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1.
不同藻类对温度与磷叠加作用的响应模式 总被引：1，自引：1，他引：0
气候变暖对富营养化引起的蓝藻水华扩张具有叠加作用,为探索不同藻类对气候变暖与富营养化叠加作用的响应模式,选用富营养化水体常见藻类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)作为材料,采用室内培养方法,模拟春末不同升温幅度(20+3、23+3和20+6℃),5个磷浓度水平(0、0.05、0.15、0.30和0.50 mg/L),通过生长速率、光化学参数等的测定,分析不同藻类对温度升高和营养盐添加的生长与光化学响应.结果表明:3种藻的生长速率对温度和磷的叠加作用呈现不同的响应模式:随着磷浓度的升高,铜绿微囊藻的生长速率受温度的叠加作用不断增加,26℃时差异最大;水华鱼腥藻生长速率除在0.30 mg/L磷浓度时受温度叠加作用比较明显外,其他磷浓度水平均没有显著的叠加效应;斜生栅藻在不同磷浓度水平下受温度叠加作用影响有较大波动,但无明显差异.铜绿微囊藻对温度的叠加作用随着磷浓度的增加呈现逻辑斯蒂模式增长,而水华鱼腥藻和斜生栅藻均是在特定温度或特定营养盐浓度时呈现最大的叠加作用,叠加作用的趋势不明显.从Fv/Fm结果可知,铜绿微囊藻下降幅度明显高于水华鱼腥藻和斜生栅藻,随温度升高,磷浓度越高,铜绿微囊藻的Fv/Fm下降幅度越大,这可能是铜绿微囊藻在高生长速率下色素无法积累所致;水华鱼腥藻的Fv/Fm基本保持稳定,各组间差异较小;斜生栅藻的Fv/Fm在低磷浓度组明显低于高磷浓度组,并且随温度升高下降趋势增加,3种藻的光学特性响应反映了藻类在叠加作用下生长的变化.综上所述,铜绿微囊藻对温度上升与磷浓度的升高有更强的响应,导致其产生更高的生长速率,从而促进了蓝藻水华的扩张. 相似文献
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富营养化湖泊典型水华蓝藻的固有光学特性 总被引：2，自引：2，他引：0
固有光学特性是水体光学特性的重要内容，掌握富营养化湖泊水体内典型水华蓝藻的固有光学特性，是开展不同水华蓝藻遥感识别的理论基础.利用AC-S吸收衰减仪、BB9后向散射仪，通过实验室纯藻培养，研究微囊藻（Microcystis）、鱼腥藻（Dolichospermum）和束丝藻（Aphanizomenon）3种典型水华蓝藻的固有光学特性，并探讨色素浓度、色素占比以及藻类等效粒径对不同水华蓝藻固有光学特性的影响.结果表明，3种典型水华蓝藻的吸收光谱曲线均具有440、620和675 nm吸收峰，微囊藻620和675 nm的比吸收系数最大，鱼腥藻440 nm处的比吸收系数最大；束丝藻单位色素浓度的散射和后向散射能力最高，鱼腥藻次之，微囊藻最低；固有光学特性影响因子分析表明，色素浓度和藻蓝素占比是影响3种水华蓝藻固有光学特性的主要因素.3种蓝藻的吸收系数、散射系数以及鱼腥藻、束丝藻的后向散射系数均随着色素浓度（叶绿素a或藻蓝素）的增加而增大；当蓝藻中藻蓝素占比增加时，3种蓝藻的单位色素浓度的后向散射系数逐渐下降；而藻细胞粒径与固有光学特性之间并未表现出很好的相关性.因此，3种水华蓝藻单位色素浓度的固有光学特性将为典型水华蓝藻的遥感识别提供重要的理论基础和数据支持. 相似文献
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我国淡水湖库频发水华，不同类群形成的水华特征、危害及其治理方法差异显著，因此，如何区分不同藻种的遥感反射率特征，获取湖泊优势种信息是一个亟待解决的科学问题。研究基于室内藻种培养实验，培养了富营养化湖泊中的典型蓝藻和绿藻藻种，其中，蓝藻包括铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、假鱼腥藻（Pseudanabaenasp．）和束丝藻（Aphanizomenonsp．），绿藻包括小球藻（Chlorellasp．）以及四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）；基于实测的遥感反射率，经归一化处理后，分析了不同藻种的遥感反射率特征，构建了DI(difference index)指数以及ADI(algae distinguish index)指数，建立了藻种分类模型，利用验证集数据进行检验，整体识别精度达77.55%,Kappa系数为0.7178。将分类方法应用于太湖野外实测遥感反射率数据集中，结果与实测的生物量数据有较好的匹配；将模型应用于太湖OLCI(ocean and land colour instrument)影像数据，获得了2019年12月和2020... 相似文献
