湖光岩玛珥湖可培养浮游细菌的BOX-PCR图谱及生物多样性分析

玛珥湖是一类具有独特地质构造特征的火山口湖泊, 目前国内外对玛珥湖内微生物多样性的研究还鲜有报道。为了解具有典型玛珥特征的湖光岩湖泊中可培养浮游细菌的种群资源特征, 采用盒式PCR (BOX-PCR) 筛选技术, 通过通用贫营养和原位湖水培养基研究在冬夏两季各水层内获得的可培养细菌种群的差异。结果表明: 不同培养基在不同水层上表现的细菌数量的变化相一致, 为夏季的5 m>1 m>13 m, 冬季的1 m>5 m>13 m, 变形菌占据优势地位, 其它为放线菌、厚壁菌和拟杆菌; 两类培养基上所获培养菌BOX-PCR图谱的多样性相似, 但菌群结构不同; 而细菌多样性在季节上的变化表现为冬季高于夏季, 这与相关湖泊内细菌微生物多样性在夏季会发生减少的特点相似; 相同季节同一水层上不同培养基上获得的培养菌门类不同, 表明此类通用性培养基在培养该环境微生物中的局限。研究的结果为探讨此类型湖泊微生物多样性与环境的关系及分离该环境下特定微生物菌株提供参考。     

末次冰期以来湛江湖光岩玛珥湖孢粉记录及古环境变化

通过对湛江湖光岩玛珥湖钻孔孢粉记录的研究认为,末次冰期以来,该区植被类型从早期的南亚热带季风常绿阔叶林依次演替为,中亚热带常绿、落叶阔叶林→南亚热带季风常绿阔叶林→中亚热带常绿—落叶阔叶—针叶混交林(湖边草地)→热带季雨林→半常绿季雨林。气候最寒冷的时期温度比目前至少降低了4—6℃以上。全新世早期相对于旱。     

仙女湖及入湖河流浮游植物功能类群与环境因子的相互关系

文章分析了仙女湖及入湖河流浮游植物群落结构和功能类群的时空分布特征, 探讨了影响其时空分布规律的关键环境因子。调查期间共鉴定表层水体中浮游植物82种(属), 包括蓝藻15种(属), 绿藻33种(属), 硅藻23种(属), 甲藻3种(属), 裸藻5种(属), 隐藻2种(属), 金藻1种(属)。各季节平均密度和生物量分别在7.95×106—2.19×109 cells/L和10.52—792.91 mg/L变化。群落功能类群的结果表明, 冬、春河流生境中具硅质结构的无鞭毛个体浮游植物(硅藻门)占据主导地位(Ⅵ功能群), 而湖区生境中具鞭毛、中等到大型的单细胞或群体浮游植物(如隐藻和甲藻)具有明显优势(Ⅴ功能群); 而夏秋季节不同生境中虽然Ⅵ型浮游植物数量仍然相对较高, 但是具伪空胞的、较大表面积/体积比的丝状个体浮游植物(Ⅲ型)以及具胶质鞘、小的表面积/体积比的群体类的浮游植物(如蓝藻, Ⅶ功能群)在某些河流和湖泊生境中的比重有显著增长。功能类群与环境因子的相关分析表明: 冬、春季Ⅴ与Ⅵ功能群浮游植物生物量主要受到总氮和总磷水平影响; 而夏、秋季节Ⅲ与Ⅶ功能群浮游植物受到水温、浊度、总氮和总磷水平的多重影响。     

