微藻化感作用及化感物质在赤潮演替中的作用
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海洋科学/ 2011年/第35卷/第2期
微藻化感作用及化感物质在赤潮演替中的作用
Effects of allelopathy and allelochemicals in algal suc-cession
冀晓青1,2, 韩笑天2, 白 洁1, 郑 立3, 俞志明2
(1．中国海洋大学 环境科学与工程学院, 山东 青岛 266100; 2. 中国科学院 海洋研究所 海洋生态与环境科学重点实验室, 山东 青岛 266071; 3. 国家海洋局 第一海洋研究所 海洋生态研究中心, 山东 青岛 266061)
中图分类号: Q178.53 文献标识码: A 文章编号: 1000-3096(2011)02-0092-07
近年来, 随着海洋微藻群落生态和种群生态研究的深入, 微藻群落组成的演替及种间关系愈来愈受到重视, 成为现代海洋浮游植物生理生态学和化学生态学研究的热点[1-3]。微藻群落演替是一个比较复杂的动态变化过程, 涉及的驱动因素比较多, 因素之间的关系比较复杂, 而不同微藻种类对胁迫环境的适应能力又有差别, 需要应用新的技术方法进行研究。过去, 由于人们大都从外部环境影响因素角度, 采用传统的短期或长期的定点、定期生态调查方法和辅以生物测试法, 研究分析介质中营养盐变化与微藻种类更替的相关性, 忽视微藻本身内部环境的作用[4-5], 故难以从机理上阐明其演替的本质。了解微藻群落内部种内和种间关系的变化规律和作用机制是阐明微藻群落演替和赤潮爆发机制及其演替机制的关键科学问题。
种间关系是微藻生物种群、群落研究的核心内容, 也是海洋环境生态学和赤潮科学研究最关键和最受关注的热点问题[2,6]。微藻间的种间关系主要是种间竞争、互利共生等, 大量研究显示, 种间竞争是决定微藻群落形成的多样性和稳定性的主要因素, 也是研究微藻种群更替、赤潮爆发机制的关键科学问题[7-8]。但迄今为止, 微藻优势种在浮游植物群落里完全占优势的机制尚没有一个完整的解释。近些年的研究表明
[9-11]
, 微藻化感作用的种间竞争已成
为其群落结构变化和赤潮演替最为重要的因素。
1 我国微藻种间关系研究概况
广阔的海洋中生活着无数的浮游植物群落, 当一种或多种浮游植物在群落中占据绝对优势时, 往
往会爆发赤潮灾害。赤潮是当今人类社会所面临的极其严峻的生态灾害和社会经济问题之一[12-13]。20世纪70年代末, 我国对赤潮的研究逐渐系统起来[14], 继1978年中国科学院海洋研究所主持的关于渤海湾赤潮专项研究后, 由国家科技部通过的重点基础研究项目(973)“我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”, 也取得了巨大成就, 基本阐明了东海春季大规模东海原甲藻赤潮形成的机制, 并发现东海长江口及其邻近海域的重要赤潮原因种逐渐由无毒的东海原甲藻赤潮, 发展为有毒的亚历山大藻赤潮和米氏凯伦藻赤潮[15]。而在1999年6月8日至6月19日胶州湾赤潮发生过程中, 亦出现了赤潮优势种聚生角刺藻(Chaetoceros socialis )和浮动弯角藻(Eucampia zodiacus )种群演替现象[16]。2005年4月东海米氏凯伦藻(Karewnia mikimotoi Hansen)在中肋骨条藻赤潮消散后成为优势种[15]。赤潮灾害的发生是一个复杂的生态变化过程[17-18], 关于赤潮的发生机制, 邹景忠等[19-20]、
周成旭等[21]研究认为富营养化是形成赤潮的重要因素。黄晓航等[22]研究海洋原甲藻的N 营养生理特征时, 认为海洋原甲藻的特殊生理特性使其易于形成赤潮造成危害。李瑞香等[5]研究东海两种赤潮生物的围隔实验时得出结论, 认为营养盐丰富情况下, 中肋骨条藻在竞争中取得
收稿日期: 2010-01-12; 修回日期: 2010-04-22
