生物操纵方法对水绵(Spirogyra)的调控效应

为探究安全高效调控水绵生长的方法,本研究利用养殖水桶开展了两次生物操纵实验,分别观测了鲤(Cyprinus carpio)、鲫(Carassius auratus)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix)在没有营养加富条件下,以及鲫和日本沼虾(Macrobrachium nipponense)在营养加富条件下,对水体中浮游态和固着态水绵(Spirogyra)生长的抑制效果.结果表明,在没有营养加富的水体中,鲤和鲫对水绵不仅没有调控效应,反而会促进水绵的生长.建议在水绵生长旺盛的水体中,一定程度上移除水体中这些鱼类反而可以有效控制水绵的生长.在营养加富条件下,日本沼虾对水绵的控制效应明显.鲫对水绵发挥的作用与水体营养状态存在交互作用,日本沼虾对水绵的抑制效应是否受水体营养状态的影响值得进一步探究.     

2种植物秸秆浸提液对水绵生长的抑制作用

研究了不同质量浓度(4、8、12、16和20 mg·L-1)水稻(Oryza sativa)和再力花(Thalia dealbata)秸秆水浸提液对水绵(Spirogyra sp.)生长的抑制作用。结果显示,试验96 h后各处理组浸提液对水绵的生长均有抑制作用,随着浸提液浓度的增大,水绵细胞叶绿素a含量逐渐降低,显示出明显的剂量-效应关系。再力花ρ(96 h,EC50)为6.85 mg·L-1,水稻ρ(96 h,EC50)为11.27 mg·L-1,表明再力花秸秆浸提液对水绵的毒性强于水稻。水绵细胞中MDA累积含量与水稻浸提液浓度之间呈显著正相关(P0.01,r=0.977),与再力花浸提液浓度之间亦呈显著正相关(P0.01,r=0.964)。各浓度再力花浸提液处理组水绵细胞中MDA累积含量均高于水稻处理组。当ρ(浸提液)为20 mg·L-1时,再力花处理组MDA累积含量最高,达1.884μmol·g-1,比相同浓度水稻浸提液处理组MDA累积含量高105.20%;电解质外渗率也呈现基本相同的变化趋势,即除ρ(浸提液)为0和4 mg·L-1以外,其他4个再力花浸提液浓度组水绵电解质外渗率均高于相应浓度水稻浸提液组。水绵的PSⅡ最大光能转换效率(F v/F m)、PSⅡ实际光能转化效率(ΦPSⅡ)和最大电子传递效率(ηe,t,max)的变化与浸提液浓度之间均呈负相关关系。将ρ(浸提液)为20 mg·L-1时与0 mg·L-1时相比,水稻处理组水绵F v/F m下降96.58%,再力花处理组下降82.24%;水稻处理组水绵ΦPSⅡ下降96.74%,再力花处理组下降96.17%;水稻处理组水绵ηe,t,max下降84.56%,再力花处理组下降43.40%。上述结果表明这2种植物秸秆浸提液对控制水绵的生长具有一定的潜在价值。     

光倒刺鲃、白鲢协同投放抑制丝状藻(水绵)藻华围隔研究

为探究高效与安全抑制丝状藻藻华的方法,利用光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi)、白鲢(Hypophthalmichthys molitrix)的食性特点,研究了不同密度(低密度(L)40 g·m-3、高密度(H)80 g·m-3)与不同投放比例(光倒刺鲃∶白鲢=3∶1、1∶1、1∶3)协同作用下,对围隔内水体丝状藻水绵(Spirogyra sp.)的抑制效果,以及对水生植物和水质的影响.结果表明,光倒刺鲃可以显著摄食丝状藻水绵,且在低密度、高比例(3∶1)时,即对丝状藻的生长具有明显抑制作用.高密度(80 g·m-3)投放光倒刺鲃、白鲢,无论比例如何,都会引起水体水质下降,引起轻微富营养化,并导致浮游藻类生物量上升,不适用于本试验水体.在本试验条件下,高密度(80 g·m-3)投放条件下,白鲢可以抑制浮游生物总量,H(1∶3)、H(1∶1)组中,呈现藻类小型化的趋势;而在低密度(40 g·m-3)投放条件下,未发现浮游藻类有小型化趋势.本试验L(3∶1)组,即光倒刺鲃30 g·m-3、白鲢10 g·m-3,可以有效控制试验水体丝状藻水绵滋生,且能够兼顾改善水质.     

李克强谈长江生态安全：确保一江清水绵延后世

4月28日,中共中央政治局常委、国务院总理李克强在重庆主持召开座谈会,研究依托黄金水道建设长江经济带,为中国经济持续发展提供重要支撑。 中共中央政治局常委、国务院副总理张高丽出席。 会上,国家发改委负责人汇报了长江经济带建设总体考虑和相关规划。     

纳米Cu@C复合材料对水绵生长的抑制作用

为探究高效治理丝状绿藻水华的方法,研究了纳米Cu@C复合材料对丝状绿藻水绵(Spirogyra sp.)生长的抑制效果与作用机制以及对水环境的影响.结果显示,随着纳米Cu@C质量浓度从0增至40 mg·L^-1,水绵的生物量和叶绿素a含量逐渐下降,呈明显的剂量-效应关系,生长抑制率最大可达60%;纳米Cu@C质量浓度增至50、60 mg·L^-1,水绵的生长抑制率反而有所下降.纳米Cu@C对水绵细胞的可溶性蛋白含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性均呈低浓度促进,高浓度抑制,而对超氧化物歧化酶活性只产生不同程度的促进.各浓度纳米Cu@C暴露组水绵细胞的相对电导率和丙二醛含量均显著高于空白对照组(p<0.05).水绵胞内物质外流可能会造成水绵生长水体的总氮、总磷、高锰酸盐指数出现一定上升.纳米Cu@C的Cu²⁺溶出浓度远低于饮用水安全标准,急性生物毒性较弱.综合来看,纳米Cu@C复合材料具有控制水绵孳生的应用潜力.     