东海低氧区及邻近水域浮游植物的季节变化

根据2011年5月、8月、11月在东海低氧区及邻近水域(25°00'—33°30'N,120°00'—127°30'E)进行的多学科综合调查,对东海低氧区及邻近水域浮游植物群落结构特征及季节变化进行了相关研究。经Utermhl方法初步分析共鉴定出浮游植物4门74属248种(含变种、变型,不含未定种),主要由硅藻和甲藻组成,此外还有少量的金藻和蓝藻。春季优势种主要为具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissim)、骨条藻(Skeletonema sp.)和具槽帕拉藻(Paralia sulcata);夏季主要是中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和海链藻(Thalassiosira sp.);秋季主要是具槽帕拉藻、圆筛藻(Coscinodiscus sp.)和柔弱伪菱形藻。调查区浮游植物平均细胞丰度在夏季最高,达到85.002×103个/L,春季次之,秋季最低。在水平方向上,春、夏两季,表层浮游植物细胞丰度在近岸出现高值,由近岸到外海细胞丰度逐渐降低;而在秋季则相反,在调查海域的东北部出现高值,随离岸距离的增加细胞丰度逐渐增加。在垂直方向上,春、夏两季,浮游植物细胞丰度在表层出现最大值,随着深度的增加细胞丰度逐渐降低;而在秋季细胞丰度分布比较均匀,随水深变化不明显。调查区表层浮游植物ShannonWiener多样性指数和Pielou均匀度指数的平面分布基本一致,并且与细胞丰度的分布大致呈镶嵌分布。调查浮游植物群落的演替规律是:从春季的甲藻(具齿原甲藻、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)等)为主,硅藻(柔弱伪菱形藻、骨条藻等)为辅;演替至夏季的硅藻(中肋骨条藻、海链藻等)为主,甲藻(主要是梭状角藻(Ceratium fusus)和叉状角藻(Ceratium furca))为辅,到秋季进一步演替为硅藻(具槽帕拉藻、圆筛藻、柔弱伪菱形藻等)为主,铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebaultii)为辅。浮游植物物种组成、优势种、细胞丰度及多样性指数均表现出明显的时空变化。低氧区与非低氧区浮游植物群集存在明显差异。     

大通湖浮游植物群落结构及其与环境因子关系

2008年12月至2009年10月按季度对养殖湖泊大通湖浮游植物群落结构及与环境因子关系进行了初步研究,并通过与1960年数据的纵向比较,探讨了集约化养殖对大通湖水域环境的影响,为其渔业可持续发展提供理论依据.调查期间,共发现浮游植物98种,隶属于7门54属.优势种类包括二角多甲藻、尖尾蓝隐藻、小球藻、卵形隐藻、梅尼小环藻、啮蚀隐藻、卷曲鱼腥藻、铜绿微囊藻和固氮鱼腥藻,优势种的季节更替明显.浮游植物细胞密度的年平均值为1.84×106 cells·L-1,其中夏季最高,为16.4×106 cells·L-1,其他3个季度在1.71×106 ～ 1.98×106 cells·L-1.浮游植物丰富度指数(D)全年在2.01 ～4.55,Shannon多样性指数(H)在1.26 ～2.69,均匀度指数(J)在0.69～1.27.典范对应分析表明,水深、水温、透明度、总磷、氧化还原电位、电导率是影响大通湖浮游植物群落结构的主要因子.     

玛珥湖好氧不产氧光合细菌pufM基因DNA和mRNA的定量及多样性分析

【目的】湖光岩玛珥湖是一类特殊的火山口湖,它完全封闭,地质年代久远,尚未受人类活动的剧烈影响,孕育着丰富而特殊的微生物种群。好氧不产氧光合细菌(AAPB)是以其在有氧情况下能行使光合功能而定义的一类专性异养细菌,其生理生态特征独特,进化年代久远,在水生生态系统的上层水体中广泛分布。目前,AAPB在玛珥湖水体中是否有分布仍是未知。【方法】构建和比较夏季湖水1 m、5 m、12 m三个水层的总DNA和总RNA的AAPB光合中心合成的关键基因pufM的6个克隆文库,并结合定量PCR技术,分析了不同水层AAPB的分布、系统发育多样性及其在总细菌中的比重。【结果】6个文库覆盖率和稀释曲线显示样本初步揭示了各水层优势AAPB类群的多样性。BLAST核苷酸同源性介于80%93%;多样性指数表明,湖光岩表层和底层多样性相当,中间层最低,总RNA的多样性高于总DNA。系统发育分析结果表明,OTU21 24所含的序列(占总序列的49.43%)与β-变形细菌的进化距离最接近,是湖光岩玛珥湖的优势AAPB菌群。定量PCR结果显示1 m水层中AAPB在总细菌中的比重最高,可达38.06%;而5 m水层中AAPB所占的比重最低,仅为0.85%;12 m为9.54%。【结论】湖光岩玛珥湖孕育着丰富而多样的AAPB类群。     

