非生物因素对藻类胞外多聚糖含量影响

本文从研究铜绿微囊藻表型转换机制的需要出发,综述了非生物因素对藻类胞外多聚糖含量的影响.很多藻类的胞外多聚糖分泌量与环境中主要营养盐比例之间存在着一定的响应关系,在高碳氮比或高碳磷比条件下,即在氮不足或磷不足时,藻类光合作用固定的有机物质主要以不含氮磷的碳水化合物形式存在,胞内碳水化合物的过量累积导致其逐步向胞外转移释放,使得胞外多聚糖含量显著升高.在碳氮代谢不平衡的情况下,胞外多聚糖充当了接收过剩固定碳的汇.对于一些藻类,不同光谱、光强和光周期均可影响其胞外多聚糖的合成与分泌.温度对藻类胞外多聚糖的产生也有一定影响.由于胞外多聚糖在藻细胞相互粘结形成群体上发挥着重要作用,通过调控相关非生物因素使得铜绿微囊藻胞外多聚糖产量增加可能有助于在室内模拟铜绿微囊藻的群体形成.     

中国自然湿地底栖动物生态学研究进展

底栖动物是湿地生态系统中的一个重要组成部分,在能量流动和物质循环中起着承上启下的作用。其群落结构能反映出底质条件、水质状况、水温等非生物因子以及植被、物种间的影响、捕食压力等生物因子的情况。本文概括了底栖动物的概念、生活型和功能群的划分,探讨了底栖动物群落生态学研究的特点及目前中国底栖动物的研究重点和主要研究成果,重点讨论了底栖动物群落分布的时空差异、底栖动物与环境因子之间的关系以及底栖动物的生物指示作用,并展望了底栖动物研究的未来发展趋势。     

硫酸盐还原细菌生物被膜的形成与调控研究进展

硫酸盐还原细菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)形成的生物被膜是微生物导致金属锈蚀行为的主要原因,同时也是重金属污水微生物修复技术的关键因子。生物被膜形成及调控机制研究对SRB的防治和利用均十分重要。本文综述了近年来SRB生物被膜的研究进展,包括SRB生物被膜的胞外多聚物组成和控制因子,并着重阐述了目前已知的调控因子对SRB生物被膜形成的影响。     

微囊藻与水体细菌相互关系的研究进展

近年来, 微生物群落在水生态系统中的结构和功能受到了越来越多的关注。在富营养化水体中细菌在微囊藻水华的发生、发展及衰亡、降解过程中发挥着重要的作用。文章总结了水体中微囊藻与细菌独有的群落结构特征,以及微囊藻与细菌群落对环境因素变化的响应等方面的研究成果。在微囊藻与细菌的相互作用方面, 从藻细胞微环境中附着细菌对微囊藻生长的促进或抑制作用, 细菌在微囊藻群体的形成和维持过程的作用, 细菌参与的微囊藻水华的聚集和降解过程, 细菌对微囊藻毒素的降解作用等方面进行了综述。文章还对未来微囊藻与细菌相互关系的研究热点以及可利用的组学技术等进行了展望。     

枝角类休眠卵形成和萌发的研究进展

综述了多年来国内外对枝角类休眠卵的研究概况,重点介绍了休眠卵的形态、形成的条件、保存方式及萌发条件等.休眠卵通常呈圆形或椭圆形,外被一层厚的卵膜.休眠卵的形成主要依赖于生物因子(遗传因素、种群密度等)和非生物因子(温度、食物、光照等)的作用.影响休眠卵萌发的因子有休眠卵的保存方式、保存时间、萌发阶段的光照及温度等.     

2008年苏州阳澄湖浮游藻类群落结构与环境因子的CCA分析

2008年1月—12月对江苏阳澄湖的浮游藻类进行了调查,分析了藻类的群落结构、物种多样性以及其与阳澄湖生态环境的相互关系。共发现藻类8门124属324种(包括变种),全年优势种为铜绿微囊藻(Microcystis aerugini-sa)、小席藻(Phorimidium tenus)、不定微囊藻(M.incerta)、密集微囊藻(M.densa)等。藻类的年平均丰度为3462.93×104cell/L,年平均生物量为8.09 mg/L。利用生物学指标对湖泊进行营养状况评价,阳澄湖属于α-中污染富营养型湖泊。CCA分析表明阳澄湖的蓝藻主要分布在夏、秋季,绿藻在夏季受到微囊藻的抑制,硅藻主要分布在春、冬季,金藻和黄藻主要分布在冬季;温度是阳澄湖藻类的首要影响因子,总氮与总磷的影响作用由入湖河道向东湖逐步减小。     

丛枝菌根真菌在寄主植物抵御生物和非生物胁迫中的作用

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)是生态系统中普遍存在的土壤微生物,能与绝大多数植物形成共生关系,它在寄主植物抵御生物和非生物胁迫中所起的作用逐渐引起国内外学者的关注.论文综述了丛枝菌根真菌在植物抵御非生物胁迫(重金属污染、有机污染、盐胁迫和干旱胁迫)以及生物胁迫(致病菌和线虫侵染)中的作用,并在此基础上提出了未来该领域值得进一步研究的方向.     

