高温强太阳光照条件下蓝藻水华形成的实验研究

富营养化和藻类水华尤其是蓝藻水华在全世界范围内的湖泊中都有发生,但富营养化和水面藻类水华出现之间没有等同关系.目前人们对水华形成机制还不是很了解,对水华的具体形成过程也不是很清楚,因此若能通过一定的途径使没有形成水面水华的富营养水体出现水面水华就对水华形成机制的研究很有意义.实验选用高温季节里,于2007年8月28日将室外塑料蓝桶中培育的浮游植物丰富的天然水体-其中含有类颤藻鱼腥藻但其并不占据优势,引入到无色透明玻璃瓶中.实验初始水体的chl-a、TN和TP依次为 615.20mg·^-3、9.144mg·L^-1和0.453mg·L^-1.2007年8月29日对各处理进行营养盐的梯度添加,添加的营养盐为KNO₃和KH₂PO₄.共有4个营养盐添加梯度,添加的N/P(质量比)为7:1,其中添加的N的梯度为(mg·L-1):0,0.5,1.0和2.0.实验过程中测定了水温、光合有效辐射、氮磷营养盐、叶绿素a和浮游植物种类的数量变化.结果表明实验过程中各处理的营养盐和chl-a含量均比开始时有下降,同时各处理中水面出现了类颤藻鱼腥藻水华,且类颤藻鱼腥藻的数量随处理中营养盐添加量的增多而升高.这说明了含有少量鱼腥藻的高chl-a含量的天然水体在高温季节引入到透明玻璃容器中后能形成水表面鱼腥藻水华,玻璃容器中的高温强光照条件和营养盐的添加能促进鱼腥藻在竞争中取得优势.本实验利用小玻璃容器,排除了鱼类、风浪、底泥等多个因素的影响,集中关注营养盐添加和高温强光照因子,成功重现了蓝藻表面水华的发生.营养盐添加水平与浮游植物种间竞争并导致水体表面水华发生之间的关系在此实验中得到很好的体现.虽然本实验不能揭示蓝藻水华形成的具体机制,但为蓝藻水华形成机制研究提供了便捷的途径而很有意义.     

伊乐藻(Elodea nuttallii)对高浓度氮磷营养盐的耐受性

通过5个相对恒定的TN、TP浓度梯度下伊乐藻(Elodea nuttallii)的生长实验,探讨了伊乐藻对高浓度氮磷营养盐的耐受性,比较了各营养盐浓度下水体的pH值、DO、浮游藻类叶绿素a和附着藻类叶绿素a以及伊乐藻的株高、湿质量、干质量和叶绿素a含量.结果表明:在实验条件下,伊乐藻能耐受TN=10 mg·L~(-1),TP=0.4 mg·L~(-1)的胁迫,且在该营养盐水平下水体中没有出现大量的浮游藻类;而在TN=50 mg·L~(-1)、TP=2 mg·L~(-1)和TN=100 mg·L~(-1)、TP=4 mg·L~(-1)的高营养盐条件下,伊乐藻的生长受到了明显的抑制,同时水体中的浮游藻类明显增多,而附着藻类则明显减少;在高营养盐水平下,一方面水体中的某些营养盐可能对伊乐藻产生了直接伤害,另一方面水体中浮游藻类的增多,所导致的遮光作用也可能限制了其生长;对水体中营养盐的平均水平低于TN=10 mg·L~(-1),TP=0.4 mg·L~(-1)的太湖而言,沉水植被的消亡可能不是由于氮磷营养盐所产生的直接伤害和胁迫.     

