枸杞岛铜藻垂直分布格局及成因分析

以枸杞岛铜藻垂直分布特征为基础,并通过现场实验分析了环境因子(沉积物、暴波强度(wave exposure)、光照强度)对铜藻幼苗阶段垂直分布及生长的影响。结果表明:铜藻的主要繁殖群体集中分布在潮间带低潮区121—240 cm的水深范围内,水深大于480 cm没有发现成藻植株;光照对铜藻的生长起重要作用,低光照强度可能不会导致铜藻的大量死亡,但明显抑制了铜藻的生长,248μmol m-2s-1的光照强度为铜藻快速生长提供了有利条件,而并没有导致铜藻幼苗大量死亡;低暴波强度虽降低了铜藻被移除的风险,但为沉积物和附生生物在铜藻附着基上的积累创造了条件,进而影响了铜藻早期定居阶段的存活;随着水深的增加,沉积物在附着基上的沉积水平显著增多(P0.01),沉积物长时间的覆盖导致了铜藻幼苗大量死亡。因此说,沉积物可能是影响铜藻垂直分布格局的主要因子。     

风浪对枸杞岛铜藻(Sargassum horneri)分布格局的影响

通过潜水调查枸杞岛铜藻的分布特征,并统计西北太平洋近65年台风生成的波浪对枸杞岛产生的影响以及近3年枸杞岛日常风力和风向的变化规律,分析了枸杞岛铜藻分布格局与风浪影响之间的关系。结果表明:铜藻主要分布在枸杞岛西北侧沿岸,且集中分布在平均海平面以下1~4 m较浅的水深范围内,而枸杞岛东到南侧则无铜藻分布,这与85.1%台风生成的波浪影响枸杞岛的东到南侧有关;近年来枸杞岛铜藻数量减少,但近年来台风生成的波浪对枸杞岛产生的影响并没有显著增强,说明铜藻数量的减少并不是由于近年来台风的显著增强而引起;虽然枸杞岛日常风力以西北-北向最强,西北-北向风向的发生频次也较多,但铜藻却集中分布在枸杞岛西北侧沿岸,说明枸杞岛西北侧大面积贻贝养殖筏可能对风浪的影响起到一定缓解作用,保护了近岸岩礁区铜藻的分布与生长。因此,在铜藻垂直分布上移的趋势下,风浪的影响加剧了对铜藻的破坏作用,风浪对枸杞岛铜藻的分布格局起到重要作用。     

沉积物对潮下带岩礁上铜藻早期定居阶段的影响

采用沉积物捕获器和抽吸泵测量不同站点和不同水深的沉积物相对数量,通过现场测量铜藻的分布密度,评估了枸杞岛潮下带铜藻分布与沉积水平和暴波强度的关系,并通过试验研究了不同沉积水平对铜藻幼孢子体附着和附着后藻苗存活的影响.结果表明:沉积物少且暴波强度小的站位铜藻分布密度最高,沉积物数量多、暴波强度高的站位铜藻分布稀少;在不同水深处,铜藻分布密度与沉积物数量呈负相关关系;附着基上沉积物数量干质量达到10.47 mg·cm-2(0.543 mm厚)时,仅4.4％的铜藻幼孢子体能够附着,当沉积数量为13.96 mg·cm-2(0.724 mm厚)时,则完全阻止幼孢子体附着;幼孢子体附着1周后,沉积物覆盖数量达到13.96 mg·cm-2时,铜藻幼苗仍有24.0％存活,当沉积物覆盖数量达到34.9 mg·cm-2(1.81 mm厚)时,铜藻幼苗全部死亡.总的来说,铜藻分布密度不但与沉积数量有关,在一定程度上还受暴波强度制约,沉积物对铜藻早期定居阶段的影响在铜藻种群分布上起到决定性作用.     

