不同营养条件下竹叶眼子菜NH4+-N吸收动力学的初步研究

以竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)无菌系种苗为试验材料,研究了不同水体营养浓度水平(低营养:TN0.213 mg·L^-1,TP 0.0093 mg·L^-1;中营养:TN 0.71 mg·L^-1,TP 0.031 mg·L^-1;高营养:TN 7.1 mg·L^-1,TP0.31 mg·L^-1)对其生长与NH₄⁺-N的吸收动力学参数的影响。结果表明,不同浓度水体营养对竹叶眼子菜生长的影响较小,而NH₄⁺-N的吸收动力学参数有显著差异。竹叶眼子菜在高、中和低营养培养条件下的NH₄⁺-N最大吸收速率V_max分别为41.1、29.1、21.1μmol·g^-1·h^-1,米氏常数K_m分别为0.356、0.306、0.122 mmol·L^-1。竹叶眼子菜营养吸收动力学与其生长环境关系紧密,在低浓度生长环境中时,竹叶眼子菜可以通过降低K_m值来提高对营养离子的亲和力以满足营养需求;在高浓度生长环境中,该植物通过增大吸收潜力来适应高营养。     

一座南亚热带小型水库水体营养状态与浮游植物的季节变化

小型水库是华南沿海地区重要的城市供水水源。为了解小型水库的富营养化状况与浮游植物群落结构和季节动态之间的关系,于2006年4月、8月、12月采样测定了木头冲水库的环境因子(温度、pH、透明度、氮、磷营养盐浓度)和浮游植物群落结构。结果表明水体中总氮浓度的变化范围在0.34～0.7mg·L^-1之间,总磷浓度的变化范围在0.011～0.019mg·L^-1之间,透明度的变化范围在0.6～1.5m之间,叶绿素a浓度的变化范围在9.18～21.1mg·m^-3之间,依据上述4个指标计算得出的TSI_M指数在30～50之间变化,说明木头冲水库属中营养水体。浮游植物以适宜在中营养水体中生长的种类为主,3次采样共检出浮游植物52种(属),主要由在绿藻门和硅藻门的种类组成。浮游植物生物量的变化范围在4.17～5.38mg·L^-1之间,春夏两季的生物量高于冬季。硅藻门的颗粒直链藻(Aulacoseira granulata)和绿藻门的单针藻(Monoraphidium sp.)是水体中春季的优势种类,夏季浮游植物的优势种为绿藻门的鼓藻(Cosmarium spp.)和硅藻门的颗粒直链藻,随着氮浓度的下降,拟柱胞藻(Cylindrospermopsis rackiborskii)成为水库冬季的优势种类。营养盐是木头冲水库浮游植物变化的主要影响因子。     

DMS对三种水生生物急性毒性的实验研究

研究了DMS对鱼类、藻类及水生甲壳类的毒性,以探讨DMS对海洋生物及海洋环境的影响。结果显示DMS对食蚊鱼(Gambusia affinis)3h、6h、9h、12h、24h半致死浓度(LC₅₀)分别为34.1mg·L^-1、23.4mg·L^-1、22.4mg·L^-1、20.2mg·L^-1和19.1mg·L^-1,对网纹溞(Ceriodaphnia reticulata)6h、9h、12h、24h半效应浓度(EC₅₀)分别为47.4mg·L^-1、21.4mg·L^-1、18.0mg·L^-1、12.3mg·L^-1,DMS对扁藻(platymonas elliptica)96h生长潜力半抑制浓度(IC₅₀)为18.3mg·L^-1。     

