试验结果表明:水体增温对水库浮游植物的种群组成、优势种的优势度、藻类密度和生物量均有影响。影响的程度与环境固有的水温及增温强度有关。室内增温模拟试验还表明:连续的增温对藻类的光合色素含量和光合作用强度均有影响。      

长江口悬沙对牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)生长的影响

以牟氏角毛藻Chaetoceros muelleri为受试生物,通过不同浓度的悬沙对其生长影响的试验,探讨长江口悬沙对浮游植物生长的影响。研究结果表明,悬沙对浮游植物的影响有两个方面:一是悬沙影响水体的透明度,进而影响浮游植物的光合作用,对浮游植物生长起到抑制作用;二是悬沙中析出的污染物对浮游植物生长影响,悬沙浸出液浓度与浮游植物生长抑制率呈Logistic曲线关系。     

三岔河梯级水库浮游植物光合作用效率的时空变化

浮游植物最大光合作用效率(F_v/F_m)可以判断水生生态环境状况,是探究梯级筑坝对河流生态环境影响的重要参数。本研究对三岔河梯级水库的浮游植物F_v/F_m及相关的水化学参数进行了季节性调查,探讨F_v/F_m的时空变化及其环境影响因素。结果表明,F_v/F_m具有明显的时空差异性,在空间分布上为库区下泄水河流;F_v/F_m和浮游植物总细胞丰度呈现显著正相关,库区总细胞丰度大,F_v/F_m比其它区域高。在时间分布上为冬季夏季≈秋季春季,表明浮游植物在水温较低时,会提高光合作用效率,F_v/F_m增高。     

浮游植物群落及粒径结构对光吸收特性的影响

浮游植物吸收及比吸收等光学特性表征浮游植物对光的吸收能力,很大程度上决定了其光合作用效率和碳固定量,是浮游植物生态学、水体光学和水色遥感领域研究热点和前沿问题.本研究基于2013年天目湖7个固定采样点逐月观测数据,分析了浮游植物生物量、群落结构、吸收以及比吸收系数等生物-光学参数的季节变化特征,构建了浮游植物生物量、群...     

叶绿素a含量对高锰酸盐指数测值影响初探

浮游植物在光合作用下产生大量有机物，使高锰酸盐指数的测定值精密度受到干扰，导致叶绿素ａ值与高锰酸盐指数值之间有良好的线性关系。因而可以通过测定叶绿素ａ值来确定高锰酸盐指数值在测定中的取样稀释倍数     

叶绿素a含量对高锰酸盐指数测量影响初探

浮游植物在光合作用下产生大量有机物，使高锰酸盐指数的测定值精密度受到干扰，导致叶绿素ａ值与高锰酸盐指数值之间有良好的线性关系。因而可以通过测定叶绿素ａ值来克腚高锰酸盐指数值在 的取样稀释倍数。     

松花江哨口至松花江村段浮游植物光合作用产氧模型研究

为研究松花江哨口至松花江村江段的水环境容量,本文从浮游植物光合作用机理出发,利用连续３年多项指标实测资料,采用外包线法,初步确定一种浮游植物光合作用产氧率计算关系式。将这种方法应用于研究江段效果较好,经相关性检验,r＝0.90,r＞r_0.01,相关性极显著。该计算式能否用于哨口至松花江村以外的江段,尚需进一步验证。     

模拟大气 CO2水平升高对春季太湖浮游植物生理特性的影响

基于2012年春季在太湖梅梁湾进行为期27 d的不同CO2水平(大气CO2体积分数([CO2,g])梯度为270×10-6、380×10-6、750×10-6)的野外培养实验,揭示了大气CO2水平升高对太湖浮游植物的碳源选择、生长速率、光合作用、净初级生产力和细胞化学元素组成等生理过程的影响,结果表明,大气CO2浓度的升高首先会显著改变太湖水体的pH值和碳化学环境,减弱浮游植物碳浓缩机制(CCM)的必要性.大气CO2浓度加倍后,浮游植物的最大生长速率(Umax)、净初级生产力(NPP)、单位叶绿素a(Chl-a)含量的NPP会分别增加63.1%、69.6%、33.8%.大气CO2浓度的升高会促进太湖绿藻和硅藻的最大光合作用效率并且其对硅藻的促进作用比绿藻更显著,但并没有改变春季蓝藻光合作用活性极低的现状.大气CO2浓度的升高在提高浮游植物细胞中C、N含量的同时,却减少了P的吸收.本研究结果将为预测和揭示太湖浮游植物对未来气候变化的响应提供理论基础.     