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水华鱼腥藻是常见的有害水华藻种,但其在磷、光强、温度等生境要素协同作用下的生长动力学鲜见报道.本研究在Lehman模型、Steele模型基础上,设置8个PO3-4-P梯度:0、0.1、0.2、0.5、0.75、1.0、2.5、5.0μmol/L,4个温度水平:15、20、25和30℃和4个光强水平:1000、2000、3000和5000 lx,采取单因素实验方法进行水华鱼腥藻室内纯培养.Monod模型表明水华鱼腥藻最适生长温度和光强条件分别是20℃和3000 lx,最大比生长速率(μmax)和半饱和常数(KS)分别为0.447 d-1和0.081μmol P/L;分别用Lehman模型和Steele模型模拟水华鱼腥藻μmax在不同磷浓度下对连续变化的温度和光强的响应,Lehman动力学模拟结果表明水华鱼腥藻的最适生长温度为21.22±0.98℃,μmax和KS分别为0.421±0.011 d-1和0.055±0.009μmol P/L;Steele模型结果表明μmax和KS分别为0.461±0.010 d-1和0.051±0.009μmol P/L,水华鱼腥藻最适生长光强Ik为2650.93±88.19 lx. 相似文献
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微囊藻和鱼腥藻是水华蓝藻的两个主要类群,两种藻均可调节自身形态及生理特性来维持快速生长,这也是两个类群蓝藻水华维持的基础.本研究分析了微囊藻(FACHB-905)和鱼腥藻(FACHB-82)生长、形态及叶绿素荧光参数对温度变化的响应,以及生长与特性间的权衡关系.结果显示:该微囊藻细胞直径随温度升高而降低,但是比增长速率维持稳定,表明在高温条件下,其可能通过减小细胞大小的方式维持比增长速率;该鱼腥藻在不同温度下,平均细胞直径和藻丝长度呈现显著变化,高温条件下,其维持较高的比增长速率,但是细胞直径增大,藻丝长度缩短,这可能是其调节自身形态以维持较高比增长速率的方式.该微囊藻和鱼腥藻分别在细胞较大和较小时,藻细胞潜在的光化学效率更高.本研究表明这两种蓝藻可以通过权衡藻细胞形态、生理特性两者与生长速率之间的关系来适应温度的变化以达到自身最佳的生长状态,微囊藻(FACHB-905)通过调节细胞大小和光合活性来维持生长优势,而鱼腥藻(FACHB-82)则通过细胞大小、藻丝长度和光合活性的调节来维持生长优势.本研究的结果有助于提升对于水华蓝藻生长维持机制的认识. 相似文献
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蓝藻水华是湖泊水体富营养化的重要特征之一,不同水华蓝藻类群形成的水华特征、危害及其治理方法差异显著.因此,如何快速、准确地掌握不同蓝藻类群的时空分布特征成为实施富营养化湖泊污染治理与生态恢复、蓝藻生态灾害预测预警中一个亟待解决的科学问题.本研究基于纯藻种实验室培养和室内光学控制实验,在微囊藻(Microcystis)、鱼腥藻(Dolichospermum)、束丝藻(Aphanizomenon)3种主要水华蓝藻固有光学特性的基础上,通过甄别不同水华蓝藻的吸收、散射和后向散射光谱的特征波段,构建了基于吸收和散射特性的5种水华蓝藻类群的非线性最优化定量识别模型,其中,基于440、620和675 nm 3个波段吸收的a-CIM 440,620,675具有较为稳定的定量识别能力;并基于野外实测光学特性数据,实现了巢湖主要水华蓝藻类群的定量监测,初步分析了巢湖主要水华蓝藻类群的时空分布特性.研究表明,巢湖的水华蓝藻以鱼腥藻、微囊藻为主,束丝藻较少,鱼腥藻主要出现在温度较低的季节,微囊藻在夏季的西部湖区占优势;巢湖水华主要为微囊藻藻华和鱼腥藻藻华,且浓度较高的蓝藻主要存在于水体表面以下20 cm范围内;微囊藻和鱼腥藻在非藻华断面垂向上均匀分布.本研究可为富营养化湖泊蓝藻水华预测预警以及相关管理部门决策提供重要的理论依据和科学支撑. 相似文献
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三峡水库澎溪河典型优势藻原位生长速率的初步研究 总被引：3，自引：2，他引：1
本文提出了两种原位培养装置(培养笼、培养桶)并采用这两种装置在澎溪河高阳平湖断面进行原位培养实验,旨在研究澎溪河典型优势藻的原位生长速率.研究期间主要生境特征为营养物丰足、光热条件优越、生境条件相对稳定,适宜于藻类生长,为水华形成的敏感期;在此期间代表CR型生长策略的湖北小环藻和兼具C、R、S生长策略的卵形隐藻的原位生长速率总体呈逐渐下降趋势,代表CS型生长策略的水华鱼腥藻和空球藻的原位生长速率则先增加后又有所下降,代表S型生长策略的铜绿微囊藻的原位生长速率虽然前期都为负,但总体呈现逐渐增加的趋势;并测得培养笼和培养桶中各藻种的最大比生长速率分别为湖北小环藻0.31、0.21 d-1;铜绿微囊藻0.09、0.03 d-1;空球藻0.16、0.42 d-1;水华鱼腥藻0.30、0.26 d-1;卵形隐藻0.49、0.95 d-1.本研究中,不同生长策略藻种生长速率的变化在一定程度上体现了不同生长策略藻种的生长趋势.另外,就装置性能实验及原位培养实验结果综合分析,认为两种原位培养装置均能够满足对天然水域藻类原位生长速率的测试要求,但装置的构造对藻类实际生长过程仍存在一定影响. 相似文献