基金项目: 国家自然科学基金(40806053); 国家基础研究规划973项目(2010CB428706); 国家创新研究群体科学基金(40821004); 国家海洋局海洋生态环境科学与工程重点实验室开放基金(MESE-2008-02) 作者简介: 冀晓青(1983-), 女, 山东泗水人, 硕士研究生, 主要从事微藻化感作用研究, E-mail: jixiaoqing1216@https://www.docsj.com/doc/927197948.html,; 韩笑天, 通信作者, 副研究员, E-mail: xthan@https://www.docsj.com/doc/927197948.html,
优势地位, 而具齿原甲藻(Prorocentrum donghaiense )赤潮在营养盐限制条件下也可以维持较长时间。王宗灵等[23]实验室条件下模拟东海原甲藻和中肋骨条藻种群生长过程与种间竞争现象时, 也证实了中肋骨条藻在营养盐充足的环境里具有竞争优势, 东海原甲藻更能适应营养盐限制环境, 实验结果与东海原甲藻赤潮爆发现场的环境调查结果基本一致。也有学者提出海水的富营养化是赤潮发生的物质基础, 光照则是影响赤潮发生的关键环境要素之一[18,24-25]。周名江等[15]认为营养盐、关键物理海洋过程、环境条件及冲淡水、锋面等各因子间的综合作用是导致东海赤潮产生的主要因素。
随着我国沿海赤潮灾害的日益严重, 赤潮的治理和防治需求更加迫切, 对赤潮爆发机制的研究也日趋完善。
前期的研究主要是从外界环境、营养盐等因子来探讨赤潮的爆发机制, 但赤潮藻种间竞争的存在也是不容忽视的。海洋环境中各群落之间及群落内部之间存在着各种形式的竞争现象, 这种竞争现象对微藻种群数量的消长、群落的组成、稳定及演替均有重要作用。邹景忠等[1]调查渤海湾赤潮发生状况时, 发现夜光藻(Noctiluca scintillans )与骨条藻种群之间可能是一种捕食与被捕食的关系, 骨条藻与微型原甲藻之间可能是刺激与被刺激生长的关系。由希华等
[26]
研究发现营养盐组成比例不同对东海原甲
藻和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense )种间竞争过程有一定影响, 但并不会影响两者最后的竞争结果。刘洁生等
[27]
证实了塔玛亚历山大藻对东海原
甲藻的化感作用, 并认为营养盐的限制可能刺激了这种化感作用的产生。董云伟等[28]研究认为塔玛亚历山大藻和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo )种群竞争的结果不仅受营养盐的限制, 种间化感作用对竞争结果也有重要影响。也有报道说微藻种群间的相互作用导致了赤潮的产生, 由化感作用产生的化感物质被认为是引起海洋中有害藻类相对于其他藻类取得生长优势地位的一个关键因素[29]。但由于微藻的化感作用是一种极为复杂的生理、生态学现象, 对微藻的化感机制及产生的具体化感物质仍是目前研究的重点和难点。
2 微藻种间化感作用主要研究进展
研究认为, 海洋微藻在生长过程中会不断地向
“微环境”中释放多种化学物质, 这些物质对其他藻类、细菌及高等植物产生抑制或促进作用, 影响群落的组成、演替及平衡, 最终使竞争中的优势种得以持续占据优势地位。
2.1 微藻化感作用研究
国外对微藻化感作用的研究开始很早, 1917年Harder [30]首次记录了微藻的化感现象; Akehurst [31]最先在1931年提出了这样一种假定: 微藻化感作用是造成微藻种群演替的一个重要因素。直到1994年Inderjit 等[32]首次对微藻化感作用进行了定义, 认为藻类分泌的胞外产物不仅能影响自身(自体毒性, autotoxicity), 还能影响微环境中其他藻类、微生物及高等植物的生长, 或者影响营养盐离子的聚集和利用以干扰其他藻类、微生物或高等植物对营养盐的利用。