浙北近岸典型岛礁瓦氏马尾藻空间分布格局分析

为探明浙北近岸典型岛礁瓦氏马尾藻(Sargassum vachellianum)的空间分布格局, 于2016年5月底至6月初, 分别采用走航观察和水下样方法, 对按离岸距离远近的3条岛礁带上12个岛礁瓦氏马尾藻成藻时期的分布特征进行了调查, 并从不同空间尺度比较分析了3条岛礁带上瓦氏马尾藻在水平和垂直分布上的差异。结果表明: (1)在地区尺度上, 高浊度和高波浪能的水域环境限制了瓦氏马尾藻的分布与生长, 导致浙北近岸的瓦氏马尾藻仅分布在第二条岛礁带这一狭窄的分布带上。依据瓦氏马尾藻最低适宜生长水温要高于10 ℃的特性, 我们可以推断出舟山群岛的绿华岛可能是我国特有种瓦氏马尾藻分布的最北部端线。(2)在站点尺度上, 岛礁东南向瓦氏马尾藻定生密度明显低于西北向, 这与调查站位所受风浪影响的方位和强度相一致。在第二岛礁带上的4个岛礁北向瓦氏马尾藻的平均株高仅为26.3 cm, 说明瓦氏马尾藻不适宜在高波浪能生境中生存。(3)在站点尺度内, 第二岛礁带上浊度最低的北渔山岛瓦氏马尾藻有较大的垂直分布范围, 且定生深度达到了6.4 m, 而浊度高的近岸岛礁瓦氏马尾藻垂直分布范围较小。瓦氏马尾藻株高随着水深的增加而逐渐降低, 由此推测, 瓦氏马尾藻虽不能耐受强光, 但光照对瓦氏马尾藻的分布生长起重要作用。与同海区铜藻的垂直分布格局相比, 瓦氏马尾藻具有一定适应高浊度、高沉积物环境的能力。因此, 在浙北近岸海域瓦氏马尾藻是较适合进行生态移植修复的种类。     

庙子湖岛人工藻礁修复示范区内外海域夏季大型底栖生物群落结构

2012年9月在庙子湖岛选择人工藻礁修复示范区及附近海域作为样地,开展了人工藻礁修复示范区内外大型底栖生物群落结构的潜水调查,分析了大型底栖群落的种类组成、空间分布和生物多样性.共发现大型底栖海藻14种,大型底栖动物70种,在所有种类中,暖温性种类占绝对优势,优势种为瓦氏马尾藻、铜藻、带偏顶蛤和厚壳贻贝.在水平和垂直空间尺度上,示范区内外海域间的种类组成无明显差异,而整个海域种类组成随水深的变化差异显著,种类随水深增加而减少,并随水深变化划分为A、B两群落.受潮流和波浪的影响,示范区内外海域的生物数量分布差异显著.示范区的丰富度指数为12.25、多样性指数5.726、均匀度指数0.928.大型底栖生物群落处于稳定状态.     

弱光下不同水深对长喙毛茛泽泻生长及生理特性的影响

在人工气候箱内,通过设置不同水深梯度(0 cm;3 cm;6 cm)和光照强度(标准光照:400μmol m~(-2) s~(-1);低光照:240μmol m~(-2) s~(-1)),对长喙毛茛泽泻生物量、叶型特征和生理特征的影响,探讨长喙毛茛泽泻对不同水深和光照强度的适应性以及其濒危原因。结果表明:在同一光照强度下长喙毛茛泽泻叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量、叶宽、叶面积、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和可溶性糖都随水深的增加呈先升高后降低的趋势;丙二醛(MDA)随水深的增加呈先降低后升高的趋势;叶柄长度与水深呈正相关;脯氨酸含量与水深呈负相关。在同一水深条件下,光照强度的降低显著降低了叶生物量、茎生物量、总生物量、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸的含量。由此可知,水深的变化和光照不足都将导致长喙毛茛泽泻生长减弱,且长喙毛茛泽泻对这些不利条件的适应能力较弱。剧烈的水深变化和上层植物的荫蔽可能是导致其濒危的重要原因。     

温度和光照强度对鼠尾藻生长和生化组成的影响

在实验室条件下,研究了温度(10、15、20、25 ℃)和光照强度(20、60、100、140、180 μE·m^-2·s^-1)对鼠尾藻生长和生化组成的影响.结果表明,温度、光照强度及两者的交互作用对鼠尾藻生长均具有极显著影响.鼠尾藻在15 ℃和20 ℃下生长速率较高,随着温度的升高,达到最大生长速率所需要的光照强度有上升趋势.在10 ℃和15 ℃下,较高的光照强度对鼠尾藻生长产生了一定抑制作用,而在20 ℃和25 ℃下,其生长速率总体随光照强度的增加而增加.温度和光照强度对鼠尾藻叶绿素a、墨角藻黄素的含量影响极显著,其中光照强度的影响大于温度.总体上,叶绿素a和墨角藻黄素的含量均随着光照强度的升高而显著下降,随着温度的升高而升高.鼠尾藻碳水化合物含量随着光照强度的升高而显著升高,而温度对碳水化合物含量影响不显著.鼠尾藻蛋白质含量随着光照强度的增加而显著下降,在10 ℃和15 ℃下含量较高,随着温度的继续升高,蛋白质含量呈下降趋势.光照强度和温度的变化可改变鼠尾藻的藻体成分含量,这种改变可能是鼠尾藻为了适应环境因子改变而做出的积极的生理调节,对其生长和生存具有重要的生态意义.     

