罗氏沼虾养殖塘叶绿素a与水质因子的灰色关联分析

为研究罗氏沼虾养殖塘中影响叶绿素a的主要水质因子,于2011年6—10月对地处上海市金山区的某罗氏沼虾养殖场的3个养殖塘及水源的水温(T)、溶解氧(DO)、pH值、透明度、亚硝酸盐氮(NO2-N)、总氨氮(TAN)、总氮(TN)、活性磷(PO4-P)、总磷(TP)、叶绿素a和化学需氧量(CODMn)等因子进行监测,运用灰色关联分析方法分析了叶绿素a与水质因子的相互关系。结果发现,水质因子与叶绿素a的关联度由大到小依次为TN、TP、CODMn、DO、pH值、NO2-N、T、TAN、PO4-P和透明度,在罗氏沼虾养殖塘中影响叶绿素a的优势因子依次为TN、TP、CODMn、DO和pH值,通过进一步讨论分析发现,TN和TP是影响池塘叶绿素a最重要的水质因子。     

Cadmium and lead toxicity and bioaccumulation in Microcystis aeruginosa

The growth of human population leads to intensification of agriculture and promotes, through eutrophication, development of cyanobacteria. One of the most widespread and bloom-forming species in freshwater is toxic Microcystis aeruginosa （M. aeruginosa）. Combustion of fossil fuels and metallurgical processes are the main sources of heavy metals contamination in surface water including cadmium （Cd） and lead （Pb）. The following study was conducted in order to determine the effect of 1- 20 mg. L-1 of Cd and Pb on photochemistry （using flow cytometry） and growth （based on chlorophyll concentra- tion） ofM. aeruginosa as well as to estimate levels of metal bioaccumulation. We have found that 1-10mg.L-1 of Cd and 1-5 rag. L1 of Pb induced continuous enhancement of chlorophyll fluorescence during 24 h of incubation. No significant degradation of chlorophyll was observed in these samples. At higher concentrations of 20 mg. L-1 of Cd and 10-20 mg.L-1 of Pb chlorophyll level significantly decreased and its fluorescence was quenched. M. aeruginosa demonstrated high capability of Cd and Pb bioaccumulation, proportionally to initial metal concentration. In samples with initial concentration of 20 mg. L-1 of Cd and Pb bioaccumulation of 87.3% and 90.1% was observed, respectively. Our study demonstrates that M. aeruginosa can potentially survive in highly metals polluted environments, be a primary source of toxic metals in the food chain and consequently contribute to enhanced toxicity of heavy metals to living organisms including human.     

硝酸酸雾对拟南芥的毒性效应研究

采用拟南芥植物检测技术,考察了硝酸烟雾暴露条件下拟南芥生长状况及叶片中叶绿素含量、活性氧代谢、丙二醛(MDA)和蛋白羰基(PCO)等几种指标的变化情况,旨在为硝酸烟雾的生态毒理学效应研究提供试验依据。结果表明,硝酸烟雾可引起拟南芥叶片发黄萎蔫等病理反应,时间依赖性地降低叶绿素含量和氧自由基产生速率,并增加MDA和PCO含量,提示硝酸烟雾可通过诱导氧化应激造成植物损伤。     

Pb、Zn及其交互作用对蜈蚣草抗氧化酶及叶绿素含量的影响

采用水培实验的方法,研究了Pb、Zn及其交互作用对蜈蚣草抗氧化酶及叶绿素含量的影响.实验结果显示,Pb浓度在0—50 mg·L-1时,蜈蚣草叶绿素含量随Zn浓度增加逐渐升高、MDA含量逐渐降低,Pb、Zn交互作用可促进植株叶绿素合成.Pb浓度在100—400 mg·L-1时,Pb、Zn交互作用则降低叶绿素含量;在Pb浓度400 mg·L-1时,Pb、Zn交互作用显著增加MDA含量.实验结果还显示,在Pb浓度固定时,蜈蚣草叶片SOD、CAT的活性随Zn浓度增加呈现先上升后下降的趋势;POD随着Zn处理浓度的增加持续增加.在Zn浓度一定时,蜈蚣草叶片SOD、CAT、POD的活性随Pb浓度增加先上升后下降.由此可见,在低Pb、Zn浓度下,Pb、Zn交互作用表现为协同作用;在高Pb、Zn浓度下,Pb、Zn交互作用表现为拮抗作用.     