微型浮游植物在环境科学研究中的应用

从现存量，光合作用入手，阐明微型浮游植物在近岸海域的重要地位和作用，以及在环境监测，环境治理中的应用。     

实验室条件下温度升高对水体叶绿素a的影响研究

以23℃为基础,按2℃温差设置温度梯度,最高温度组为29℃。每隔10d取样一次,进行叶绿素α浓度的测定。结果显示温度低于25℃时,增温有助于藻类生物量的提高,而温度超过25℃时,增温限制了藻类生物量的提高。水体温度量对浮游植物生物的影响程度与增温幅度和培养时间有关。Pearson相关性分析结果显示:温度与叶绿素a浓度相关性显著(P0.05),叶绿素a浓度与培养时间呈极显著正相关(P0.01)。     

山东近岸海域夏季pH分布特征及影响因素分析

本文基于山东近岸海域2020年7月-8月表层海水pH、温度、盐度、叶绿素a、溶解氧等数据,研究了夏季山东近岸海域表层海水pH的分布特征及受控因素。结果表明：2020年夏季,山东近岸海域表层海水pH范围为7.76～8.62,平均值为8.12±0.11;莱州湾pH最高,渤海湾pH最低,在不同区域环境条件下pH的受控因素存在差异;夏季,渤海湾表层pH受径流引起的水团混合以及微生物对有机质的矿化分解的影响显著;由陆源营养盐输入引起的浮游植物光合作用的增强,是控制夏季莱州湾表层海水pH的主要因素;烟威北部海域pH受黄海冷水团影响明显,由温度、盐度控制的碳酸盐解离平衡过程对pH也产生影响;南黄海近岸海域pH除受黄海冷水团的影响外,部分区域还受浮游植物光合作用等因素的影响。     

桂江主要离子及溶解无机碳的生物地球化学过程

河流水体的化学组成记录了流域内各种自然过程与人类活动的信息.对西江一级支流桂江化学径流的分析结果表明,桂江水体的离子组成主要受碳酸盐岩化学风化过程的控制,CO2是这一过程的主要侵蚀介质;H2SO4对碳酸盐岩的风化影响桂江河水的化学组成.大气沉降、人类活动、碳酸盐岩和硅酸盐岩化学风化对桂江水体贡献的溶解物质分别占总溶解物质的2.7%、6.3%、72.8%和18.2%.河流溶解无机碳(DIC)的稳定同位素组成(δ13CDIC)揭示桂江河水中的DIC明显被浮游植物的光合作用所利用.浮游植物初级生产力对桂江颗粒有机碳(POC)的贡献达22.3%~30.9%,这表明岩石风化来源的DIC经浮游植物的光合作用转化为有机碳,并在迁移过程中部分沉积水体底部,进而形成埋藏有机碳.     

引滦河道中水质偏碱的起因研究

过分析揭示引滦河道pH值偏高的主要区域在于桥水库内,并分别从引滦河道流域内的岩石、土壤对地面水中溶质的影响、地下水运移及地面水中浮游植物的光合作用对水体pH值的影响等几方面寻找原因。经研究确定水体中藻类的光合作用是pH升高的主要原因。水中较高的氮、磷使藻类大量繁殖,而藻类在光合作用过程中,吸收二氧化碳,放出氧气,从而影响水中HCO-₃,CO₂和OH-的平衡,进而导致水体中pH升高。      

全球气候变化下的海洋颗石藻生理生态学响应研究进展

海洋颗石藻是一类重要的浮游植物功能群,可同时进行光合作用和钙化作用,在全球海洋碳循环中起到重要作用。海洋是人类排放CO₂一个重要的汇,大气CO₂浓度迅速上升导致海洋酸化、升温、营养盐浓度及混合层内光照强度变化。这些复杂的环境变化与人类活动对海洋环境的其他扰动相叠加,同时作用于海洋浮游植物,对海洋颗石藻的生长施加多重压力,进而对海洋碳循环产生复杂的反馈效应。本文主要综述单一环境因子（CO₂浓度、温度、营养盐及光照水平）以及全球气候变化下多重环境因子的复合作用对海洋颗石藻的生理生态学效应及其对海洋生物地球化学循环的潜在影响,并结合近年来的研究进展,分析这一热门研究领域未来的发展方向。     

增温法快速测定BOD的理论研究与实践

根据BOD反应原理,导出了增温培养时间计算公式,计算出适用于绝大多数水样的通用增温培养时间,并通过大量应用实例证明,通用增温培养时间是正确可行的,增温快速测定BOD_(?)~(?)满足BOD_5~(20)测定精度要求,能够替代BOD_5~(20)。     

