东海具齿原甲藻的扫描电子显微结构

在光学显微镜分析鉴定的基础上,通过高分辨率的扫描电子显微镜,对东海赤潮原甲藻标本和美国国家海洋藻种中心(CCMP)的具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)藻株(CCMPl517)的细胞表面结构进行观察和比较,认为两者为同一种类．在分析大量文献资料的基础上,可以认为发生在我国东海水域的赤潮原甲藻种类是具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum),而非新种．     

大亚湾水域原甲藻调查与鉴定

对1998年至2000年在广东省大亚湾海域所采集的样品进行了观察和分析。发现有8种原甲藻(Prorocentrum);反曲原甲藻（Prorocentrum sigmoides),海洋原甲藻（P.micans)。三角棘原甲藻（P.triestinum)。具齿原甲藻（P.mexicanum)和原甲藻未知种（P.sp)。对它们的形态特征和生态分布进行了描述。     

舟山海域春季浮游植物生物量及东海原甲藻赤潮频发机制初探

通过2002和2003年春季2个航次对东海舟山群岛及其邻域大面站的浮游植物及期间爆发的大规模东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)赤潮的综合调查,研究了调查海区浮游植物叶绿素a和营养盐的分布特性,分析了赤潮高发区域的生态环境特征,探讨了诱发和控制海域赤潮发生的环境因子.结果表明,2002和2003年春季大面站表层平均叶绿素a浓度分别为1.09±1.63和4.21±5.33 mg·m^-3,调查海区平均为0.70±0.48和2.60±2.99 mg·m^-3,叶绿素a浓度的高值区基本上位于122.5°～123°E间冲淡水形成的锋面区域,此区域营养盐可以得到充分补充,光照条件适宜,也是浮游植物生产力的高值带.2002和2003年东海原甲藻赤潮跟踪期间,表层平均叶绿素a浓度分别高达18.45±11.04和12.47±8.15 mg·m^-3.赤潮发生海域盐度在26～30,赤潮藻生长易受磷的限制.光照条件适宜、营养盐(特别是磷酸盐)能得到较快的补充及锋面辐聚带的形成是赤潮形成的重要条件.     

2004年东海原甲藻赤潮爆发的现场调查和分析

2004年4～5月对东海赤潮高发区开展了赤潮原因种的大面观测并对期间爆发的特大赤潮进行跟踪调查,在56个站位采集了171份样品。表层东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)变化范围为2.5×10³～6.0×10⁷cells·L^-1,最大值出现在122.94°E,30°N的rb12A站;中层东海原甲藻变化范围为1.0×10³～5.32×10⁶cells·L^-1,最大值出现在rf40站。从水平分布看,东海原甲藻呈不均匀分布,从垂直分布看,赤潮爆发前原甲藻细胞在水体中层密集,大量增殖后上升到表层,爆发赤潮。     

凤眼莲浸出液对东海原甲藻生长的抑制作用

研究了凤眼莲浸出液对赤潮藻东海原甲藻生长的影响。浸出液浓度以单位体积溶液中所含凤眼莲鲜重表示。结果显示,在浸出液浓度大于2g·L^-1时,活体凤眼莲浸出液和干凤眼莲浸出液对东海原甲藻的生长都有明显的抑制作用。在浸出液浓度达到8g·L^-1时,活体凤眼莲浸出液和干凤眼莲浸出液对东海原甲藻都具有杀灭作用,东海原甲藻全部死亡出现的时间分别为培养后的第4t和第5t。经121℃高温处理20min后的活体凤眼莲浸出液对东海原甲藻的抑制作用仍然存在,抑制作用并没有显著减弱。研究结果表明凤眼莲的抑藻物质具有用来控制赤潮生物东海原甲藻的潜在价值。     

