渭河流域硅藻群落特征及水生态健康评价

为比较丰水期和枯水期硅藻群落结构特征的差异性,对渭河流域进行水生态健康评价,于2012年10月(丰水期)和2013年4月(枯水期)对渭河流域60个采样点进行调查. 结果表明,丰水期共采集到硅藻221种,枯水期为148种. 多响应置换过程结果显示,渭河水系、泾河水系和北洛河水系硅藻群落存在显著性差异. 丰水期渭河水系和北洛河水系硅藻丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数平均值分别为30、3.05、0.63和37、3.42、0.66,显著高于枯水期的23、2.11、0.46和23、2.52、0.56. 泾河水系丰水期和枯水期硅藻参数无显著性差异. 典范对应分析结果表明:丰水期影响渭河水系、泾河水系和北洛河水系硅藻群落结构的主要环境因子为Flux(流量)、ρ(SS)和ρ(TDS)(TDS为总溶解固体);枯水期主要影响因子分别为ρ(NH₄+)、ρ(SS)和Hard(硬度). 应用硅藻生物完整性评价法(D-IBI)和生物硅藻指数法(BDI)对渭河流域进行健康评价,其结果显示,渭河流域丰水期和枯水期整体健康状况一般,渭河水系上游及右岸支流、泾河水系源头及北洛河水系中游地区健康状况较好,渭河水系下游、泾河水系中下游以及北洛河水系上游和下游地区健康状况较差.      

五台山清水河着生硅藻种间关联和相关分析

通过对五台山清水河 1 5个采样点 ,2 3个优势种的关联和相关分析 ,它们中 73 %呈正相关 ,根据Spearman秩相关系数计算结果 ,2 3个优势种可被分为 3个生态种组 ,分别指示不同的环境条件。环状扇形藻、冬季等片藻、纤细桥弯藻等是寡污带的指示生物 ,耐污性差 ,生长于清洁的环境中 ;蓝色双眉藻、近缘桥弯藻、三点舟形藻等为 β-中污带的批示生物 ,但耐污力差 ,生态幅窄 ,是轻污水体的良好指示生物 ;扭曲小环藻、卵圆双眉藻、短小曲壳藻主要分布在为α 中污和 β 中污带 ,耐污力强 ,生态幅广     

嘉陵江出口段三类水体蓝绿硅藻优势种变化机理

三峡水库的河流型、过渡型、湖泊型水体中后两者为富营养化敏感水体,为认识富营养化敏感时期嘉陵江出口段三类水体蓝藻(Cyanophyta)、绿藻(Chlorophyta)、硅藻(Bacillariophyta)优势种变化及机理,2007年9月至2008年8月进行了三种藻类的现场调查分析.结果表明,在3～7月份,总藻种数为52种,占全年种数的66.5%,平均密度43.76×104个-L-1,为全年中最高,因此3-7月为富营养化敏感期;优势藻种类变化为河流型蓝、绿、硅藻分别为6、4、9种,过渡型的蓝、绿、硅藻分别为4、5、4种,湖泊型的蓝、绿、硅藻分别为6、5、3种;蓝、绿、硅各优势藻的平均优势度在2.5m·s-1为0.11,2.0 m·s-1为0.11,1.5 m·s-1为0.10,0.05～0.2 m·s-1为0.07,＜0.05 m·s-1为0.06.分析认为,蓝、绿、硅优藻种数变化与流速有关,优势硅藻种数与流速正相关,优势蓝、绿藻数与流速反相关;具有硅壳的硅藻需要借助流速浮动进行光合作用,适宜0.05～2.5 m·s-1水体;大型硅藻可能通过进化中的硅壳薄化来适应一定流速的水体;蓝藻、绿藻沉降系数小,有的具有气囊或鞭毛,因而易浮动进行光合作用,适宜0.2 m·s-1以下的水体;优势蓝、绿、硅藻的平均优势度与优势藻多样性负相关.随着嘉陵江出口段采样点的流速逐渐减小,优势蓝、绿、硅藻的平均优势度逐渐变小,而优势藻多样性逐渐增大.     

硅壳和细胞内含物对硅藻沉降速率的影响

硅藻沉降是海洋碳汇的重要途径,其速率影响生物泵效率。为了解硅壳和细胞内含物对硅藻沉降速率的影响,本文以北部湾处于指数生长期的17种常见硅藻为例,通过SETCOL法测定活细胞、热致死细胞（含硅壳和完整细胞内含物,但无细胞活性）和硅壳的沉降速率。结果表明,硅藻活细胞、热致死细胞和硅壳的沉降速率与粒径均存在极显著的正线性相关关系（p<0.01）。不同粒径范围内硅壳和细胞内含物对沉降速率的影响不同,小于25μm硅藻的沉降速率主要受硅壳影响,25μm到65μm硅藻的沉降速率均受硅壳和细胞内含物的共同影响,像哈德掌状藻这样的大型硅藻,其沉降速率则主要受细胞内含物的影响。总体上看,随粒径的增加,硅藻细胞沉降速率受硅壳的影响减弱,受内含物的影响增强。沉降速率受硅壳主导的硅藻,大部分具有通过表面突出物与其他细胞相连的能力;而沉降速率受细胞内含物主导的硅藻,通常体积较大,细胞间相互独立,可以灵活地对沉降速率进行调节。     

