浙北近岸典型岛礁瓦氏马尾藻空间分布格局分析

为探明浙北近岸典型岛礁瓦氏马尾藻(Sargassum vachellianum)的空间分布格局, 于2016年5月底至6月初, 分别采用走航观察和水下样方法, 对按离岸距离远近的3条岛礁带上12个岛礁瓦氏马尾藻成藻时期的分布特征进行了调查, 并从不同空间尺度比较分析了3条岛礁带上瓦氏马尾藻在水平和垂直分布上的差异。结果表明: (1)在地区尺度上, 高浊度和高波浪能的水域环境限制了瓦氏马尾藻的分布与生长, 导致浙北近岸的瓦氏马尾藻仅分布在第二条岛礁带这一狭窄的分布带上。依据瓦氏马尾藻最低适宜生长水温要高于10 ℃的特性, 我们可以推断出舟山群岛的绿华岛可能是我国特有种瓦氏马尾藻分布的最北部端线。(2)在站点尺度上, 岛礁东南向瓦氏马尾藻定生密度明显低于西北向, 这与调查站位所受风浪影响的方位和强度相一致。在第二岛礁带上的4个岛礁北向瓦氏马尾藻的平均株高仅为26.3 cm, 说明瓦氏马尾藻不适宜在高波浪能生境中生存。(3)在站点尺度内, 第二岛礁带上浊度最低的北渔山岛瓦氏马尾藻有较大的垂直分布范围, 且定生深度达到了6.4 m, 而浊度高的近岸岛礁瓦氏马尾藻垂直分布范围较小。瓦氏马尾藻株高随着水深的增加而逐渐降低, 由此推测, 瓦氏马尾藻虽不能耐受强光, 但光照对瓦氏马尾藻的分布生长起重要作用。与同海区铜藻的垂直分布格局相比, 瓦氏马尾藻具有一定适应高浊度、高沉积物环境的能力。因此, 在浙北近岸海域瓦氏马尾藻是较适合进行生态移植修复的种类。     

瓦氏马尾藻有性繁殖和幼孢子体发育的形态学观察

通过采集浙江舟山枸杞岛海域野生瓦氏马尾藻（Sargassum vachellianum）进行培养,研究瓦氏马尾藻的繁殖季节、温度、生殖托的发育、卵子的成熟和排放、假根的生长以及幼孢子体的前期发育。实验结果表明:位于浙江舟山枸杞岛的瓦氏马尾藻繁殖季节为4-6月,繁殖高峰期水温为18-21℃。雌、雄生殖托早期无明显差异,中后期差异变大,瓦氏马尾藻藻体在排放完卵子和精子后开始衰败。瓦氏马尾藻卵子属于8核1卵型,受精过程在雌性生殖托表面发生,受精后开始从雌性生殖托脱落,部分存在挂托分裂现象。在幼孢子体分裂前期,假根生长速度大于幼孢子体本身的生长速度。幼孢子体先长成一片叶子,再进行第二片叶子的发育,逐渐分化出主茎和初生分枝。     

铜锈环棱螺对藻华水体理化指标的影响

采用池塘围隔对比试验的方法,研究了不同密度(392 ind·m^-2、196 ind·m^-2、98 ind·m^-2、0 ind·m^-2)铜锈环棱螺(Bellamyaaeruginosa)对藻华水体主要理化因子的影响.实验从2009年9月14日开始,持续60d.结果显示:环棱螺可以明显提高藻华水体的透明度(SD),实验中、后期,三个处理组围隔水体的SD均能保持在60cm以上,而对照组SD改变不明显,波动于29～40.3cm之间;多数时间内处理组水体的溶解氧(DO)含量都显著低于对照组,说明环棱螺的存在可直接或间接降低水体DO浓度.试验表明,单一投放螺类可有效降低藻华水体的叶绿素a(Chl-a)含量,但难以削减营养盐浓度.实验条件下,围隔水体总氮和正磷酸盐浓度的下降趋势均与螺的密度呈现负相关性(R=-0.9851,p<0.05;R=-0.9678,p<0.05);对SD、DO、pH、Chl-a、NH₄⁺-N、NO₃^--N、PO₄^3--P等7个主要理化指标数据进行了Duncan多重比较分析以及聚类分析,结果显示对照组和处理组在p<0.05水平上均存在显著差异,说明环棱螺的投放能在一定程度上调控水体质量.     