东海原甲藻(Prorocentrum donghaiensis)对原生动物群落结构影响的现场船基实验

2005年在长江口赤潮频发海域调查期间,分别于4月27日、5月4日和5月8日,在zzf1、zc18a和ra5站位利用现场船基培养的方法,研究了添加到赤潮密度10^6cells L^-1的东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）对原生动物群落结构的影响。结果发现,赤潮密度的东海原甲藻抑制了小型无壳纤毛虫的种群数量,而没有抑制中大型砂壳纤毛虫和夜光虫（Noctiluca scintillans）的种群数量,从而使得原生动物群落向中大型种类演替,这种影响的程度与原生动物本身的群落组成和浮游植物的组成密切相关。添加东海原甲藻72h后,在以小型无壳纤毛虫管游虫（Cyrtostrombidium sp．）为优势种的zzf1站位,演替为以大型原生动物夜光虫为优势种的群落;在以中大型原生动物百乐拟铃虫（Tintinnospsis beroidea）和夜光虫为优势种的zc18a站位,仍然是以此为优势种,且大型原生动物夜光虫在群落中的比例上升;在以小型无壳纤毛虫急游虫2（Strombidium sp．2）为优势种的ra5站位,演替为以中大型原生动物百乐拟铃虫和亚速岛网纹虫（Favella azorica）为优势种的群落。zzf1和ra5站位实验组中原生动物的总丰度都呈下降趋势,而zc18a站位变化不明显,这是由于前两个站位的最优势种管游虫（zzf1站位）和急游虫2（ra5站位）的丰度迅速下降,而zc18a站位的优势种百乐拟铃虫和夜光虫的丰度比较稳定造成的。在zzf1和zc18a站位,对照组和实验组中原生动物的总生物量在实验前后都没有大的变化,而在ra5站位却均呈下降的趋势。这可能与浮游植物的组成有关,zzf1和zc18a站位是以无毒的锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）和螺旋环沟藻（Gyrodinium spirale）为主,而ra5站位是以有毒的亚历山大藻（Alexandriumsp．）为主。综上可见,可预测当东海大规模赤潮爆发时,会使原生动物群落向中大型种类演替,进而可能影响海洋生态系统的结构和功能。     

东海原甲藻（Prorocentrum donghaiensis）对原生动物群落结构影响的现场船基实验

2005年在长江口赤潮频发海域调查期间,分别于4月27日、5月4日和5月8日,在zzf1、zc18a和ra5站位利用现场船基培养的方法,研究了添加到赤潮密度106 cells L-1的东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）对原生动物群落结构的影响。结果发现,赤潮密度的东海原甲藻抑制了小型无壳纤毛虫的种群数量,而没有抑制中大型砂壳纤毛虫和夜光虫（Noctiluca scintillans）的种群数量,从而使得原生动物群落向中大型种类演替,这种影响的程度与原生动物本身的群落组成和浮游植物的组成密切相关。添加东海原甲藻72 h后,在以小型无壳纤毛虫管游虫（Cyrtostrombidium sp.）为优势种的zzf1站位,演替为以大型原生动物夜光虫为优势种的群落;在以中大型原生动物百乐拟铃虫（Tintinnospsis beroidea）和夜光虫为优势种的zc18a站位,仍然是以此为优势种,且大型原生动物夜光虫在群落中的比例上升;在以小型无壳纤毛虫急游虫2（Strombidium sp.2）为优势种的ra5站位,演替为以中大型原生动物百乐拟铃虫和亚速岛网纹虫（Favella azorica）为优势种的群落。zzf1和ra5站位实验组中原生动物的总丰度都呈下降趋势,而zc18a站位变化不明显,这是由于前两个站位的最优势种管游虫（zzf1站位）和急游虫2（ra5站位）的丰度迅速下降,而zc18a站位的优势种百乐拟铃虫和夜光虫的丰度比较稳定造成的。在zzf1和zc18a站位,对照组和实验组中原生动物的总生物量在实验前后都没有大的变化,而在ra5站位却均呈下降的趋势。这可能与浮游植物的组成有关,zzf1和zc18a站位是以无毒的锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）和螺旋环沟藻（Gyrodinium spirale）为主,而ra5站位是以有毒的亚历山大藻（Alexandrium sp.）为主。综上可见,可预测当东海大规模赤潮爆发时,会使原生动物群落向中大型种类演替,进而可能影响海洋生态系统的结构和功能。     

