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．     

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.     

东海原甲藻修订及与相关原甲藻的分类学比较

分析了东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)显微结构,并与具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum Stein)模式种和Schiller的钝头原甲藻的描述等进行了比较,结果表明,它们之间的形态结构和个体大小具有很大的差别,这些差异远超出了同种个体因环境不同所造成的形态变化范围．从细胞形态及其表面结构可以判断,日本、韩国海区所记录并报道的“P．dentatum”与我国东海的东海原甲藻应属同一种．因此可以认为,我国东海赤潮高发区以及在韩国、日本海区的出现的高生物量(high biomass bloom—forming species)赤潮原甲藻不是Stein所发表的具齿原甲藻。而是东海原甲藻,并对其进行了进一步修订,其种名应为东海原甲藻Prorocentrum donghaiense Lu．     

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。     

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。     

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。     

有机改性粘土去除有害赤潮藻的研究

本研究以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为改性材料,通过粘土颗粒的表面吸附及离子交换作用对粘土进行了表面改性,并以常见于我国沿海的有害赤潮生物种-东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)为目标生物,研究了有机粘土对该藻的去除效果．结果表明,改性后的粘土具有极强的去除赤潮生物能力,当有机粘土的用量为0．01g·L-1时,在24h内东海原甲藻的去除率大于95％。而未经改性处理的原土在相同用量下没有表现出对东海原甲藻的有效去除作用,这表明通过有机改性能显著增强粘土的除藻能力．对有机粘土高效去除机理分析表明。有机粘土表面静电作用、季铵盐离子亲脂性长脂肪链的“网捕”作用及粘土颗粒表面局部高浓度季铵盐离子的灭杀作用是有机粘土具有强去除藻细胞能力的主要原因．     

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。     

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。     

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.     

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。     

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．     

东海赤潮高发区春季叶绿素a和初级生产力的分布特征

2002年4-5月对东海海域进行了综合调查,分析了海区叶绿素a和初级生产力的分布特性．结果表明,大面站表层平均叶绿素a浓度为1．086mg·m-3．分级叶绿素a结果显示．春季东海浮游植物以微型和微微型(<20μm)占优势,其对海区叶绿素a的贡献为64％,超微型浮游植物(<5μm)占浮游植物生物量的27％．营养盐分布和浮游动物的摄食压力影响了叶绿素a及其粒级结构的分布．平均初级生产力为10．091mg·m-3·h-1。赤潮跟踪的R-03、RL-01、RG-01站的平均初级生产力为399．984mg·m-3·h-1．光和营养盐成为叶绿素和初级生产力平面分布的主要限制因子．表层叶绿素a和初级生产力均在调查海区的123·E纵断面冲淡区产生高值区．DC-11站浮游植物生物量异常高,表层叶绿素a达到9．082mg·m-3,初级生产力为128．79mg·m-3·h-1．但并未出现水色异常．     

营养盐限制条件下塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的化感作用研究

为明确塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)生长的化感作用,研究了在N、P限制及正常营养盐条件下(又称富营养)塔玛亚历山大藻无细胞滤液对东海原甲藻生长的影响,并探讨了3种不同营养盐条件下两种藻共培养时的生长状况。结果表明,半连续培养时,营养盐限制下,塔玛亚历山大藻无细胞滤液对东海原甲藻的生长均有一定影响。N限制下,5 d后东海原甲藻藻密度显著低于未加滤液的对照组,藻密度为1.02×107 cells L-1,对照组为1.7×107 cells L-1;P限制下,东海原甲藻藻密度与对照组差异不显著,5 d后藻密度为1.44×107 cells L-1;富营养条件下,东海原甲藻藻密度与对照组无明显区别。共培养时,塔玛亚历山大藻对东海原甲藻生长的抑制作用更为显著,N、P限制下,4 d后东海原甲藻全部死亡,且聚集成团形成沉淀;富营养条件下,仍有少量东海原甲藻存活(藻密度3.3×104 cells L-1)。这表明,塔玛亚历山大藻对东海原甲藻的生长有一定的化感作用。营养盐限制可促进塔玛亚历山大藻化感物质的合成和释放,化感作用是塔玛亚历山大藻抑制东海原甲藻生长的原因之一。     

东海近海海域营养盐分布特征及其与赤潮发生关系的初步研究

根据2002年4月25日～5月2日的调查数据,分析了东海近海海域营养盐(NO3--N,PO4^3-P,SiO3^2-Si,NH4-N等)的分布特征,并初步探讨了营养盐分布与赤潮发生的关系．结果表明,调查海区营养盐浓度较高,与国家一类海水水质相比,无机氮和无机磷的超标率分别为46％和60％,长江口及杭州湾附近海域富营养化程度比较严重．调查海域由于受沿岸长江等河流输入的影响。营养盐浓度自近岸向外海快速递减,等值线几乎与海岸线平行．根据调查结束后赤潮发生的特点和区域,表明营养盐浓度的增加,尤其是DIN和PO4^3-P的增加,与赤潮的发生有一定关系。但本次赤潮并不是发生在营养盐浓度最高的海区,因此,富营养化并不是诱发本次赤潮发生的唯一环境因素．     

不同营养条件对东海原甲藻和中肋骨条藻竞争参数的影响

以东海原甲藻和中肋骨条藻为研究对象,采用室内单种培养和混合培养,设置不同的氮、磷营养条件,研究了不同营养条件对两种微藻的生长状况和种间竞争参数的影响.结果表明:随着氮、磷浓度的增加,两种藻的最大生物量均呈增加趋势,混合培养中两种微藻的比生长率低于单独培养.在混合培养中,生长前期中肋骨条藻是优势种,随着培养时间的延长,东海原甲藻成为优势种,且优势种发生变化的时间与营养条件有关.混合培养中,东海原甲藻拐点出现时间在0.5 ～4.9 d,中肋骨条藻为0～2.6d,东海原甲藻拐点出现时间晚于中肋骨条藻.在各营养条件下,东海原甲藻对中肋骨条藻的竞争抑制参数β均高于中肋骨条藻对东海原甲藻的竞争抑制参数α,当N为128μmol·L-1、P为32 μmol·L-1时,东海原甲藻的竞争能力是中肋骨条藻的3.8倍,两者差异最为明显.