蓝藻伪空胞的特性及浮力调节机制

伪空胞为蓝藻在水体中提供浮力,使其获得适宜的生长条件,最终导致蓝藻水华暴发,了解伪空胞的特征对控制蓝藻水华暴发有重要意义。文章简要回顾了蓝藻伪空胞自1865年被Klebahn发现到1965年被正式命名的研究历程,目前已发现150多种原核生物中含有伪空胞;伪空胞是两末端呈圆锥状的中空圆柱体,伪空胞半径与临界压强遵循方程:Pc=275(r/nm)-1.67MPa;伪空胞气体含量可根据不同原理,利用Walsby伪空胞测定装置、压力浊度计和细胞流式仪测得。总结了伪空胞组成的化学特性,评述了伪空胞gvp基因丛结构功能和GvpA、GvpC的蛋白空间结构。GvpA是伪空胞合成的主要成分,gvpA在伪空胞内存在多个拷贝,其功能仍不清楚;GvpC由33个氨基酸重复单位组成,重复单位越多,伪空胞越不易破裂;概述了伪空胞3种浮力调节机制:镇重物的改变、伪空胞的合成、伪空胞的破裂;归纳了环境因子(光照、温度、氮、磷、钾)参与伪空胞浮力网络调控的途径。提出了目前伪空胞研究面临的困难和问题,对伪空胞的未来研究方向提出探索性的建议。     

太湖大型底栖动物群落结构及多样性

为揭示现阶段太湖大型底栖动物群落现状及其对生态环境变化的响应, 于2007年2月至2008年11月对太湖大型底栖动物进行为期两周年的季度调查。30个采样点共记录底栖动物3门7纲19科40种, 底栖动物平均密度和生物量空间差异较大, 平均密度高值出现在梅梁湾、竺山湾及河口, 主要为寡毛纲颤蚓类; 平均生物量高值出现在贡湖湾、西湖区、东太湖和东部湖湾, 主要为软体动物。霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、中华河蚓(Rhyacodrilus sinicus)、河蚬(Corbicula fluminea)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、中国长足摇蚊(Tanypus chinensis)和钩虾属一种(Gammarus sp.)是现阶段太湖大型底栖动物的优势种。聚类分析将30个采样点分成3组, 相似性分析检验表明各聚类组大型底栖动物群落具有显著差异(P<0.05)。多样性分析结果表明, 东太湖和东部湖湾物种多样性、丰富度和均匀度最高, 优势种为腹足纲螺类; 梅梁湾、竺山湾及河口多样性最低、密度最高, 霍甫水丝蚓和中华河蚓在该区占据绝对优势; 贡湖湾、湖心和西湖区多样性处于中等水平, 其优势种为河蚬。研究结果表明营养水平、底质类型以及水生植被的分布是决定太湖大型底栖动物群落结构及多样性的关键因子。     

不同渔业方式水库鱼类资源的水声学评估

采用Biosonics DT-X回声探测仪(208 kHz)在2011年的秋末冬初对大溪、沙河、金牛山3个不同渔业方式的中等营养化水库进行了水声学调查,并构建了水库中鱼类资源分布的GIS模型.结果表明： 3个水库间鱼类平均大小无显著性差异,但鱼类目标强度(TS)分布曲线表明鱼类大小分布比例并不一致,受渔业方式影响明显.大溪水库鱼类密度(平均0.0183 ind·m^-3)与沙河水库鱼类密度(平均0.0124 ind·m^-3)差异不显著,金牛山水库鱼类密度(平均0.0085 ind·m^-3)显著小于大溪水库和沙河水库,3个水库中鱼类密度水平分布与水深没有显著的相关关系.3个水库中鱼类均成群分布,对大溪水库和沙河水库调查时还发现鱼类聚群行为.3个水库的鱼类资源量分布均在下游最高,除沙河水库受赶鱼作业影响外,其他2个水库大坝前鱼类资源量分布明显偏高.基于鱼类分布GIS建模的栅格化数据、各个栅格的水面面积,对TS>-60 dB鱼类资源总量进行估算,大溪水库约为48万尾,沙河水库约为61万尾,金牛山水库约为52万尾;对TS>-40 dB的鱼类进行统计评估,大溪水库约为5.04万尾,沙河水库约为5.29万尾,金牛山水库约为9.07万尾.     