湖泊沉积物硅藻提纯方法

硅藻是湖泊沉积物的重要组成部分,沉积物硅藻硅氧同位素在重建古气候、古环境方面具有重要价值。从湖泊沉积物中分离出高纯度硅藻样品十分困难,目前已有的硅藻提纯方法大多要求沉积物硅藻含量高于20%,其适用范围受到很大限制。本文通过对各种分离提纯过程的反复实验和镜下观察对比分析,建立了一套有效的五阶段硅藻提纯方法(盐酸和双氧水除碳酸盐与有机质-过筛除粗颗粒碎屑-沉降除粘土-重液浮选纯化硅藻-过筛除杂),成功地从初始硅藻含量大于7%的沉积物中提取出纯度达90%以上的硅藻样品,为广泛开展沉积物硅藻硅氧同位素研究奠定了基础。在硅藻提纯过程中,通过显微镜下观察对比分析来选择合适的分离方法和流程是建立有效硅藻提纯方法的必要手段。     

无毒防污涂料表面底栖硅藻附着评价的实验方法

在实验室培养了底栖硅藻目标附着生物,利用显微镜、图像处理技术等实验研究了底栖硅藻在低表面能无毒防污涂层上的附着面积分数,并测定了附着底栖硅藻的叶绿素a值。研究结果表明,文中提出的海洋生物附着评价实验方法科学有效,并且附着底栖硅藻的叶绿素a值与其在无毒防污涂层上的附着面积分数成反比。     

松花江哈尔滨段藻类植物分布及其与环境因子的关系

松花江哈尔滨段流域是哈尔滨市重要的水源地,也是松花江重要的组成部分,其生态环境问题一直受到国内外学者密切关注,且近年来松花江哈尔滨段水体改善程度较为明显,流域内水体变化程度越来越受到相关学者和民众的重视,研究松花江哈尔滨段水体变化趋势意义明显。该研究的创新性在于运用典范对应分析(CCA)探究藻类植物与环境因子变化的关系,并运用欧洲硅藻数据库(EDDI)验证主要环境因子的准确性。国内现行的一些常规理化指标单独评价水体质量较为单一,不能更好地满足现行的水环境管理要求,并且对于水环境的变化反应效果及准确度较低。该研究运用相关理化指标数据和藻类植物的种类及丰度等的年际变化,实现从单一理化指标评价改善为理化和生物指标双重评价,从而更加具体地反映出松花江哈尔滨段水体状况的变化趋势。     

硅藻指数在水环境监测与评价中的应用

介绍了硅藻种类组成对水环境状态的指示作用及硅藻指数法的基本原理,通过比较、分析发现：硅藻属指数适用于综合评价亚热带、热带地区的水体污染程度;硅藻模型相似性指数适用于评价气候稳定地区的水污染状况;生物硅藻指数适用范围广,稳定性最好;湖泊富营养化硅藻指数、营养指数、富营养化硅藻指数均为可靠的水体富营养化评价指数。指出目前硅藻的分类与鉴定体系不够完善,还应开展研究消除季节变化对硅藻指数方法稳定性的影响。     

渭河流域河流着生藻类的群落结构与生物完整性研究

以渭河流域为研究范例,调查了全流域范围河流内45个样点的着生藻类群落和水环境理化特征,并在此基础上应用着生藻类生物完整性评价指数(P-IBI),对渭河流域水生态系统进行健康评价.同时讨论了水环境理化因子与着生藻类群落结构的相互关系,并对比分析了渭河流域不同区域水生态系统健康水平差异的原因.结果表明,渭河流域着生藻类群落结构具有明显的空间异质性,典范对应分析结果显示,驱动着生藻类群落结构形成的水环境因子为电导率和流量.P-IBI结果表明,渭河干流的上游及渭河干流的右岸支流健康状况较好,而渭河干流中下游区域及左岸支流的健康状况较差.泾河全流域及洛河下游地区健康状况较差,而洛河中上游区域永生态系统着生藻类生物完整性较高.     

3种海洋硅藻藻粉吸附水中镉离子特性研究

利用3种海洋硅藻(角毛藻、菱形藻、海链藻)干粉对水中重金属镉离子进行吸附.实验结果表明,3种海洋硅藻对Cd~(2+)的吸附容量在一定范围内均与吸附时间、Cd~(2+)初始浓度和温度3个变量分别呈正相关关系.3种硅藻干粉对Cd~(2+)的吸附均很好地符合Pseudo二级动力学模型;吸附等温数据均更符合Langmuir等温吸附;在不考虑温度对吸附焓和吸附熵影响的前提下,计算得到的3种海洋硅藻的ΔG值均小于0.以上结果表明,3种海洋硅藻对Cd~(2+)的吸附过程是一个自发进行、有化学吸附参与的以单分子层吸附为主的吸附过程.角毛藻、菱形藻和海链藻最大实验吸附容量分别为275.25、303.75和224.36 mg·g~(-1),大大高于已报道各类生物吸附剂.以吸附容量最大的菱形藻干粉为吸附剂,考察实际水体中可能存在物质对其吸附性能的影响.结果表明,菱形藻对Cd~(2+)的吸附容量随着溶液中盐(Na Cl、Ca(NO_3)_2、Mg(NO_3)_2)浓度和浊度的增加而下降,而随着腐植酸浓度的增加不断升高.最后,利用HCl对吸附Cd~(2+)后的菱形藻进行解吸附再生实验,结果表明HCl可有效解吸菱形藻上的Cd~(2+),实现Cd~(2+)的脱附回收.