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以巢湖优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena sp.)为研究对象,研究不同温度(35、25和10℃)对这两种藻生长特性和胞外有机物产生的影响.结果表明,温度对铜绿微囊藻和鱼腥藻的藻细胞密度、碱性磷酸酶活性和胞外有机物浓度影响显著.25℃是铜绿微囊藻和鱼腥藻最适宜的生长温度,最高细胞密度分别达到3.12×107cells/ml和2.03×107 cells/ml.不同温度下两种藻的碱性磷酸酶活性特征,证实了高温对鱼腥藻生长的抑制和低温对铜绿微囊藻生长的抑制.胞外有机物释放总量受蓝藻生物量和单位细胞有机物释放速率的影响.铜绿微囊藻的溶解性有机碳和胞外总多糖释放量在25℃最高,最大值分别为49.28和38.46 mg/L;而鱼腥藻在35℃时释放量最高,最大值分别为45.82和40.60 mg/L;10℃条件抑制了两种藻的生长及胞外有机物的释放.鱼腥藻胞外多糖含量在35℃培养条件下最高,而铜绿微囊藻在10℃条件下最高,说明不利的生长条件会促进蓝藻胞外多糖的分泌.三维荧光图谱分析结果表明,铜绿微囊藻和鱼腥藻胞外有机物以类蛋白质和类腐殖酸为主,温度主要影响藻细胞胞外有机物浓度,而对有机物种类组成没有影响. 相似文献
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黑藻(Hydrilla verticillata)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)抑制作用 总被引：17，自引：0，他引：17
采用黑藻(Hydrilla verticillata)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)共同培养的实验方法，追踪测定微囊藻的生长量、光合速率等相关生理生化指标以及观察藻细胞超微结构变化，研究黑藻对铜绿微囊藻的抑制作用及其机制．结果表明，黑藻对铜绿微囊藻的生长有明显的抑制作用，表现为藻细胞生长量显著降低，细胞超微结构进行性损伤直至细胞解体，藻体叶绿素a含量和光合速率急剧下降，呼吸速率、超氧物歧化酶(SOD)活性均呈现先升高后下降的趋势，膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累量与膜的损伤程度相一致．在黑藻养殖水中初步分离得到黑藻分泌的抑藻物质． 相似文献
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随着我国湖泊治理力度的加大,太湖和巢湖的营养盐水平,特别是氮水平近年来明显下降,如2007年以后太湖总氮和近年来巢湖的氨氮水平都呈现下降趋势,但是2个湖泊水华蓝藻的优势种却向相反的方向演化,太湖的长孢藻(Dolichospermum)比例在增加,而巢湖的长孢藻比例却在降低,为阐明这种变化过程和驱动因素,本研究利用太湖(19932015年)和巢湖(2012 2018年)的历史数据分析了2个湖泊中的水华蓝藻——微囊藻(Microcystis)和长孢藻生物量的历史变化过程,并结合营养盐数据分析了影响2种水华蓝藻变动的驱动因素.结果显示:太湖和巢湖的微囊藻生物量多年来始终保持高位波动,近年来均有升高的趋势,这与2个湖泊磷的高位波动具有明显的相关性,磷是决定微囊藻生物量长尺度变化的主要驱动因素;太湖的长孢藻生物量呈现较大波动变化,2007年以后明显升高,巢湖的长孢藻生物量则明显下降,氮与长孢藻生物量呈现负相关关系,而且这种负相关仅在低磷浓度时具有显著性.微囊藻生物量对磷浓度变化敏感的正反馈响应是其水华形成的重要机制之一,在高温高磷条件下,微囊藻可以快速繁殖,并竞争性排除长孢藻,从而形成优势;而长孢藻可以通过温度生态位和固氮两种方式占据优势,在氮浓度相对较低,且温度低于微囊藻形成水华的温度范围时,长孢藻可以依靠温度生态位的优势形成水华,而在氮限制的条件下,即使在夏季高温时,长孢藻依然可以利用固氮作用形成水华,但是关键的温度阈值和开始固氮的氮浓度阈值仍不清楚.基于2种水华蓝藻对营养盐变化响应的差异,建议在进行蓝藻水华治理、污染削减过程中,应针对不同水华蓝藻的特性进行分时段分类别的营养盐控制策略. 相似文献
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一株产碳酸酐酶附生菌对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为研究生长环境中微生物对铜绿微囊藻碳代谢的影响,本文分析太湖典型微囊藻水华样品附生菌中产碳酸酐酶(CA)细菌的比例,结果显示CA菌占11.6%;从微囊藻群体中分离获得了一株高胞外CA附生菌P201,通过ITS基因鉴定,该菌为一株荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescence).并研究了该菌在不同浓度HCO3-条件下对铜绿微囊藻生长的影响,结果表明无论是高HCO3-浓度还是低HCO3-浓度环境中,加入该菌对铜绿微囊藻的生长均有促进作用,说明产CA酶附生菌对铜绿微囊藻的生长有一定的促进作用. 相似文献
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《Limnologica》2017
Macrophytes and phytoplankton including cyanobacteria are main primary producers in aquatic environments.Macrophytes can maintain water quality by suppressing phytoplankton growth through a number of mechanisms: while e.g. the absorption of high amounts of nutrients and the provision of refuge from predation for herbivorous aquatic fauna are widely accepted macrophyte functions, the role of their release of allelopathic substances in suppressing phytoplankton is increasingly being studied. Some macrophyte species can support the growth of epiphytic cyanobacteria providing them an advantage over planktonic species in the competition for nutrients. On the other hand, some cyanobacteria dominate in eutrophic water bodies and produce cyanotoxins that exert allelopathic substances which may contribute to the decline of macrophytes. Macrophytes can interact with these cyanotoxins in different ways including bioaccumulation and biotransformation. This review focuses on such allelopathic interactions between macrophytes and toxic cyanobacteria. The article also suggests methods for researchers and water resources managers for the application of macrophytes to control harmful cyanobacterial blooms and as phytoremediators for toxin elimination from water bodies. 相似文献
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将太湖微囊藻水华中3种优势微囊藻包括水华微囊藻1028、惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905培养在改良后的BG-11培养基(TN=10mg/L,TP=0.4mg/L)中,然后加入角突网纹搔,以研究3种优势微囊藻对浮游动物摄食压力的形态反应.整个实验共进行了12d.除了水华微囊藻1028以外,在惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905中没有观察到有大群体(大于10个细胞)的出现.在水华微囊藻中,处理组大群体细胞所占总细胞的比例与对照组显著不同,其中对照组占22%,而试验组占53%.水华微囊藻对照组和处理组中单细胞、2细胞、小群体(3-10个细胞)和大群体(大于10个细胞)细胞密度存在显著的不同.实验第6-12d,水华微囊藻对照组和试验组单位大群体细胞数量存在显著差异.研究结果表明,角突网纹潘的摄食压力不能促使惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905形成大群体.角突网纹溞的摄食促使水华微囊藻形成更大的群体. 相似文献
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Lucas J. Stal Patrizia Albertano Birgitta Bergman Klaus von Brckel John R. Gallon Paul K. Hayes Kaarina Sivonen Anthony E. Walsby 《Continental Shelf Research》2003,23(17-19):1695