水东湾海域浮游植物潮汐分布特征及其与环境因子的关系

2014年秋、冬两季,每个季节在大潮期和小潮期对水东湾海域浮游植物群落结构和环境因子进行了调查,共鉴定出4门57属134种。其中硅藻门42属106种,占浮游植物种类数的79.1%;甲藻门13属26种,占浮游植物种类数的19.4%;蓝藻门1属1种,占浮游植物种类数的0.8%;针胞藻纲1属1种,占浮游植物种类数的0.8%。优势种15种,主要为尖布纹藻Gyrosigma aluminatum、圆海链藻Thalassiosira rotula、中肋骨条藻Skeletonema costatum、丹麦细柱藻Leptocylindrus danicus和舟形鞍链藻Campylosira cymbelliformis等。4个航次共有种类数在18—40种,Jaccard种类相似性指数范围在0.200—0.404,多样性指数和均匀度平均值分别为2.60和0.60。秋季大、小潮期多样性指数差异较显著(P0.05),冬季细胞丰度、多样性指数和均匀度大、小潮期均无明显差异。浮游植物细胞丰度变化范围为0.95×10~4个/L—28.0×10~4个/L,平均为6.86×10~4个/L,平均丰度冬季小潮期(9.46×10~4个/L)秋季小潮期(7.56×10~4个/L)冬季大潮期(5.97×10~4个/L)秋季大潮期(4.44×10~4个/L)。主成分分析(PCA)表明:盐度和营养盐可能是影响水东湾海域生态环境的主导因子。对水东湾海域浮游植物群落结构与主要环境因子进行Spearman相关性分析,细胞丰度与盐度在秋季大、小潮期为负相关,在冬季大、小潮期呈显著正相关;与无机氮和磷酸盐在冬季大、小潮期呈极显著负相关,在秋季大、小潮期均无相关性。冬季小潮期水温与多样性指数、均匀度和细胞丰度均呈正相关;从测定结果来看浮游植物细胞丰度、多样性指数和均匀度与叶绿素a含量均无统计学意义上的相关性。     

海南西部近岸浮游植物的周年变化及主要关联因素

报道了2008—2009年4季度海南西部近岸浮游植物群落的周年动态并探讨其主要关联因素。165份样品经鉴定共有浮游植物4门74属155种(含5变型和2变种),周年平均丰度为(6.36±4.75)×103cells/L。硅藻在物种组成和丰度上均占绝对优势,其次为甲藻,蓝藻(束毛藻)在7月增殖。主要优势种为菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、奇异棍形藻(Bacillaria paradoxa)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、笔尖根管藻(Rhizosolenia styliformis)、束毛藻(Trichodesmium spp.)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans)等。物种组成的季节差异较大,10月浮游植物种类贫乏,1月次之,4月、7月最丰富。丰度10月最高,季节差异并不明显。束毛藻在4月、7月呈斑块状群聚分布。浮游植物周年平均丰度并不高(<1.0×104cells/L)。不同季节优势种有明显的交错和变化,菱形海线藻、奇异棍形藻、具槽帕拉藻为全年优势种。浮游植物物种多样性指数和均匀度都表现出较高的值,均匀度与多样性指数的季节变化特点基本一致,群落多样性高的季节物种均匀度也好。物种多样性指数指示调查区水体遭受污染程度低,水质状况优。调查区各季节的浮游植物丰度与温度之间无显著的相关关系,1月丰度与盐度则呈密切负相关关系。10月浮游植物丰度与无机氮(DIN)呈密切的正相关关系。7月浮游植物丰度与活性磷酸盐(PO4-P)呈密切的负相关关系。浮游动物对浮游植物的摄食压力直接影响到后者的丰度变动,并伴随着海区生态系统的相关复杂现象及生物学过程的作用。     