正交试验法分析环境因子对苦草生长的影响

苦草(Vallisneria natans),是我国长江中下游淡水水体中常见的沉水植物种类。通过室内模拟正交试验的方法,研究不同光照强度、温度和总氮浓度(3光照×3温度×3总氮浓度)对苦草生长的影响。结果表明:(1)苦草在5320lx光照强度、10℃、2—4mg/L水体总氮浓度的条件下生长良好。实验所设100%(12000lx)和50%(5320lx)光照条件下苦草均可正常生长;但对于30℃的高温胁迫耐受性较差;苦草在总氮浓度为4mg/L的水体中各生长指标达到最大值,2mg/L或8mg/L的总氮浓度均会抑制其生长。(2)5320lx的光照强度和10℃的温度对苦草光合色素的合成较为有利;而单纯总氮浓度的变化对苦草光合色素的合成影响不大。(3)苦草的生理活性在高于12000lx或低于1025lx的光强、高于30℃的温度以及8mg/L的总氮浓度下均会受到一定程度的抑制。(4)方差分析结果显示,苦草生长发育的过程中,光照强度和温度是主效环境因子;上述3个环境因子对苦草光合色素的合成均有极显著的影响,并且光强与温度的交互作用对其也有显著影响;光照强度、温度以及这两个环境因子的交互作用为影响苦草生理活性的主效因子。苦草作为不能形成冠层的基生叶莲座型沉水植物,对光强要求不高,对低温的耐受性较好,但较不耐高营养盐浓度,因此,在得到一定修复的富营养化水体中,可以作为秋、冬季水生植物恢复和重建的关键物种。     

四数九里香组织培养(简报)

以四数九里香新生带腋芽茎段为外植体,研究取材时期、6-BA浓度及生长素种类对外植体生长的影响,探讨不同浓度活性炭对外植体褐化的影响。结果表明,四数九里香组织培养适宜的取材时期为4月;外植体腋芽诱导率在6-BA浓度为2.5 mg·L^-1时表现较高;IBA是较适宜外植体生长的生长素;活性炭浓度为1.5 g·L^-1可有效减轻外植体褐化;组织培养适宜的启动培养基为MS + 6-BA 2.5 mg·L^-1 + IBA 0.1 mg·L^-1 + GA3 0.3 mg·L^-1 + 活性炭1.5 g·L^-1。     

横岗水库富营养化特征分析

于2005年5月和11月调查了横岗水库的营养盐、叶绿素a(Chl.a)和浮游植物,对水库富营养化特征进行了分析。5月的总氮(TN)平均浓度为3.810mg·L^-1,总磷(TP)平均浓度为0.172mg·L^-1,Chl.a平均浓度为17.888mg·m^-3,综合营养状态指数(TSI_M)为73.3,该水库已达重度富营养化;11月份TSI_M下降到55.6,处于轻度富营养化状态,TN和TP平均浓度分别下降到1.302mg·L^-1和0.096mg·L^-1,Chl.a平均浓度却上升到26.935mg·m^-3,Chl.a浓度的上升与氨氮(NH₃-N)和正磷(PO₄-P)浓度上升以及浮游植物群落组成改变有关。从5月到11月,水库由蓝藻型富营养化水体变为绿藻型富营养化水体。5月浮游植物平均细胞密度高达2.75×10⁸cells·L^-1,优势种为美丽平裂藻和银灰平裂藻,其中平裂藻细胞数约占总细胞数的90%。11月浮游植物平均细胞密度降低到1.27×10⁷cells·L^-1,平裂藻的优势度下降,只占总细胞数的14.89%,绿藻成为主优势类群,其中栅藻是优势种之一,占总细胞数的11.52%。     