中国长足摇蚊幼虫和霍普水丝蚓扰动下沉积物氧气特征分析

为研究中国长足摇蚊幼虫(Tanypus chinensis)和霍普水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)扰动对表层沉积物氧气渗透及空间分布的影响,采集梅梁湾表层沉积物,借助高精度溶氧微电极,研究两种生物扰动作用下,太湖梅梁湾表层沉积物氧气渗透深度和空间分布的变化,并根据氧气在流动培养体系中浓度的变化和在扩散边界层中的扩散过程这两种方法计算界面氧气交换速率。结果表明,中国长足摇蚊幼虫和霍普水丝蚓两种底栖生物扰动均能提高沉积物界面氧气交换速率,且微电极法的计算值要低于流动培养法。通过溶氧微电极剖面能够准确的获得氧气渗透深度的信息。结果发现:长足摇蚊幼虫的扰动能提高沉积物氧气渗透深度并造成氧气在沉积物内空间分布的差异,长足摇蚊幼虫扰动后沉积物氧气渗透深度由无扰动的6 mm增至10 mm。与长足摇蚊幼虫相比,霍普水丝蚓扰动没有增加沉积物氧气渗透深度及造成空间分布差异。对比两种计算方法发现,在生物扰动作用下,由于生物作用的影响,根据氧气在扩散边界层的扩散得到的值可能会低估氧气的界面交换速率。       

松嫩湖群鱼类群落相似性

根据2008年5月至2011年1月对松嫩湖群20个主要渔业湖泊的鱼类资源调查,分析了该湖群鱼类区系特征和群落相似性状况。松嫩湖群的鱼类区系由4目9科34属46种和亚种构成,其中土著鱼类3目8科27属39种和亚种,包括中国特有种3种,中国易危种1种,冷水种5种;由5个区系复合体构成,以东部江河平原区系复合体为主体;鲤形目31种,鲤科26种,分别占优势;鱼类区系具有南北方物种相互渗透、古北界与东洋界交汇过渡的混色类群特征。目前松嫩湖群鱼类群落种类组成的相似度总体较低,群落数量结构的相似度总体较高,鱼类群落相似性面临的主要问题是自然与人为因素导致湖泊生态环境的变化和放养、移殖与过度捕捞导致鱼类资源的减少与小型化,二者的叠加效应使鱼类群落长期处于受损状态,群落结构及其相似性处在动态变化中,群落内种间关系的协调性、种群结构的合理性和群落结构的稳定性均在下降。针对这些情况和群落相似性现状,提出未来松嫩湖群湖泊渔业的发展方向是优化调整群落结构,发展多种群湖泊渔业,合理利用土著鱼类资源。     

在磷浓度不同的基质中种植密度对野菱生长的影响

研究了在3种不同磷浓度(低浓度27.56±0.78μg·g-1,中浓度52.85±1.30 μg·g-1,高浓度115.61±2.72μg·g-1)基质中,不同种植密度(11和32株·m-2)对野菱(Trapa incisa Sieb.et Zucc.)生长和不同部位磷含量的影响.结果表明,在磷浓度不同的基质中,野菱单株的根、茎和叶干质量及总干质量都随种植密度的提高而增加.种植密度的高低对野菱茎直径和叶数没有显著影响(P>0.05),但在3种基质中,种植密度高的野菱植株的叶数都高于种植密度低的野菱植株.种植密度埘野菱各部位干物质分配以及磷含量的影响因基质中磷浓度的不同而表现出不同的规律性;种植密度高的野菱植株的茎和叶片中的磷含量高于种植密度低的野菱植株,种植密度低的野菱植株的茎生物量比和根中的磷含量均高于种植密度高的野菱植株.研究结果显示,提高种植密度不仪能促进野菱个体的生长,且能促进磷在野菱体内的运输.     