锰胁迫对青葙生长及叶绿素荧光特性的影响

通过温室水培实验,研究在不同锰质量浓度（2.5、50、100、150、200、300 mg·L-1）胁迫下青葙（Celosia argentea Linn.）的叶绿素含量、叶绿素荧光参数的变化,及对其生长的影响,探究青葙对锰毒的耐性。结果表明,随着Mn2＋质量浓度的升高,青葙叶片的叶绿素含量和叶绿素荧光参数值都出现不同程度下降。当Mn处理浓度大于50 mg·L-1时,叶绿素a、叶绿素b含量和总叶绿素含量显著下降,但在Mn质量浓度为100-300 mg·L-1的范围内,叶绿素b含量变化不明显（p〉0.05）。青葙的最大光化学量子产量（Fv/Fm）、最大荧光产量（Fm）、最小荧光产量（Fo）、光合量子产量（EQY）、表观光合电子传递速率（ETR）、光合化学淬灭系数（qP）均随Mn2＋质量浓度的增加显著降低,说明锰胁迫抑制了青葙的电子传递过程。但在150、200、300 mg·L-1质量浓度锰处理下ETR、EQY、qP下降趋势变缓,且ETR、EQY不存在显著差异。青葙株高与ETR、EQY的变化规律基本相似,根长则与对照组相比下降不显著,到300 mg·L-1才出现明显降低。试验结果证明青葙对锰毒具有耐性。     

三氯生对羊角月牙藻生长及其抗氧化系统的影响

以羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)为实验材料,研究了三氯生(triclosan,TCS)对羊角月牙藻生长、光合作用叶绿素荧光动力学参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明,TCS对羊角月牙藻的96h-EC50为0.112mg·L-1,属于高毒。TCS暴露对羊角月牙藻的叶绿素荧光中ABS/RC、PIabs、RC/CSo和OEC比例等参数有显著影响。随着三氯生浓度的增大,羊角月牙藻的叶绿素荧光中ABS/RC大幅上升,PIabs、RC/CSo和OEC比例下降;当三氯生浓度为0.256mg·L-1时,ABS/RC达到最大值,PIabs、RC/CSo和OEC比例下降为最小值,表明藻细胞光合作用的原初反应及电子链传递过程受到严重阻碍。同时,三氯生对羊角月牙藻体内抗氧化酶系中GST活性和MDA含量也有较大影响。在低浓度暴露下,GST活性随TCS浓度增加而增大,但当TCS浓度超过0.256mg·L-1时,GST活性出现显著下降,同时MDA含量达到最大,这种GST活性的下降同时伴随MDA含量的增加表明藻细胞膜系统受到较大损害。     

枯草芽孢杆菌对铜绿微囊藻抑制效果的研究

为探讨枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制效果,在实验室条件下,研究了枯草芽孢杆菌不同生长时期(延迟期、对数期、稳定期和衰亡期)无菌滤液对铜绿微囊藻生长的影响、枯草芽孢杆菌抑制铜绿微囊藻生长的作用方式以及无菌滤液影响下铜绿微囊藻丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和光合色素含量的变化.结果显示:枯草芽孢杆菌对数期、稳定期和衰亡期滤液抑藻效果明显好于延迟期,作用第8d,对铜绿微囊藻的去除率分别达到81.19%、91.41%、91.82%;4个处理组铜绿微囊藻的叶绿素a含量均显著低于对照组.添加稳定期滤液后,铜绿微囊藻MDA含量显著升高,SOD活性先升高后降低;在对光合色素的影响中,类胡萝卜素受到的影响不如叶绿素a显著.结果表明,枯草芽孢杆菌对铜绿微囊藻的抑制效果是通过分泌胞外物质实现的,且分泌物具有很强的热稳定性.推测该胞外分泌物能够破坏光合色素,影响光合作用,抑制藻细胞的生长;同时抑制SOD活性,使细胞膜脂过氧化程度不断加深,进而破坏藻细胞的完整性,表现出对藻很强的抑制效果.     