微小原甲藻的生长及其对锌限制的响应

研究了低中高3种Zn2+浓度下,赤潮藻微小原甲藻的生长和生理响应．结果表明,低Zn(1．4pmol·L-1)下,藻细胞的比生长速率和稳定期生物量分别为0．40d-1和51100cell.ml-1.当Zn2+浓度超过24．4pmol·L-1时,提高Zn2+浓度(181．6pmol·L-1),藻细胞的比生长速率没有改变。为0．93d-1,而稳定期生物量则略有下降,但均明显高于低Zn条件下藻细胞的比生长速率和稳定期生物量．Zn限制条件下藻细胞的叶绿素a合成受到影响。藻细胞光合作用需在更高光强下达到饱和．随着Zn2+浓度增加藻细胞光饱和的光合作用速率(Pm)及光合作用效率(a)均明显增大．研究表明,富营养化水体中,高的Zn浓度是一定条件下触发赤潮藻类爆发性增殖的重要因子之一.     

慢原甲藻——南海热带附生甲藻新记录

从海南陵水新村港分离出1株附生原甲藻,在光学显微镜和扫描电子显微镜下进行形态学特征分析,并结合核糖体18S rRNA基因序列分析,鉴定为慢原甲藻(Prorocentrum rhathymum),为国内首次报道.国内曾将该种与墨西哥原甲藻(Prorocentrum mexicanum)归为同种异名.     

慢原甲藻——南海热带附生甲藻新记录

从海南陵水新村港分离出1株附生原甲藻,在光学显微镜和扫描电子显微镜下进行形态学特征分析,并结合核糖体18S rRNA基因序列分析,鉴定为慢原甲藻(Prorocentrum rhathymum),为国内首次报道。国内曾将该种与墨西哥原甲藻(Prorocentrum mexicanum)归为同种异名。     

铁限制条件下东海原甲藻分泌铁载体

在铁限制条件下,进行东海原甲藻分泌铁载体的动态研究。对藻类在富铁与缺铁条件下生长状况、生长过程中分泌铁载体的情况以及海藻接种量对铁载体分泌的影响进行了连续观测,结果表明:东海原甲藻在缺铁条件下生长状况远不如在富铁条件下;随着藻类的生长,分泌铁载体不断增多,达指数生长期时,其分泌量也达到了最大值,之后藻类的生长和铁载体分泌都呈现下降趋势;高接种量东海原甲藻能分泌较多的铁载体,并在较短时间到达峰值。     

具齿原甲藻的生态特征及赤潮成因浅析

在东海的长江口和舟山海域,2000-2002年连续3年的5月发生罕见的大规模赤潮,赤潮生物为具齿原甲藻,为了解该种的生态特征及赤潮频发原因,本文分析近赤潮应急监测资料及野外生态调查资料,结果表明,该种适温,适盐范围分别为15-25℃和14-32,最适温度,盐度分别为18-22℃和22-31,该种运动能力较强,在海流交汇的紊乱水体中具有强适应能力,具有昼夜垂直移动特性,水温,硝酸盐含量,海流及上升流,磷限制环境下的种间竞争优势对诱发和维持赤潮具有重要作用.     

Morphological and genetic study of Prorocentrum donghaiense Lu from the East China Sea, and comparison with some related Prorocentrum species

In this paper, the detailed morphology of Prorocentrum donghaiense Lu from both field samples and cultures was examined, and a taxonomic comparison was made between P. donghaiense and some related Prorocentrum spp. using morphological and molecular data and other published information. There were distinct differences among these species in morphological characteristics that historically have been presented as conservative features. The discrepancies extended beyond that of individual variations within the same species due to environmental factors. Therefore, these morphological features may not be conservative but, rather, polymorphic depending on environmental conditions. Based on this analysis, we suggest that the high-biomass bloom-forming species in the East China Sea, previously reported as Prorocentrum dentatum Stein, is P. donghaiense Lu. The species reported from the East China Sea and Japanese and Korean waters appear to be the same species. Molecular data also suggest that P. dentatum (CCMP1517) and P. donghaiense are genetically identical. Therefore, the geographic distribution of P. donghaiense may be much wider than expected.     

