3座热带亚热带水库枯水期浮游植物的脂肪酸组成特征

测定和分析了热带亚热带地区的3座大型水库———流溪河、飞来峡和公平水库枯水期浮游植物的脂肪酸组成,探讨了热带亚热带地区浮游植物的群落特征与脂肪酸组成之间的关系以及脂肪酸组成特征与水体营养状态之间的关系。3座水库的浮游植物数量很低,没有形成明显的优势种类,但以硅藻的相对丰度较高。公平水库各门类浮游植物的数量均高于流溪河和飞来峡水库,尤其是硅藻的数量。10月份3座水库的营养状态相差较大,流溪河水库接近贫营养状态,公平水库处于中营养状态,而飞来峡水库则处于贫-中营养状态。12月份3座水库均处于中营养状态。3座水库的脂肪酸浓度较低,处于1.783—9.808μg/L之间。两次采样相比,10月份流溪河水库和飞来峡水库的浮游植物脂肪酸种类较多,各种脂肪酸的浓度也相对较高,检测到EPA和DHA,公平水库仅检测到饱和脂肪酸;12月份,3座水库的脂肪酸组成简单,除飞来峡水库检测到2种单不饱和脂肪酸(C16:1和C18:1)外,3座水库只检测到饱和脂肪酸。因此水库的脂肪酸组成特征反映了这3座水库的富营养化程度的差别。另外公平水库两次调查的浮游植物脂肪酸只有饱和脂肪酸,浮游动物难以有效利用,这有可能是该水库浮游植物生物量高的一个重要原因。从本研究结果来看,应用脂肪酸组成对浮游植物群落结构和富营养化水平的指示是灵敏而可行的。     

利用调制荧光仪在线监测叶绿素荧光

介绍了利用便携式调制荧光仪PAM-2100在线监测叶绿素荧光的技术。该技术不影响植物的自然光合状态,司以在线监测Ft、F′m、Y、rETR、qP、qN或NPQ、PAR和叶温等指标。以凤眼莲为例进行了在线监测,每隔5min监测一次,共进行了225min的监测。结果表明叶绿索荧光参数的变化依赖于PAR的变化。Ft、rETR、qN和NPQ的变化与PAR的变化趋势一致,F′m、Y和qP的变化与PAR的变化相反。通过对风眼莲的在线监测,说明该技术是可靠的,具有简单、快速、灵敏等特点。随着新型调制荧光仪的出现,该技术可能在植物生态学领域得到广泛应用。     

广东省典型水库浮游植物群落特征与富营养化研究

研究了广东省19座主要水库2000年丰水期和枯水期浮游植物状况,并根据浮游植物群落结构和多样性指数对水库进行营养状况评价。结果表明,东江流域的新丰江和白盘珠水库水质良好,属于贫营养型水库;大部分水库为中营养型,而鹤地、契爷石和石岩这3座位于沿海经济发达地区水库属于富营养型。流域上游水库水质明显优于下游水库,山区水库水质优于沿海水库,东江流域水库水质普遍较好。北江流域次之,而粤西沿海和珠江三角洲地区各水库均受到不同程度的污染。     

束生刚毛藻脱水和复水过程中光合作用的变化

利用叶绿素荧光技术研究了束生刚毛藻（Cladophora fascicularis）在脱水和复水过程中光合作用的变化。自然干燥状态下,束生刚毛藻迅速脱水,干燥2．5h后,脱水达90％。脱水1．5h内。光合作用的最大量子产量Fv／Fm和最大相对电子传递速率Pm分别下降了约10％和11％;此后Fv／Fm和Pm的下降速度明显加快,脱水2．5h后,已下降到初始值的一半。脱水后半饱和光强Ik逐渐下降;初始斜率α在脱水初始阶段有轻微上升,此后逐渐下降。复水后Fv／Fm、Pm、Ik和α均迅速恢复。这表明脱水可引起束生刚毛藻光合作用的降低,但光合器官并未受到不可逆损伤,因此复水后光合活性迅速恢复。这种复水后光合能力的快速恢复,有利于束生刚毛藻适应潮间带特殊的生活环境。     

