龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生长、光合作用及其对扇贝排泄氮磷的吸收

研究了不同温度、光照条件下大型藻类龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生长和光合作用特性,及其对扇贝排泄氮、磷的吸收作用。结果表明温度与龙须菜的生长和光合作用显著相关,在本实验条件下,15~25℃都适宜龙须菜生长,其中20℃龙须菜具有较高的生长率(SGR),为2·8%/d;光合作用速率随温度升高和光照的增加而升高,30℃和120μmol/(m2·s)时最高,最大光合作用速率(Pmax)为5·0mg O2/(g dw·h)。龙须菜对扇贝排泄氮、磷有较强的吸收作用,其吸收率和去除效率与放养密度和养殖时间有关。对NH4-N和PO4-P的最大去除效率分别为83·7%和70·4%,最大吸收率分别为9·9μmol/(g ww·h)和4·3μmol/(g ww·h)。实验证明龙须菜生长温度范围和光照范围适合中国北方海区养殖,并且能有效吸收和去除扇贝排泄氮、磷,可以作为生物滤器与贝类及其他养殖动物进行综合养殖。     

氮磷水平对龙须菜生长和光合特性的影响

研究不同营养盐条件对龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生理效应, 对深入了解龙须菜与近海环境的相互作用具有重要意义。在低氮低磷(LNLP)、低氮高磷(LNHP)、高氮低磷(HNLP)和高氮高磷(HNHP) 4种营养盐条件下培养龙须菜15 d, 以探讨不同氮、磷水平对龙须菜生长和光合特性的影响。结果表明: 1) LNHP、HNLP和HNHP处理促进了龙须菜的生长, 其中HNHP处理下龙须菜具有最大的相对生长速率和生物量; 2) LNHP、HNLP和HNHP处理提高了龙须菜的光合无机碳利用能力, 其中HNHP处理下龙须菜具有最大的无机碳饱和光合速率和表观半饱和常数, 比LNLP处理分别提高了118%倍和48.71%; 3) LNHP、HNLP和HNHP处理显著影响龙须菜的光化学效率, 与LNLP处理相比, LNHP处理提高了龙须菜的光化学效率, 而HNLP和HNHP处理降低了龙须菜的光化学效率。研究结果表明, HNHP处理条件下, 龙须菜的生长和光合无机碳利用能力最高, 光化学效率最低。     

龙须菜对海水氮磷富营养化的响应

龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)是红藻门江蓠属大型海藻,已从山东青岛引种到广东省南澳岛等地栽培多年。深入了解其光合作用与环境条件的关系,对龙须菜的合理栽培及其在环境生态中的生物学作用和扩大其开发利用价值,具有重要的理论和现实意义。该文利用人为配置的不同程度N、P污染海水处理龙须菜,研究其生理生态特性对海水氮磷富营养化的响应。结果表明: 处理6 d后,龙须菜叶绿素a及3种藻胆蛋白含量和总抗氧化能力在轻度P(P 0.2 mg·L^-1)及重度N、P复合污染(P 10 mg·L^-1,N 55 mg·L^-1)情况下降低。叶绿素荧光参数的变化也表明上述处理对叶绿体PSⅡ造成不利影响,而在轻度N(N 0.9 mg·L^-1)和轻度N、P复合污染(P 0.2 mg·L^-1,N 0.9 mg·L^-1)海水中上述参数则变化不大,表现出龙须菜对轻度N及轻度N、P复合污染的耐受性。该实验条件下,轻度污染处理后,藻体中不因环境N、P浓度升高而富集N、P。表明龙须菜可以作为轻度富营养化海水水体的净化藻类。     