光强、温度、总氮浓度对黑藻生长的影响

为寻求沉水植物生长的主效环境因子,探求富营养化水体沉水植物的衰亡机理并选择治理富营养化的先锋植物,实验选择长江中下游常见沉水植物种黑藻(Hydrilla verticillata),利用正交试验设计,通过室内静态模拟实验研究三种主要环境因子光照强度、温度、总氮浓度及其互作对黑藻断枝生长的影响。结果表明:光照强度和温度为影响黑藻生长的主效环境因子,并且光强与温度的交互作用对黑藻生长有较为显著的影响,具体表现为黑藻的生长指标(株高、生物量、分枝数)、光合指标(叶绿素a+b浓度、叶绿素a/b、叶绿体总色素含量)和生理活性指标(根活力、可溶性糖含量、MDA含量)的变化均与这两个环境因子及其互作呈显著相关;总氮浓度的变化对黑藻生长影响不大,在2-8 mg/L的总氮浓度下,黑藻均可以正常生长。根据本实验黑藻生长指标、光合色素含量以及生理活性在不同环境因子组合的变化结果可知,黑藻在5320-12000 lx光照强度、20°C-30°C、4-8 mg/L水体总氮浓度的条件下生长良好,故推测黑藻可作为春夏季富营养化水体中恢复和重建沉水植被的先锋工具种。       

基于叶绿素荧光研究球形棕囊藻在富磷条件下的生长特性

棕囊藻属于定鞭藻纲、定鞭藻目,广泛分布在不同海洋生态环境中。有报道指出,棕囊藻时常在北太平洋温带港湾、挪威海、北海、英吉利海峡及南极海域等地方引发的大规模有害赤潮。近年来,我国东海海域和南海粤东海域均发生较大面积的棕囊藻赤潮,给当地的水产养殖业带来了严重的影响。除此之外,棕囊藻具有特殊的生理机制,可以产生二甲基硫化物(DMS),对整个海域的气候状况,酸雨酸雾的形成以及全球硫循环都有重要的意义。本文以球形棕囊藻为研究材料,设置3组较高的磷浓度处理(5mg·L^-1、10mg·L^-1和20mg·L^-1),利用细胞记数和叶绿素荧光测定等方法研究了该藻在不同富磷浓度下的生长情况。结果显示,不同磷浓度下的藻体荧光值变化均呈现"S"型曲线,表明藻细胞的生长经历缓慢期,快速期和平缓期3个阶段;同时,试验所设置的磷浓度对球形棕囊藻的叶绿素荧光值有一定的影响,其中在5mg·L^-1磷浓度下的藻体荧光值最低,在第7天只有802μg·L^-1,而在10mg·L^-1和20mg·L^-1磷浓度下的藻体荧光值较高,在第7天分别达到836μg·L^-1和850μg·L^-1,表明磷营养可以促进藻细胞的生长增殖,但在较高磷浓度下,这种促进作用不明显。结果还显示,较低浓度的磷(5mg·L^-1)减缓与限制了藻细胞的生长,在5mg·L^-1磷浓度下的藻最大特定比生长速率和细胞密度分别只有0.704d^-1和190cells·mL^-1。相对而言,20mg·L^-1磷浓度下的藻最大特定比生长速率和细胞密度最高,分别达到了0.771d^-1和250cells·mL^-1。研究结果揭示,水体中的磷营养浓度的变化是导致藻细胞大量增殖的一个主要的外在因素,而利用叶绿素荧光来测定藻细胞生长是一种快速、简便和可靠的方法,在今后有害水华监测过程中应该多加利用,以更及时、准确地预测预报有害水华的发生,降低其对经济、环境和社会造成的潜在危害。     

五种沉水植物对富营养化水体的净化效果

为达到净化水质的目的,采用移栽沉水植物控制富营养化水体中营养盐含量和浮游藻类生物量。本研究在夏季藻类密度较高的富营养化水体中移栽5种长江中下游流域常见沉水植物,比较不同沉水植物去除营养盐和控制藻类总量的能力。研究结果:5种沉水植物对水体总氮含量去除率的大小顺序为:竹叶眼子菜>黑藻>苦草>微齿眼子菜>菹草,对总磷去除率大小顺序为:竹叶眼子菜>黑藻>微齿眼子菜>苦草>菹草;竹叶眼子菜控制水体中藻类总量的效果最佳,苦草、微齿眼子菜及菹草次之,黑藻对水体总磷和浮游植物的去除效果均极显著(p≤0.01),而对总氮含量的作用影响不明显(p=0.209)。综合营养盐吸收作用和藻类控制效果来看,竹叶眼子菜在整个实验过程中生长状态良好并达到较为稳定的净化作用,是夏季治理浅型富营养化静水水体的理想物种之一。     

