梭鱼幼鱼热忍受温度的研究

自然界水体温度变化通常表现为缓慢的渐进过程,因而水生生物能长期适应并稳定地生活在其中。然而,随着热（核）电站的兴建,许多湖泊、水库、河流、沿海水域成为其冷却水源,温排水造成该水域水温升高,并不同程度地危害水生生物资源,形成热污染。国外早在５０年代已开...     

热污染对鱼类行为的影响

热污染,由于热(核)电站和工矿企业等热废水排入江、湖等天然水域,使水温升高而影响水生物的正常生长,甚至造成生物死亡的严重后果。由热污染引起死鱼事件,在国内外早有记述。例如1975年日本沿海的50座核电站所排放出大量的热废水,曾导致大批鱼类死亡;1978     

水温对中华鲟血清活性氧含量及抗氧化防御系统的影响

本文通过对12℃、21℃、26℃、31℃水温环境中的中华鲟的血清活性氧(ROS)含量、谷胱甘肽(GSH)含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活力的测定,表明水温对中华鲟体内自由基水平及其抗氧化防御体系有着显著的影响.在鲟鱼存活的水温范围内,中华鲟依靠自身的抗氧化防御系统,可以抵御活性氧含量的变化可能产生的损害,但这种抵御作用因水温的不同而表现出不同的特点.结果表明,随着水温的升高,血清ROS和MDA含量显著升高,ROS和MDA均与水温有显著的正相关性;GSH含量随水温先升高后降低,21℃时含量最高;26℃和31℃中的SOD活力要显著高于其他温度组;GSH和SOD与水温(T)具有显著的相关性:SOD=-7.7972 17 228 T-0.2821 T2(r=0.8923,p<0.01),GSH=-146.58 32.3951 T-0.7427 T2(r=0.8661,p<0.01).在试验期间,各温度组的中华鲟的血清CAT活性并没有发生显著变化.血清MDA含量和血清ROS含量之间具有显著的正相关关系,高温(26℃和31℃)状态下ROS产生增加而造成脂质过氧化反应增加,其增加程度要显著高于其他温度组,产生一定程度的氧化应激;而低温和适温环境虽然存在ROS随水温升高而升高的规律,但血清SOD活性和血清ROS含量之间存在显著的正相关关系.试验结果表明,在一定的温度范围内,中华鲟体内的抗氧化剂和抗氧化酶系统维持着体内自由基的"自稳态",使机体的脂质过氧化反应处于较低的状态.     

水温对珊瑚礁的影响

所有的火力或核能发电厂,都会抽取河川、湖泊的淡水或海岸边的海水来冷却发电机组,也因而产生温排水影响周遭海洋生态的问题。特别是当温排水的温度愈高,与其汲入之冷却水间之温差愈大,对当地海洋生态造成的冲击就愈大。以台湾已运转的三部核能电厂为例,不论南部的核三厂或北部的核一、二厂,在夏天时其背景水温均已高达29-30℃,在其排放口之温度可高达37-38℃以     