大型海藻龙须菜与东海原甲藻间的营养竞争

生物方法作为一种新兴的赤潮防治方法,因为其作用的专一性及较少的负效应,越来越受到人们的重视。研究了龙须菜(G racilaria lem aneif orm is)与东海原甲藻(P rorocentrum d ongha iense)之间营养盐NO3-、PO43-竞争的情况。结果显示,两者共培养时,龙须菜对营养盐的快速吸收利用,使得共培养体系中营养盐迅速降低,最终导致东海原甲藻消亡,而东海原甲藻对于龙须菜的生长不构成明显的影响。在营养盐充分的条件下,1g鲜重的龙须菜对NO3-的吸收能力相当于6.0×107个东海原甲藻细胞,对PO43-的吸收相当于2.4×107个东海原甲藻细胞。相对于东海原甲藻,龙须菜对营养盐的吸收利用更具有优势。龙须菜可作为有效吸收营养盐的大型海藻,用以降低近海水域富营养化程度及有害赤潮发生的几率。     

东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)对模拟食物链物质传递的影响

研究了东海原甲藻的基本营养组成,并就赤潮密度下的东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)在单一和混合情况下对赤潮藻→卤虫模拟食物链物质传递的影响进行了探讨。结果表明:与其它饵料微藻相比,东海原甲藻必需氨基酸中的苯丙氨酸、赖氨酸和组氨酸含量明显偏低。东海原甲藻单独投喂时,卤虫对其的总物质转化效率随着藻密度的增加呈现先逐渐增加再逐渐降低的趋势。而当不同密度的东海原甲藻分别与一种硅藻小新月菱形藻(Nitzschia closterium)混合投喂时,随东海原甲藻密度的增加,卤虫选择性地增加对东海原甲藻的摄食,而降低对小新月菱形藻的摄食,并且其总物质转化效率逐渐降低。暴露于链状亚历山大藻藻液,卤虫体重减轻,且在其体内未检测到叶绿素a,表明卤虫未摄食该藻。当链状亚历山大藻藻细胞重悬液和去藻过滤液分别与小新月菱形藻或东海原甲藻混合时,卤虫对后两株藻的摄食量和总物质转化效率均有所降低。因此,在大规模赤潮发生时,东海原甲藻和链状亚历山大藻可能分别对浮游动物的营养和存活带来不利影响,并影响物质沿食物链的传递。     

还原态氮源在微小原甲藻大规模赤潮中的重要性--动力学模型

1998年春末夏初,在美国的切萨皮克海湾的Choptank河出现了由微小原甲藻引发的大规模的赤潮。我们做了一系列与该藻赤潮发生机制有关的生理学特征实验。其中与氮吸收有关的生理学参数被应用于微小原甲藻赤潮发生动力学模型。为说明几个关键的生态及生理学过程在微小原甲藻赤潮发展和持续过程重的重要性,我们用该模型测试了几个关键过程点。模型测试的结果表明,河流输入充足的氮源是引起微小原甲藻赤潮的关键因素,而输入营养盐的组成结构对赤潮的发生并不起主要作用。然而在赤潮形成后,赤潮的维系依赖于还原态的氮源。在赤潮的维持过程中,微小原甲藻的倾向于吸收还原态的氮源的生理学特征起了很大作用。模型进一步表明微小原甲藻在低光照或黑暗条件下对氮的吸收仍然保持相当的吸收速率有利于该藻赤潮的发展。     