水绵（Spirogyra）对蓝藻复苏及藻类群落结构的影响

通过采集富营养化水体中的底泥与上覆水,在自然光照条件下建立了模拟自然水体的实验装置,并设置了高（42mg.L-1）、低（21mg.L-1）、空白（0mg.L-1）3个水平的水绵添加量,研究了不同剂量的水绵对水华蓝藻（以微囊藻为主）复苏过程及藻类群落结构的影响,同时考察了充足的营养盐在实验中所起的作用.整个实验在藻类的复...     

pH胁迫对法乐水绵生长指标和环境应激酶的影响

以淡水丝状藻法乐水绵为研究对象,分别研究了在不同pH下其环境应激酶、叶绿素a含量和细胞死亡率的变化,以期能为水体中淡水丝状藻的控制提供理论依据。结果表明,在pH为6.0~8.0时,法乐水绵对pH胁迫具有一定的抗逆性,表现为叶绿素a含量和环境应激酶含量变化较平稳。但随着pH胁迫的增加,法乐水绵细胞对胁迫引起的自由基损伤修复的能力下降。法乐水绵细胞通过形成更多的环境应激酶、增加其活性等途径来消除因胁迫而生成的多余自由基、缓解对膜系统的攻击。但pH超过8.5后,抗逆性减弱,法乐水绵出现生长抑制,pH胁迫对细胞结构的破坏加剧,导致出现细胞结构变异和死亡现象。     

水绵、光照、密度对入侵植物喜旱莲子草生长的影响

对喜旱莲子草在不同光照、密度及有无水绵组合条件下的可塑性进行了研究。结果表明水绵的存在抑制了喜旱莲子草的生长,但由于光照和密度的作用弱化了水绵对喜旱莲子草的抑制作用。在有水绵"低光照"中密度条件下,喜旱莲子草的生物量指标和形态指标是所有处理中最大的。在一定程度上说明低光照、中密度增强了喜旱莲子草的入侵性。     

水绵发酵产乙醇工艺构建及条件优化

水绵干燥样中含有大量的淀粉、纤维素等碳水化合物,利用水绵制备生物乙醇,不仅可以拓宽生物乙醇的原料来源,还可以缓解水体富营养化现象。对水绵干燥样成分进行分析后,通过自行构建的水绵发酵产乙醇工艺,考察了预处理混合物中稀硫酸用量、纤维素酶用量、预水解时间、预水解温度、发酵时间和发酵温度对产乙醇浓度的影响;利用响应面中心组合设计法和响应面分析法,得到了水绵发酵产乙醇工艺参数的回归模型,并在回归模型预测出的优化条件下进行了放大倍数的产乙醇试验,采用Logistic模型基于1st Opt软件,得到能描述水绵发酵产乙醇全过程的分段优化模型。试验结果表明:水绵干燥样中淀粉、纤维素等碳水化合物约占水绵干重的67.53%,水绵发酵产乙醇具有巨大的潜力;最佳产乙醇条件为纤维素酶(10万u/g)与水绵干燥样的投加质量比1∶1、预水解温度50℃、预水解时间50 min、发酵温度40℃,产物乙醇的最佳浓度可达5.61 g/L,以原料计算的乙醇得率为28.1%(g/g);在最佳产乙醇条件下,最大乙醇浓度为5.715 8 g/L,最大乙醇产生速率为0.691 9 g/[g/(L·h)]。该结果对水绵发酵产乙醇工艺参数的选择及对产乙醇全过程的调控具有指导意义。     

LAS和AE对水生植物损伤的显微和亚显微结构观察

利用透射电镜研究了阴离子型表面活性剂LAS和非离子型表面活性剂AE对水生植物水绵、水浮莲的损伤作用.观察发现,在LAS处理液中,水绵细胞壁外层被溶解而消失,载色体的规则螺旋缠绕结构被打乱,集结成团.细胞膜与细胞壁部分分离.水浮莲细胞出现质壁分离,细胞膜部分解体,细胞质中有许多空腔,液泡增大,叶绿体变形;在AE处理液中,水绵细胞壁外层被溶解,细胞膜消失,载色体和造粉核解体,分散于整个由细胞壁内层构成的空腔中.水浮莲细胞膜部分解体,染色质浓缩,核膜逐渐解体,叶绿体和线粒体解体,液泡消失,被细胞质充填.可以推断:LAS和AE对水生植物损伤的机理不同,AE以溶解为主,LAS则除溶解外,所带电荷引起蛋白质构象改变也是主要因素之一.