盐碱池塘浮游植物初级生产力日变化的研究

用黑白瓶测氧法对盐碱池塘浮游植物初级生产力的日变化进行了研究．结果表明,盐碱池塘浮游植物初级生产力存在着明显的日变化,其分布规律与光照、温度、浮游植物现存量等环境因子的变化是相关的．用黑白瓶法连续曝光24h测定初级生产力结果大大偏低于每次曝光2h的全天累积结果．对养鱼池而言,在10：00—14：00时曝光4h再推算全天的初级生产力较为适当．     

盐碱池塘浮游植物初级生产力的研究

根据黑白瓶测氧法测定 ,山东省高青县赵店渔场盐碱池塘鱼类生长期内 (4— 9月 )浮游植物初级生产力为9 42± 4 2 1gO2 (m2 ·d) ,日P/B系数平均 0 2 4± 0 18,浮游植物对太阳有效辐射的利用率平均 1 5 3%。无鱼对照池浮游植物初级生产力显著低于养鱼池。回归分析表明 ,浮游植物现存量、透明度、水温、盐度是决定盐碱池塘浮游植物初级生产力的主要生态因子。营养盐中磷比氮的限制作用大。文中探讨了养鱼池初级生产力在能量转化中的生态学效率。     

滩涂池塘生态系统的光合能量利用及其影响因子

研究了江苏沿海滩涂不同养殖模式下初级生产力特征、能量利用率及其影响因子.结果表明,滩涂养殖水体浮游植物的初级生产力存在垂直分布、日变化和季节的动态变化,这种变化与太阳辐射强度有直接的关系.滩涂养殖水体净初级生产量平均值为(7.58±2.52) gO2/(m2 · d),只占毛产量的55.41%,太阳能转化为鲢、鳙鱼产量的生态效率为0.020%～0.029%,这些指标低于我国高产养殖塘,鱼塘生态系统结构有待进一步优化.浮游植物生物量、透明度、N/P值、Mg2+浓度等因素显著影响水体初级生产力的大小,多元逐步回归表明浮游植物叶绿素含量和到达水体表面的太阳辐射强度是初级生产力的最主要因子,其回归方程为:Pg =0.0785Cha+0.0577 Iλ0+1.346;n=22, FCha>F Iλ0>F0.1,而盐度、Na+、Cl-浓度影响不显著.     

淀山湖基于初级生产力的鲢鳙富营养化控制

于2008年10月—2009年9月,采用黑白瓶测溶氧法对淀山湖湖南区和围隔区初级生产力进行逐月测定,依据测定的湖南区初级生产力估算鲢、鳙渔产潜力及合理放养量,讨论温度、透明度、营养盐、叶绿素a等理化因子与初级生产力的相关性,分析鲢、鳙放养对淀山湖水体营养物质的定量去除效果。结果表明:1)湖南区平均水柱日毛产量(PG)为4.02gO2.m-2,8月最高、1月最低,净产量(PN)为1.99gO2.m-2,年PN/PG=52%;2)0～0.5m水层对水柱初级生产力贡献最大,湖南区占32.3%、围隔区占32.2%;3)初级生产力与透明度、水温呈明显正相关,与其他理化因子相关性不明显;4)淀山湖浮游植物年生产量为28.18×104t,按鲢鳙3:1比例放养,鲢渔产潜力为1621.58t,鳙为1216.18t,鲢合理放养量为16.94t.km-2,鳙合理放养量为6.35t.km-2;5)以淀山湖每年渔产2837.76t计算,可以固定氮、磷分别为85.50t、7.63t,由此可使淀山湖水体中氮、磷含量分别降低0.67和0.06mg.L-1。     

流式细胞仪在微型浮游植物生态学中的应用

微型浮游植物是水域生态系统中的初级生产者 ,是海洋生态系统存在的基础。习惯上浮游植物根据其粒径大小有分为小型浮游植物 (ｍｉｃｒｏ - ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ ,>2 0ｕｍ) ,微型浮游植物 (ｎａｎｏ - ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋ ｔｏｎ ,<2 0ｕｍ ,>2ｕｍ )和超微型浮游植物( ｐｉｃｏ - ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ ,<2ｕｍ )三类[13 ] 。本文将后两类统称为微型浮游植物。在早期的多数研究中 ,检测技术和方法落后 :譬如测定水域中的生物量和叶绿素ａ含量常用的拖网方法 ,几乎丢失了所有的微型浮游植物 ;即使是实验室内常用 0 .45ｕｍ…     