南海北部浮游植物生长对营养盐的响应

2004年夏季作者在南海北部海域研究了浮游植物生长的营养动力学,结合物理-化学过程对浮游植物生物量分布的影响与机制进行了研究,阐明了水平对流和中尺度涡对营养盐分布的影响及浮游植物生长和现存生物量对其的响应。受西南季风和东向沿岸流作用所形成的Ekman输送的影响,南海北部海岸带表层海水作离岸运动,使深层富含营养盐的冷水爬坡涌升到表层来补充,激发浮游植物生物量迅速增长。海区反气旋涡使海水辐聚下沉,造成水体具高温、低盐、高溶解氧浓度、低营养盐浓度和低浮游植物生物量。同时通过现场营养盐加富试验,发现该海域营养盐是浮游植物生长的主要限制因子,而且是多种营养元素共同限制了浮游植物的生长,添加单一的营养盐并不能促进浮游植物的生长。在生物量出现增长的试验组中,营养盐添加不仅促使浮游植物生物量的增长,而且也改变了浮游植物的粒级结构和群落结构。例如,在站S1008,培养前叶绿素a浓度为0.28 mg.m-3,加富培养60 h后浮游植物生物量在NP和NPSi的试验组中有显著的增加,叶绿素a浓度分别达1.07 mg.m-3和1.19 mg.m-3;培养前粒度分级叶绿素a主要以Pico级份占优势,而加富试验结束后,在NP和NPSi的试验组以Nano级份占优势,其它试验组仍以Pico级份占优势;同时,在培养后生物量出现增长的试验组,浮游植物群落的优势类群从甲藻向硅藻演替。     

小型生活污水受纳水体浮游植物增长的氮、磷限制研究

为研究生活污水处理后其受纳水体中浮游植物增长的氮磷限制,选取某生活污水处理系统的受纳水体为研究对象,依据我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB189182002)一级A标准(氨氮5 mg/L和磷0.5 mg/L)进行氮磷营养盐最高浓度和浓度梯度添加微宇宙实验模拟实验。最高浓度添加实验结果显示N、P双添加的实验组中3d后叶绿素a的浓度显著(P0.05)高于单独添加氮和单独添加磷实验组。因此,氮和磷是被研究水体浮游植物生长的共同限制因子。同时结果还暗示受纳水体接纳处理后的生活污水仍可能会造成浮游植物在短期内剧烈增长。浓度梯度添加实验结果显示,将磷控制在0.27 mg/L或者将氮控制在1.0 mg/L以下,可以有效降低被研究水体浮游植物的增长。据此可以进一步严格生活污水处理后的排放标准以降低受纳水体水华的风险。     

南沙群岛海域夏季营养盐对浮游植物生长的限制

为探讨氮和磷对浮游植物生长的限制作用,2013年夏季在南沙群岛海域西南大陆架S1站(9°30'N,109°30'E)和曾母暗沙附近S2站(4°30'N,109°30'E)进行了添加N、P营养盐的现场加富实验。结果显示:加富N和N+P后,叶绿素a(Chl-a)含量显著增长(P0.05),其中,S1站点叶绿素a从初始的0.05 mg·m-3分别达到0.29和0.80 mg·m-3;S2站点叶绿素a从初始的0.09 mg·m-3则分别达到0.79和1.02 mg·m-3,说明添加N或N+P可以促进浮游植物增长。在加富P后,2个站点的叶绿素a浓度均未显著增加,说明单独添加磷不能促进浮游植物的增长。限制因子分析表明,S1站点的浮游植物生长具N限制,而S2站点浮游植物生长的首要限制元素为N,其次为P。水体中N/P范围为5~25时最适应浮游植物生长。相关性分析结果表明,N/P值与Chl-a浓度和浮游植物的生长速度(R)无显著相关性,表明该2个站点水体的N/P值不能单独控制浮游植物的生长。     

台湾海峡上升流区浮游植物对营养盐添加的响应

2006年6月在台湾海峡近岸上升流区通过表层水体营养盐添加的现场培养实验,研究该海区营养盐限制情况及其浮游植物水华产生的主要影响因素.对营养盐,叶绿素a浓度和浮游植物细胞丰度进行了测定,结果表明,实验中不存在明显的硅限制;氮磷营养盐均存在明显的限制,且氮限制情况更为严重.营养盐添加后,冰河拟星杆藻(Asterionellopsis glacialis)等硅藻迅速生长成为优势藻种,其对氮磷的利用机制有所不同.对氮营养盐采取吸收后迅速同化利用,相较于硝酸盐的补充,氨氮补充条件下优势硅藻更易迅速生长并迅速死亡;对磷营养盐的利用则由于体内磷库的存在,采用迅速吸收后贮存在体内慢慢消耗的利用机制.氮营养盐的补充是上升流期间浮游植物水华产生的主要因素.     

大亚湾微表层浮游植物对无机氮磷的响应

为了了解微表层浮游植物对氮(N)、磷(P)营养盐的响应, 于2013 年6 月、7 月和8 月采集了大亚湾海域微表层海水,设置两组N、P 浓度梯度(N1: 35 μmol·L–1, N2: 70 μmol·L–1, P1: 2.2 μmol·L–1, P2: 4.4 μmol·L–1), Si 为35 μmol·L–1, 进行N、P 添加的正交实验, 观察微表层浮游植物的生长潜力, 并在实验开始前、实验中期(培养2-4 d)以及实验结束时(培养7-10 d)测定培养液中无机氮(DIN)、无机磷(DIP)和硅酸盐(DSi)含量. 实验结果显, 3 个月份的微表层水样均以高N 高P 的N2P2 实验组生长最好, 而低N 低P(N1P1)、低N 高P(N1P2)、高N 低P(N2P1)组的生长状态相近; 而添加单一营养盐的4 个实验组(N1、N2、P1、P2)不能促进微表层浮游植物的生长。同时添加N、P 后, 浮游植物能快速生长, 在培养的2-4 d 内达到生物量的最高峰. 与此同时, 营养盐含量也在生长较好的同时添加N、P 组迅速下降, 特别是在N2P2 组中尤为明显, 说明浮游植物的快速生长需要消耗大量的营养盐. 研究结果表明, 自然环境中N、P 营养盐的输入能够促使浮游植物生物量迅速增加,而单独添加单一营养盐并不能促使浮游植物的生长。     

长江口及其邻近水域叶绿素a的垂直格局及成因初析

根据2005年9月~2006年5月逐季进行的4次多学科综合调查, 报道了长江口及其邻近水域叶绿素a的垂直分布特征, 并探讨了环境因子和长江冲淡水过程对浮游植物生物量垂直分布的影响。结果表明, 水柱平均叶绿素a在春季最高、冬季最低, 高值区位置因季节而异, 常出现在低盐或等盐线密集的水域; 河口区和外海区水体垂向混合均匀, 除夏季外叶绿素a的垂直变化均较小; 冲淡水区水体呈现层化特征, 叶绿素a高值集中分布在浅层水体。低盐的长江冲淡水占据上层水体, 良好的营养盐条件促进了浮游植物的生长; 外海高盐水控制的下层水体, 较低的营养盐浓度和较弱的光强不利于浮游植物生物量的积累。     

铜绿微囊藻、斜生栅藻对氮磷饥饿的耐受能力研究

在太湖微囊藻水华暴发期间 , 监测了梅梁湾水体中叶绿素 a 和氮磷营养盐的动态变化, 并通过批量培养实验研究了氮磷缺乏对铜绿微囊藻和斜生栅藻生长的影响 , 以探讨两种藻对氮磷饥饿的耐受能力对微囊藻水华形成的影响。结果表明 , 在水华期间 , 水体的氮磷营养盐浓度并不高, 并处于波动状态; 铜绿微囊藻和斜生栅藻对氮磷饥饿的耐受能力存在很大差异 : 在无磷培养基中 , 铜绿微囊藻能保持 8 天的指数生长, 而斜生栅藻在无氮或无磷培养基中生长都非常缓慢。两种藻对磷饥饿的耐受能力均高于氮。通过生长速率的比较, 发现铜绿微囊藻对磷饥饿的耐受能力明显高于斜生栅藻, 因此更能够适应波动的营养供给条件。对营养盐饥饿耐受能力的不同导致两种藻在营养盐波动的情况下微囊藻更易取得优势, 成为水华期间浮游植物的优势种。     

流溪河水库的盔形潘和舌状叶镖水蚤对浮游植物的牧食影响研究

盔形溞Daphnia galeata和舌状叶镖Phyllodiaptomus tunguidus是流溪河水库的两种大型的滤食物性的浮游动物,P.tunguidus也是中国特有种,他们的牧食直接影响浮游植物种类组成和群落结构.为了解这两种浮游动物在自然水体中对浮游植物牧食的作用及营养盐水平对牧食作用的影响,将D.galeata和P.mnguidus 4.4 ind.L-1的密度,分别在两个营养水平(不添加与添加营养盐)中用4.5L的透明塑料瓶培养10天(2008年3月28-4月8日).在不添加营养盐的实验中,水样为用64um孔径的筛绢过滤后的水库水,在添加营养盐的实验中,为过滤后的水样再加入KH2PO4和NaNO3,使TN:TP=16:1(TN=34.86 μmol·L-1,TP=2.18 μmol·L-1).10天后,计数和分析浮游植物四个粒径级别(＜20μm,20-30μm,30-50μm,＞50μm)和各门类及优势种类的生物量组成,比较两组动物在两种营养状态中对浮游植物生物量的影响. 在不添加营养盐的实验中,两种浮游动物对浮游植物总生物量的抑制均不明显,但＜30μm的浮游植物生物量均下降,且D.galeata处理组中,小于20μm的浮游植物生物量低于P.tunguidus处理组,P.tunguidus处理组中20-30μm的浮游植物生物量低于D.galeata组,说明两种浮游动物对＜30μm的浮游植物均有抑制作用,但D.galeata对＜20μm的浮游植物抑制强于P.tunguidus而P.tunguidus对20-30μm的浮游植物抑制强于D.galeata. 在添加营养盐的实验中,营养盐对浮游植物生物量,尤其对＜20μm的浮游植物生物量的促进作用明显.但两种浮游动物对浮游植物的抑制作用在不同种类之间产生差异.D.galeataa处理组的浮游植物总生物量明显高于P.tunguidus组,表明P.tunguidus对浮游植物的抑制作用强于D.galeata.D.galeata处理组中,蓝藻生物量比例(15%)远低于绿藻(41%)和硅藻(37%),但在P.tunguidus组蓝藻生物量比例(36%)远高于绿藻(18%)和硅藻(32%),与不添加营养盐实验的t检验表明D.galeata对绿藻和蓝藻抑制明显,而P.tunguidus对绿藻和硅藻的抑制明显(t-test,p＞0.05).D.galeata对衣藻chlamydgmonas sp.,绿球藻chlorococcum sp.,单细胞蓝藻抑制作用明显,而P.tunguidus对小球藻chlorella sp.,衣藻chlamydomonas sp.,绿球藻chlorococcum sp.,小环藻cyclotella sp.,曲壳藻achnanthes sp.,针杆藻Syneara sp.的抑制明显. 实验结果表明两种浮游动物影响不同的浮游植物种类,对浮游植物的群落结构的影响具有差异.     

壳聚糖酶的克隆表达与壳寡糖的制备分析

目的:克隆壳聚糖酶基因于大肠杆菌中实现高表达,制备壳寡糖。方法:以枯草芽孢杆菌总DNA为模板扩增壳聚糖酶基因(CSN),克隆至载体pET23a(+)上,转化菌株BL21(DE3)。重组子经0.5 mmol/L IPTG诱导后,SDS-PAGE和质谱检测与鉴定重组酶。酶纯化后水解壳聚糖,薄层色谱分析其水解产物。结果:质谱证明壳聚糖酶(31.5kDa)成功表达,表达量占菌体总蛋白的45%左右。纯化后重组酶浓度为900 mg/L,纯度95%、回收率85%,酶活力为10 000 U/mg。壳聚糖降解产物为壳二糖至壳四糖。结论:原核表达载体pET23a(+)-CSN构建正确,壳聚糖酶表达量与活性高,适用于水解壳聚糖制备壳寡糖。     

国内外蝗害治理技术现状与展望

本文首先概述了国内外蝗虫发生与为害的态势,总结了现阶段我国蝗虫发生与为害的主要特点:即农田飞蝗暴发频繁而且严重,草原土蝗的发生时常造成严重的经济损失,而且侵入城市干扰市民生活,我国与周边国家之间蝗虫过境迁移频繁,使用化学农药污染环境和农产品;分析了国内外蝗虫防治对策与技术的发展现状,重点介绍了应急防治和可持续治理对策、...     

放牧对牧草光合作用、呼吸作用和氮、碳吸收与转运的影响

研究放牧对草地植物生理活动的影响,对于揭示草地放牧演替的生理机制有重要意义.大量研究表明,家畜放牧对牧草光合作用、呼吸作用以及C和N吸收与转运的影响,可以分为生理伤害和生理恢复2个阶段.放牧通过改变草地冠层结构影响牧草光合作用,净光合作用速率短期内迅速下降,随着叶面积指数增加又逐渐上升,呼吸作用有相似的变化趋势.牧草放牧后再生长所需的C和N最初主要来自根系和留茬中的贮藏物质,此后随着牧草生长恢复逐渐由同化作用供给,C代谢与土壤N水平负相关.放牧后牧草生理活动变化与牧草遗传特性、种间竞争、家畜放牧特征、非生物环境等因素密切相关.     

Kinetics and thermodynamics of peroxidase- and laccase-catalyzed oxidation of N-substituted phenothiazines and phenoxazines

N -substituted phenothiazines (PTs) and phenoxazines (POs) catalyzed by fungal Coprinus cinereus peroxidase and Polyporus pinsitus laccase were investigated at pH 4–10. In the case of peroxidase, an apparent bimolecular rate constant (expressed as k _cat/K _m) varied from 1 ×10⁷M⁻¹s⁻¹to 2.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ at pH 7.0. The constants for PO oxidation were higher in comparison to PT. pH dependence revealed two or three ionizable groups with pK _a values of 4.9–5.7 and 7.7–9.7 that significantly affected the activity of peroxidase. Single-turnover experiments showed that the limiting step of PT oxidation was reduction of compound II and second-order rate constants were obtained which were consistent with the constants at steady-state conditions. Laccase-catalyzed PT and PO oxidation rates were lower; apparent bimolecular rate constants varied from 1.8×10⁵M⁻¹s⁻¹ to 2.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ at pH 5.3. PO constants were higher in comparison to PT, as was the case with peroxidase. The dependence of the apparent bimolecular constants of compound II or copper type 1 reduction, in the case of peroxidase or laccase, respectively, was analyzed in the framework of the Marcus outer-sphere electron-transfer theory. Peroxidase-catalyzed reactions with PT, as well as PO, fitted the same hyperbolic dependence with a maximal oxidation rate of 1.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ and a reorganization energy of 0.30 eV. The respective parameters for laccase were 5.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ and 0.29 eV. Received: 20 September 1999 / Accepted: 24 February 2000     

Coiled-coil nanomechanics and uncoiling and unfolding of the superhelix and alpha-helices of myosin

The nanomechanical properties of the coiled-coils of myosin are fundamentally important in understanding muscle assembly and contraction. Force spectra of single molecules of double-headed myosin, single-headed myosin, and coiled-coil tail fragments were acquired with an atomic force microscope and displayed characteristic triphasic force-distance responses to stretch: a rise phase (R) and a plateau phase (P) and an exponential phase (E). The R and P phases arise mainly from the stretching of the coiled-coils, with the hinge region being the main contributor to the rise phase at low force. Only the E phase was analyzable by the worm-like chain model of polymer elasticity. Restrained molecular mechanics simulations on an existing x-ray structure of scallop S2 yielded force spectra with either two or three phases, depending on the mode of stretch. It revealed that coiled-coil chains separate completely near the end of the P phase and the stretching of the unfolded chains gives rise to the E phase. Extensive conformational searching yielded a P phase force near 40 pN that agreed well with the experimental value. We suggest that the flexible and elastic S2 region, particularly the hinge region, may undergo force-induced unfolding and extend reversibly during actomyosin powerstroke.     

白术同源四倍体的诱导和鉴定及其与二倍体过氧化物酶的比较

以白术（Atractylodes macrooephala Koidz.）二倍体组培苗为材料,对其四倍体诱导方法进行研究,共获得45个白术同源四倍体株系,为优良株系的选育提供了材料。此外,还分析比较了其中8个白术四倍体株系与二倍体的过氧化物酶同工酶（POD）的酶谱差异,发现四倍体各株系过氧化物酶同工酶谱比二倍体的均多了Rf0.310的谱带,且总过氧化物酶比活力也发生了很大改变,对探讨白术四倍体优良株系的生理生化机理具有一定的参考价值。     

颧骨颧弓骨折的分类及诊治

颧骨颧弓骨折是最常见的面中部骨折之一,迄今为止,在其分类及诊治的选择上仍然存在一定争议,本文对目前颧骨颧弓骨折的分类及诊治的现状和进展作一综述,以期对临床工作提供参考。