光照强度和磷浓度对寡枝刚毛藻生长的影响

在利用沉水植被对湖泊进行生态修复过程中,当营养盐有所降低,水体透明度增加有利于沉水植物生长时,丝状绿藻——刚毛藻会大量生长,从而影响生态修复效果.为了研究光照强度和磷浓度对寡枝刚毛藻(Cladophora oligoclona)生长的影响,本实验用含有不同磷浓度(0.005,0.02,0.1,0.6mg/L)的BBM培养基,在不同光照强度[10,30,50μmol/(m2·s)]下培养寡枝刚毛藻16d.结果发现,在光照强度为10μmol/(m2·s),初始P浓度0.1mg/L以上时,刚毛藻鲜重增加(约0.05g),其余处理条件下,刚毛藻鲜重均减少,其中光强为50μmol/(m2·s),初始磷浓度为0.005mg/L时,刚毛藻鲜重减少量最大(约0.49g).叶绿素荧光参数Fv/Fm值的变化表现为光强越大,Fv/Fm的值越低.在光强为10μmol/(m2·s)时,Fv/Fm值在0.75左右.光强为50μmol/(m2·s)时,Fv/Fm值仅为0.3.在相同光强下,不同磷浓度对Fv/Fm值变化无显著影响.相对于磷浓度对刚毛藻生长的影响,光强对刚毛藻的生长影响更大,且高光强不利于刚毛藻的生长.     

三峡水库香溪河库湾拟多甲藻的昼夜垂直迁移特性

2008年4月3日08:00—4日08:00在三峡水库香溪河库湾5个监测点对拟多甲藻(Peridiniopsis sp.)进行了24 h连续监测,以研究拟多甲藻的昼夜垂直迁移特性,并解释拟多甲藻水华表层水体表观颜色昼夜变化的原因. 结果表明:拟多甲藻在12 m水深以上水柱中存在明显的周期性昼夜垂直迁移特性,00:00—16:00拟多甲藻向表层水体迁移并聚集,最大上移速度约为2 m/h;16:00—00:00拟多甲藻向下部水体迁移,最大下移速度约为4 m/h;拟多甲藻的昼夜垂直迁移是导致拟多甲藻水华表层水体表观颜色不断变化的主要原因. 水体中各层叶绿素a质量浓度〔ρ(Chla)〕昼夜变化较大,用单层ρ(Chla)不足以评价藻类水华暴发程度;均深叶绿素a质量浓度〔ρ(A.D. Chla)〕的昼夜变化不大,能够综合表征藻类迁移水柱中藻类的现存量,可以作为河道型水库拟多甲藻水华暴发程度的评价指标.      

黄海春季表层叶绿素和初级生产力及其粒径结构研究

根据2006年4月对黄海浮游植物分级叶绿素及初级生产力的调查,研究了黄海叶绿素及初级生产力的水平分布及粒级结构特征,并分析了其主要影响因素。黄海海域调查站位表层叶绿素a质量浓度变化范围为0.20～4.94μg·L-1,平均值为0.96μg·L-1。叶绿素最大值出现在临近长江口的站位。叶绿素分级结果表明黄海春季以粒径〉5μm的浮游植物占优势。黄海表层初级生产力的变化范围为2.03～15.64mg·m-3·h-1,平均值为6.08mg·m-3·h-1。其中南黄海海域初级生产力平均为6.58mg·m-3·h-1,北黄海海域初级生产力平均为4.92mg·m-3·h-1。高值区分布在南黄海中部。受水体透明度的影响,低值区出现在临近长江口的站位。断面站位分析表明浮游植物初级生产力由北向南逐步升高,温度随纬度的变化是南北海域初级生产力水平差异的主要原因。由于粒径较小（〈5μm）的浮游植物单位叶绿素具有较高的碳固定能力,调查期间整个海区初级生产力以粒径〈5μm的浮游植物贡献为主。