CO2和硝氮加富对龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)生长、生化组分和营养盐吸收的影响

为了探讨大气CO2和海水硝氮浓度升高对龙须菜生理特性的影响,在实验室条件下把藻体于CoNo、C No、CoN 和C N 4种不同CO2和硝氮供应水平的处理中进行培养,15d后,分别测定各种不同培养条件下藻体的生长、色素含量、可溶性蛋白含量和营养盐吸收速率.结果表明:CO2或硝氮浓度增加都会使藻体生长加快,但当二者同时加富时对生长的促进作用没有表现出协同效应.不管是高氮还是低氮的培养条件,高浓度CO2都能使藻体的色素和可溶性蛋白的含量降低,而使硝酸还原酶活性升高;同时,在硝氮加富的条件下,高浓度CO2培养能够显著提高藻体的营养盐吸收速率.不管是高还是低的CO2浓度培养条件下,硝氮浓度增加都会使藻体的色素和可溶性蛋白含量以及营养盐吸收速率得到显著提高.这些结果说明,在大气CO2浓度升高或海水富营养化条件下,龙须菜的生长、硝酸还原酶活性和营养盐吸收速率都可能得到促进,而色素和可溶性蛋白的含量也会受到影响.     

海洋酸化与磷浓度变化对龙须菜光合作用和ATPase活性的影响

以大型海藻龙须菜(Gracilaria lemanensis)为实验材料,设置不同CO2浓度(400μL·L–1和1000μL·L–1)和磷浓度(0.5和30μmol·L-1)实验,探讨大气CO2浓度升高对不同磷浓度培养下龙须菜生长、光合作用及ATPase活性的影响.结果显示大气CO2下,磷加富导致龙须菜的相对生长速率...     

大气CO_2浓度升高对不同氮生长条件下的两种大型海藻光合作用的影响

以龙须菜和蛎菜两种大型海藻为试验材料,在室外自然条件下培养,设置常规CO2浓度(390μL·L-1)和高CO2浓度(800μL·L-1)空气两种通气条件、以及10和150μmol·L-1两种氮营养盐供应水平,以探讨大气CO2浓度升高对不同氮营养盐生长条件下海藻生长与光合特性的影响。结果表明:不管是高氮还是低氮的培养条件,大气CO2浓度升高都能促进这两种海藻的生长;在龙须菜中,这种生长促进作用在低氮培养条件下更高,而在蛎菜中这种生长促进作用在高氮培养条件下较高;短期海水中高CO2浓度能促进蛎菜和龙须菜的光合作用;长期高CO2浓度生长环境依然能维持龙须菜高的光合作用,但抑制蛎菜的光合作用。另外,不管培养液中CO2供应条件如何,氮加富均促进了龙须菜和蛎菜这两种海藻的光全和呼吸作用。     

气候变化对海藻龙须菜生长与光合作用耐热特性的影响

为探讨大气CO2升高和温室效应对龙须菜生长及生理生化特性的影响,在4种条件下培养龙须菜:1)对照组(390μL/L CO2+20℃),2)CO2升高组(700μL/L CO2+20℃),3)温度升高组(390μL/L CO2+24℃),4)温室效应组(700μL/L CO2+24℃),测定藻体生长和生化组分以及高温胁迫下的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和光能利用效率(α)、光合速率(Pn)和呼吸速率(Rd)。结果表明,CO2升高、温度升高以及温室效应均促进龙须菜的生长,温室效应下的促进作用更明显。温室效应使龙须菜具较高的Pn和Rd以及较低的可溶性蛋白(SP)和可溶性碳水化合物(SC)含量。高浓度CO2对叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素(Car)含量没有显著影响,而高温使其上升;藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)含量不受CO2浓度和温度的影响。龙须菜Fv/Fm、α、Pn和Rd值,在32℃处理3 h后略有上升,在36℃处理3 h后下降,而在40℃处理20 min后降到极低水平。正常温度(20℃)生长的龙须菜最高耐受温度在32—36℃之间,而较高温(24℃)生长的龙须菜在36—40℃之间;生长温度对光合作用和呼吸作用耐热性能的影响比CO2浓度的影响更大;而温室效应生长条件下的龙须菜光合作用表现出更突出的耐热性能。     

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。     

龙须菜对富营养化海水的生物修复

于2002年至2004年期间,在福建省东山岛的八尺门鱼类网箱养殖区、西埔湾对虾养殖区、乌礁湾鲍鱼养殖区等进行了龙须菜(G racilaria lem aneaf orm is)对动物海水养殖造成的富营养化的生物修复研究。结果表明,从围隔实验到小面积的海区实验到大面积的海区推广试点,龙须菜对富营养化的海水均有良好的修复效果。围隔实验中,龙须菜能使网箱养殖区缺氧的海水达到过饱和状态,对无机氮(IN)、无机磷(IP)的去除率达80%以上;实验海区,修复区的溶解氧(DO)浓度明显高于非修复区,IN、IP、叶绿素(Ch l-a)浓度低于非修复区;推广海区,鲍鱼养殖污水流经龙须菜养殖区后,IN、IP得到有效的吸收,DO浓度得到提高。因此,大面积养殖龙须菜对减轻养殖污水对海区的污染,防止水体富营养化,抑制赤潮的发生有积极作用。     

介质pH缓冲系统选择及其对龙须菜生长的影响

该文选择红藻门大型植物龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)作为研究对象,通过黑白瓶法筛选出有机试剂POPSO(哌嗪-N,N-双(2-羟基乙烷磺酸)),能较好地缓冲室内龙须菜培养中介质pH的波动。在此基础上,探讨了POPSO对龙须菜生长的影响,结果表明:15 mmol·L ^-1及以上浓度的POPSO能较好地稳定介质pH值,减少系统中DIC浓度的急剧变化,但POPSO对CO₂浓度波动不起作用;试验结果还表明,介质中的CO₂浓度与龙须菜的生长速率间存在着类似酶动力学方程的关系,当介质中的CO₂浓度下降到5.25 μmol·L ^-1以下时,龙须菜生长出现抑制现象。相对稳定pH的培养环境,更有利于介质DIC中的HCO^-₃、CO^2-₃向CO₂的转换,缓解龙须菜生长的C抑制。     

大气CO_2增加对不同生长光强下龙须菜光合生理特性的影响

为了探讨未来大气CO2升高对不同生长光强下大型海藻的影响,选取经济红藻龙须菜为实验材料,研究了其生长速率、光合作用、呼吸作用、叶绿素荧光参数以及光合色素对CO2和光强的响应。实验设置两个CO2浓度,正常空气水平CO2浓度(390μL/L)和高CO2浓度(1000μL/L);两个光强梯度,高光(300μmol m-2s-1)和低光(100μmol m-2s-1)。结果表明,CO2和光强对龙须菜的生长和光合作用有明显的交互作用。大气CO2升高并没有显著影响龙须菜的生长速率,但在不同CO2处理下,龙须菜对光强的响应不同。在空气水平下,光强的变化对其生长速率影响不显著。而在高CO2作用下,高光处理下的藻体有更高的生长速率。CO2显著促进高光生长下龙须菜的呼吸作用速率,但是在低光下作用不明显。而对于光合作用速率来说,低光培养下的藻体CO2表现为负面效应,但对高光下生长的藻体作用不明显。CO2增加没有改变龙须菜生长状态下的电子传递速率,但在高光下,CO2表现为一定的抑制作用。CO2显著降低了龙须菜天线色素藻红蛋白和叶绿素a的含量。这些CO2与光强的结合效应表明,大气CO2的升高对龙须菜光合生理特性的影响随着光强的变化而呈现不同的效应,在未来评估CO2的增加对大型海藻的影响时,要充分考虑其他环境因子的耦合效应。     

供氮水平对爬山虎（Parthenocissus tricuspidata Planch）生物量及养分分配的影响

爬山虎是典型的亚热带木本攀援植物,在垂直绿化、植被恢复和水土保持等方面的应用日益普遍,而营养元素对爬山虎生长的影响还缺乏研究,这不利于爬山虎的生长调控与合理应用。通过水培试验,对不同氮素水平（0、0.15、0.3、0.45、0.6、0.75 g•L-1）条件下爬山虎幼苗生长、氮磷钾营养分配和利用状况作了研究。结果表明：供氮水平的提高能显著促进植株的生物量增加,并影响茎叶的生物量分配比例,供氮处理的叶生物量占总生物量的50%以上;供氮水平的提高能增加植株根、茎、叶的氮含量,对磷含量影响不显著,对茎叶中的钾含量有一定的稀释作用;叶片是主要的氮养分贮存器官,叶片氮累积量达到整个植株总氮累积量的60%以上;供氮水平的增加,降低了爬山虎的氮利用率,提高了磷钾的利用率。     

不同温度及二氧化碳浓度下培养的龙须菜光合生理特性对阳光紫外辐射的响应

为了研究不同温度及CO₂浓度下培养的大型海藻对紫外辐射的生理学响应,选取龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)作为实验材料。实验设置两个温度梯度(20 ℃和24 ℃),两种CO₂浓度(390 μL/L和1000 μL/L)以及3种辐射处理,即可见光(PAR)处理(滤除紫外线A(UV-A)、紫外线B(UV-B),400-700 nm)、可见光加紫外线A(PA)处理(滤除UV-B,320-700 nm)、PAB处理(全波长辐射280-700 nm)。结果表明,酸化、升温以及紫外辐射处理都未影响大型经济红藻龙须菜的叶绿素a和类胡萝卜素的含量。然而紫外辐射处理显著降低了龙须菜的有效光化学效率,其抑制水平在酸化处理的藻体中更为显著,并且随着温度的上升而进一步加剧;酸化与温度耦合使藻体对紫外辐射的敏感性增加,导致其较低的修复速率以及较高的损伤速率。     

水分胁迫对沙棘(Hippophae rhamnoides)和中间锦鸡儿(Caragana intermedia)蒸腾作用影响的比较

多年生灌木沙棘和中间锦鸡儿是黄土高原生态重建的重要物种,设计人工模拟水分胁迫实验,测量沙棘和中间锦鸡儿蒸腾作用的各种指标,研究其蒸腾特性对水分胁迫的适应方式。结果表明,同等水分处理条件下,中间锦鸡儿单叶水平上的蒸腾速率高于沙棘。沙棘和中间锦鸡儿的蒸腾速率日进程在晴天、阴雨天和生长发育的不同阶段明显不同。夜间蒸腾占全天蒸腾的比例相当大,夜间蒸腾在不同物种之间、不同供水量之间存在明显差异,而且越干旱的环境比例越大。两种植物气孔阻力的季节变化格局在不同水分处理间大体相似。沙棘的昼夜蒸腾节律在各种水分处理条件下都表现出明显的气孔振荡现象,而中间锦鸡儿没有。叶片温度、光合有效辐射和气孔阻力是各种水分条件下沙棘和中间锦鸡儿蒸腾作用的共同的限制因子,相对于沙棘,中间锦鸡儿还更多地受到空气相对湿度的影响。     

施盐和磷对台湾相思幼苗光合作用及养分特征的影响

为探究施盐和磷对重要海防林树种台湾相思幼苗叶光合作用与养分特征的影响，该研究设置0%(B₀)、0.2%(B₁)、0.4%(B₂)、0.6%(B₃)、0.8%(B₄)的NaCl溶液和0 (P₀)、0.5 (P₁)、1.5 (P₂)g·kg^-1 3个供磷水平的过磷酸钙磷肥，在此基础上设置盐磷6个耦合处理，测定幼苗光合作用和养分特征指标。结果表明：(1)盐胁迫显著抑制台湾相思幼苗的生长发育，盐含量越高影响程度越大；低盐施磷对台湾相思幼苗生长不利，中高盐施磷显著减缓盐对幼苗生长的抑制作用。(2)台湾相思幼苗光合作用受盐胁迫影响显著；中低盐施磷后气孔关闭程度上升会加剧盐胁迫对幼苗光合作用的影响，高盐适当施磷可显著提高台湾相思幼苗光合能力。(3)盐胁迫显著降低叶绿素含量且对光系统Ⅱ造成危害；低盐胁迫施磷对台湾相思幼苗叶绿素合成不利，高盐适当施磷可以提高叶绿素合成量、稳定细胞膜结构以及提高叶片潜在光合能力...     

模拟淹水对杞柳生长和光合特性的影响

以1年生红皮柳(Salix integra cv.hongpi)和青皮柳(Salix integra cv.qingpi)为试验材料,研究了人工模拟淹水胁迫对两个杞柳品种的生长、气体交换及叶绿素荧光的影响.经过75d的淹水处理,两个品种的存活率均为100％.在试验过程中,红皮柳和青皮柳都产生了有利于吸收氧气的不定根和肥大的皮孔,但在产生的时间上红皮柳较青皮柳迟lOd左右.渍水处理促进了青皮柳的生长和光合作用,而红皮柳在渍水和轻度淹水胁迫处理下的生长、叶绿素含量(Chl)、净光合速率(PN)和气孔导度(Gs)都明显低于对照.随着淹水时间的增加,红皮柳的非光化学淬灭系数(NPQ)持续增加并高于对照,最大光化学量子效率(Fv/Fm)持续下降且明显低于对照;青皮柳的非光化学淬灭的值增加幅度较小,最大光化学量子效率一直在0.8-0.85之间波动,与对照相比都无显著差异.以上的实验结果表明在淹水胁迫下红皮柳的光合运转机构受到了一定程度的损伤,而渍水处理则促进了大青皮的生长,因此青皮柳较红皮柳而言更耐淹,更适合在河岸带和消落区生长.     

Physiological and biochemical response of seaweed Gracilaria lemaneiformis to concentration changes of N and P

This paper presents the studies of nitrogen and phosphorus (N/P) concentrations influence on the antioxidantivity of Gracilaria lemaneiformis and the physio-chemical features in an indoor seawater culture system. The results showed that the specific growth rate, the chemical composition (concentrations of chlorophyll a, phycoerythrin and soluble protein), nitrate reductase activity, antioxidantive defense system (the activities of superoxide dismutase, peroxidase, catalase) and propyldialdehyde content of G. lemaneiformis were affected by changes in concentrations of N and P, and in seaweed culture time. G. lemaneiformis showed increased growth rate when the N/P concentrations increased from 50/3.13 µmol/L to 400/25 µmol/L. But when the N/P concentrations exceeded 400/25 µmol/L, the growth rate dropped significantly. The trend became more obvious once the N/P concentrations reached 600 / 37.5 µmol/L. At these concentrations, the chloroplasts in G. lemaneiformis were damaged as evidences that 1) the number of thylakoids was increased, some of them were swollen up, irregularly aligned, ruptured and partly dissolved; 2) the chloroplast volume was increased; and 3) starch grains in chloroplasts accumulated significantly. On the basis of these results, a remediation critical point for the growth of G. lemaneiformis under high N/P concentrations was proposed.     

构树(Broussonetia papyrifera)幼苗氮、磷吸收对接种AM真菌的响应

对石灰岩适生植物构树(Broussonetia papyrifera)进行菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseea)、地表球囊霉(G.versiforme)、透光球囊霉(G.diaphanum)的单独接种、混合接种和不接种处理,幼苗生长3个月后测定其根茎叶N、P含量和土壤酶活性,结果表明：接种AM真菌后构树幼苗生物量显著增加,植株根茎叶N含量较对照组显著提高,其含量为根<茎<叶。各处理中除了透光球囊霉处理的茎含量与对照差异不显著外,其余各处理含量均呈显著或极显著差异。AM真菌对构树苗P的促进效应主要体现在根、茎的利用上,而叶片P含量除混合接种外则有所降低,但M+(接种处理)与M-(非接种处理)间无显著差异。构树苗根茎叶等量干物质P含量依次为叶>根>茎。进一步研究表明,接种AM真菌显著提高了土壤酶活性,这种显著性主要体现在蛋白酶和碱性磷酸酶上, 植株N含量与土壤蛋白酶和碱性磷酸酶活性有显著相关性,而P含量只是根部吸收与多酚氧化酶活性显著相关。结果表明,接种AM真菌促进了宿主植物构树生物量的积累,提高了根际土壤酶活性,增加了植株对N、P的吸收。