南亚热带森林群落光合作用的模拟研究

以广东黑石顶森林群落为对象,将群落分为４层,其高度分别为２１ｍ,１３ｍ,９ｍ和１．５ｍ,对每层植物种类的叶片光合作用水平及相关因子进行了测定．建立了３个以净光合速率对光合有效辐射和ＣＯ２浓度响应的数学方程式为基础的植物瞬间光合作用模型．不同模型对群落各层的模拟效果不同,模型中的参数反映了群落各层植物对光合有效辐射的不同利用效率,即有第一层＜第二层＜第三层＜第四层．并建立了黑石顶南亚热带群落光合作用模型,利用该群落光合作用模型计算了黑石顶南亚热带常绿阔叶林森林群落的净第一性生产力,每年群落光合作用固定的ＣＯ２为６１．７５ｔ·ｈｍ－２,换算为干物质则为每年３７．０４ｔ·ｈｍ－２．群落净第一性生产力中,群落第一层占８２．０９％,第二层占１０．７７％,第三层占６．２８％,第四层占０．０５％．一年中以６～９这４个月的净第一性生产力最高,而１２、１、２等３个月的净第一性生产力最低     

农林生态系统中营养元素N,P,K流动的网络分析

对农林业系统沙兰杨－小麦－玉米群落类型中Ｎ、Ｐ、Ｋ流动网络分析表明,系统中Ｎ、Ｐ、Ｋ的循环指数分别为０．０７１、０．０３９、０．１３９,均小于传统的循环系数（ＣＣ等于回归量／吸收量）,而在群落中的总滞留时间分别为２２．４１、７９．７２、２６．５７ａ．     

罗非鱼微囊藻毒素去毒相关基因克隆与活体表达研究

可溶性谷胱甘肽S-转移酶(Soluble glutathione S-transferase,sGST)催化微囊藻毒素(Microcystins,MCs)与还原型谷胱甘肽(GSH)的加合去毒代谢过程,谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPX)为sGST的去毒反应提供GSH,解偶联蛋白2(Uncoupling protein 2,UCP2)则可抑制微囊藻毒素诱发活性氧导致的肝细胞凋亡。本研究从罗非鱼肝脏通过简并引物克隆sGST、GPX与UCP2基因cDNA核心序列,并应用5’RACE和3’RACE技术分别扩增罗非鱼肝脏sGST基因cDNA序列5’末端和3’末端序列而获得其cDNA全序列。罗非鱼肝脏sGST基因cDNA全序列长861 bp,其中5’非翻译区(5-’UTR)为25 bp,3’非翻译区(3-’UTR)为167 bp,开放阅读框(ORF)为669 bp,编码222个氨基酸,包含脊椎动物完整sGST的2个功能域:N-末端功能域(GSH结合位点)和C-末端功能域(底物结合位点)。罗非鱼sGST与真鲷、条石鲷(Oplegnathus fasciatus)、斑马鱼同源性较高,达到64.3%—78.5%,而与人、大鼠、小鼠、牛、猪、鸡差异较大,氨基酸同源性为48.2%—55.9%。罗非鱼肝脏GPX、UCP2基因cDNA核心序列长280 bp、776 bp,分别编码92、258个氨基酸。罗非鱼GPX与条石鲷、虹鳟、斑马鱼、人、大鼠、小鼠、牛、猪GPX同源性均较高,达到69.6%—85.9%。罗非鱼UCP2与真鲷、斑马鱼、鲤鱼、欧洲白鲑(Leuciscus cephalus)、草鱼、人、大鼠、小鼠UCP2同源性更高,达到71.8%—93.8%。通过对罗非鱼(5—8 g)活体腹腔注射亚致死量MC-LR(50μg/kg bwt),发现微囊藻毒素对罗非鱼肝脏sGST基因表达有显著的诱导作用(p<0.05),注射微囊藻毒素24h后sGST基因mRNA表达水平上调80%。注射微囊藻毒素24h后,虽然罗非鱼肝脏GPX与UCP2基因mRNA表达水平亦出现明显的升高趋势,但两者均未出现显著性的变化(p>0.05)。本研究从基因表达调控的角度证实,罗非鱼肝脏sGST在微囊藻毒素去毒过程中可能发挥关键作用,同时也说明罗非鱼肝脏GPX、UCP2基因可能在微囊藻去毒过程中发挥协同作用。     