塔玛亚历山大藻和东海原甲藻对褶皱臂尾轮虫种群数量的影响

通过对2002年5月东海赤潮原因种一东海原甲藻和亚历山大藻的单一藻种和两种藻混合情况下对褶皱臂尾轮虫种群数量影响的实验研究,发现塔玛亚历山大藻(ATHK)对轮虫有致死作用,其48hLC50为1300cell·ml^-1．藻的各组分毒性比较研究表明,只有藻液和藻细胞具有这种毒害作用,藻在早期生长阶段的毒害作用较强,毒性大小与藻细胞活性相关．东海原甲藻在高密度(4×10^4、5×10^4、10×10^4cell·ml^-1)时对轮虫种群数量在第5d时开始有影响;东海原甲藻在低密度(1×10^4、2×10^4、3×10^4cell·ml^-1)时,轮虫能够以其为食并进行生长繁殖．两种藻混合情况下,东海原甲藻能够减轻塔玛亚历山大藻对轮虫的毒害作用．实验结果表明,此次赤潮对东海的微型浮游动物种群能够产生一定的影响．     

东海原甲藻对不同磷源的利用特征

采用单因子实验,以NaNO3作为唯一氮源,固定初始氮浓度为40μmol.L-1,设置六个初始磷浓度梯度:0.1μmol.L-1、0.5μmol.L-1、1.0μmol.L-1、2.0μmol.L-1、5.0μmol.L-1、10.0μmol.L-1,对比研究了东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)对4种不同磷源的利用特征及其这4种不同磷源对东海原甲藻的营养价值。结果表明:东海原甲藻既可以直接吸收利用无机磷——磷酸二氢钠(NaH2PO4),又可以不同程度地利用3种小分子有机磷:三磷酸腺苷二钠盐(ATP)、D-葡萄糖-6-磷酸钠(G-6-P)和甘油磷酸钠(G-P);东海原甲藻在以NaH2PO4、G-6-P和ATP分别作为磷源时的最大比生长率(μmax)值相差不大,3种磷源对最大生物量的贡献也基本相近;但是以G-P作为磷源时则明显有最低的μmax值,其对最大生物量的贡献也最低。东海原甲藻对这4种磷源的利用特征说明:长江口自然海水中与三种小分子有机磷结构相似的溶解有机磷在一定程度上也可以为东海原甲藻赤潮的爆发和维持提供磷源。     

Roles of mixotrophy in blooms of different dinoflagellates: Implications from the growth experiment

Studies over the last two decades suggested that mixotrophy could be an important adaptive strategy for some bloom-forming dinoflagellates. In the coastal waters adjacent to the Changjiang River estuary in the East China Sea, recurrent blooms of dinoflagellates Prorocentrum donghaiense, Karenia mikimotoi and Alexandrium catenella started to appear from the beginning of the 21 century, but roles of mixotrophy in the formation of dinoflagellate blooms were not well understood. In the current study, mixotrophy-based growth of four selected bloom-causative dinoflagellate species, i.e. K. mikimotoi, A. catenella, P. donghaiense and Prorocentrum micans, were studied. Dinoflagellates were co-cultured with different prey organisms, including bacterium Marinobacter sp., microalgae Isochrysis galbana and Hemiselmis virescens, under a variant of nutrient conditions. It was found that growth of dinoflagellate K. mikimotoi was significantly promoted with the presence of prey organisms. Growth of P. donghaiense and P. micans was only slightly improved. For A. catenella, the addition of prey organisms has no effects on the growth, while both of the two prey microalgae I. galbana and H. virescens were killed, probably by allelochemicals released from A. catenella. There was no apparent relationship between nutrient conditions and the mixotrophy-based growth of the tested dinoflagellates. Based on the results of the growth experiment, it is implicated that mixotrophy may play different roles in the growth and bloom of the four dinoflagellate species. It can be an important competitive strategy for K. mikimotoi. For the two Prorocentrum species and A. catenella, however, the role of mixotrophy is much limited. They may depend more on other competitive strategies, such as phototrophy-based growth and allelopathic effect, to prevail in the phytoplankton community and form blooms.