广东大亚湾西南部海域营养盐结构的长期变化

分析了大亚湾西南部海域1982～2002年营养盐结构的长期变化。水域中溶解无机氮(DIN)的含量呈上升趋势,磷酸盐(PO₄^3-)含量从80年代初到90年代末逐年下降,2000年后有所恢复,硅酸盐(SiO₃^2-)的含量波动较大,但平均维持在20μmol·L^-1的较高水平上。各营养盐浓度比值的长期变化表现为氮磷比上升,硅氮比下降,硅磷比稳中有升。结合营养盐浓度及其比值的变化,可以认为大亚湾西南部海域中浮游植物生长的营养盐限制因子已经由过去的氮限制转变为磷限制;各营养盐的浓度及其比值在各季度的分布表明,浮游植物的生长春季和冬季受到氮限制的可能性较大,而夏季和秋季受磷限制的可能性较大;在营养盐的平面分布上,大鹏澳内DIN高于澳外水域,而PO₄^3-自1997年后低于澳外水域。     

大亚湾大辣甲水域溶解无机碳垂直分布特征及季节动态

于2007年10月～2008年9月进行了4个季节的垂直采样监测,对大亚湾大辣甲水域溶解无机碳(DIC)的垂向分布和季节动态特征进行了研究,分析了大亚湾溶解无机碳与各环境要素(pH、水温、溶解氧和叶绿素a等)的相关性。结果表明:在春、秋和冬季,大亚湾大辣甲水域DIC含量在垂直分布上差异较小,但夏季(2008年7月)变化较为显著,DIC含量的变化范围为16.79～26.52mg·L^-1;DIC高值基本集中在中、底层水域(8～16m),尤以底层水域(13～16m)为甚;DIC含量基本呈现出春、夏季较高,秋、冬季较低的分布趋势;DIC含量与pH值和水温含量显示出了负相关关系,而与盐度呈正相关关系。     

大亚湾溶解有机碳的时空分布

于2010年12月～2011年11月分4个季度,在大亚湾海域布设9个采样点采集海水样品,用于溶解有机碳的测定,通过高温催化氧化法完成样品的分析。结果表明,大亚湾海域表层水DOC含量的变化范围为0.953～2.109 mg·L^-1,均值为1.369mg·L^-1,高于大洋的平均值,具有典型近海特征。DOC的水平分布大致呈现出靠近陆域(尤其是靠近澳头一侧)的含量较高,大辣甲西侧及西北侧水域较低的分布特征。大亚湾DOC含量呈现出夏季>秋季>春季>冬季的季节变化趋势。大亚湾DOC含量与浮游植物数量和浮游动物干重不具有明显的线性相关,表明生物作用对DOC含量分布趋势影响并不明显,大亚湾DOC含量可能还受到人类活动和水动力学等的影响。     

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%。     

大亚湾表层水中溶解无机碳的时空分布

于2010 年12 月～2011 年11 月分4 个季度,对大亚湾海域进行了采样调查,分析了大亚湾表层水体中溶解无机碳(Dissolved inorganic carbon, DIC)含量的时空分布特征,并讨论了大亚湾表层水DIC 与pH、盐度、水温和叶绿素a 等环境因子之间的关系。大亚湾海域表层水DIC 含量的变化范围为19.49～23.20 mg·L^-1,均值为21.13±1.07 mg·L^-1,较黄海及东海水域的DIC 含量低。DIC 的水平分布大致呈现出西部及西北部海域高于东部及湾口海域的趋势。大亚湾表层水DIC 含量呈现出冬季>夏季>秋季>春季的季节变化趋势,但春、夏及秋季差异不大。大亚湾海域表层水的DIC 含量除与盐度呈现了显著的正相关关系外,与pH 值、水温及叶绿素a 显示出负相关,但不显著。大亚湾海域DIC 的时空分布特征是多种因素综合作用的结果,其同时受季风、水温、盐度、水动力、生物地球化学和生物等因子的影响。     

有机磷农药草甘膦异丙胺盐对赤潮异弯藻的毒物干扰效应

以我国典型赤潮藻赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)为研究对象,设置了6个浓度梯度(0 mg·L^-1、0.001mg·L^-1、0.01 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1、1 mg·L^-1和10 mg·L^-1)的草甘膦异丙胺盐处理,研究了草甘膦异丙胺盐暴露对赤潮异弯藻的生长、叶绿素a含量和可溶性蛋白含量等指标的影响.结果表明,草甘膦异丙胺盐对赤潮异弯藻具有明显的毒性效应,10 mg·L^-1浓度处理下,赤潮异弯藻细胞大量死亡,藻细胞密度以及叶绿素a、可溶性蛋白的含量显著降低(p<0.05);当草甘膦异丙胺盐浓度在0.001～1 mg·L^-1范围内,在培养的第3 d草甘膦异丙胺盐能够显著促进赤潮异弯藻的细胞密度增加,叶绿素a含量也明显高于对照组(p<0.05),表现出毒物刺激效应;在暴露实验的中后期(第7 d、第9 d和第11 d),赤潮异弯藻的各生长指标均与对照无显著差异,可能是随着培养时间的延长,农药的降解、生物体对农药的适应、进入细胞的农药减少等原因,藻细胞生理状态逐渐恢复到正常水平.     