IAA对孔石莼生长及叶绿素和蛋白质含量的影响

在22℃、40μE·s^-1·m^-2连续光照培养条件下,研究了植物生长调节物质(IAA)对孔石莼(Ulvapertusa)的生长及叶绿素和蛋白质含量的影响。研究表明,与对照组相比,0.01～10.00mg·L^-1IAA对孔石莼的生长及叶绿素和蛋白质含量都有不同程度的影响。随着IAA的质量浓度的增大,实验组藻体的直径以及叶绿素和蛋白质含量都相应增大。并且发现,当IAA的浓度达到1.00mg·L^-1时,对孔石莼的促生长作用最佳,且叶绿素和蛋白质的含量达最高值;而当IAA的浓度大于3.00mg·L^-1时,对孔石莼的生长却相对抑制,叶绿素和蛋白质的含量也开始降低。     

三种环境激素对四种海洋微藻的急性毒性效应研究

近年来,海洋环境激素污染日益严重,为了考察环境激素对海洋微藻的生物毒性效应,进而评估其对海洋生态系统的影响,该实验研究了三氯卡班、邻苯二甲酸二丁酯、三丁基氯化锡三种环境激素对海洋小球藻(Chlorella sp.)、眼点拟微绿球藻(Nannochloropsis ocutala)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)和东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense )4种海洋微藻的急性毒性效应。结果表明,三种环境激素均可显著抑制该4种微藻的生长。三氯卡班对4种微藻的96 h-EC₅₀分别为108.19 μg·L^-1、63.21 μg·L^-1、60.73 μg·L^-1和57.58 μg·L^-1;邻苯二甲酸二丁酯对4种微藻的96 h-EC₅₀分别为1.42 mg·L^-1、1.02 mg·L^-1、1.47 mg·L^-1 和1.21 mg·L^-1;三丁基氯化锡对4种微藻的96 h-EC₅₀分别为3.5 μg·L^-1、4.36 μg·L^-1、0.6 μg·L^-1和0.6 μg·L^-1。三种环境激素对四种海洋微藻的毒性强弱顺序为三丁基氯化锡>三氯卡班>邻苯二甲酸二丁酯。     

纳米铜粉对浮游植物生长的影响

纳米金属粉末产品在医学、环保和生物工程方面的广泛应用,引发人们对其安全性问题的日益增长的关注,但目前这方面的研究成果十分缺少。实验以斜生栅藻、椭圆小球藻、四列藻为实验对象探讨纳米铜粉和普通铜粉对微藻生长的影响,实验结果表明两种粒径的铜粉对微藻的生长存在不同程度的抑制效应,三种微藻的细胞密度和叶绿素a含量的增加与铜粉的加入量负相关,2.0mg·L^-1纳米铜粉就可以完全抑制微藻生长,椭圆小球藻对纳米铜粉的耐受力相对斜生栅藻、四列藻而言最弱,1.3mg·L^-1纳米铜粉培养条件下的椭圆小球藻即大量死亡。纳米铜粉比相同含量甚至十倍百倍于其含量的普通铜粉对几种微藻的抑制效应要大得多(p<0.05),33.3mg·L^-1和333.3mg·L^-1普通铜粉培养条件下的斜生栅藻和83.3mg·L^-1普通铜粉培养条件下的椭圆小球藻还可以缓慢生长,但3.3mg·L^-1纳米铜粉培养条件下的斜生栅藻和8.3mg·L^-1纳米铜粉或833.3mg·L^-1普通铜粉培养条件下的椭圆小球藻生长几乎停止。     