温度和光照强度对海藻场瓦氏马尾藻碎屑分解的影响

通过气候培养箱在室内模拟不同光照强度及温度条件,测定海藻场瓦氏马尾藻碎屑(简称海藻碎屑)分解速率变化及海藻碎屑对海藻场海域无机营养盐贡献度,旨在为探究大型海藻碎屑的生态服务效能提供科学依据。结果表明:海藻碎屑剩余物质干重和分解速率受温度影响不显著(P0.05),而光照强度影响显著(P0.05);不同温度、光强条件下,海藻碎屑质量损失率在2个月的实验周期内皆大于60%,且温度25.15℃、光强3200 lx条件更有利于海藻碎屑分解;温度对海藻碎屑分解释放氮磷营养盐影响不显著(P0.05);在同一温度(25.15℃)条件下,有无光照条件对水体铵态氮、硝态氮和亚硝态氮营养盐浓度变化影响不显著(P0.05),但对正磷酸盐浓度影响显著(P0.05);光照强度对水体内铵态氮和正磷酸盐浓度变化具有显著影响(P0.05),对硝态氮和亚硝态氮浓度变化影响不显著(P0.05);根据海藻场瓦氏马尾藻碎屑量估算出对现场海域水体溶解无机氮累积贡献量为4.597~17.321 mg·L~(-1),溶解无机磷累积贡献27.989~76.304 mg·L~(-1)。研究表明,不同温度条件下,瓦氏马尾藻碎屑分解释放铵态氮和正磷酸盐的量大于硝态氮和亚硝态氮,温度越高越利于铵态氮释放,而正磷酸盐则更利于在低温下分解释放;随光照强度的升高,氮磷营养盐释放趋势相反,正磷酸盐释放量随光照强度增大而受到抑制。     

龙须菜海藻场构建及其对水环境因子的影响

2010年2月～2010年5月,在汕头南澳岛海域,通过设计不同的主绳间距和苗绳间距研究了龙须菜(Gracilaria lemaneifomis)海藻场的构建模式及其对养殖附近海域环境的影响。结果表明,在不同的筏式养殖密度中,主绳间距在0.3～0.4m,苗绳间距在0.1～0.2m之间,龙须菜的生长速率较高。龙须菜海藻场构建后,养殖海域的无机氮(IN)平均值为133.40±15.18μg·L^-1,对照海域的无机氮平均值为153.81±11.97μg·L^-1,养殖海域显著低于对照海域(p<0.05);养殖海域的无机磷(IP)平均值为13.16±1.38μg·L^-1,对照海域的平均值为15.55±1.05μg·L^-1,养殖海域的显著低于对照海域的(p<0.05)。养殖海域叶绿素(Chl-a)的平均值为1.86±0.23mg·m^-3,对照海域的平均值为2.44±0.30mg·m^-3,养殖海域显著低于对照海域(p<0.05);养殖海域的透明度平均值为1.76±0.09m,对照海域的透明度为1.41±0.15m,养殖海域显著高于对照海域(p<0.05):养殖海域的溶解氧(DO)平均值为9.55±0.46mg·L^-1,对照海域的平均值为8.90±0.37mg·L^-1,养殖海域显著高于对照海域(p<0.05)。研究表明,构建龙须菜海藻场可以显著增加海水中DO浓度,抑制微藻生长繁殖,吸收水体营养盐,改善水质质量。     

红枫湖水体营养盐与环境因子关系研究

在红枫湖自北向南依次布设1—6号采样点, 全年监测(采样频率每月一次)点位环境因子和营养盐含量的变化, 以分析环境因子和湖水营养盐之间的关系。研究结果表明: 红枫湖水体营养盐含量呈季节性变化, 呈夏冬两季升高春秋两季降低的双峰型波动, 且夏季营养盐含量高于冬季。环境因子监测结果表明水体pH、溶解氧(DO)、叶绿素a(Chl-a)、高锰酸盐指数(CODMn)、水温和透明度均显示出不同程度的季节性变化规律。将营养盐提取得到1个主成分F, 相关分析表明F与DO、Chl-a、CODMn、水温和透明度呈显著相关, Chl-a、CODMn和水温随着主成分得分F的升高而升高, 而DO和透明度随着主成分得分F的升高而降低。线性回归分析表明主成分F与DO、Chl-a、CODMn、水温和透明度均获得较好的线性拟合效果。     

瓦氏马尾藻规模化繁育技术研究

研究了瓦氏马尾藻(Sargassum vachellianum)规模化育苗及海区养殖技术。采集海区成熟藻体, 室内催熟放散受精卵, 收集并喷洒于水泥板、棕绳、木板3种附着基, 进行受精卵附着、萌发及苗体生长等实验, 发现棕绳育苗效果最佳。受精卵喷洒10d后, 3种附着基的出苗率分别为 85.5%、80.2%和91.3%, 平均株高约1.3 mm。前20天木板幼苗密度最高, 达8.2株/cm2, 但幼苗均生长缓慢。第30天, 幼苗出现明显分枝, 生长率增大到前20天的1.6倍, 其中棕绳幼苗株高最大, 幼苗存活率分别为83.6%、79.7%和75.6%。第60天棕绳幼苗密度及平均株高均最大。将附有幼苗的水泥板(藻礁)、棕绳放入海区进行养殖, 发现幼苗在浪大流急海区生长较快, 4周后平均株高分别达98.7和103.1 mm, 是对照组的1.5倍, 但棕绳脱苗严重。藻礁较适合海区规模化投放养殖, 是藻场修复和重建的理想材料。     