湿地中的藻类生态学研究进展

从湿地中藻类的种群结构、藻类在湿地中的功能、湿地中的藻类生产力及其影响因素等方面综述了天然湿地中的藻类生态学研究进展．湿地植物区系主要有附泥藻类、附植藻类、后周丛藻类和浮游植物4种类型,其中常见的是附泥藻类的硅藻、绿藻和蓝藻．藻类最显著的作用是作为湿地食物网中的初级生产者,也作为湿地环境污染的生物指示物．影响藻类生产力的因素有水力学因素、营养、温度、光、大型植物及草食动物和其它动物．未来对藻类的研究应侧重于湿地藻类生物多样性、藻类生物量、生产力、种群组成的环境控制及其相互关系,以及藻类作为水环境及湿地污染程度指标的研究,“基因治藻”也将是未来研究的新方向．     

微囊藻毒素对水环境的影响研究进展

微囊藻毒素是富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素,是湖泊蓝藻产生的一类肽类毒素,它的产生受到藻类的遗传和环境因素的共同影响。由于其毒性大,分布广,结构稳定,从而成为水环境中的潜在危害物质。有关微囊藻毒素性质、毒理毒性、在环境中的迁移、转化以及控制预防已成为关注热点。在总结国内外研究的基础上,综述了微囊藻毒素的性质、产生机理以及其与水环境、水生生物(水生植物、鱼类、无脊椎动物)间的相互作用,讨论了微囊藻毒素对水生生物的影响以及水生生物对微囊藻毒素的降解作用,为水体中微囊藻毒素的防治提供科学的依据。     

海洋中藻菌相互关系及其生态功能

海洋中藻类与细菌密不可分,具有错综复杂的互作关系(如互利共生、敌对拮抗或竞争抑制等),共同构成了海洋生态系统结构与功能的重要调控者。在藻类细胞周围往往存在着特殊的藻际微环境,其中生存着独特的微生物群落,因此藻际环境成为藻菌相互作用的主战场。藻际环境中细菌群落的构建具有一定的规律。在自然生态系统中,藻菌互作影响赤潮生消动态过程,并在水质修复中具有重要作用潜力。同时,藻类和细菌作为驱动海洋固碳与储碳的主要生物因子,在海洋碳循环中具有尤为重要的作用。本文对海洋中藻菌互作关系的研究现状进行了综述,并在此基础上,对未来研究提出了几点展望。例如,目前对海洋中藻菌关系受病毒的调控作用了解甚少,值得未来深入研究。     

Inhibition of phytoplankton species by co-culture with a fungus

Harmful algal blooms are a serious worldwide environmental problem. Algicidal microorganisms, especially bacteria, have attracted extensive attention as possible agents for inhibiting water blooms. Such capabilities, however, are rarely reported for fungi. In this work, a fungal strain, Trichaptum abietinum 1302BG, is studied for its capability to inhibit four phytoplankton species: Microcystis aeruginosa FACH-918, Microcystis flos-aquae FACH-1028, Oocystis borgei FACH-1108, and Microcystis aeruginosa PCC 7806. The results show that the chlorophyll-a from these phytoplankton species co-cultured with Trichaptum abietinum 1302BG decreases rapidly 24 h after inoculation, and phytoplankton cells almost completely disappear 48 h after incubation. These results suggest that the fungus strain has great potential for the degradation of phytoplankton species. To the best of our knowledge, this is the first report of a white-rot fungus that can inhibit harmful algae blooms species.     

洱海蓝藻水华暴发期浮游植物群落变化及影响因素

对洱海水质和浮游植物进行了调查, 分析了洱海藻类水华暴发季节水质营养水平及浮游植物多样性, 并探讨了洱海浮游植物种群演替的环境机制. 研究结果表明, 洱海蓝藻水华在6-10月份大量暴发, 蓝藻数量高达107 cells/L, 水华种类为微囊藻(Microcystis)属的一些种, 微囊藻在6-10月份占绝对优势, 最高可达90%以上. 分析5-11月洱海营养水平, 其中7月营养水平最高, 浮游植物生物量10月份最大(以叶绿素a表示). 使用SPSS里的pearson分析了浮游植物和各理化因子的关系, 结果表明相对于其他浮游植物种类, 总磷(TP)对微囊藻的影响比较大.       

基于感光色素吸收信号的太湖藻类识别

铜绿微囊藻和斜生栅藻是太湖"水华"的主要藻种,基于室内纯铜绿微囊藻、斜生栅藻组成色素的吸收系数,通过四阶微分、标准化系数等方法对太湖水体浮游植物中铜绿微囊藻和斜生栅藻进行识别,并确定其组成比例。结果表明,纯藻组成色素的吸收系数应用于其在太湖水体浮游植物中比例的确定和识别中,能够全面考虑辅助色素的识别作用,较好地避免非色素物质吸收信号的干扰,具有较好的识别效果。太湖水体浮游色素中铜绿微囊藻比例最高,斜生栅藻次之,由夏季向冬季过度中,铜绿微囊藻比例不断减小,斜生栅藻的比例逐渐升高,但铜绿微囊藻比例仍略高于斜生栅藻;铜绿微囊藻的区域分布差异性较小,但时间差异性相对较大,而斜生栅藻恰恰相反,空间分布差异性较大而时间分布差异性较小。       

Responses of spring phytoplankton communities to their habitats in the Xiangxi Bay of Three Gorges Reservoir,China

Since the water storage was initiated in 2003, the environment of Three Gorges Reservoir (TGR) has changed significantly. Algal blooms and eutrophication have been a frequent occurrence, with serious eutrophication in the tributary bays. To provide some theoretical evidence for the prevention and control of algal blooms, the goal of this study is to elucidate factors that influence algal blooms at different sections of the Xiangxi Bay (XXB). Using field data from the XXB, the responses of phytoplankton communities to their habitats were investigated from March to May, 2010. The results indicated a significant spatial and temporal heterogeneity in phytoplankton composition, cellular abundance, and habitats in the spring. Fifty-four genera representing 6 phyla were monitored. Redundancy analysis indicated that the variation in water temperature and relative water column stability (RWCS) contributed greatly to the succession of spring phytoplankton. Due to different physiological adaptabilities and mechanisms of competition among the algae species, significant succession of the community structure had been observed. The predominant species appears to have changed from those adapted to low temperatures and strong mixing (dinoflagellates and diatoms) to those adapted to high temperatures and weak mixing (green algae and cyanobacteria). The lack of silicate resulted in the succession from diatoms to green algae. Due to the influence of the Yangtze River, there is a low potential for algal blooms at lower reaches of the bay because of frequent water exchange. In contrast, the potential is high at middle and upper reaches where the water temperature increases gradually. The hierarchical status of the two sections is significantly different. Precipitation would inhibit algal blooms somewhat, and heavy rainfall would eliminate algal blooms throughout the bay. Phytoplankton are sensitive to their changing habitat in XXB. For a bloom to occur, sufficient nutrients, a lower flow velocity, and appropriate temperature and light conditions are necessary. As an artificial regulating reservoir, proper ecological regulation could not only significantly affect the dynamic conditions of the water body tributaries, but it could also change the transfer characteristics of light and heat, abolishing the algae habitats and thereby inhibiting the water bloom.     

大型浅水富营养化湖泊中蓝藻水华形成机理的思考

湖泊富营养化依然是我国目前以及今后相当长一段时期内的重大水环境问题。研究蓝藻水华的形成机制 ,对于科学预测湖泊中蓝藻水华的产生 ,并采取相应措施减少其带来的影响具有重要的生态和环境意义。为探索富营养化湖泊中蓝藻水华形成机理 ,综述了目前对我国大型浅水湖泊蓝藻水华成因研究现状和对水华形成机理的一般认识。分析了导致蓝藻水华形成的化学、物理和生物等主要环境因素 ,论述了蓝藻 ,尤其是微囊藻成为水华优势种的可能原因。认为对水华的形成需要全面认识 ,营养盐浓度的升高可能仅是蓝藻水华形成、且人们可以加以控制的因素之一 ;在探索水华成因时 ,不能仅仅局限于夏季蓝藻水华发生时环境特征的研究与观察 ,而应该提前关注蓝藻的越冬生理生态特征、春季复苏的生态诱导因子及其阈值以及在复苏后 ,蓝藻如何在生长过程中形成群体 ,并逐步成为湖泊水生生态系统中的优势种乃至形成水华的过程。并需要对蓝藻越冬的生存对策、蓝藻群体的形成的条件、蓝藻在春季复苏的触发条件及其生态阈值、以及蓝藻在与其它藻类种群竞争中取胜的生理生化特征有足够的认识。蓝藻水华的“暴发”是表观现象 ,其前提还是藻类一定的生物量 ,且是一个逐渐形成的过程。根据生态学的基本理论和野外对水华形成过程的原位观测     