秦皇岛海域褐潮生消过程中营养盐特征

2009—2015年在秦皇岛海域发生的褐潮给当地海水养殖业和滨海旅游业造成巨大损失,也对海洋生态系统造成破坏性影响。营养盐是藻类生长的重要生源要素,研究其在褐潮生消过程中的变化特征,对于揭示褐潮发生的营养学机制具有重要意义。基于2014年4—6月在秦皇岛褐潮多发海域30个站位的调查数据,对褐潮发生前后营养盐特征及其与抑食金球藻的关系进行了研究。结果表明: 4、5、6月溶解态氮(DN)浓度分别为265.65、355.36和323.71 μg·L^-1,其中,溶解态有机氮(DON)浓度分别为196.98、242.88和177.69 μg·L^-1,在DN中的占比分别为74.2%、68.3%和54.9%;4、5、6月溶解态磷(DP)浓度分别为15.95、11.39和11.14 μg·L^-1,4、5月PO₄^3--P在DP中占比较大,分别为74.8%和80.9%,6月溶解态有机磷(DOP)占比升至66.2%,PO₄^3--P占比降至33.8%;4、5、6月SiO₃^2--Si浓度分别为70.95、181.13和120.68 μg·L^-1。除DON和5月无机氮(DIN)外,其他营养盐浓度的平面分布均整体呈近岸高、离岸低的趋势,高值区多出现在河口。通过R型-因子分析和营养盐结构分析发现,4月,褐潮处于发展阶段,DOP可能是抑食金球藻生长的主要控制因子;5月,褐潮处于维持阶段,水温成为主要控制因子,水温大于12 ℃即可发生褐潮;6月,褐潮开始消亡,PO₄^3--P对浮游植物群落结构具有更大的影响力。DON为诱发褐潮爆发的关键水质因子,其阈值浓度为 150 μg·L^-1,且DON/DIN值应大于1。     

邻苯二甲酸二丁酯对绿色巴夫藻的生长毒性和干扰效应

采用批次培养的方法研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对绿色巴夫藻(Pavlova viridis)的生长毒性和干扰效应。实验设置了0 mg·L^-1、2.5 mg·L^-1、3.0 mg·L^-1、3.5 mg·L^-1、4.0 mg·L^-1、5.0 mg·L^-1和7.5 mg·L^-1 共7个质量浓度梯度的DBP暴露处理组,测定了绿色巴夫藻的细胞密度、光合色素含量、叶绿素荧光特性及丙二醛(MDA)含量等指标,试图揭示DBP对绿色巴夫藻的生态毒性影响规律及机制。结果表明:DBP暴露对绿色巴夫藻的生长具有显著抑制作用,高质量浓度(5.0 mg·L^-1和7.5 mg·L^-1)DBP暴露下绿色巴夫藻细胞10 d内全部死亡;随着DBP暴露质量浓度增加,藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量均显著降低;DBP暴露使光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光能转化效率(F_v/F_m)、潜在光化学活性(F_v/F_o)、实际光能转化效率(Yield)和光合电子传递速率(ETR)等指标也显著降低;DBP暴露还能够使绿色巴夫藻的细胞MDA含量显著增加。该研究进一步证实了DBP污染物对微藻光系统和酶类生理生化过程的干扰作用。     

砷对玉米生长、抗氧化系统及离子分布的影响

采用温室砂培试验,研究了不同浓度砷（As）处理对玉米郑单958幼苗生物量积累、光合色素含量、抗氧化系统、As及矿质离子吸收、分布的影响.结果表明：低浓度（＜2 mg·L^-1）的As刺激了玉米幼苗的生长,植株株高、主根长和生物量积累均显著增加;高浓度（＞4 mg·L^-1）As严重抑制了玉米幼苗生长.2 mg·L^-1As处理下,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均达到峰值;随As处理浓度增加,叶绿素含量逐渐下降;电镜观察发现,10 mg·L^-1 As处理下,叶片叶绿体结构遭到破坏,类囊体膜溶解.根系3种抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均随As浓度增加而增大;叶片3种抗氧化酶活性在8 mg·L^-1出现峰值,且对As处理的敏感性表现为POD>CAT>SOD.MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量与As浓度呈正相关.高浓度的As明显抑制了P、K、Ca、Fe等元素的吸收.根系对As胁迫的反应比地上部更为敏感,因此根系生长发育指标更适合作为植物As毒害的指示指标.     