三峡水库浮游植物初级生产力的季节变化与空间分布

研究在三峡库区选取秭归、巫山、云阳、忠县、木洞5 个断面, 自2012 年8 月至2013 年4 月采用黑白瓶法进行为期一周年季节性的原位初级生产力测定, 探讨初级生产力的季节变化、水平分布、垂直分布等动态特征。结果表明: 初级生产力平均值(以溶氧计)的四季变化规律为: 夏季5.613 mgO2/(Ld)春季3.630 mgO2/(Ld)冬季0.906 mgO2/(Ld)秋季0.552 mgO2/(Ld), 与浮游植物叶绿素a 含量的季节变化一致;在初级生产力的空间分布上, 5 个断面中库首最高(秭归)、库中次之(巫山、云阳、忠县)、库尾最低(木洞);且全年所有断面干流初级生产力均显著低于支流初级生产力;在垂直分布上, 初级生产力的最大值主要出现在水下0-1 m 间, 在水下1-5 m 随着水深增加呈现递减趋势, 光能可得性可能是限制浮游植物初级生产力的重要因子。相关性分析表明, 毛初级生产力与叶绿素a、溶解氧、pH 呈显著正相关。       

底泥再悬浮对东湖水体初级生产力的影响

为研究底泥再悬浮对东湖初级生产力的影响, 通过模拟东湖通道施工导致的底泥再悬浮过程, 用原位黑白瓶法测量了水体初级生产力, 同步测定受试水体的光强、营养盐以及藻类叶绿素荧光活性, 结果表明, 随着再悬浮底泥含量的增加, 水体出现明显的光衰减现象, 光强显著降低(P0.05); 总氮总磷浓度升高; 藻类最大光化学效率(Fv/Fm)上升; 水体呼吸作用显著增强(P0.05), 总初级生产力与净初级生产力先增大后减小。与不含再悬浮底泥的对照组相比, 水体再悬浮底泥含量50100 g/L处理组具有较高的初级生产力; 相对其他处理组, 再悬浮底泥含量200 g/L处理组的初级生产力显著降低(P0.05), 且其净初级生产力为负值。研究结果表明, 在一定范围内的底泥再悬浮通过增加水体营养盐含量的方式提高水体初级生产力, 较大含量的再悬浮底泥则通过影响水体光强降低初级生产力, 该结果确认了东湖通道施工引起的底泥再悬浮对水域生态系统的影响, 值得引起关注和重视。     

全球CO2 水平升高对浮游植物生理和生态影响的研究进展

工业革命以来由于化石燃料的大量燃烧,大气CO₂水平不断增加,预计在21世纪末将增至现有水平的两倍,达到750 μL/L。作为全球初级生产力的重要贡献者,浮游植物应对CO₂水平升高的生理生态响应必然会对水生生态系统和碳、氮等元素的生物地球化学循环产生重要影响。全球CO₂水平的升高将显著改变水体的碳化学环境,淡水生态系统(湖泊和河流)由于容量小变化比海洋更为显著。水体碳化学环境的改变首先会影响浮游植物个体,在高CO₂水平下,浮游植物的细胞会有变小的趋势,并且细胞的光合作用强度也会有不同程度的增加,其中细胞较小或者不具有碳浓缩机制(CCM)的浮游植物增加较多,此外浮游植物细胞的化学元素计量值也将显著改变。随后浮游植物个体水平上的变化会进一步影响水生生态系统,例如水体初级生产力水平的提高,浮游植物、浮游动物群落结构组成以及水体微食物网结构的变化等。此外浮游植物对CO₂水平升高的生理生态响应程度还与水体的营养水平有关。总结了大气CO₂水平升高对浮游植物生理生态影响的研究方法,展望了未来可能的研究方向。     