The blooms of cyanobacteria that develop each summer in the Baltic Sea are composed of two functional groups, namely the small-sized picocyanobacteria (Synechococcus sp.) and the larger, colony-forming, filamentous N2-fixing cyanobacteria. The former encompassed both red (phycoerythrin-rich) and blue-green (phycocyanin-rich) species. The majority of the picocyanobacteria measured less than 1 μm and this size fraction comprised as much as 80% of the total cyanobacterial biomass and contributed as much as 50% of the total primary production of a cyanobacterial bloom. The picocyanobacteria are incapable of fixing N2, do not possess gas vesicles and are not toxic. However, a small filamentous Pseudanabaena sp. that could potentially fix N2 was isolated from the picocyanobacteria fraction. The larger cyanobacteria may form surface scums because they possess gas vesicles that make them buoyant. Although their biomass was less than the picocyanobacteria, they therefore form the more conspicuous and nuisance-forming part of the bloom. The larger cyanobacteria were composed mainly of three different species: Nodularia spumigena, Aphanizomenon flos-aquae and Anabaena sp. These all belong to the heterocystous, N2-fixing cyanobacteria. N. spumigena and A. flos-aquae were the dominant species; only N. spumigena was toxic. Although individual Nodularia filaments showed a range of different phenotypes, they all belong to one species as judged from 16S rDNA sequencing. Through determination of the genotypes of many individual Nodularia filaments, it was shown that this population was not clonal and that horizontal exchange of genetic information occurs. N. spumigena and A. flos-aquae were different with respect to their photosynthetic and N2-fixing potentials. Depending on prevailing environmental conditions, these differences would promote the proliferation of one species over the other and hence would determine overall the toxicity of a bloom. Daily integrals of photon irradiance rather than temperature determined the onset of bloom formation. During a bloom, the diazotrophic cyanobacteria fixed N2 at a rate that was 10–20% in excess of their own demand for N. Picocyanobacteria assimilated most of this excess N as shown by 15N incorporation. During bloom conditions, the diazotrophic cyanobacteria met about 50% of the N demand of the total cyanobacterial community. The picocyanobacteria were predominantly N-limited while the diazotrophic cyanobacteria were probably iron limited. These findings allow us to understand the formation of toxic cyanobacterial blooms and also to develop tools to predict bloom formation. 相似文献