三个乡土树种对Cu、Pb胁迫的生理生态响应

选择三种乡土树种樟树、大头茶和红鳞蒲桃,喷洒含有不同浓度的Cu和Pb溶液,同时设置一个没有喷洒重金属的空白实验.设置的浓度梯度Cu为0 mg·L^-1、50 mg·L^-1、150 mg·L^-1、250 mgL^-1;Pb为0 mg·L^-1、10 mg·L^-1、20 mg·L^-1、30 mg·L^-1.培育期结束后测量三个树种的树高;根、茎、叶的生物量和总生物量;以及叶片生物膜的透性和SOD的活性.结果表明(1)随着重金属浓度的增加,三种乡土树种的高生长和生物量的增加都受到了显著的抑制,浓度越高抑制越明显.相较而言红鳞蒲桃长势较好.(2)随着Cu、Pb浓度的升高,植物叶片的质膜透性变强,受到的伤害增大.Cu250 mg·L^-1下樟树叶片生物膜受到伤害最大,而在Pb30 mg·L^-1下大头茶叶片质膜受到伤害最大.(3)SOD活性在Cu的胁迫下呈现随着浓度的增加,先升高后下降的规律,但大头茶的SOD活性在一直增加.(4)在Pb的胁迫下,SOD的活性随胁迫的浓度的升高一直下降,只有红鳞蒲桃在后期表现出了增长的趋势.     

氮、磷营养对雨生血球藻绿色细胞生长的影响

采用BBM培养基,以雨生血球藻(Haematococcus pluvialis CG-11)为研究材料,通过测定细胞生长速率、叶绿素和类胡萝卜素含量、生物量和虾青素含量,探讨氮、磷营养对雨生血球藻营养细胞生长的影响.结果显示:H.pluvialis CG-11生长的适宜氮源形式是NaNO₃和NH₄NO₃;适宜H.pluvialis CG-11生长的氮浓度为41.2mg·L^-1,磷浓度为5.3～53.3mg·L^-1.     

光强和氮源及其浓度对缺刻缘绿藻生长、油脂和花生四烯酸积累的影响

对缺刻缘绿藻（Parietochloris incisa（Reisigl） S.Watanabe）在不同光强和氮源及其浓度条件下的生长状况及油脂和花生四烯酸（AA）的积累规律进行了研究。结果显示,缺刻缘绿藻在3种氮源条件下均能较好地生长。在高氮浓度条件下,增大光强能显著提高缺刻缘绿藻的生物量并促进油脂和AA的积累。缺刻缘绿藻在300 μmol·m^-2·s^-1光强、8.8 mmol·L^-1NaNO₃条件下生物量达到最大（4.17 g·L^-1）。油脂含量在100 μmol·m^-2·s^-1光强、1.0 mmol·L^-1氮浓度下达到最高,分别为41.17%（NaNO₃）、42.04%（NH₄HCO₃）和39.96%（CO（NH₂）₂）。AA绝对含量在300 μmol·m^-2·s^-1光强、2.9 mmol·L^-1 NaNO₃条件下达到最高,占细胞干重的16.44%。油脂和AA产率,在300 μmol·m^-2·s^-1光强、以NaNO₃为氮源的条件下达到最大,分别为134.6 mg·L^-1·d^-1（1.0 mmol·L^-1）和35.85 mg·L^-1·d^-1（2.9 mmol·L^-1）。综合考虑成本等因素,选择NH₄HCO₃（5.9 mmol·L^-1）和CO（NH₂）₂（2.9 mmol·L^-1）为氮源、在300 μmol·m^-2·s^-1高光强下培养缺刻缘绿藻进行AA的生产为最优方案。     