大亚湾两种重要经济虾类热效应

中国第1座大型核电站位于广东省大亚湾西侧,第1期工程于1994年初并网发电,第2期工程于2003年5月正式投产,总装机容量为4000MW,经冷却系统排人大亚湾的热废水达200m^3／s。核电站温排水的生态热效应问题引起人们普遍关注。针对这一问题进行了大亚湾海区斑节对虾(Penaeus monodon)和近缘新对虾(Metapenaeus affinis)两种重要经济虾类的高温热效应试验研究,测试了多项重要温度指标基准值。结果表明,斑节对虾和近缘新对虾的适宜生长温度范围均为29～35℃,最适生长温度(OGT)均为33℃;在不同的驯化温度下,斑节对虾和近缘新对虾的起始致死温度(ILT50)分别为37．5～38．1℃和38．9～39．3℃;最高起始致死温度(UILT50)分别为38．1℃和39．3℃;临界热最大值(CTM)分别为42．72～43．60℃和41．58～43．90℃;生长的最高周平均温度(MWAT)分别为34．7℃和35．1℃;短期暴露最高温度(MTSTE)分别为37．12和37．89℃;在不同驯化温度下,斑节对虾主动趋向选择的最适温度为26．4～32．5℃,近缘新对虾为30．7～33．1℃;起始致死温度、临界热最大值和选择的最适温度等与驯化温度呈正相关关系。随着驯化温度提高,其数值也增大,并逐渐趋向某一恒定的温度值。根据斑节对虾和近缘新对虾的热效应研究结果,结合这两种虾类的生态习性和大亚湾核电站温排水温度场的卫星遥感监测资料,探讨了大亚湾核电站温排水对2种虾类资源的热效应问题。研究结果显示,核电站温排水形成的温度场绝大部分的温升不超过4℃,温度场水域的温度变化基本上都低于这2种对虾的生存安全温度。处于它们的最适生长温度范围内,温排水对大亚湾海区的斑节对虾和近缘新对虾资源热影响甚微。     

水体升温和生态情境对异育银鲫群体行为的影响

水温是影响鱼类生理行为及生活史的重要生态因子。极端气候变化和热（核）电站等的温排水常引起受纳水域的水温发生急速变化,对该水域的鱼类生命活动产生重要影响。为考察不同水体升温速率和生态情境类型对鱼类群体行为的影响,以异育银鲫（Carassius auratus gibelio）幼鱼为实验对象,在3个温度（恒温16℃、慢速升温及快速升温10℃）和3种生态情境（开放水域、食物及食物与隐蔽所）条件下观测实验鱼在升温前后集群行为（如个体游泳速度及其同步性、个体间距离、最近邻距离、极性及摄食等）的变化特征。结果显示：快速升温导致异育银鲫的个体游泳速度明显增加,而对照组和慢性升温组均未呈现此效应;不论快速升温还是慢速升温均未影响个体游泳速度同步性。个体游泳速度及其同步性随情境复杂性的增加而呈下降趋势。升温速率和情境类型对个体间距离和最近邻距离均未产生影响。虽然群体极性不受升温影响,但随生态情境复杂性的增加呈下降趋势。所有温度处理组的鱼群摄饵比例均在升温后明显提高,但无情境类型间的差异。实验鱼具有群体个性现象,其个体和群体特征具有重复性和表型关联。研究表明：水体快速升温不影响异育银鲫的群体凝聚力和协调性,但随生态情境复杂度的增加,个体游泳速度及其同步性和群体极性均下降,群体凝聚力却维持稳定。     

象山港电厂温排水增温对浮游细菌群落空间分布的影响

沿海电厂产生的温排水已造成了较严重的环境问题,如生物病害和赤潮暴发频率增加。现有研究多关注温排水增温对浮游动、植物多样性的影响,而缺乏在物质能量循环过程起核心纽带作用的微生物对增温的响应和反馈。考虑到生态系统对增温的反馈取决于浮游植物的初级生产力和微生物异养呼吸之间的平衡,利用Illumina测序技术结合水体理化性质研究了象山港电厂温排水增温梯度下浮游细菌的空间分布特征。温排水预期的海水增温显著地增加了水体中硝氮(P=0.041,单因素方差分析)、化学需氧量(P0.001)、油污(P=0.004)和余氯(P=0.003)的浓度;但降低了溶解氧(P=0.034)和叶绿素a(P=0.045)的含量。此外,相似性分析发现温排水增温显著地(r=0.338;P=0.042)改变了浮游细菌群落结构,空间分布遵循空间距离-群落相似性衰减(r=-0.582;P=0.026)模型,周转速率为0.0013。细菌多样性主要受水体溶解氧、化学需要量和叶绿素a的影响,分别控制了34.6%、20.1%和10.0%的多样性变异。冗余分析(RDA)群落变异主要受环境因子(包括温度、油污、溶解氧和叶绿素a)的影响,一共解释了55.6%的群落变异;增温仅解释了4.8%的群落变异。因此,浮游细菌群落结构主要受环境因子的影响,这种各因子对群落变异相对贡献比例的特征与增温主要通过改变水质和浮游植物特征,以间接作用影响细菌群落组成的观念一致。此外,细菌多样性和群落组成受不同环境因子的驱动。相比而言,空间距离只控制了较小比例的群落变异(7.1%)。此外,筛选到11个细菌科,这些科的相对丰度与增温幅度显著相关,变化特征与各科已知的生态功能相吻合,如海洋螺菌科(Oceanospirillaceae)中有些菌株能够降解石油污染物,其相对丰度在高油污浓度站点增加(油污浓度与增温幅度正相关,r=0.558;P=0.030);嗜温的弧菌科相对丰度与增温幅度正相关。综上,研究结果初步明确了浮游细菌群落对电厂温排水增温的响应特征,并筛选到敏感的细菌科来指示和预测增温对生态功能的潜在影响。     

