龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生长、光合作用及其对扇贝排泄氮磷的吸收

研究了不同温度、光照条件下大型藻类龙须菜 (Gracilaria lemaneiformis)的生长和光合作用特性,及其对扇贝排泄氮、磷的吸收作用。结果表明温度与龙须菜的生长和光合作用显著相关,在本实验条件下,15～25℃都适宜龙须菜生长,其中20℃龙须菜具有较高的生长率(SGR),为2.8%/d;光合作用速率随温度升高和光照的增加而升高,30℃和120 μmol/(m^２•s)时最高,最大光合作用速率（Pmax）为5.0 mg O₂/(g dw•h)。龙须菜对扇贝排泄氮、磷有较强的吸收作用,其吸收率和去除效率与放养密度和养殖时间有关。对NH4-N和PO4-P的最大去除效率分别为83.7%和70.4%,最大吸收率分别为9.9 μmol/(g ww•h)和4.3 μmol/(g ww•h)。实验证明龙须菜生长温度范围和光照范围适合中国北方海区养殖,并且能有效吸收和去除扇贝排泄氮、磷,可以作为生物滤器与贝类及其他养殖动物进行综合养殖。     

营养盐因子对细基江蓠繁枝变种氮、磷吸收速率的影响

在实验室条件下,研究了营养盐因子对细基江蓠繁枝变种的氮、磷吸收速率的影响。分别进行了营养盐浓度与温度双因子试验,氮磷比与荧 浓度双因子试验肽不同化合态氮比例单因子试验。（1）氮、磷的吸收速率随营养盐浓度的升高而增大,氮的吸收速率在21℃,总氮浓度为100μmol/L时最大,达2.58μmol/(g.h);磷的吸收速率在31℃,总磷为6．3μmol/L时最大,达0.17μmol/(g.h),温度与营养盐浓度有显著的交互作用效应。（2）当氮浓度一定时,环境氮磷比对氮的吸收率无显著影响,但对磷的吸收速率有显著影响,藻中收的氮磷比随环境氮磷比的不同而变化,（3）对3种不同化合态氮的吸收速率与培养液中各种氮占总无机氮的比例呈正相关,当三比例相同时,对NH4^ -N、NO3^--N格NO2^-析吸收分别占总吸收氮的40．7％、28．5％和30．8％。     

海带养殖在桑沟湾多营养层次综合养殖系统中的生态功能

采用现场和实验生态学方法研究了大型经济海藻——海带(Saccharina japonica)的生长、光合作用和氮营养盐的吸收特性。实验结果表明:在1个生长周期内(约200d),海带的湿重与养殖天数呈明显的幂函数(W=1.3886 t~(1.362),R~2=0.9611),海带湿重是长度的幂函数(W=0.0071 L~(2.0882),R~2=0.9392);海带的光合作用放氧速率(O_2mg/h)与湿重(g)具有明显的线性相关(R~2范围为0.950—0.981),直线斜率(反应单位时间单位重量光合作用放氧速率)的变化范围为0.096—0.195(平均0.191),养殖初期单位鲜重的光合放氧能力较弱,后期趋于稳定;不同部位海带藻片对TIN的吸收速率不同,中带部上部(60—110cm)和基部(20—50cm)的吸收速率大于中带部下部(150—200cm)和边缘部,氮饥饿后最初0.5—1h对TIN的吸收速率最高(0.6μmol/g WW),培养24h可去除介质中TIN(初始浓度24.2μmol/L,密度4g/L)的64.2%—97.1%,10℃条件下藻片对营养盐的吸收率和去除率均大于4℃。海带藻片对NO_3-N的吸收速率大于对NH_4-N的吸收速率,24h后对NO_3-N的收速率趋于稳定。结果显示,海带具有较高的生长速度、光合作用产氧和营养盐吸收能力。海带养殖后期,每天可以增加氧气28.8g/m2(光周期按14h计算),收获时海带的平均碳氮含量分别为33.1%和1.8%,以桑沟湾海带养殖产量8.45万t计算,每年可移除2.8万t碳和1538t氮,海带在多营养层次综合养殖系统中具有较高的生态功能。     