肇庆市某污水厂CASS工艺的调试与运行性能

对肇庆市某新建城市污水处理厂进行工艺调试,研究了其CASS系统对进水的处理效果.结果表明,调试阶段,进水COD_Cr、BOD₅、NH₄⁺-N和TP浓度分别为117.3～446.4 mg·L^-1、60.5～225.9 mg·L^-1、7.6～34.3 mg·L^-1和1.85～5.49 mg·L^-1,对应地,出水浓度分别为18.6～63.2 mg·L^-1、8.0～29.2 mg·L^-1、2.0～8.8 mg·L^-1和0.22～0.83 mg·L^-1.正常运行并优化工艺后,出水BOD₅、NH₄⁺-N和TP可达标排放.CASS池微生物数量丰富,正常运行阶段每克干污泥中,细菌、酵母菌和霉菌总数分别高达4.2×10¹⁰±1.8×10¹⁰CFU、2.5×10⁷±1.8×10⁷CFU和3.6×10⁶±2.6×10⁶CFU.     

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。     

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.     

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.     

镉胁迫下三种藓类植物的细胞伤害及光合色素含量的变化

采用水培试验研究了不同浓度Cd 胁迫下3种藓类植物的细胞伤害、光合色素含量和Cd 含量的变化,以探讨其对Cd 胁迫的反应敏感性和耐性.结果表明：低浓度Cd （1 mg·L^-1）胁迫显著损伤尖叶拟船叶藓和匍枝青藓叶细胞,3种藓的叶细胞伤害率随Cd 浓度的升高而显著增加,高浓度Cd （100 mg·L^-1）胁迫下的细胞伤害率大小为匍枝青藓>湿地匍灯藓>尖叶拟船叶藓.低浓度Cd 胁迫（1 mg·L^-1）对3种藓类植物的总叶绿素含量无显著影响,随着Cd 胁迫浓度的增加（≥ 10 mg·L^-1）,3种藓类植物总叶绿素含量显著下降,降幅顺序为匍枝青藓>湿地匍灯藓>尖叶拟船叶藓;1和10 mg·L^-1 Cd胁迫对3种藓类植物叶绿素a/b值无显著影响,100 mg·L^-1 Cd胁迫下湿地匍灯藓和匍枝青藓叶绿素a/b值显著下降;Cd胁迫对匍枝青藓类胡萝卜素含量的影响最大,1 mg·L^-1 Cd下其类胡萝卜素含量显著降低.3种藓类植物均能显著地富集Cd,其体内Cd累积量以尖叶拟船叶藓最高,湿地匍灯藓次之,匍枝青藓最少.细胞伤害率、叶绿素和类胡萝卜素含量的变化可用来指示3种藓类植物对Cd胁迫的敏感性差异.尖叶拟船叶藓对Cd胁迫的耐受性最强,湿地葡灯藓和匍枝青藓相对较弱.3种藓类植物对Cd胁迫的耐受性与其体内Cd累积量呈明显的正相关关系.     

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。     

一座南亚热带小型贫营养水库浮游植物群落结构及季节变化

库容大小是影响水体水动力学过程的一个重要变量,它能在很大程度决定生态系统的结构,特别是浮游植物的群落结构.为了解小型贫营养水库浮游植物的群落特点,于2006年4、8、12月对位珠海市的贫营养小型水库-吉大水库的浮游植物群落结构进行采样和计数分析.3次采样共检出浮游植物32种,浮游植物细胞丰度的变化范围在69～342 cells·mL^-1,生物量的变化范围在1.34～3.69 mg·L^-1,夏季浮游植物的丰度和生物量明显高于冬季.甲藻是最主要的优势种类,且相对优势度较为稳定.夏季,隐藻门的隐藻(Cryptomonas sp.)和绿藻门的鼓藻(Cosmarium spp.)大量出现,甲藻的相对优势度有所降低.冬季,隐藻数量急剧下降,但硅藻门的颗粒直链藻(Aulacoseira granulata)大量出现,与甲藻共同成为水体中的优势种.由降雨引起的营养盐浓度增加是浮游植物变化的主要影响因子,而透明度全年维持较高的水平为浮游植物的生长形成了有利条件,此外,较为稳定的水体和甲藻利用营养盐的能力使得甲藻成为浮游植物中的最主要的优势种.