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铜绿微囊藻生长对培养液pH值和氮转化的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
在不同初始pH值条件下培养蓝藻水华优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),研究其生长过程对培养液的pH值和氮转化的影响,结果表明,处于延迟期和对数生长期的铜绿微囊藻使培养液的pH值上升,pH从初始的7.2、8.0和8.8分别上升到最大值10.02、10.34和10.94;稳定期和衰亡期的微囊藻使培养液pH值降低,初始pH值为8.8时,最终pH降至8.66,在微囊藻生长过程中,培养液中NO3-含量逐渐降低,NO3-含量先升高再降低,分别在60d和67d后降至零.试验结束时,不同pH值培养液中总氮含量比起始时分别下降了25.97%、27.52%和28.16%,说明化合态无机氮可以经过反硝化作用生成氮气而溢出培养液,因此,较大密度水华水体中存在反硝化的脱氮过程. 相似文献
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针对从滇池中分离到的28株芽孢杆菌,用扩增rDNA限制性酶切片段分析法(ARDRA)行了初步分类,共获得5个操作分类单元(OUT),其中OTU5为主要类型,包括14株细菌菌株.同时,以铜绿微囊藻和水华鱼腥藻为裂解对象,对该28株菌株的溶藻能力进行了测定,发现OTU5中有6株芽孢杆菌具有较好的溶藻能力,其培养液上清液具有强烈的溶藻作用,能在pH7、25℃的条件下抑制受试藻类的生长,可见,该6株芽孢杆菌应是通过分泌胞外物质而起溶藻作用的. 相似文献
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随着工业和经济的发展，水体富营养化以及由此导致的蓝藻水华现象频发，严重影响水生态安全及健康。蓝藻水华形成过程包括休眠、复苏、生物量增加以及上浮聚集形成肉眼可见的水华4个阶段。蓝藻自身的生长机制是引发水华的重要原因，其中浮力调节机制是其重要的生存策略之一，在春季复苏、夏季大量增长及最终上浮至水体表面形成水华阶段均具有重要作用。了解蓝藻浮力调节机制及其在水华过程中的作用对于了解蓝藻生长特性及水华形成机理具有重要意义。气囊及细胞镇重物是常见的浮力调节机制。除此以外，新的研究发现光照条件下单细胞蓝藻产生的大量氧气泡可促使蓝藻上浮至水面形成水华。同时，野外蓝藻常以群体状态存在，群体内部形成的细胞间隙及光照条件下产生的大量氧气是促使蓝藻上浮至水体表面的另一重要原因。野外蓝藻群体在其内部形成微环境，其理化性质可随外界环境的改变发生快速变化，群体内外微环境相互作用，共同影响群体内部细胞间隙中溶氧浓度及浮力。了解蓝藻浮力调节机制及群体内部微环境理化性质对深入了解蓝藻的生长特性及从微观层面分析水华形成机理具有重要意义。本文综述了水华暴发过程中蓝藻的主要浮力调节机制，以期为从微观层面探明蓝藻水华暴发机理提供... 相似文献
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全球气候变化显著影响湖泊理化环境和生态系统演化,对生态系统服务造成负面影响甚至引发生态系统灾变,其中风速下降可能促使富营养化湖泊蓝藻水华的暴发和水面漂浮集聚。以往由于较低的观测频次,往往很难精细量化风对蓝藻水华的影响。利用陆基高光谱近感观测技术,基于分钟小时尺度开展周年高频观测,通过对6—10月蓝藻生长期太湖表层水体叶绿素a浓度统计分析,量化蓝藻水华高频动态变化特征,确定蓝藻水华漂浮集聚的风速阈值。研究发现,随着风速的下降,水体表层叶绿素a浓度随之增加,蓝藻水华出现概率也随之增加。概率分析显示,当近地面风速小于2.5 m/s时,湖泊表层比较容易形成明显肉眼可见的蓝藻水华,藻华发生概率为55.1%。长时间持续的低风速容易诱发蓝藻水华形成和漂浮集聚,强风浪事件后低风速出现1～2天叶绿素a往往就能恢复以往较高水平,这为管理者有效防控蓝藻水华提供了新视角。长期气象观测显示,气候变化影响下太湖地区风速呈现显著下降趋势,增加了蓝藻竞争优势和发生概率,有助于其在表面漂浮集聚。在未来的气候变化情景下,如果风速继续呈现下降趋势,在营养盐条件不变情况下湖泊表层蓝藻水华发生概率可能还会上升,增加蓝藻水华防控... 相似文献