广东省典型大中型供水水库和湖泊微囊藻毒素分布

为了解肝脏促癌剂微囊藻毒素（MCs）在广东省淡水水体中的污染情况,于2003年夏、秋、冬3个季节,采集了广东省12个典型供水水库和4个湖泊的水样;同时于2004年2—12月对7个水库和1个湖泊进行了每隔2个月的加密调查,用高效液相色谱（HPLC）和酶联免疫法（ELISA）测定了水体中微囊藻毒素（MCs）含量。结果显示广东省典型供水水库和淡水湖泊微囊藻毒素分布广泛,毒素组成以MC-RR为主,水库微囊藻毒素含量在未检出—0.919μg/L,2004年毒素含量比2003年有一定程度的上升。微囊藻毒素污染较为严重的水库为汤溪、鹤地、契爷石和深圳等水库,广州流花湖和肇庆星湖等城市景观湖泊中微囊藻毒素污染也较为严重。虽然本次调查的所有水样MCs含量均在世界卫生组织和我国饮用水卫生标准以下,但结果说明广东省饮用水源已在一定程度上遭受MCs的污染,需采取有效措施防止水质进一步恶化。     

宝山堇菜（Viola baoshanensis）镉胁迫下的光合作用

利用荧光成像技术研究了自然生长状态下宝山堇菜、紫花地丁镉含量与光合作用间的关系。野外调查表明,宝山堇菜、紫花地丁镉含量差异显著,地上部分镉含量分别为867mg/kg和2mg/kg,相差近450倍;镉转运系数、富集系数,宝山堇菜均大于1,紫花地丁均小于1。叶绿素荧光参数,宝山堇菜F_m、I_k、P_m均显著低于紫花地丁（p=0.05）;两种植物间F_o、F_v/F_m、α均无显著差异。紫花地丁地上部分镉含量与叶绿素荧光参数的相关性较低,宝山堇菜地上部分镉含量与F_m、P_m、I_k达到极显著负相关。F_v/F_m,宝山堇菜、紫花地丁均在0.8左右,与镉的相关性较低,表明其光合作用没有受到镉胁迫。但是,宝山堇菜Fm显著低于紫花地丁,而且与镉呈负相关,表明宝山堇菜叶片Fm会随镉含量的增加而降低,预示镉可能会造成宝山堇菜光系统Ⅱ叶绿素结构破坏或者抑制其电子传递。参数I_k和P_m在两种植物间差异显著及其与宝山堇菜地上部分镉含量显著负相关反映宝山堇菜光耐受能力和电子传递能力在镉胁迫下逐渐减弱。初始斜率α始终维持在较高水平,说明镉胁迫并未对宝山堇菜捕光系统造成显著伤害。结合Fm值的变化和快速光曲线中荧光参数的变化推断镉最有可能会造成宝山堇菜电子传递能力的减弱。     

宝山堇菜(Viola baoshanensis)、紫花地丁(V. yedoensis)光合异质性比较

利用荧光成像技术,研究了特定和不同光合有效辐射下,宝山堇菜(Viola baoshanensis)、紫花地丁(V.yedoensis)不同叶龄(幼叶和成熟叶片)叶片纵向(叶基、叶中部、叶尖)间的光合异质性特征。特定光化光照射下,两种堇菜不同叶龄的Fv/Fm、ΦpsⅡ、qP、PS/50和Abs在叶尖、叶中部、叶基间呈依次降低趋势,NPQ/4和qN变化趋势与之相反。Fv/Fm、ΦpsⅡ和Abs在两种堇菜不同叶龄的叶片纵向间均没有显著性差异,NPQ/4和qN均显示宝山堇菜不同叶龄的叶片纵向间存在显著差异;但NPQ/4和qN分别显示紫花地丁成熟叶和幼叶叶片的叶尖和叶基处差异显著。qP的显著差异只存在于宝山堇菜幼叶的叶尖和叶基处,PS/50在两种植物幼叶纵向间均有显著差异。快速光曲线的变化中,两种堇菜α由叶尖向叶基下降幅度不明显,幼叶纵向间Pm差异显著,成熟叶叶尖处Pm显著高于叶中部和叶基。两种堇菜成熟叶叶尖处Ik显著高于叶中部和叶基,宝山堇菜幼叶纵向间Ik差异显著,而紫花地丁幼叶纵向间Ik差异不显著。以上结果反映出两种堇菜叶片纵向间Fv/Fm和ΦpsⅡ具有较高的均质性,Fv/Fm和ΦpsⅡ的下降受到NPQ/4、qN、qP、PS/50和Abs的综合影响,但Fv/Fm和ΦpsⅡ的变化与NPQ/4、qN、qP、PS/50的显著变化并不一致。叶龄对两种堇菜叶片纵向间α影响不显著,对Pm影响显著,α的小幅下降反映两种堇菜叶片纵向间捕光能力基本相同。叶片纵向间Ik的显著差异受叶龄和植物种类的综合影响。