Host-Specificity and Dynamics in Bacterial Communities Associated with Bloom-Forming Freshwater Phytoplankton

Many freshwater phytoplankton species have the potential to form transient nuisance blooms that affect water quality and other aquatic biota. Heterotrophic bacteria can influence such blooms via nutrient regeneration but also via antagonism and other biotic interactions. We studied the composition of bacterial communities associated with three bloom-forming freshwater phytoplankton species, the diatom Aulacoseira granulata and the cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Cylindrospermopsis raciborskii. Experimental cultures incubated with and without lake bacteria were sampled in three different growth phases and bacterial community composition was assessed by 454-Pyrosequencing of 16S rRNA gene amplicons. Betaproteobacteria were dominant in all cultures inoculated with lake bacteria, but decreased during the experiment. In contrast, Alphaproteobacteria, which made up the second most abundant class of bacteria, increased overall during the course of the experiment. Other bacterial classes responded in contrasting ways to the experimental incubations causing significantly different bacterial communities to develop in response to host phytoplankton species, growth phase and between attached and free-living fractions. Differences in bacterial community composition between cyanobacteria and diatom cultures were greater than between the two cyanobacteria. Despite the significance, major differences between phytoplankton cultures were in the proportion of the OTUs rather than in the absence or presence of specific taxa. Different phytoplankton species favoring different bacterial communities may have important consequences for the fate of organic matter in systems where these bloom forming species occur. The dynamics and development of transient blooms may also be affected as bacterial communities seem to influence phytoplankton species growth in contrasting ways.     

群体和单细胞微囊藻对短期高光胁迫的生理响应

为了探讨不同形态的微囊藻（Microcystis）对光的耐受能力及其应对机制,研究比较了短期高光强条件下群体微囊藻和单细胞微囊藻的生理响应,结果表明,在高光强胁迫下,群体和单细胞微囊藻的叶绿素含量、最大电子传递速率（ETR_max）均降低,但与单细胞微囊藻相比,群体微囊藻的下降幅度较小;在高光强胁迫下,群体微囊藻的过氧化氢酶（CAT）与超氧化物歧化酶（SOD）的活性均显著增加,而单细胞微囊藻只有CAT活性增加;在短期高光胁迫下,群体微囊藻的死亡率没有显著变化。这些结果表明群体微囊藻比单细胞微囊藻能耐受更高的光强,也暗示了群体微囊藻在野外高光强条件下更具竞争优势。     

蓝藻水华水样总氮含量的测定

为评估蓝藻水华藻密度对水样中总氮含量测定的影响,采用实验室培养纯藻和天然微囊藻水华样品,利用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法,测定了不同藻密度水样TN的含量并进行了比较分析。研究发现,如果藻密度较高的水样稀释不充分, TN值会被严重低估。对太湖水华水样分析结果表明,叶绿素a与TN的相应值平均为0.156 mg N/μg Chl. a,干藻样的氮含量平均为16%。这些数据有助于估算蓝藻水华对水体TN的贡献。     

巢湖蓝藻水华形成原因探索及"优势种光合假说"

为探索蓝藻水华的形成原因,从2007以来对巢湖西区浮游藻类种类、优势种季节变化、初级生产力、水质参数及优势种的光合生理生态学特性作了观测。关于蓝藻水华形成过程中迅猛发展的原因,近80a已提出了10种假说,但对解释巢湖形成的蓝藻水华,尚显不足。本文基于我们对蓝藻水华的了解,提出了如下“优势种光合假说”：（1）蓝藻水华包含各种藻类,蓝藻水华发生不仅与藻细胞浓度有关,还与水体初级生产力直接有关。巢湖中这两者在夏季最大,在冬季最小。但无定量关系。（2）水华藻类中生长最快、细胞密度最大的是优势种,含有多个优势种时可能随季节更替。巢湖几乎整年发生蓝藻水华,已检测出4种优势种都是蓝藻,从早春起先是水华鱼腥藻,以后有绿色微囊藻、惠氏微囊藻和铜绿微囊藻。（3）各种环境因子都影响优势种生长,其中少数主导因子影响较大。在巢湖富营养条件下,光强、温度和pH值是主导因子。（4）主导因子对优势种光合活性的影响,可决定其能否处于优势。巢湖的温度和pH值变化可能促进了惠氏微囊藻取代绿色微囊藻,铜绿微囊藻取代惠氏微囊藻,而光强变化可能调节冬季时水华鱼腥藻取代了绿色微囊藻,春季时正好是相反的取代。