亚热带水库浮游植物季节动态及其与环境因子的关系

以亚热带黄村水库流域为研究对象,探讨了浮游植物群落的季节变化及其与环境因子的关系。共鉴定出浮游植物51种,种类最多的是绿藻门（18种）（35.29%）,其次是硅藻门（15种）（29.41%）和蓝藻门（11种）（21.57%）。从浮游植物群落季节组成差异来看,春季（62.96%）和夏季（71.03%）蓝藻门丰度最高,秋季（56.11%）和冬季（80.74%）硅藻门丰度最高。黄村水库流域优势种尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta）和曲丝藻（Achnanthidium sp.）在春夏秋冬季节均存在。多样性指数表明该流域水体处于中营养状况。温度、电导率和营养盐是影响浮游植物群落组成最主要的环境因素。     

甘肃省苏干湖浮游植物多样性研究

于2006年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(10月)对大、小苏干湖水体进行采样分析,以研究特殊地理位置和气候条件下苏干湖中浮游植物的物种组成和季节变化特征.结果表明,(1)大苏干湖中共有浮游藻类61种(含变种),其中:硅藻18属,37种;蓝藻11属,15种;绿藻7属,8种;而甲藻仅1属,1种.(2)小苏干湖水体中共发现浮游藻类68种(含变种),其中:硅藻16属,42种;蓝藻9属,13种;绿藻6属,11种;裸藻及甲藻仅各1属,1种.(3)硅藻在苏干湖水体中始终占据着绝对优势;夏季小苏干湖中蓝、绿藻开始复苏并大量繁殖.各季节两湖中都存在特定的优势属,在春、夏、秋三季,大苏干湖中优势属分别为桥穹藻属、小环藻属、粘杆藻属;而小苏干湖中分别为针杆藻属、菱形藻属、脆杆藻属.纤细舟形藻,长圆舟形藻,湖沼色球藻等为常年优势种,且这种优势物种和季节变化主要是由湖泊中盐度和气温等因素决定的.     

武汉东湖浮游藻类物种多样性的研究

从 1994年 1月至 1996年 12月 ,每月定期从东湖四个常规采样站采集浮游藻类标本进行研究。经鉴定共发现 2 6 0个分类单位 ,隶属于 7个门的 99个属 ,其中有 2种为中国新记录。以 1995年浮游藻类的群落结构进行分析的结果是 :浮游藻类的种类数以绿藻门最多 ,硅藻门次之 ;各站基本上均以夏季种类最多 ,其次为秋季和春季 ,冬季最低 ;四个站中分布的种类差异不明显 ,各站都出现的种类数占全部种类数的 39.6 % ;不同的站或同一个站在不同的季节其优势类群亦不同。计算了与水体营养类型有关的浮游藻类群落的两种指标—多样性指数和硅藻商。对东湖浮游藻类群落结构的特征及变化与水质的关系进行了探讨 ,从浮游藻类群落的演替指出东湖的富营养化程度自2 0世纪 5 0年代以来一直在加剧。     

东北二龙湾玛珥湖晚更新世晚期植被与环境变化的孢粉记录

东北二龙湾玛珥湖孢粉记录显示,34 ka B.P.以来,该区植被和气候经历了以下变化:34-29.3 ka B.P.,发育山地寒温性针叶林,气候冷湿.29.3-12.6 ka B.P.,该区以寒温性针叶林、桦树林为主,气候转向冷干发展,尤其在20.6-18.7 ka B.P.(LGM)时,表现最为突出.12.6-8.9 ka B.P.,该区植被为针阔叶混交林,气候由冷干向温湿逐渐过渡,8.9-4.6 ka B.P.,为落叶阔叶林,气候温暖湿润.4.6 ka B.P.至今,发育针阔叶混交林,气候向温凉转干方向发展.研究表明,MIS3a阶段,以二龙湾为代表的中国东北东部气候以冷湿为主要特征,而末次冰期对该区的影响直到12.6 ka B.P.以后才结束.     