气候变化对海藻龙须菜生长与光合作用耐热特性的影响

为探讨大气CO2升高和温室效应对龙须菜生长及生理生化特性的影响,在4种条件下培养龙须菜:1)对照组(390μL/L CO2+20℃),2)CO2升高组(700μL/L CO2+20℃),3)温度升高组(390μL/L CO2+24℃),4)温室效应组(700μL/L CO2+24℃),测定藻体生长和生化组分以及高温胁迫下的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和光能利用效率(α)、光合速率(Pn)和呼吸速率(Rd)。结果表明,CO2升高、温度升高以及温室效应均促进龙须菜的生长,温室效应下的促进作用更明显。温室效应使龙须菜具较高的Pn和Rd以及较低的可溶性蛋白(SP)和可溶性碳水化合物(SC)含量。高浓度CO2对叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素(Car)含量没有显著影响,而高温使其上升;藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)含量不受CO2浓度和温度的影响。龙须菜Fv/Fm、α、Pn和Rd值,在32℃处理3 h后略有上升,在36℃处理3 h后下降,而在40℃处理20 min后降到极低水平。正常温度(20℃)生长的龙须菜最高耐受温度在32—36℃之间,而较高温(24℃)生长的龙须菜在36—40℃之间;生长温度对光合作用和呼吸作用耐热性能的影响比CO2浓度的影响更大;而温室效应生长条件下的龙须菜光合作用表现出更突出的耐热性能。     

温度对海带幼孢子体生长和光合作用的影响

根据欧盟项目的总体研究计划 ,在室内和围隔实验中研究了海带幼孢子体在不同温度条件下的生长情况和光合作用曲线 ,得出幼孢子体在 15°C下生长情况最好 ,而且其长度和重量的日增加量均和温度有线性相关关系。 Pm 值在 15℃时为 5 79mol O2 / (g DW· h) ,围隔实验中为 6 4 2 (mol O2 / (g DW· h)。由于围隔实验海区的光照强于室内 ,使得围隔中海带的光合作用曲线其光饱和点高于室内实验海带的光饱和点。海带光饱和参数 (Ik)与温度有线性相关关系 (R2 =0 .736 7,p<0 .0 5 )。5℃时 ,Ik 值平均为 96μE/ (m2 · s) ,10℃时为 71μE/ (m2 · s) ,15℃时为 31μE/ (m2 · s)。呼吸速率 R值在 5℃时最低 ,为 5 4μmol O2 / (g DW·h) ,10℃、15℃和围隔中均高于 5℃时的呼吸速率 ,并且在 10℃达到最高。本次实验研究得出的生长和光合作用参数将有助于合理确定桑沟湾中海带的养殖容量。     

大气CO_2浓度升高对不同氮生长条件下的两种大型海藻光合作用的影响

以龙须菜和蛎菜两种大型海藻为试验材料,在室外自然条件下培养,设置常规CO2浓度(390μL·L-1)和高CO2浓度(800μL·L-1)空气两种通气条件、以及10和150μmol·L-1两种氮营养盐供应水平,以探讨大气CO2浓度升高对不同氮营养盐生长条件下海藻生长与光合特性的影响。结果表明:不管是高氮还是低氮的培养条件,大气CO2浓度升高都能促进这两种海藻的生长;在龙须菜中,这种生长促进作用在低氮培养条件下更高,而在蛎菜中这种生长促进作用在高氮培养条件下较高;短期海水中高CO2浓度能促进蛎菜和龙须菜的光合作用;长期高CO2浓度生长环境依然能维持龙须菜高的光合作用,但抑制蛎菜的光合作用。另外,不管培养液中CO2供应条件如何,氮加富均促进了龙须菜和蛎菜这两种海藻的光全和呼吸作用。     

栉孔扇贝生理生态学特征的实验研究

基于近年发展起来的生物沉积法,在烟台四十里湾养殖海区采用室内大型流水系统对栉孔扇贝的滤水率、吸收率和生态效率等生理生态学参数进行了测定,并探讨了它们与养殖密度与食物可获得性的关系．栉孔扇贝滤水率(平均3．65L·ind^-1·h^-1)与扇贝放养密度和饵料浓度无显著关系,而栉孔扇贝摄食率随放养密度的升高而降低,与POM呈正相关．扇贝对食物的吸收效率较高(平均75．9％),这与低饵料浓度行关．扇贝氨基酸泄漏所损失的能量高于排氨的能量损失．扇贝的生长余力(SFG)、总生长效率(尺：)和净生长效率(尺z)均与饵料浓度呈正相关．扇贝对氮的总生态效率(平均9．9％)高于对碳(平均5．9％)和磷(平均4．1％)．在氟的预算中,如果仅考虑NH4^ —N的排泄,而忽视其它形态氟的排泄,将会产生较大偏差(平均约20％)．贝壳不管在能量预算还是在元素预算中部不应该被忽视．在沿岸养殖海域,栉孔扇贝通过大量的滤水摄食、生长、排泄、生物沉积等对生态系统的能量流动和物质循环产生影响．     

四十里湾栉孔扇贝清滤率、摄食率和吸收效率的现场研究

运用生物沉积法在四十里湾不同海区对栉孔扇贝的生理生态学特征进行了研究。 1龄栉孔扇贝 (4 1 .1± 4.1 mm,软体干重 0 .48± 0 .1 0 g/ ind)清滤率变化范围为 0 .72～ 2 .5 4(平均 1 .2 7) L/ (ind· h)或 1 .65～ 5 .97(平均 2 .61 ) L/ (g· h)。清滤率受 TPM的变化影响不大 ,而摄食率却随 TPM的升高而升高。 2龄扇贝 (软体干重 1 .91± 0 .3 2 g/ ind)清滤率为2 .0 9～ 3 .99(平均 3 .1 0 ) L/ (ind· h)。栉孔扇贝吸收速率与 POM呈正相关关系 ,而与饵料质量 (POM/ TPM)无明显的相关性。1龄扇贝和 2龄扇贝吸收效率没有显著差别 ;扇贝对 POM的吸收效率与 TPM (或 POM)关系不大 ,却与饵料质量呈明显的正相关关系 ;扇贝对 POC、PON和 PP的吸收效率平均分别为 68.9%、64.0 %和 63 .6%。在沿岸养殖海域 ,栉孔扇贝通过大量的滤水摄食以及较高的吸收效率对生态系统的能量流动和物质循环产生影响。     

温度、光照和pH值对锥状斯氏藻和塔玛亚历山大藻光合作用的影响及光暗周期对其生长速率和生物量的影响

用测定净光合放氧速率的方法研究了温度、光照和pH对锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)光合作用的影响.在不同光暗周期(L∶D)条件下培养锥状斯氏藻和塔玛亚历山大藻,研究了光暗周期对生长繁殖速率和生物量的影响.2种藻对温度的变化敏感,适宜的温度范围是17～25℃,最适温度20～22℃,低于10℃和高于30℃不能生长;锥状斯氏藻的光饱和点是400 μmol·m-2·s-1,塔玛亚历山大藻的光饱和点是650 μmol·m-2·s-1, 都属于喜高光强的微藻;2种藻对pH值的变化极其敏感,适宜的pH值范围很小,为7.0～9.0, 最适pH值7.5～8.0, 与其生活的海洋环境一致,pH值高于9.5时, 不能进行有效的光合作用,pH值10.0可致全部细胞死亡;在一定范围内,2种藻的生长速率(μ)和生物量随着光照时间的延长呈比例增加.     

氮磷水平对龙须菜生长和光合特性的影响

研究不同营养盐条件对龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生理效应, 对深入了解龙须菜与近海环境的相互作用具有重要意义。在低氮低磷(LNLP)、低氮高磷(LNHP)、高氮低磷(HNLP)和高氮高磷(HNHP) 4种营养盐条件下培养龙须菜15 d, 以探讨不同氮、磷水平对龙须菜生长和光合特性的影响。结果表明: 1) LNHP、HNLP和HNHP处理促进了龙须菜的生长, 其中HNHP处理下龙须菜具有最大的相对生长速率和生物量; 2) LNHP、HNLP和HNHP处理提高了龙须菜的光合无机碳利用能力, 其中HNHP处理下龙须菜具有最大的无机碳饱和光合速率和表观半饱和常数, 比LNLP处理分别提高了118%倍和48.71%; 3) LNHP、HNLP和HNHP处理显著影响龙须菜的光化学效率, 与LNLP处理相比, LNHP处理提高了龙须菜的光化学效率, 而HNLP和HNHP处理降低了龙须菜的光化学效率。研究结果表明, HNHP处理条件下, 龙须菜的生长和光合无机碳利用能力最高, 光化学效率最低。     

Spatial and seasonal variation in nutrient excretion by benthic invertebrates in a eutrophic reservoir

1. Nitrogen (N) and phosphorus (P) fluxes via excretion by benthic invertebrates were quantified in a eutrophic reservoir (Acton Lake, Ohio, U.S.A.). We quantified variation in nutrient fluxes seasonally (June until November 1997), spatially (three sites) and among taxa (chironomids, tubificid oligochaetes and Chaoborus). 2. The three taxa differed in spatial distribution and contribution to nutrient fluxes. Tubificids were the most abundant taxon at two oxic sites (1.5 and 4 m depth), and were exceedingly rare at an anoxic, hypolimnetic site (8 m). Chironomids were abundant only at the shallowest oxic site. Chaoborus was the only abundant taxon at the anoxic site. Total benthic invertebrate biomass was greatest at the shallowest site and lowest at the anoxic, hypolimnetic site. 3. Mass‐specific excretion rate [μmol NH₄–N or soluble reactive P (SRP) excreted mg dry mass^–1 h^–1] varied among experiments and was influenced by temperature. Differences among taxa were not significant. Thus, nutrient flux through benthic invertebrates was affected more by total invertebrate biomass and temperature than by species composition. 4. Fluxes of N and P via benthic invertebrate excretion (μmol NH₄–N or SRP m^–2 day^–1) were greatest at the oxic sites, where fluxes were dominated by the excretion of tubificids and chironomids. The N and P fluxes at the anoxic site were much lower, and were dominated by excretion by Chaoborus. The ratio of N and P excreted by the benthic invertebrate assemblage varied seasonally and was lowest at the anoxic site. 5. Comparison with other measured inputs shows that excretion by benthic invertebrates could be an important source of nutrients, especially of P. However, the relative importance of nutrient excretion by the benthos varies greatly spatially and temporally.     

Nutrient transport in mycorrhizas: structure,physiology and consequences for efficiency of the symbiosis

Nutrient transport in mycorrhizas occurs across specialized interfaces which are the result of corrdinated development of the organisms. The structural modifications give rise to large areas of either inter- or intra-cellular interface in which wall synthesis is frequently modified and in which altered distribution of membrane bound ATPases is important, particularly with respect to mechanisms that may be involved in bidirectional transfer of nutrients. Except in orchid mycorrhizas, net movement of organic carbon from plant to fungus occurs, complemented by mineral nutrient movement in the opposite direction. The general consensus is that sustained transfer at rates that will maintain the growth and development of the organisms requires increases in the rates at which nutrients are lost from the organisms; possible mechanisms for this are discussed. The transfer processes are essential in determining both plant and fungal productivity and an approach to calculating the efficiency of the symbiosis in terms of the expenditure of carbon (or of phosphorus) is discussed.     

Supply and demand: Cellular nutrient uptake and exchange in cancer

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缺苞箭竹密度对养分元素贮量、积累与分配动态的影响

研究了缺苞箭竹(Fargesiadenudate)-紫果云杉(Piceapurpurea)原始林下不同密度缺苞箭竹群落的养分元素贮量与分配动态以及养分元素在一个生长季节内的积累量。结果表明:地上、地下部分的N、P、K、Ca、Mg贮量均随着箭竹密度的增加而增大,养分元素贮量排序为:K>N>Ca>P>Mg。密度较大的箭竹群落(D1和D2)中,地上部分的N、P和K贮量大于地下部分,而密度较小的箭竹群落(D3)中P和K贮存于地下部分的比例较大,3个群落中的地下部分Ca和Mg贮量均大于地上部分,且地下部分的养分元素贮量的比例随着箭竹密度的增加而减少。养分元素的总积累量排序为:K>N>Ca>P>Mg,且地上部分和群落的总积累量随着箭竹密度的增加而增加,总积累率以D1群落最大,3个群落的养分元素积累率大小顺序为:Mg>Ca>P>N>K。地下部分(根系和鞭)养分元素贮量比例随着箭竹密度的增加而下降,而地上部分(叶、枝和竹杆)养分元素贮量比例随着箭竹密度增加而上升。密度对缺苞箭竹养分贮量、积累和分配动态有深刻影响。     

蕨类植物碳氮磷化学计量特征及其与土壤养分的关系

为探讨蕨类植物碳氮磷化学计量特征与土壤养分的关系,对福建省亚热带森林林下芒萁和乌毛蕨地上部分和地下部分的碳、氮、磷(C、N、P)含量和0~10 cm和10~20 cm两个土层的养分含量进行了测定。结果表明,无论是芒萁还是乌毛蕨,地上部分的N、P含量均高于地下部分,而C含量则无显著差异,导致地上部分的C∶N和C∶P均低于地下部分。与乌毛蕨相比,芒萁地上部分的N、P含量更低,地上和地下部分的C含量、C∶N和C∶P以及N、P含量的变异系数和表型可塑性指数则更高,表明芒萁采取了较高的养分利用效率和"表现最大化"的策略,而乌毛蕨则选择了较低的养分利用效率和"表现维持"的方式。两种蕨类植物地上和地下部分的N含量与土壤N含量(0~20 cm)均无显著相关。芒萁两个部位的P含量则均与土壤P含量(0~10 cm和10~20 cm)呈显著正相关,乌毛蕨P含量总体上与土壤P含量的相关性不显著(除地下部分的P含量与10~20 cm土层的P含量呈弱的正相关外)。这表明芒萁具有作为亚热带森林土壤P库指示植物的潜力。     