洪湖水体藻类藻相特征及其对生境的响应

藻类是水生态系统的重要成分,它的群落结构、细胞密度变化与水环境相适应,随水环境的变化而改变,因此藻相变化是评价水体质量的一项重要指标。2009—2010年在洪湖水面不同方位布点采样,对水体的浮游藻类藻相(群落结构、密度)和水质状况(水位(water level,H)、水温(water temperature,tw)、透明度(transparency,SD)、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(totalphosphorus,TP)、高锰酸盐指数(permanganate index,CODMn)和叶绿素含量(chlorophyll a,Chl-a)等)进行了逐月的调查、监测,采用湖库营养状态指数法对湖泊富营养化评价,并运用多元逐步回归方法建立水体藻类与生境因子的回归方程。结果表明:洪湖水体总体上已达到轻度富营养化状态;藻类以蓝藻门、硅藻门和绿藻门为主,共鉴定出7门65属,藻细胞密度为1.14×106—3.24×107个/L,藻相季节变化特征明显。藻类组成以蓝藻门密度最高(52.93%),硅藻门(25.96%)和绿藻门(16.83%)次之,隐藻门(1.98%)、金藻门(1.64%)、裸藻门(0.42%)和甲藻门(0.25%)相对较低。藻类藻相及优势种在不同季节有所差异,冬春季节(12—5月)以硅藻门的直链藻、小环藻和针杆藻为优势种,夏秋季节(7—11月)以蓝藻门的鱼腥藻和微囊藻为优势种;湖泊藻类细胞密度与tw、CODMn呈正显著相关关系,与H、TN、TP、SD相关关系不显著;藻细胞生长逐步回归方程为y=3.7815+0.0794tw+0.5670CODMn-1.3467SD,藻细胞生长主要受水温和有机污染物等的影响,氮磷不是藻类生长的控制因子;在湖泊不同区域,环境条件存在差异,导致藻类生长过程中起主导作用的环境因子存在一定的差异,蓝藻生长主要受tw、CODMn和SD控制,绿藻生长主要受H、tw和CODMn影响,而硅藻生长决定于水体CODMn。     

大亚湾冬季沉积物中叶绿素含量与分布

2012年2月(冬季)对大亚湾海域沉积物叶绿素a (Chl-a)及其降解产物脱镁叶绿酸( Pha-a)的含量与分布进行了研究,并探讨了环境因子(水深、温度、透明度、粒度、营养盐、TOC)对表层沉积物Chl-a含量分布的影响.结果表明:Chl-a和Pha-a是同源的,随沉积物深度增加二者皆呈递减趋势,个别站位Chl-a和Pha-a出现许多小突跃,这可能与生物扰动和环境变化有关;表层(0～l cm)Chl-a和Pha-a的含量变化范围分别为0.98 ～ 1.55μg·g-1和3.97～6.65 μg·g-1,平均含量分别为1.24和5.55 μg ·g-1.Chl-a含量变化是各种环境因子共同作用的结果,其中最主要的影响因素是沉积物底质颗粒的大小,高比例砂含量的底质能为底栖藻类提供更多的生存空间,但不利于沉积物中Pha-a的保存;比较了沉积物与上层水体中平均Chl-a相对含量,并与其他海域相比较,发现该海域沉积物中Chl-a含量较高,与水体Chl-a含量比值为50.28％ ～ 150.79％,近海沉积物中底栖初级生产力不可忽视.     

果糖-1,6-二磷酸醛缩酶和丙糖磷酸异构酶共表达对蓝藻光合作用效率的影响

以转高等植物ALD和TPI基因的鱼腥藻 7120为对象 ,研究了ALD和TPI两个酶表达量对细胞光合固碳效率的影响。考察了初始pH、NaHCO₃浓度和CO₂浓度对转基因藻和野生藻生长、光合活性及无机碳亲和力的影响。结果表明 ,转基因藻在较高碳源浓度下 ,其生长速率和光合放氧活性比野生藻有显著的提高 ,并且可以比野生藻耐受更高的pH。在含有2%CO₂的空气中 ,转基因藻对外源无机碳的亲和力比野生藻提高了4.06倍.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism