浮游藻类的化感作用研究进展

化感作用由于在水产上有着巨大的潜力,成为近年来各国的研究热点。本文综述了藻类化感作用的定义、研究方法、化感物质的作用机制、影响因素、化感作用的应用等,并对今后研究方向以及应用前景进行了展望。     

沉水植物中挥发性物质对铜绿微囊藻的化感作用

比较了两种淡水沉水植物金鱼藻和苦草中挥发性物质对铜绿微囊藻的化感抑制作用,在100mg／L浓度下,新鲜植物挥发油的抑藻作用非常显著,两种植物抑藻活性相近,但是在干粉材料中金鱼藻挥发油的抑藻活性明显强于苦草,且挥发油浓度与抑藻活性呈正相关。不同植物之间以及新鲜植物和植物干粉之间挥发油的成分和相对含量差别较大,新鲜植物挥发油中含有40％的邻苯二甲酸酯,而在于粉挥发油中70％为脂肪族化合物和萜类物质。在新鲜植物挥发油中约占20％的是不稳定的未知物,其化学结构和生物活性有待进一步研究。     

澳门湿地浮游植物群落特征

2007年7月、10月和2008年1月, 对澳门的湿地——筷子基湾、白鹭林、莲花大桥滩涂和南湾湖的浮游植物群落特征进行了调查。3次采样共检测到76种(属), 其中, 蓝藻门藻类13种(属), 绿藻门30种(属), 硅藻门25种(属), 甲藻门2种, 裸藻门4种, 金藻门和隐藻门各1种(属)。浮游植物丰度的最高值出现在莲花大桥, 为3 922.33×10⁴ cells·L^-1; 最小值出现在南湾湖, 为1.58×10⁴ cells·L^-1。浮游植物主要是由蓝藻、绿藻、裸藻和硅藻组成。2008年1月硅藻的含量最高, 而2007年7月蓝藻的含量最高。浮游植物多样性指数和均匀度指数值均指示出: 筷子基湾2008年1月、莲花大桥2007年7月和10月污染最严重, 其他属于中度污染或无污染。透明度对澳门湿地浮游植物的影响较大, 与绿藻(r=0.683, p<0.05)、甲藻(r=0.715, p<0.05)、金藻(r=0.707, p<0.05)和隐藻(r=0.701, p<0.05)都存在较高的正相关关系。硅藻与pH值存在较强的负相关关系(r=–0.674, p<0.05), 与总氮(r=0.895, p<0.05)、总磷(r=0.920, p<0.05)和正磷酸(r=0.668, p<0.05)存在较强的正相关关系。     

西溪湿地封闭水塘浮游植物群落特征及其影响因素

以首个国家湿地公园——西溪国家湿地公园为研究区域,于2009年9月对该区域费家塘生态保育区内31个池塘水体浮游植物进行研究,并结合环境因子,探讨其空间分异特征及主要影响因素。结果表明:调查期间共观察到浮游植物124种,隶属7门(绿藻门、蓝藻门、硅藻门、隐藻门、裸藻门、甲藻门和金藻门),61属;物种数上,绿藻门最多,蓝藻门和隐藻门的物种数虽少,但数量上却占优势;基于浮游植物的物种组成,利用双向指示物种分析(TWINSPAN)将31个样点分为4组,各组样点在除趋势对应分析(DCA)第一轴上得到较好的分化,说明研究区域浮游植物群落存在明显的空间差异;典范对应分析(CCA)显示,硝态氮、磷酸盐、透明度、色度、高锰酸盐等是影响区域浮游植物空间分布的主要因素。     

杭州西湖浮游藻类变化规律与水质的关系

于2006～2007年对杭州西湖浮游藻类的种类及个体丰度进行初步研究,并依据<水和废水监测分析方法>对其水质现状进行了生物学评价.综合生物和理化指标数据,对杭州西湖的水质作一总体评估,并对西湖水中的物种多样性保护及水质的可持续利用提出了建议.共鉴定浮游藻类179种,其中蓝藻25种,隐藻1种,金藻3种,甲藻3种,黄藻5种,裸藻23种,硅藻41种和绿藻78种.分析了杭州西湖浮游藻类的组成和分布的特点,揭示出西湖浮游藻类的种类组成与西湖水质变化之间的关系.结果表明:藻类的组成和分布与水质变化规律基本吻合,西湖水质较整治前有明显的改善,一些清水藻类的物种逐步增多.     

三江平原湿地同江地区水域夏季浮游植物群落结构特征

2012年6月对三江平原湿地同江地区水域浮游植物群落结构进行了初步研究。设置了13个采样点,生境类型包括大型开阔水体、小型封闭水体、湿地型水体以及河流型水体。结果在该水域发现浮游植物共计312个分类单位,包括276种33变种3变型,隶属于8门10纲21目36科92属。浮游植物细胞密度变化范围为2.68×104–2.53×106 cells·L–1。大型开阔水体种类丰富,细胞密度最大,以绿藻为优势种群;小型封闭水体中藻类的适应性强,群落结构最为复杂;湿地型水体受人为活动影响较大,发现了一些耐有机污染的种类;在河流型水体中,有一些适低温的隐藻出现并成为优势种,如啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)等。此外,在三江平原湿地同江地区还发现了大量β-中污染指示种类。经聚类和多维尺度分析,将不同采样点各生境水体的浮游植物群落分为4组。综合多样性指数表明,同江地区水域浮游植物群落结构较丰富且稳定性较好。     

菌-藻、藻-藻间化感作用初探

通过研究菌-藻、藻-藻间相互抑制作用,寻找抑制藻类水华的新途径。实验结果表明,选取的12种细菌均未见对藻有明显的抑制作用;在所试4种丝状真菌中,总状毛霉、黑曲霉对藻有不同程度的抑制;选取4种藻做单独培养与两两混合培养,观察生长情况以研究彼此间的关系,结果4种藻间,其生长优势由强到弱依次为栅藻>美丽颤藻>螺旋藻>念珠藻,前面的藻均对后面的藻有明显抑制作用。     

化感作用抑制有害藻类生长的研究进展

利用植物化感作用抑制有害藻类生长的方法具有生态安全性好、快速高效等优点, 为有效控制有害藻类的爆发提供了新思路。论文从化感作用的概念、化感抑藻机理、陆生植物对藻类的化感抑制作用、水生植物对藻类的化感抑制作用等方面进行了论述, 并对植物化感作用抑藻技术的研究方向进行了展望, 提出对化感物质在环境中的降解特性、化感物质选择性抑藻机理及具有活性的化感物质的人工合成等方面需要做更深入的研究。     

浮游植物的化感作用

生物化感作用研究是近年来兴起的交叉学科,是化学生态学研究的重要领域。研究水域浮游植物化感作用对了解浮游植物之间、浮游植物与其他生物之间的相互作用及作用机理具有重要意义,对了解赤潮和水华的发生机制及其生态控制等具有非常重要的作用。综述了海洋和湖泊浮游植物化感作用和化感物质的内涵,讨论了水体浮游植物化感作用的特点、研究化感作用的基本方法、化感物质的种类以及影响化感物质作用的生物和非生物因素,详细介绍了浮游植物化感物质的作用机理以及逃避和拈抗化感作用的方式,同时对目前研究的热点问题及未来研究的方向做了简要概述。     

豚草的化感作用研究

本文研究了在我国东北地区广泛蔓延的菊科杂草－－豚草对大豆、玉米、小麦、水稻的化感作用,实验针对豚草的挥发物、茎叶和根的淋溶物、根区土壤水浸液等的化感活性进行了研究,研究发现豚草的挥发物对大豆和玉米的种子萌发有一定抑制作用,根区土壤对农作物无明显的作用;茎叶部分的水浸液对几种农作物的种子萌发和幼苗的幼根伸长有明显的抑制作用,同时使根系形态发生较大的变化,根系的水浸液对作物的幼芽伸长有一定的促进作用。     

引水和疏浚工程对杭州西湖轮虫群落结构的影响

1990年、1995年和2003年观察了引水和疏浚工程支配下浅水、富营养化杭州西湖（Ⅰ-Ⅲ站）浮游轮虫的群落变化,研究内容包括种类组成和优势种演变、密度和生物量、以及生物多样性指数。西湖轮虫的第一优势种由引水前的螺形龟甲轮虫（Keratella cochelearis）,引水后演变为1990年的裂痕龟纹轮虫（Anuraeopsis fissa）和1995年的暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）,疏浚工程后针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）上升为西湖轮虫第一优势种。不同采样站中,引水促使了Ⅰ站（进水口）轮虫优势种的演变和轮虫丰度的显著下降,并使轮虫生物量与水体叶绿素a含量之间的相关性最强（相关系数达0.7080,p〈0.01）;疏浚促使了Ⅲ站（出水口）轮虫优势种的演变和抑制了轮虫丰度的快速增加,并使轮虫生物量与水体高锰酸盐指数之间的相关性最强（相关系数0.5440,p〈0.25）。Ⅰ-Ⅲ站轮虫生物量与水体综合营养状态指数之间均有显著的正相关性。随着引入西湖水量的显著减少、疏浚工程的实施和西湖自身富营养化的推进,Ⅰ站和Ⅱ站轮虫的丰度急剧增加,生物多样性持续下降,Ⅲ站轮虫丰度增加较缓。这预示着Ⅰ站和Ⅱ站水体的富营养化进程快于Ⅲ站。     

疏浚后杭州西湖浮游动物群落的变化

2003年1-12月调查了疏浚后杭州两湖(小型、浅水、富营养化湖泊)四个采样站(Ⅰ-Ⅳ)浮游动物群落的变化。研究包括优势种组成、密度和生物量,以及浮游动物生物量与水体叶绿素a、有机物耗氧量、总氮和总磷含量之间的相关分析。疏浚后,Ⅲ-Ⅳ站原生动物第一优势种由似铃壳虫(Tintinnopsis sp.)变为筒壳虫(Tintinnidium sp.);Ⅲ-Ⅳ站轮虫第一优势种由暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla)变为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla);Ⅰ站的长额象鼻溞(Bosmina longirostris)和Ⅲ站的微型裸腹溞(Moina micrura)分别取代了长肢秀体溞(Diaphanosoma leuchtenbergianum)第一优势种的地位;桡足类中,剑水蚤优势种为粗壮温剑水蚤(Thermocyclops dybowskii),哲水蚤优势种为汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)。疏浚后,西湖浮游动物平均密度增加了80.5%,其中原生动物密度增量贡献57.3%。平均生物量增加了49.7%,其中轮虫生物量增量贡献36.5%。西湖浮游动物生物量与水体叶绿素a、有机物耗氧量和总磷含量之间均呈垃著的正相关关系。不同采样站中,以Ⅳ站环境生态因子与浮游动物生物量之间的相关程度最高,其次为Ⅲ站、Ⅰ站和Ⅱ站,水体环境生态因子对浮游动物的影响程度与其优势利演变的体现相一致。在不同浮游动物类群中,枝角类生物量与水质生态因子之间的相关程度最高,其次为轮虫、桡足类和原生动物。     

广西澄江喀斯特湿地沉水植物碳、氮、磷化学计量特征

沉水植物是水生生态系统中重要的初级生产者。当前有关沉水植物生态化学计量特征的研究主要集中在非喀斯特区,而在喀斯特区的相关研究较为缺乏。因此,以广西澄江喀斯特典型湿地中的7种沉水植物为研究对象,分析沉水植物地上部分及底泥的碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征。结果显示,（1）7种沉水植物地上部分总碳、总氮和总磷平均含量最大值均出现在小茨藻（Najas minor）分别为（325.4±5.01） g/kg、（33.07±1.59） g/kg和（3.79±0.16） g/kg;C ： N、C ： P、N ： P平均值分别为10.14±0.18、96.23±3.56和9.47±0.32,C ： N最大值（11.89±0.54）出现在苦草（Vallisneria natans）,C ： P和N ： P最大值（113.27±18.14和11.13±1.63）均出现在穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）。（2）底泥有机碳、总氮、总磷、碱解氮和速效磷含量平均值分别为（15.05±0.56） g/kg、（2.06±0.08） g/kg、（0.58±0.01） g/kg、（162.53±9.16） mg/kg和（21.73±0.86） mg/kg,有机碳、总氮、总磷、碱解氮和速效磷的平均含量最大值均出现在小茨藻（N.minor）分别为（18.54±1.04） g/kg、（2.55±0.25） g/kg、（0.66±0.03） g/kg、（214.82±32.05） mg/kg和（26.37±3.31） mg/kg;底泥的C ： N、C ： P和N ： P平均值分别是7.33±0.14、25.7±0.72和3.53±0.09,C ： N、C ： P和N ： P最大值分别出现在金鱼藻（Ceratophyllum demersum）（7.45±0.32）、小茨藻（N. minor）（28.29±1.29）和黑藻（Hydrilla verticillata）（3.89±0.25）。（3）沉水植物的地上部分总碳与底泥的有机碳和总氮均呈显著负相关性;沉水植物的地上部分总氮与底泥有机碳、碱解氮、C ： P均呈显著正相关性;沉水植物地上部分C ： N、C ： P均与底泥有机碳、总氮、总磷、碱解氮、C ： P、N ： P呈显著负相关,表明不同喀斯特湿地沉水植物和底泥之间的养分耦联性不同。本研究为喀斯特湿地生态系统生态化学计量学研究提供理论依据。     

疏浚工程前后杭州西湖枝角类群落结构的变化

调查了疏浚工程前(1995年)与疏浚工程后(2003年)杭州西湖四个湖区枝角类的群落结构,包括密度、生物量、多样性指数以及优势种组成的变化,并对枝角类生物量与水质理化因子之间的相关关系进行了分析。结果表明：西湖枝角类平均密度由1995年的1．86ind／L上升到2003年的4．53ind/L,生物量由1995年的0．051mg／L上升到2003年的0．093mg/L,而多样性指数平均值则由1995年的10．39下降到2003年的4．33。疏浚后,西湖原第一优势种长肢秀体溞(Diaphanosoma leuchtenbergianum)的优势度明显下降,一些体型较小的优势种,如长额象鼻涵(Bosmina longirostris)、颈沟基合溞(Bosminopsis deitersi)和微型裸腹溞(Moina micrura)的优势度均有不同程度的增加：某些湖区长额象鼻溞和微型裸腹溞取代了长肢秀体溞第一优势种的地位。枝角类年平均生物量与水体年平均叶绿素a和总磷含量之间均有显著的负相关关系,并有随水体透明度提高而增加、随pH值增大而下降的趋势。长肢秀体溞、长额象鼻溞和颈沟基合溞在营养水平较低的湖区具有较大的密度和生物量,而微型裸腹溞则在营养水平较高的湖区具有较大的密度和生物量。水体富营养化程度不同被认为是枝角类在湖区间具有不同分布格局的重要原因。     

西湖风景名胜区不同类型森林群落的空间分布及β多样性

通过样地调查方法、TWINSPAN、β多样性指数和DCA、CCA排序分析,研究了杭州西湖风景名胜区不同森林群落的空间分布及物种多样性沿距离梯度的分布规律.结果表明:(1)TWINSPAN和DCA分析显示,43个调查样方可分为6种群落类型,不同群落类型的生境条件和群落组成均有一定的差异.(2)随着样地间距离的增大,群落间的Sorensen指数有逐渐变小的趋势,但不一定呈规律性的减少.(3)对43个样地不同种群的生境因子(包括坡向、坡度、坡位、海拔、郁闭度等)和物种优势度的CCA分析结果显示,影响光照和水分分布的主要生境因子海拔、郁闭度和坡位对西湖山区植物群落的分布以及种群的数量特征等具有重要影响.总体而言,物种扩散限制和生境条件变化是影响森林群落β多样性的主要因子.     

杭州西湖水体中异养细菌生长的限制因子

通过添加不同营养盐类的纯种和自然培养试验,对异养细菌生长的限制因子进行了研究．结果表明,生物可利用的有机碳是主要的限制性营养因子,而氮源和磷源的影响相对较小;湖水的高pH、丰富的藻类和浮游动物生物量也制约了异养细菌的生长．此外还发现,在自然水体中添加0．5％葡萄糖后,一些自生固氮细菌得到富集;添加C+N+P后,有大量霉菌生长,添加0．01％牛肉膏后,假单胞菌属(PSeu-domonas)细菌由原来的30％提高到57％;湖水进行实验室培养时细菌的最大生长量可达10^5个·ml^-1。     