刺参养殖池塘初级生产力及其粒级结构周年变化

研究了刺参(Apostichopus japonicus Selenka)养殖池塘浮游植物初级生产力及粒级结构的周年变化规律,旨在明确刺参养殖池塘的基础生态学特征,为刺参养殖生产和管理提供科学支持。结果表明:刺参养殖池塘初级生产力年平均值为(5.16±3.04)gO2m-2d-1,全年呈现明显的季节变化,初级生产量分别在初春、夏季和初冬形成高峰。初级生产力群落净产量占毛产量的50.2%。P/R值与日P/B系数的年平均值分别为2.20±1.25和0.39±0.35。按初级生产力水平和P/R值划分的水体营养类型,调查刺参养殖池塘属富营养型水体;初级生产量随深度的增加而递减,最高生产层约在透明度的0.5倍处,且0.5倍透明度(约50 cm)以上水层初级生产量占水柱总产量的56.3%;不同粒级浮游植物生产量占总生产量的百分比具有明显的季节变化。除夏季外,以小型浮游植物(micro-,20—200μm)对初级生产力的贡献最大(43.5%),夏季为微型浮游植物(nano-,2—20μm)对初级生产力贡献最大(35.3%)。以年平均值计算,不同粒级浮游植物初级生产量占总生产量百分比的大小顺序为:小型(40.1%)微型(28.2%)中大型(16.1%)超微型(15.7%)。回归分析表明:试验池塘初级生产力水平与水温、营养盐中的氨氮和亚硝酸氮均呈显著的相关关系(P0.05)。结果提示,刺参养殖池塘初级生产力的季节变化显著,垂直分布并不均匀,小型浮游植物是其生态系统中的主要生产者。     

南亚热带贫营养水库春季浮游植物群落结构与动态

2005年1~6月,通过每两周一次的高频率采样,对南亚热带贫营养水库——梅溪水库的水文、营养盐和浮游植物进行了调查,并计算水体浮游植物生物量。主要结果如下:梅溪水库浮游植物具有物种少,生物量低,以飞燕角甲藻(Ceratium hirundinella)和多甲藻(Peridinium sp.)为优势藻的特征。12次采样24个样品共检测到浮游植物42种。浮游植物在早春(1~3月)和晚春(4~6月)有显著的差别,其中每次采样浮游植物早春平均13种,晚春平均21种。浮游植物总的细胞丰度为31~273 cells·ml^-1,总生物量为0.176~2.024 mg·L^-1之间。晚春浮游植物平均生物量明显高于早春。低营养盐和弱酸性水体有利于能够垂直迁移获得营养的鞭毛藻类和其它藻类之间竞争,而使其成为整个春季优势类群。在晚春,随着水温显著增加,浮游植物丰度和生物量也明显增加,但是降雨的增加降低了水体的透明度,大大减缓了由水温上升导致生物量增长的趋势。水温是梅溪水库浮游植物变化的主要限制因子,但是降雨有明显的干扰作用。     

沙质草地生长季生态系统碳净交换量特征及土壤呼吸贡献率

以科尔沁沙质草地为研究对象,利用开路涡度相关系统和LI-8150土壤呼吸自动观测系统,分析了生长季生态系统二氧化碳(CO_2)净交换量(NEE)的变化特征,土壤呼吸(R_s)对生态系统呼吸(R_(eco))的贡献率,以及生态系统总初级生产力(GPP)的大小。结果表明:生长季NEE存在明显的月均日变化特征,总体呈单峰型,其中7月的日变化最为明显,NEE月均日最大吸收速率(-5.62μmol·m~(-2)·s~(-1))和最大释放速率(3.14μmol·m~(-2)·s~(-1))均出现在7月份;生长季内生态系统总体表现为碳汇,固碳量为25.85 g C·m~(-2);R_s对R_(eco)的贡献率为78.39%,R_(eco)对GPP的贡献率为90.62%,生长季内GPP总累积量为275.51g C·m~(-2)。     