城市典型水域景观的热环境效应

城市热岛效应是当前快速城市化进程中最具代表性的生态环境问题之一.热岛效应进一步影响着城市气候变化与城市可持续发展.现存大量研究证明了土地覆被改变导致的热辐射变化及人为热释放共同作用产生了城市热岛.然而,当前对缓解城市热岛效应要素的研究并不多见.以上海市中心城区为例,首先基于SPOT5影像的分类,提取了城市水域景观,再利用Landsat7的ETM+的热红外波段,定量反演了城市地表热环境温度,然后利用GIS的空间分析功能,探讨了城市水域景观对热环境的影响.研究揭示水域景观在城市热环境中表现出明显的低温效应,而面状水域景观的热环境效应要强于线状河流景观.面状水域景观对热环境影响随着与热岛中心距离的增加而明显降低,此外还受到周围土地覆被的影响.线状河流景观的宽度与流经区域共同决定了其对城市热环境的影响能力.因此,在城市规划设计中,从缓解城市热岛效应出发,水域生态功能区的形态与空间设置可作为考虑因素之一.     

低温酶冷适应的分子机制及其在生物技术中的应用

低温酶 (ｃｏｌｄ ａｄａｐｔｅｄｅｎｚｙｍｅｓ)是指在低温条件下能有效催化生化反应的一类酶。低温酶与中温酶相比有以下特点 :1 .酶的最适反应温度较同功能的中温酶低 0℃～ 3 0℃ ;2 .在较低温度下 (<40℃ ) ,酶的转换数 (Ｋｃａｔ)或生理系数 (Ｋｃａｔ Ｋｍ)高于来自中温菌中的同类酶 ;3 .低温酶的热稳定性差 ,低温酶主要是由低温微生物 (ｃｏｌｄ ａｄａｐｔｅｄｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ)产生的。由于地球表面上存在大量的低温环境使低温微生物分布极为广泛 ,其在生态系统中起着重要作用 ;对低温微生物及其产生的低温酶的冷适…     

浙江南部近海小黄鱼资源分布及其与环境因子的关系

根据2015—2016年浙江南部近海4个航次的底拖网资源调查数据,利用广义可加模型分析了调查期内小黄鱼资源的分布特征及其与环境因子的关系.结果表明:浙江南部近海的小黄鱼资源主要集中在鱼山渔场,夏季为小黄鱼资源的高产期,站点平均资源密度达到500.74 kg·h^-1·km^-2.不同季节影响小黄鱼资源密度及其分布的环境因子各不相同.其中,环境因子对秋季小黄鱼资源密度的影响效果并不显著.春季,小黄鱼主要分布于水深较浅的高盐水域;夏季,水温和盐度均与小黄鱼资源密度呈负相关关系,小黄鱼主要分布于中温高盐的鱼山海域;冬季,水温与资源密度呈正相关,小黄鱼栖息于水温适宜的外侧站点水域.总体上,小黄鱼资源的分布特征符合其洄游习性,但个别环境因子与资源密度的关系难以解释,仍需进一步研究.研究结果有助于了解浙江南部近海小黄鱼群体的生活习性,以及对小黄鱼资源的养护和管理.     