东太湖四角菱（Trapa quadrispinosa）生长特性

通过室外受控实验,研究了在不同沉积物类型及不同水体营养水平条件下东太湖四角菱的生长特性.结果表明:沉积物类型对菱的各项生长指标均有显著影响.在营养相对丰富的湖泥中,菱的相对生长率、同化根与吸收根的生物量以及株高增长率分别为相对贫瘠的岸泥的4.3、2.4、7.3、2.5倍,菱盘直径增长率在湖泥中为16.5%,在岸泥中则为负增长(-13.2%).水体营养盐浓度升高在一定程度上也促进了菱的生长,而且营养盐浓度(尤其是磷)升高对菱生长的促进作用在岸泥中要比在湖泥中显著得多.探讨了沉积物类型与水体营养水平对菱生长的作用机理,并认为水体富营养化的加剧及湖泊沼泽化所造成的氮、磷等营养物质在沉积物中的大量积累是东太湖菱种群迅速扩张的重要原因之一.     

三种沉积物改良措施比较及其对苦草生长的影响

在沉水植物的生活史中,沉积物提供植物固着基质和所需的大量营养元素,对沉水植物的兴衰有长期且深远的影响.通过模拟试验,研究了北里湖沉积物经过3种处理(覆盖砂、锁磷剂、粘土)后对苦草(Vallisneria natans)生长的影响,初步获得该湖生态恢复中适宜沉水植物生长的沉积物的最佳改良措施.结果表明:3种沉积物处理对沉积物的化学性状改变相对不大,而对物理性状改变效果较明显;生长于砂、锁磷剂和粘土处理的沉积物上的苦草株高、生物量和根冠比表现出明显的差异性(P＜0.001);生长在砂处理上的苦草的生物量和株高最高,根系指标(表面积、体积、根尖数及长度)也证明砂处理对苦草生长起到了促进作用;锁磷剂和粘土处理对苦草生长效果不明显,甚至抑制其生长.因此,北里湖沉积物的改良采用砂处理方法较为适宜.     

基于VGPM模型和MODIS数据估算梅梁湾浮游植物初级生产力

基于MODIS影像数据反演的2009年2月份至12月份太湖梅梁湾水域表面叶绿素a、悬浮物浓度以及水温数据,结合初级生产力垂向归纳模型(Vertically Generalized Production Model:VGPM)估算获得梅梁湾2009年逐月平均日初级生产力时空分布。结果表明,梅梁湾2009年年平均日初级生产力及逐月平均日初级生产力空间分布差异显著,呈现从湾内向湾口逐渐递减的趋势。时间序列分析显示,梅梁湾初级生产力季节差异显著,夏季>秋季>春季>冬季,全年初级生产力主要集中在夏季,占47.4%。通过分析VGPM模型中几个输入参数对初级生产力的影响,发现悬浮物浓度与标准化初级生产力存在显著负冥函数关系,反映沉积物再悬浮引起的悬浮物浓度增加能降低水体初级生产力。温度对初级生产力也有一定的调控与制约,与初级生产力呈现正相关趋势,在低于21℃的温度范围内与最大光合作用速率呈现正相关。     

水丝蚓对太湖沉积物有机磷组成及垂向分布的影响

以太湖常见底栖动物——水丝蚓为研究对象,借助室内流动培养装置和31P核磁共振技术(phosphorus-31 nuclearmagnetic resonance spectroscopy)(31P-NMR),研究生物扰动对太湖沉积物有机磷组成及垂向分布的影响。结果表明:短时间内水丝蚓扰动对沉积物有机磷化合物种类组成影响并不显著,但会引起上层沉积物中稳定性较差的有机磷化合物磷脂和DNA含量出现显著降低,同时沉积物中总磷和有机磷的垂向分布亦发生明显改变。此外,水丝蚓扰动下沉积物含水率、孔隙率和碱性磷酸酶活性显著增加,使活性较高的有机磷化合物分解加速,最终导致表层沉积物中的磷脂与DNA含量降低。