微型生态系统中正磷酸盐的周转时间的估算

在考查罗非鱼或鲢、鳙下行影响的微型生态系统实验后期,以水柱正磷酸盐(PO4-P)完全被浮游植物摄取所需要的时间为指标,估算了系统中PO4-P的周转时间,其中浮游植物的PO4-P摄取率是采用挂瓶法来测定和估算的。结果表明,两组实验中大多数有鱼系统的浮游植物PO4-P摄取率都显着地比无鱼系统高,而PO4-P周转时间的估算值均最着地小于无鱼系统。经相关分析测定,两组实验中浮游植物的PO4-P摄取率皆显着地正相关于浮游植物密度和初级生产力,同水柱PO4-P浓度之间的负相关关系则不显着。根据估算结果看来,罗非鱼对系统中磷循环速率的影响比鲢、鳙大得多,而鳙的影响又明显地大于鲢。这些鱼类使微型生态系统中PO4-P的周转时间缩短,可能主要是它们加速了系统中PO4-P再生的结果。       

西南地区草地群落灌木植物盖度对生态系统碳库的影响

中国西南地区草地主要为暖性及热性草丛、灌草丛,约占全国草地面积的1/10,分析灌木植物盖度与草地碳库及其构成的关系对于准确评估尚处于次生演替阶段的南方草地碳储量具有重要意义。该研究基于野外实地调查,将西南地区不同地貌类型的41个代表性草地样地依据灌木植物盖度划分为3种类型:无灌木植物草地群落(灌木植物盖度为0)、低灌木植物盖度草地群落(灌木植物盖度0–10%)和高灌木植物盖度草地群落(灌木植物盖度10%–30%),测定了群落地上、地下生物量和凋落物生物量以及植物和土壤碳含量,计算碳密度。结果表明:随着草地群落灌木植物盖度增大,生态系统植被碳密度从0.304 kg·m~(–2)增加到1.574 kg·m~(–2),其中根系和凋落物碳库也呈增长趋势;土壤碳密度从7.215 kg·m~(–2)增加到9.735 kg·m~(–2),生态系统碳密度从7.519 kg·m~(–2)增加到11.309 kg·m~(–2)。草地碳库构成中,低灌木植物盖度草地群落的土壤碳库占生态系统碳库比例最小。草地群落灌木植物盖度增加改变了草地生态系统碳库构成并导致生态系统碳库增加,建议在估算草地生态系统碳库时,需要统筹考虑并兼顾南方地区草地群落灌木植物盖度变化。     

白洋淀附着藻类的初级生产力及其与水质的关系

附着藻类是湖泊中主要的生产者,尤其是草型湖泊。但与浮游藻类相比,针对附着藻类初级生产的研究还相对较少。采用原位调查与实验模拟相结合的方法测定2014—2015年间白洋淀附植藻类和附泥藻类的现存量和初级生产力,并对附着藻类初级生产与白洋淀水体理化参数的关系进行分析。结果表明,不同采样季节的附植藻类和附泥藻类的叶绿素a分别为34.83—245.22μg/cm~2和26.08—297.40μg/cm~2,无灰干重分别为0.46—5.21g/m~2和0.61—5.81g/m~2。两种附着藻类的生物量都在8月最高,4月和11月最低。空间分布上,南刘庄、府河入口的附着藻类生物量显著高于采蒲台和枣林庄。白洋淀附植藻类和附泥藻类的年均总初级生产分别为494.20mg C m~(-2)d~(-1)和474.45mg C m~(-2)d~(-1),呼吸速率为522.63mg C m~(-2)d~(-1)和508.98mg C m~(-2)d~(-1),净初级生产为-28.44mg C m~(-2)d~(-1)和-34.52mg C m~(-2)d~(-1)。白洋淀附着藻类初级生产力具有明显的时空分布规律,8月最高,6月次之,4月和11月最低,空间分布呈自西向东递减的趋势,在府河入淀口和南刘庄处最高,枣林庄和采蒲台最低。水质较好的区域的净初级生产力为正值,表明这些区域附着藻类以自养型群落为主,水质较差区域的净初级生产力为负值,则该区域以异养型群落为主。运用冗余分析法(RDA)探讨附着藻类与水质因子之间的关系,并采用向前引入法对水质因子进行逐步筛选,Monte Carlo置换检验结果显示,总磷、浮游植物叶绿素a、高锰酸盐指数、氨氮、水温、透明度、溶解氧和氮磷比是影响附着藻类生物量和初级生产的关键水质因子。附着藻类的总初级生产与水体富营养化程度呈正相关关系。     