滇池北部湖区浮游植物时空格局及相关环境因子

为研究滇池北部湖区浮游植物的时空格局,探讨影响格局形成的关键影响因子,2008年12月至2009年6月,在滇池北部湖区选择6个点位,共开展了24次采样,调查并分析了浮游植物群落及其相关理化参数。通过比对滇池全湖周年监测数据,研究发现,北部湖区叶绿素a浓度从12月中旬开始下降,2月中旬降至最低值26.5μg/L,5月中旬达到最大值530.5μg/L。调查期间共鉴定出浮游植物74属97种,其中绿藻53种,蓝藻20种,硅藻17种,隐藻2种,金藻2种,甲藻1种,裸藻2种。蓝藻生物量在12月、3月至6月期间占优势,12月份优势种为绿色微囊藻(Microcystis viridis),3月至5月为水华束丝藻(Aphanizomenonflos-aquae),6月为惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)。硅藻在1月占优势,优势种为颗粒直链藻最窄变种(Melosira granulata var.angustissima)。研究结果表明,水温高于14℃以上,微囊藻生物量迅速增加;束丝藻生物量随温度增加而增加,高于22℃时迅速减少。北部湖区6个点位浮游植物的空间差异显著,D1、D4号点微囊藻、束丝藻生物量显著高于其他四个点(P<0.01),D2、D5号点广缘小环藻生物量显著高于其他四个点(P<0.01)。研究结果显示,在富营养化严重的滇池北部湖区,水温可能为影响浮游植物种类组成及生物量的关键因子,浮游植物水平分布的差异主要由气象因素和水体营养盐共同决定。     

以浮游植物评价巢湖水质污染及富营养化

对巢湖浮游植物在22个样点,四季采样,进行了种类组成、种群数量、优势种、污染指示种,多样性指数及硅藻指数等群落生态学的初步研究。选用其中种群数量、优势种、污染指示种、硅藻指数对巢湖水质污染及营养水平进行了总评与分区评价。就巢湖总体而论,藻量年均值达111×10~6个/升(细胞数,或个体数为14.7×10~6个/升),硅藻指数96.7,群落组成种类中,污染指示种占64.2％,除冬季外,各样点多以微囊藻、鱼腥藻为主的蓝藻占优势,其分布频度年平均达98.8％,多度年平均达79.7％,而在夏、秋季,两者则分别为100和99.7％,表明巢湖已受到中等程度的污染,属蓝藻型富营养湖泊;与过去巢湖浮游植物的调查资料对比,表明最近几年来,人为富营养化进程在加速。     

湖水含盐量和Cu2+浓度变化对Kinneret湖浮游植物的影响

通过人为改变湖水中的Cu^2 浓度和含盐量的方法,Cu^2 浓度和含盐量变化对Kinneret湖水中浮游植物可能造成的影响进行了分析。结果表明,湖水Cu^2 浓度增加会抑制Kinneret湖水中藻类等浮游植物的生长。这对改善湖水水质来7说是非常有利的,但高的Cu^2 浓度对农作物生长和人类健康是有害的,在另一方面,对含盐量较低的约旦河水来说,适当增加Cu^2 浓度则有利于藻类的生长。Kinneret湖中浮游植物的年平均生物量随湖水含盐量的下降而有增加的趋势,特别是当含盐量低于200μ左右时,浮游植物中蓝藻占的比例会升高,这对作为饮用水资源的Kinneret湖水来说是不利的,由此可见,适当控制和维持Kinneret湖水Cu^2 浓度和含盐量对湖水水质保护具有重要的意义。     