嘉兴石臼漾湿地冬季浮游植物群落结构特征

2010年冬季对嘉兴石臼漾饮用水水源人工湿地水体的浮游植物群落结构进行了调查,以探索湿地净化措施对浮游植物群落结构的影响.结果表明:在石臼漾湿地共发现浮游植物77种,隶属7门39属,其中硅藻门最多,为14属33种;优势种有变异直链藻、梅尼小环藻、菱形藻、色球藻、针晶蓝纤维藻、四尾栅藻、小型黄丝藻等,梅尼小环藻优势度最大,为0.144.石臼漾湿地冬季浮游植物平均密度为1.28×106 cell·L-1;出水口密度最低,为6.80×105cell·L-1,并且出水口蓝藻细胞的密度仅为进水口的14.9％(P＜0.05).各采样点Shannon多样性指数为0.94 ～1.27.经聚类和多维尺度分析,石臼漾湿地冬季浮游植物群落可分为根孔沿岸带群落、根孔植物床流水型群落(2种)、深度净化湖区静水型群落和湿地源水群落五大类;各采样点生态环境及水体流速的不同是五类群落产生的主要影响因素.     

鄱阳湖湿地地下水埋深及其与典型植被群落分布的关系

地下水位直接影响土壤含水量,进而影响湿地植被生长、分布和演替.本研究以鄱阳湖湿地为研究区,基于2014-2018年地下水位野外定点观测数据,分析湿地地下水年内与年际动态变化特征,构建鄱阳湖湿地地下水数值模型,分析地下水流场空间特征以及地下水埋深分布,结合高斯回归方法分析地下水埋深与典型植被分布之间的关系.结果表明:年内...     

The use of spectral fluorescence methods to detect changes in the phytoplankton community

In vivo fluorescence methods are efficient toolsfor studying the seasonal and spatial dynamics ofphytoplankton. Traditionally the measurements are madeusing single excitation-emission wavelengthcombination. During a cruise in the Gulf of Riga(Baltic Sea) we supplemented this technique bymeasuring the spectral fluorescence signal (SFS) andfixed wavelength fluorescence intensities at theexcitation maxima of main accessory pigments. Thesemethods allowed the rapid collection of quantitativefluorescence data and chemotaxonomic diagnostics ofthe phytoplankton community. The chlorophylla-specific fluorescence intensities (R) and thespectral fluorescence fingerprints were analysedtogether with concentrations of chlorophyll a indifferent algal size-groups, phytoplankton biomass andtaxonomic position. The lower level of R in thesouthern gulf was related to the higher proportion ofcyanobacteria relative to total biomass and the lowerabundance of small algae. The phycoerythrinfluorescence signal was obviously due to the largecyanobacteria. The basin-wide shift in the shape ofchlorophyll a excitation spectra was caused bythe variable proportions of differently pigmentedcyanobacteria, diatoms and cryptomonads. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

西洞庭湖湿地杨树人工林扩张的时空特征

杨树人工林的快速扩张及其对湿地生态系统的影响是西洞庭湖生态系统管理亟待解决的关键问题.本研究基于遥感影像数据、西洞庭湖湖底高程数据以及西洞庭湖水文数据,分析2000—2014年杨树在西洞庭湖洲滩湿地的时空分布特征.结果表明: 2000—2011年,杨树面积大幅增加,从3233.5 hm²增加到10915.6 hm²,增速为698.4 hm²·a^-1,其中,2004—2007年增长速度最快,达到1000.6 hm²·a^-1;2011年达到峰值后逐渐减少,2014年杨树人工林面积回落到10153.1 hm².芦苇、水域泥滩地和草滩地对杨树人工林扩张的贡献度依次为41.8%、37.0%和21.2%.错误的鼓励性政策、经济利益驱动等人为因素是导致西洞庭湖杨树迅速扩张的主要影响因子,泥沙淤积以及三峡大坝运行之后,洞庭湖水文节律的变化为加速杨树人工林的扩张提供了客观条件.2013年以后,西洞庭湖开展“退林还湿”工程是扭转杨树林扩张、并造成2014年杨树林面积下降的主要原因.