海洋浮游植物对磷限制的响应机制

海洋浮游植物是全球初级生产力的重要贡献者,它们的生物量主要受到氮、磷、铁等营养元素的限制。磷元素作为浮游植物所必需的元素,在寡营养海域的真光层海水中十分缺乏,是浮游植物生长的限制因子。磷元素的缺乏不仅直接影响浮游植物的生长繁殖及物种演替,还对海洋碳、氮生物地球化学循环产生深远影响。全球变暖加剧海水层化,进而减少垂直混合带来的营养盐补充。面对不断变化的海洋环境,浮游植物通过减缓细胞生长、加强磷吸收和储存、分解有机磷、磷脂替代、降低细胞对磷酸盐的依赖等方式,应对海洋环境中的磷限制。本文总结了近年来海洋浮游植物应对磷限制响应机制的最新研究进展,主要从生理响应和生态效应方面综述了海洋磷限制对浮游植物的影响以及浮游植物响应海洋磷限制的策略,希望对海洋浮游植物和海洋环境科学相关研究具有借鉴意义。     

实验室叶绿素a浓度测定

浮游植物是海洋和湖泊的一级食物链,是原生产力的指标,而浮游植物是由水体中的一种色素通过太阳光光合作用引起生化反应的结果,这种在海洋和湖泊中的色素称为叶绿素a,所以,海洋学家和湖沼学家通常以叶绿素a的浓度来评价原生产力。所以,弄清沿海及湖泊的叶绿素a浓度的时空分布及变化规律,对于生态研究有重要意义。目前,科学家采用各种手段调查叶绿素a浓度的分布,如早期的船走样采水样实验室测定,发展到船走航式测试,目前,已发展到应用航空和航天遥感技术测量等。但诸类测量中都离不开实验室一定量水样的叶绿素a浓度来作为标定其它类型资料,以建立它们之间的相关关系式。我们对杭州西湖水和东海沿岸31个站位水样中的叶绿素a进行了测量、分析、发现测量的一致性、精度等都十分理想。     

增温法快速测定BOD及其准确性的评价

本文根据ＢＯＤ反应原理，导出了增温培养时间计算公式，计算出适用于绝大多为数水样的通用增温培养时间，并通过大量应用实例证明，通用增温培养时间是正确可行的，增温快速测定所得ＢＯＤｔ＾Ｔ满足ＢＯＤ５＾２０测定精度要求，能够替代ＢＯＤ５＾２０。     

千岛湖建库以来浮游植物变化过程及其影响因素

千岛湖是浙江省第一大水库，近二十年来藻类异常增殖现象频发，正面临着生态脆弱性增加的风险.目前，针对千岛湖初级生产力和藻类群落长期演替缺乏研究，为水库生态环境保护及区域饮用水安全管理带来了一定困难.本研究基于千岛湖东南部沉积物短岩芯，综合分析沉积物年代学、色素及营养盐等地球化学指标，并结合流域社会经济和气候数据，重建了千岛湖建库以来的浮游植物变化历史，并探讨其主要影响因素.结果表明，千岛湖浮游植物色素生产量总体经历了3个主要阶段：1960—1975年的低生产量阶段，1976—2002年的缓慢增长阶段，2003—2021年的快速增长阶段.尽管该水库初级生产力在2003年达到峰值后出现下降趋势，但仍维持在偏离自然基线的较高水平.多元统计分析显示人类活动导致的水体营养富集，以及增温为代表的气候变化，是影响千岛湖初级生产力长期变化的主要因素.水体营养盐的年际及年代际尺度变化对千岛湖浮游植物丰度能够产生显著影响，蓝藻色素生产量主要响应于温度的年代际、年际和季节尺度变化.此外，降水量对浮游植物丰度的季节性变化影响显著，但对长期变化的影响很小.2000年以来基于鲢、鳙鱼的生物操纵技术对千岛湖浮游植物生...     

增温对农田土壤碳氮循环关键过程的影响

为研究模拟增温对农田土壤碳氮循环关键过程的影响,设置了包含增温和对照两个处理的随机区组试验.采用气压过程分离技术(BaPS)测定土壤CO2产生速率、硝化速率、反硝化速率,并测定了根生物量、水溶性有机碳(DOC)、亚硝酸根、硫酸根、硝酸根等指标.结果表明,在冬小麦-大豆轮作生长季,增温和对照处理的平均土壤CO2产生速率分别为(149.7±19.6)和(114.5±11.6) μg/(kg·h),增温和对照处理的平均土壤硝化速率分别为(563.6±119.56),(399.9±98.2)μg/(kg·h),增温和对照处理的平均土壤反硝化速率分别为(319.7±94.6), (216.2±44.7) μg/(kg·h).研究表明,无论是在冬小麦生长季还是在大豆生长季, 模拟增温均促进了土壤CO2产生速率,增温对大豆田土壤CO2产生速率的促进作用高于冬小麦田,并且这种促进作用主要体现在作物生长后期.模拟增温显著促进了冬小麦–大豆田的土壤硝化、反硝化速率,夏季增温对土壤硝化、反硝化速率的促进作用最明显.模拟增温对土壤中根生物量、DOC、亚硝酸根、硫酸根、硝酸根含量无显著影响.