西湖湖西浮游与着生藻类季节变化及相互关系

2014年11月至2015年8月调查了西湖湖西沿岸带浮游藻类和不同基质(植物、石块和底泥)上着生藻类的群落结构及季节变化, 分析了着生丝状藻与浮游丝状藻的相互关系以及它们与环境因子的相关性, 探讨湖西生态修复过程中季节性暴发的丝状藻水华的原因。结果表明浮游藻类和植物、底泥、石头上着生藻类中均以硅藻门种类数(分别占52.5%、60.4%、86.7%和72.7%)最多, 蓝藻门(分别占10.1%、8.9%、6.7%和15.2%)和绿藻门(分别占26.3%、19.8%、5.6%和10.6%)次之, 其他门类相对较少, 浮游藻类与着生藻类优势种季节差异较大。附植丝状藻密度显著高于附泥和附石丝状藻, 且狐尾藻上着生丝状藻密度与浮游丝状藻密度呈显著正相关, 表明狐尾藻着生丝状藻可能是浮游丝状藻较重要的来源之一, 该结果可为西湖丝状藻水华的控制提供一些参考。相关性分析表明, 着生藻类和丝状藻与各理化因子(水深、透明度、溶解氧、水温、pH、TN、SRP、TP等)均无显著相关性。     

长湖浮游植物优势种季节演替及生态位分析

为查明长湖浮游植物优势种群落结构特征及季节演替规律,于2015年4月至2016年1月对长湖浮游植物群落结构及相关环境因子进行了调查,同时利用典范对应分析法(CCA)进行浮游植物优势种与环境因子的相关性分析。结果表明:本次调查共鉴定出浮游植物优势种共14种,其中扭曲小环藻(Cyclotella comta)、小球藻(Chlorella vulgaris)和梭形裸藻(Euglena acus)是4个季节的共有优势种。生态位宽度(Niche width)变化范围为1.002—2.377,其中夏季小球藻最高,广生态位种类以富营养化水体常见指示种小球藻、扭曲小环藻、两栖颤藻(Oscillatoria amphibia)等种类为主。平均边缘指数(OMI)变化范围为0.25—3.71,其中小于1的物种共12种。耐受指数(TOI)变化范围为0.13—3.35,夏季两栖颤藻最高。生态位重叠值的变化范围为0.02—0.93,其中秋季扭曲小环藻和梭形裸藻的重叠值最高。选取7个环境因子与浮游植物优势种进行CCA分析发现:夏季微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、两栖颤藻、四尾栅藻、扭曲...     

IRON-MEDIATED CHANGES IN THE GROWTH OF LAKE ERIE PHYTOPLANKTON AND AXENIC ALGAL CULTURES1

The effect of iron enrichment on algal growth and photosynthesis was investigated using natural assemblages of Lake Erie phytoplankton and axenic cultures of Anabaena, Scenedesmus and Selenastrum. Cell yield and photosynthesis were frequently inhibited in the presence of unchelated iron over the range of 3.6 to 53.7 μM iron as FeCl₃. In lake water and in a defined medium with low nutrient concentrations, the degree of inhibition by iron could be reduced by chelating the iron with EDTA or by enriching the cultures with phosphorus. Chemical analyses revealed that the EDTA efectively reduced the ability of the ferric iron to remove soluble phosphorus from the media. EDTA was also observed to reduce rather than enhance iron uptake by axenic cultures of A. flos-aquae. These data support the hypothesis that additions of EDTA to low-nutrient media may serve to stimulate algal growth in the presence of iron by preventing the iron from altering extracellular concentrations of soluble ions essential for algal metabolism. In medium with high nutrient concentrations, the soluble phosphorus concentration was not appreciably altered by either EDTA-chelated or unchelated iron enrichment (0.9 to 53.7 μM). Instead, the observed enhancement of cell yield by EDTA-chelated iron in nutrient-rich media appeared to be due to the direct effect of iron on intracellular metabolic processes.