海洋桡足类的热耐受性

为了探明热排放对近海生态的影响,选用我国东海近海主要桡足类,采用热升温实验方法对其半致死温度进行研究.结果表明,不同生物在相同适温条件下和同种生物在不同适温条件下的热耐受能力均存在差异.自然适应水温为13.5 ℃,中华哲水蚤(Calanus sinicus)和细巧华哲水蚤(Sinocalanus tenellus)的24 h半致死温度值分别为26.9 ℃和25.4 ℃;自然适应水温为14.2 ℃,中华异水蚤(Acartiella sinensis)和近缘大眼剑水蚤(Corycaeus affinis)的24 h半致死温度值分别为26.7 ℃和30.5 ℃;自然适应水温为28.0 ℃,背针胸刺水蚤(Centropages dorsispinatus)、强额拟哲水蚤(Paracalanus crassirostris)、刺尾纺锤水蚤(Acartia spinicauda)和尖额真猛水蚤(Euterpina acutifrons)的24 h半致死温度值分别为34.0 ℃、34.3 ℃、35.7 ℃和36.0 ℃.细巧华哲水蚤在自然适应水温分别为13.5 ℃和23.5 ℃下的24 h半致死温度值为25.4 ℃和33.0 ℃.     

湛江电厂对周围水域生态的影响分析

调查和实测资料分析结果表明,湛江电厂对麻斜海水生生态的影响主要局限于排水口附近温升在2℃以上的狭小区域,电厂温排水引起的温升对浮游生物和鱼类的影响表现为夏季在强增温区内使生物物种和数量减少,而对整个渔业生产和海洋微生物的生长不会产生明显影响,但电厂取水对麻斜海大型水生生物和鱼类会造成冲撞危害。     

瓯江口凤鲚鱼卵、仔稚鱼的时空分布及其与环境因子关系

为了解凤鲚(Coilia mystus)早期群体在瓯江口的时空分布及其影响因素, 研究根据瓯江口渔业资源调查数据, 利用两阶段广义加性模型(Two-stage GAM)分析影响凤鲚鱼卵仔稚鱼分布的环境因子。采用交叉验证评价模型的预测性能, 对2020年5—7月的凤鲚鱼卵、仔稚鱼出现率及资源量进行预测。结果表明: 5—7月是瓯江口凤鲚的主要繁殖期, 鱼卵主要分布在瓯江上游七都岛附近低盐水域, 仔稚鱼在瓯江水域均有分布, 瓯江下游灵昆岛近岸水域仔稚鱼的相对资源丰度高于瓯江上游。GAM模型分析表温、表盐是影响凤鲚早期群体分布的主要环境因子, 表盐对鱼卵的分布具有极显著影响(P<0.01), 适宜表盐在1以下, 适宜表温在24—26℃; 仔稚鱼对水温、盐度的适宜度宽于鱼卵, 表温对仔稚鱼的分布具有显著影响(P<0.05), 适宜表温为22—27℃, 适宜表盐为5—13。交叉验证分析认为模型对鱼卵的预测性能(AUC均值0.83)优于仔稚鱼(AUC均值0.71)。2020年预测结果显示, 凤鲚鱼卵的适宜栖息环境较窄, 主要集中在江心屿上游及灵昆岛下游附近水域, 仔稚鱼主要栖息在江心屿至灵昆岛水域。瓯江口作为凤鲚的主要栖息场所之一, 掌握凤鲚早期群体在瓯江口的分布特征及与环境因子间的关系, 能够为其产卵场栖息地的保护和资源养护管理提供科学依据。     