吉安地区典型景观湖泊浮游植物群落特征及其与水环境因子的关系

2012年8月至2013年7月,对吉安地区将军湖、龙湖、庐陵湖和挹翠湖4个景观湖泊水体浮游植物群落及其主要水环境因子进行了调查,并利用生物多样性指数法(Shannon指数H、Margalef指数D和Pielou指数J)和主成分分析(PCA)法分别对湖泊水质和水环境因子进行了评价。结果表明:4个湖泊共鉴定浮游植物7门82属163种,主要优势种为硅藻或绿藻;浮游植物细胞丰度呈季节性变化,秋夏居高,冬春季偏低,平均丰度变化范围为25.45×10~6~54.04×10~6cells·L~(-1);将军湖、龙湖、庐陵湖和挹翠湖的H值分别为1.26~2.08、1.82~2.61、2.27~2.62和1.10~2.32;D值分别为2.03~3.51、2.36~3.71、2.48~3.93和3.12~3.96;J值分别为0.45~0.69、0.59~0.80、0.67~0.77和0.50~0.84。综合评价结果显示,4个湖泊处于富营养化状态、中等污染水平。而对污染较重的庐陵湖水环境因子PCA分析结果表明,水温(WT)、溶解氧(DO)和总氮(TN)是影响小型封闭景观水体浮游植物群落变化的主要因素。建议对小型封闭景观水体进行必要的治理和生态修复。     

三峡水库支流水文情势差异对水-气界面二氧化碳释放通量特征的影响

选取三峡水库支流朱衣河、草堂河及其毗邻干流为研究区域,于2015年3月开展了春季水华易发期水-气界面温室气体及相关环境因子的动态观测。结果表明:该时段内,三峡水库干流总体表现为释放CO_2的"源",其通量为85.01 mmol·m~(-2)·d~(-1);在受干流泄水影响较小的朱衣河回水区,表现为强烈吸收CO_2的"汇",其通量变化范围为-73.26~-30.38 mmol·m~(-2)·d~(-1);而因"狭管效应"受干流强烈影响的草堂河支流回水区,则表现为相对较弱的CO_2释放"源",其通量变化范围为81.43~136.72 mmol·m~(-2)·d~(-1)。相关分析表明,三峡水库干支流不同水域CO_2释放通量与浮游植物初级生产力呈显著相关关系。由于受到工程调度影响,干流、支流回水区不同水域水文情势的差别,导致了浮游植物生物量和碳转换利用强度的空间差异,可能是形成三峡水库水气界面CO_2"源、汇"特征分布高度异质性的重要原因。     

赤潮过程浮游植物与营养物质时间变化率研究

利用2000年大亚湾澳头海域赤潮定点连续调查资料及其多年现场调查资料,采用灰色回归模型,综合分析赤潮发生过程水体中浮游植物细胞密度与营养物质(NO3-、NH4+、PO4^3-、SiO3^2-、Fe)的时间变化率关系,分析了叶绿素a含量与浮游植物细胞密度相互关系．结果表明,预测值与实测基值本一致,复相关系数范围在0．51～0．83．当水体叶绿素浓度为5．8μg·dm-3,预示可能发生赤潮,通过采样分析水体叶绿素a含量或利用水色卫星遥感资料反演水体叶绿素浓度,计算浮游植物细胞密度,为赤潮的预测预报提供简便有效的方法．此外．本水域初级生产力由磷控制．     

模拟水流条件下初级生产力及光动力学参数

为探讨水动力作用及其他物理因子改变对湖泊初级生产力的影响 ,1999年 5月 8日～ 6月 2 4日在中国科学院太湖湖泊生态系统研究站大型生态实验槽内进行模拟水动力实验 ,分 3种水流状态 2种光强测定初级生产力及其他相关参数。分析了初级生产力、光合速率的垂直分布 ,光合速率随光强的变化 ,并借助光动力学模型拟合得到光动力学参数。结果表明 ,在静止状态下 ,当水表面光强大于 5 0 0μmol/ (m2 · s)时 ,0～ 0 .4 m处存在光抑制现象 ,最大初级生产力出现在 0 .4～ 0 .6 m,此后由于动力作用使水体悬浮物增加 ,改变了水下光照条件 ,致使最大初级生产力呈向上移动的趋势 ,出现在 0～ 0 .2 m间 ;光合速率在静止状态下随深度递减缓慢 ,而到大水流状态则递减极为迅速 ,大水流状态下的平均光合速率明显低于静止状态和小水流状态 ;基于 2种类型的光动力学模型进行非线性拟合得到的 P- I曲线相关性很好 ,2种模型模拟的结果比较接近 ,基本上能够反映太湖光合速率随光强变化的实际情况 ;在太湖这种大型浅水湖泊 ,水动力的作用使得水体中悬浮物增加 ,造成光强的迅速衰减 ,这可能会大大降低湖泊的初级生产过程     