神农架常绿落叶阔叶混交林凋落物养分特征

凋落物是联结陆地生态系统植物与土壤养分的重要媒介,了解凋落物养分特征有助于理解陆地生态系统物质循环的机理。该研究于2015年收集了神农架地区常绿落叶阔叶混交林的新鲜凋落物及现存凋落物,测定其不同器官中大量元素(C、N、P、K、Ca、Mg)的含量,据此分析其养分含量、养分归还量、养分储量及化学计量比的特征。结果发现:该常绿落叶阔叶混交林新鲜凋落物的C、K养分含量显著高于现存凋落物,N、P、Ca、Mg养分含量显著低于现存凋落物;其凋落物大量元素的养分归还量及养分储量大小顺序均为C Ca N Mg K P,分别为1569.84、52.44、34.82、6.24、5.24、1.30 kg hm~(-2) a~(-1)及1835.29、87.87、51.17、12.12、3.90、1.95 kg hm~(-2) a~(-1);其新鲜凋落物及现存凋落物的C∶N∶P分别为1307.33∶27.73∶1及976.48∶26.77∶1,新鲜凋落物的C∶N、C∶P显著高于现存凋落物,N∶P无显著区别。研究表明,新鲜凋落物与现存凋落物养分含量之间的差异与不同元素在分解过程中的可淋溶性及生物固持等因素有关。该地区常绿落叶阔叶混交林凋落物养分归还量及养分储量相对于亚热带阔叶林平均水平较低;且显著低于喀斯特地区同类型森林,主要与其凋落物产量、降水量及植被类型有关。该森林生态系统新鲜凋落叶与中国及全球范围内阔叶树种凋落叶相比C∶N较低,C∶P、N∶P较高,这可能是由于该地区N沉降及P限制现象较为严重所致。     

不同施肥模式下潮棕壤稻田的速效养分状况和水稻的养分分配

研究了不同施肥模式下下辽河平原潮棕壤稻田土壤速效养分的供应能力及水稻的养分分配.结果表明:各处理0～20 cm速效养分供应能力均高于20～40 cm,其变异也大于20～40 cm(速效氮除外);有机、无机肥相结合有利于提高土壤速效养分的供应能力;水稻氮和磷的分配主要集中在籽实中,钾的分配则主要集中在秸秆中.采用秸秆还田措施有利于缓解钾肥资源的不足,保持钾素的循环再利用,维持土壤钾库,减少钾肥投入,降低农业生产成本,减轻环境污染.     

不同年龄毛竹林养分分布及生物循环特征

毛竹林是我国重要的森林资源类型,由于片面追求经济效益,许多竹阔混交林被改造为纯林,造成其土壤质量和立地生产力不同程度退化。因此研究毛竹林生产力和营养元素循环特征,对保持毛竹林持续生产力具有重要意义。以湖南桃江县桃花江林场毛竹林作为研究对象,将同一年龄毛竹的株数占据60%以上林地的标准划分各年龄段毛竹林,并研究不同年龄(1年,3年和5年)毛竹林生态系统营养元素含量、积累和分布格局以及生物循环特征。结果表明:竹林层营养元素平均含量均以N和K含量最高,Ca和P较低,各营养元素在毛竹不同器官的含量存在差异且随竹龄变化而变化;因毛竹林年龄不同,死地被物各层次的营养元素含量不同,并且同一年龄毛竹林亦随层次不同而异;土壤层N、P、K元素随着土层深度的增加而递减,Ca则随土层深度增加而增加。竹林层营养元素总积累量为338.31—1104.72 kg/hm~2,死地被物层为37.69—46.94 kg/hm~2,土壤层为56952.67—63783.22 kg/hm~2。不同年龄毛竹林生态系统营养元素年吸收量为237.41—338.3 kg/hm~2,归还量为20.84—86.47 kg/hm~2,存留量为216.57—267.05 kg/hm~2,利用系数为0.27—1.00,循环系数为0.09—0.25,周转时间在6.17—40.33年之间。