阳江核电站邻近水域浮游植物群落结构及其季节变化

报道了2009—2010年阳江核电站Ⅱ期工程邻近水域的浮游植物群落结构与季节动态,估算了温排水的影响范围,并探讨了温排水对浮游植物群落的影响和预测。结果表明:78份样品鉴定浮游植物6门50属125种,季节平均丰度为(111.8±120.6)(103cells·L-1;硅藻主导型群落,占所有物种的75.4%,其次为甲藻,占19.8%;着色鞭毛藻(棕囊藻)在11月增殖,其丰度的数量级尚未达到发生赤潮的程度;主要优势种为丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)、斯氏几内亚藻(Guinaridia striata)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、尖刺伪菱形藻(Pseudonitzchia pungens)、念珠直链藻(Melosira moniliformis)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、叉分角藻(Ceratium furca)、密联角毛藻(Chaetoceros densus)等;种类组成及丰度分布有明显季节变化,密集中心不同;丰度分布总体呈现东部近岸向西南离岸减低的态势;11月的浮游植物物种多样性指数(H’)和均匀度(J’)均低,棕囊藻优势度极高,细胞丰度的种间分配不均匀,群落结构不稳定,4、8月反之;温排水的扩散范围估算为10km,浮游植物种类的季节更替反映了物种对温度的生态适应性,棕囊藻高丰度的发生需引起重视;阳江核电站Ⅱ期的温排水效应对浮游植物群落结构的作用并不明显。     

菹草种群内外水质日变化

对菹草(Potamogeton crispus)种群内外水体进行了昼夜连续监测,分析菹草种群内外水质的日变化趋势.结果显示,种群内DO自日出后增加,日落后持续下降,且与水温变化一致,于19:30左右出现1次明显低谷,后略有恢复,后一直降至日出前后;开阔水域DO变化与水温呈现一定相关性,但变化幅度较小;交界处DO含量兼有种群内与开阔水域的变化特点.种群内水体pH值自日出前后升高,日落时达最高值,后开始下降,直至次日出前后;交界处与种群变化趋势一致;开阔水域pH总体变化幅度较小,白天高于夜间,总体DO含量及pH分布:种群区＞交界处＞开阔水域.种群及交界处TN含量均在日出前后达最高,日出后递减,开阔水域夜间含量较高,日出前后达最高;各点NH+4-N变化规律不显著;种群内水体TP含量夜间较高,日出前后达最高值,日出后递减,日落后递增;开阔水域TP含量夜间较高,白天略低;交界处正午前后达最低值,傍晚达最高值,TN、TP总体分布:种群＜交界处＜开阔水域.菹草种群存在对水体DO、pH等环境因子均产生重要影响,继而影响水体内源性氮磷的迁移,其中对pH影响较小,其变化未能影响水体氮磷迁移,而DO昼夜变化较大,对水体内源性氮磷的迁移起重要影响.     

珠江西部河口中华白海豚分布与环境因子的关系

2012年采用船基截线法在珠江口西部河口进行了中华白海豚(Sousa chinensis)调查,并同步对渔业资源和渔业环境要素进行了现场采样测定,以分析该水域中华白海豚空间分布与环境因子的关系。利用广义加性模型(GAM)分析了中华白海豚目击率与海况、水深、底层水温、盐度、pH值、溶解氧、游泳生物密度、捕食种密度和离岸距离等的关系。GAM模型对中华白海豚目击率分布的总偏差解释率为64.7%,游泳生物密度、水深、捕食种密度、离岸距离、底层水温等对中华白海豚的栖息地选择有较大的影响。模型分析结果显示:中华白海豚的活动与捕食种密度密切相关,但当捕食种密度达到一定程度时对海豚目击率的影响减弱,推测可能与食物较多时海豚逗留捕食时间减少有关;中华白海豚较为喜欢的水深在10m左右,这一模拟结果与以前的统计结果基本一致;中华白海豚对底层水温似乎有一定的选择性,当底层水温大于19.5℃时目击率明显下降,推测底层水温可能影响了捕食种鱼类的分布,进而影响海豚的活动;离岸距离3km范围内是中华白海豚较为喜欢的水域,因此对这一水域范围应给予重点保护管理。     