光照强度与埋深对外来植物曼陀罗幼苗生长的影响

光照强度与埋深是诸多环境因素中影响外来植物幼苗出土与生长的主要因素。为了探查外来植物幼苗对光照强度与埋深的生长响应, 以曼陀罗(Datura stramonium L.)为实验材料, 分别研究两种光照强度 (100%光照和35%光照)和五种种子埋深 (1、3、5、7和9 cm)处理对曼陀罗幼苗生长特征的影响。结果表明: (1)100%光照强度处理下曼陀罗幼苗的叶片总生物量、根冠比(R/S)、相对生长速率(RGR)和总生物量显著高于35%光照强度处理。相反, 幼苗的总叶面积、比叶面积(SLA)和叶面积比(LAR)和叶片生物量比(LMR) 显著低于35%光照强度处理。(2)曼陀罗幼苗的出土率、首苗出土所需时间、株高、根长、总生物量及相对生长速率(RGR)等指标均在埋深3 cm处理获得最大值, 埋深大于或低于3 cm均导致上述指标下降, 埋深7 cm处理呈现最小值; 埋深对幼苗根冠比(R/S)无显著影响, 但显著增加地下下胚轴长度。这表明曼陀罗幼苗更偏好入侵光照强度较高和较低埋深(≤3 cm)的环境, 遮阴或过深的埋深不利于曼陀罗幼苗出土和生长。因此, 提出曼陀罗入侵农田的防控建议为: 1)在曼陀罗种子结实前进行铲除, 从源头控制曼陀罗蔓延; 2)早春作物播种前进行深耕, 将土壤里的曼陀罗种子翻耕到深层土壤中。     

林分结构对桂西南蚬木种群天然更新的影响

研究垂直结构(树冠指数、大树比例、小树比例和树高)及密度因素(基面积、乔木密度、灌木密度、灌木盖度和蚬木比例)对桂西南喀斯特山地典型蚬木种群天然更新的影响.结果表明: 群落平均更新密度为1742～3861株·hm^-2,密度相对较低.垂直结构和密度因素对蚬木幼龄植株个体数影响不显著,对地径和株高生长有一定影响.在垂直结构变量中,树冠指数与蚬木幼苗株高呈显著负相关,与幼苗地径的相关性不显著;大树比例和树高与幼苗的地径和株高均呈显著负相关,小树比例与幼苗地径和株高呈显著正相关.在密度变量中,乔木密度与幼苗地径、株高呈显著正相关;蚬木比例与幼苗地径呈显著负相关.多元回归分析显示,林分结构因子与蚬木幼龄植株个体数的拟合较差(P>0.05),蚬木幼苗的数量分布在一定程度上受到垂直结构的综合影响;林分结构因子模型对蚬木幼苗地径和株高的拟合较好(P<0.01),幼苗地径生长主要受乔木密度影响,株高生长主要受乔木密度和基面积的共同影响.     

绿色微囊藻的混合营养生长

研究绿色微囊藻(Microcystis viridis)在混合条件下的生长特性,以及葡萄糖,光照强度和pH对绿色微囊藻生长的影响。结果表明:绿色微囊藻混合营养生长与光能自养生长相比,生长速率明显提高,对数期延长,生物量显著提高;随着初始葡萄糖浓度在0~18.0g/l范围内增加,同一光照条件下明显提高了藻细胞的生长速率,但在初始葡萄糖浓度18.0~36.0g/l范围内,同一光照条件下葡萄糖浓度的高低对藻细胞的生长速率不再有更大的影响;在光照强度24~112μE·m^-2·s^-1范围内,初始葡萄糖浓度相同条件下藻细胞的生长速率及对葡萄糖的藻体得率都随光照强度的增强而增大,但当光照强度在112~200μE·m^-2·s^-1时,绿色微囊藻的生长速率增加幅度较小,出现了光饱和现象;当pH处于8.0~10.0间,明显促进了绿色微囊藻的生长,偏离该范围越大,越抑制绿色微囊藻的生长,甚至导致死亡。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.