龙须菜海藻场构建及其对水环境因子的影响

2010年2月～2010年5月,在汕头南澳岛海域,通过设计不同的主绳间距和苗绳间距研究了龙须菜(Gracilaria lemaneifomis)海藻场的构建模式及其对养殖附近海域环境的影响。结果表明,在不同的筏式养殖密度中,主绳间距在0.3～0.4m,苗绳间距在0.1～0.2m之间,龙须菜的生长速率较高。龙须菜海藻场构建后,养殖海域的无机氮(IN)平均值为133.40±15.18μg·L^-1,对照海域的无机氮平均值为153.81±11.97μg·L^-1,养殖海域显著低于对照海域(p<0.05);养殖海域的无机磷(IP)平均值为13.16±1.38μg·L^-1,对照海域的平均值为15.55±1.05μg·L^-1,养殖海域的显著低于对照海域的(p<0.05)。养殖海域叶绿素(Chl-a)的平均值为1.86±0.23mg·m^-3,对照海域的平均值为2.44±0.30mg·m^-3,养殖海域显著低于对照海域(p<0.05);养殖海域的透明度平均值为1.76±0.09m,对照海域的透明度为1.41±0.15m,养殖海域显著高于对照海域(p<0.05):养殖海域的溶解氧(DO)平均值为9.55±0.46mg·L^-1,对照海域的平均值为8.90±0.37mg·L^-1,养殖海域显著高于对照海域(p<0.05)。研究表明,构建龙须菜海藻场可以显著增加海水中DO浓度,抑制微藻生长繁殖,吸收水体营养盐,改善水质质量。     

巢湖春夏季节浮游植物的动态变化

2009年3月至8月,利用原位围隔实验和野外调查,研究了巢湖春夏季节浮游植物的动态变化.结果显示:围隔中浮游植物密度和生物量的变动范围分别是(2.95～102.43)×10⁵ cells·L^-1和0.0-7.39 mg·L^-1,优势种类为鱼腥藻属(Anabaena)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和圆筒锥囊藻(Dinobryon cylindricum),其最大生物量分别为0.82 mg·L^-1、0.66mg·L^-1和2.98 mg·L^-1,均出现在3月或4月.在巢湖湖水中,春季(3～5月)浮游植物平均生物量为5.43mg·L^-1,其中绿藻占47.59%、硅藻占40.81%、蓝藻占10.18%,优势种类为盘星藻属(Pediastrum)和梅尼小环藻;而夏季(6～7月)浮游植物平均生物量为7.89mg·L^-1,其中蓝藻占58.7%、绿藻占2.77%、硅藻占11.4%,优势种类为微囊藻属(Microcystis).磷和枝角类滤食对巢湖春夏季节浮游植物的生物量和群落结构有重要影响.     

不同浓度纳米二氧化钛对大型溞的繁殖及富集和自净能力的影响

为了弄清不同浓度条件下nTiO₂对大型溞(Daphnia magna)生长繁殖的影响,以6个浓度nTiO₂溶液进行大型溞21 d连续培养试验,结果表明:nTiO₂浓度<1 mg·L^-1时,其对大型溞的生长繁殖的不利影响不显著;nTiO₂浓度>1 mg·L^-1时,不利影响差异显著,且表现出随着浓度增加,存活率和繁殖受到明显抑制。第一次怀孕、产仔天数、产仔次数、一次产仔以及产仔总数都明显减小(p<0.05)。当nTiO₂浓度为5 mg·L^-1时,繁殖基本上停止,内禀增长率r_m由0.347(对照)降到0.106。nTiO₂对大型溞的21 d LC₅₀为4.16 mg·L^-1。24h富集试验结果表明:大型溞在24 h内对nTiO₂的蓄积负荷量呈现随浓度和时间的增加而增强的趋势,在低浓度(2 mg·L^-1)和高浓度(10 mg·L^-1)条件下,大型溞均在24 h时达到最大负荷量。72 h净化试验结果是:大型溞对nTiO₂的净化能力与其富集时的浓度条件有关,富集浓度低(2 mg·L^-1)的,其自身的净化能力强;富集浓度高(10 mg·L^-1)的,其自身的净化能力弱;前者的生物半减期T_1/2为63.3 h,后者的生物半减期T_1/2为181.9 h。