高温冲击对沃尔巴克氏体(Wolbachia)诱导孤雌产雌的丽蚜小蜂(Encarsia formosa)生殖和发育的影响

研究了持续高温(31℃恒温)和高适温交替(白天31℃/夜间25℃变温)条件对感染沃尔巴克氏体(Wolbachia)的丽蚜小蜂生殖和发育的影响.结果发现在持续高温条件下,丽蚜小蜂的生殖力和羽化率降低、寿命缩短、后代雄性比例增加,丽蚜小蜂从F1代开始产生雄性后代,且雄性比例在45%以上,F2代雄性比例达到最高值,表明高温冲击会对丽蚜小蜂的控害潜能产生不利的影响,因此在丽蚜小蜂的商业生产和田间应用中要注意环境温度,避免因高温带来的损失.在31℃恒温条件下连续培养3代或6代再转入25℃培养,丽蚜小蜂雄性后代比例和沃尔巴克氏体在丽蚜小蜂雌性群体中的感染率都能够很快恢复到高温处理前的水平.说明沃尔巴克氏体对环境变化有一个自动调节和适应的过程.变温条件下丽蚜小蜂从F2代开始产生雄性后代,但雄性后代比例较低(13%),表明短期高温冲击对丽蚜小蜂的生殖方式影响不大,但是短期高温冲击如果持续作用就会产生积累效应,影响丽蚜小蜂的后代性别.     

嗜热酶的特性及其应用

海洋微生物作为一类生长在特殊极端环境下的生物正日益引起人们的重视。其中嗜热微生物由于能在高温温泉及火山口附近的高热环境下生长而引起人们的极大关注[1] 。同时 ,人们也从许多人工高热环境 (如堆肥 )中分离得到这种嗜热菌。近年来 ,人们从这些嗜热菌中已分离得到多种嗜热酶 (5 5℃～80℃ )及超级嗜热酶 (80℃～ 1 1 3℃ ) [2 ] 。嗜热酶不仅具有化学催化剂无法比拟的优点 ,如催化效率高和底物专一性强 ,而且酶在高温条件下的稳定性极好[3 ] 。因而它可以克服中温酶 (2 0℃～ 5 5℃ )及低温酶 (-2℃～ 2 0℃ )在应用过程中常常出现的…     

酸性煤矿排水中硫的迁移转化及其与铁的相互作用——以贵州织金废弃煤矿区为例

硫酸盐是酸性煤矿排水的主要组成部分,高浓度硫酸盐废水排到环境中会产生一系列污染及环境效应。本文选取贵州省织金县珠藏镇酸性煤矿排水相对集中的小流域为对象,采集了水体与沉积物样品,研究硫酸盐在喀斯特地区酸性煤矿排水中的迁移转化过程。结果表明:研究区水体酸化明显,水中溶解态硫主要以SO_4~(2-)形式存在,且SO_4~(2-)随水的迁移过程有明显的衰减,亚稳态硫含量较少;可交换态硫酸盐(ExS)是沉积物中硫的主要存在形态,约占总硫(TS)的65%,还原态硫在这种强氧化环境中含量很少,各还原态硫含量的大小顺序是元素硫(ES)酸可挥发性硫化物(AVS)铬还原态硫化物(CRS);水体中SO_4~(2-)和Fe(Ⅲ)存在明显的正相关关系,SO_4~(2-)与Fe(Ⅲ)相结合共沉淀到沉积物中是SO_4~(2-)衰减的重要原因。