獐子岛海域冬季分级叶绿素a的分布特征及其影响因素

于2016年1月对獐子岛海域进行了航次调查,研究了獐子岛海域浮游植物粒级结构的空间分布特征及其环境影响因素。结果表明:冬季表层总叶绿素a、小型(20μm)、微型(2~20μm)和微微型(0.45~2μm)浮游植物叶绿素a浓度的范围分别为0.24~0.92、0.15~0.58、0.09~0.46、0~0.03μg·L-1,平均叶绿素a的浓度分别为0.69、0.36、0.33、0.002μg·L-1,小型、微型和微微型浮游植物对浮游植物总量的贡献率分别为51.72%、48.01%、0.26%;底层总叶绿素a、小型、微型和微微型浮游植物叶绿素a浓度的范围分别为0.29~1.77、0.12~1.45、0.17~0.50、0μg·L-1,平均叶绿素a的浓度分别为0.78、0.43、0.34、0μg·L-1,小型、微型和微微型浮游植物对浮游植物总量的贡献率分别为52.97%、47.03%、0;从垂直分布上来看,表、底层总叶绿素a及两种粒级浮游植物(20μm、2~20μm)的浓度均差异不显著,分布较为均匀;从水平分布上来看,总叶绿素a及两种粒级浮游植物(20μm、2~20μm)浓度的表、底层空间分布趋势相近,均呈现出由獐子岛海域西北部向南部逐渐降低的趋势。RDA分析表明,温度、盐度、溶解氧、颗粒态有机物、NO2--N和NH4+-N是影响獐子岛海域冬季浮游植物粒级结构变动的重要因素。     

不同放养和管理模式下三角帆蚌养殖水体中的浮游生物和初级生产力

通过围隔实验研究了3种放养(单养三角帆蚌,蚌与鲢、鳙混养,蚌与银鲫混养)和2种管理(施肥、投饵兼施肥)模式下养殖水体的浮游生物和初级生产力.结果表明:围隔内浮游植物主要为＜20 μm粒级的种类,其中蓝藻、绿藻和裸藻占优势,硅藻、隐藻、黄藻和甲藻的数量和质量较低;实验期间,围隔内浮游植物数量和质量平均值分别为0.35×109～1.26×109 ind·L-1和32～86 mg·L-1,其中三角帆蚌与鲢、鳙混养的围隔内浮游植物数量和质量较高,蓝藻和硅藻数量和质量明显高于其它围隔;围隔内浮游动物数量以原生动物最多,其质量则以轮虫占优势,枝角类和桡足类等大型浮游动物的数量较少;单养蚌的围隔内浮游动物质量最高;与混养围隔相比,单养蚌的围隔内轮虫质量在浮游动物中的比例较低,桡足类的比例相对较高;蚌与鲢、鳙混养围隔内浮游动物数量最多,原生动物数量在浮游动物中的比例分别高于单养蚌和蚌、银鲫混养的围隔,而轮虫的比例低于后者;实验期间,围隔内初级生产力平均值为4.11～5.45 g O2·m-2·d-1,水呼吸为2.39～4.12 g O2·m-2·d-1,初级生产力与水呼吸的比值为1.25～1.99;单养蚌的围隔内初级生产力最高,蚌、银鲫混养的围隔内初级生产力最低.结果表明:三角帆蚌养殖水体内浮游植物和浮游动物均表现出小型化的趋势;较高的浮游植物数量和质量,特别是较高的硅藻数量和质量,可能是三角帆蚌与鲢、鳙混养围隔内二龄蚌生长较好的原因之一;浮游植物种类组成较初级生产力对蚌生长的影响更大.