邹景忠等[1]研究表明, 中肋骨条藻对微型原甲藻的生长具有促进作用。Honjo 等[33]研究发现, 赤潮异弯藻能够强烈抑制中肋骨条藻的增殖。Myklestad 等[34]报道了产毒的定鞭藻Chrysochromulina polyle-pis 能够抑制海洋硅藻中肋骨条藻的生长。Uchida 等[35]报道微藻Heterocapsa circularisquama 能够抑制或杀死共培养的鞭毛藻。陈德辉等[36]研究微囊藻和栅藻共培养表明, 微囊藻对栅藻的抑制能力明显强于栅藻对微囊藻的抑制能力。Uchida 等[37]发现米氏凯伦藻(Gymnodinium mikimotoi )能够抑制与其共培养的圆鳞异囊藻(Heterocapsa circularisquama ) 的生长。张冬鹏等[4]认为, 链状亚历山大藻(Alexandrium catenalla )和锥状施克里普藻(Scrippsiella trochoidea )的存在可能对拟菱形藻的生长有促进作用, 拟形菱藻反而抑制亚历山大藻和锥状施克里普藻的生长。王悠等[9]对东海原甲藻-塔玛亚历山大藻进行双藻培养, 发现东海原甲藻的生长受到明显的抑制作用, 最终被完全灭杀; 而塔玛亚历山大藻的生长未受到明显的影响。郝雯瑾等[10]研究共培养的强壮前沟藻与青岛大扁藻(Platymonas helgolandica var . tsingda-oensis )发现, 青岛大扁藻对强壮前沟藻具有强烈的生长抑制作用, 而青岛大扁藻只是被轻微抑制。
有研究微藻Hormotia bleunista 的滤液能刺激自身的生长[38-39]。四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda )的去藻滤液抑制板星藻(Pediastrum boryanum )的生长。在Scandinavian 水体中, 小定鞭金藻(Prymnesium parvum )经常在春季硅藻赤潮之后、蓝绿藻赤潮之前
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爆发[40-41], 说明小定鞭金藻滤液对硅藻的抑制作用远比对蓝绿藻的强烈, 小定鞭金藻的化感作用使群落出现由硅藻向蓝绿藻演替的现象。Fistarol 等[42]通过实验也发现小定鞭金藻的滤液能在几天之内改变赤潮群落的结构, 说明化感作用是改变群落结构的重要生态过程。化感作用对生态系统内种群动态和种类分布的形成起着至关紧要的角色。塔玛亚历山大藻的培养液滤液能明显抑制东海原甲藻的生长。Tameishi 等
[43]
研究认为微型原甲藻低密度的培养滤
液能刺激中肋骨条藻的生长, 高密度的滤液则相反, 且微型原甲藻的培养滤液对其本身没有显著影响。
微藻的化感作用会对细胞分裂、离子和水分的吸收、水分子平衡、生长素的新陈代谢、呼吸作用、光合作用、酶的功能、信息传递以及基因表达等产生重要的影响[44-47]。Harris 等[48]报道在实球藻(Pandorina morum )滤液中, 球团藻(Volvox globator )会出现光合作用降低的现象, 这种光合作用被抑制的现象在Harris 等[49]的研究中也有报道。微囊藻属(Microcystis sp.)产生的化感物质具有抑制细胞生长、抑制光合作用和细胞致死效应。小定鞭金藻产生的小定鞭素Prymnesin 也有抑制或促进细胞生长、导致
细胞肿胀及致死效应[42]
。关于化感作用的机制问题, 还急需做大量的研究工作。
2.2 化感物质
化感物质被认为是微藻在生长过程中向环境释放的次级代谢产物[50-51], 赤潮藻分泌的毒素很多具有化感作用[52]。
随着化学分析技术的不断进步, 有关化感物质种类鉴定的研究正在逐渐展开。
目前, 对高等植物及大型浮游植物的化感物质报道较为详细。韩丽梅等[53]研究大豆地上部水浸液化感物质包括酸、酚、苯醇、醛、酮、萘等。邓思娟等[54]确定了青蒿化感物质主要为青蒿酸、青蒿素B 、香豆素、棕榈酸、豆甾醇等。Nakai 等[55]证实穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)能释放多酚类化感物质。褐藻昆布(Ecklonia kurome )产生的抑藻活性物质间苯三酚类单宁质具有“溶藻”效应[56]。而关于微藻化感物质的分离和鉴定, 国内外学者证明了“不同种类的微藻会产生不同的化感物质”[57-60]。Guilard [61]发现棕囊藻能够分泌抑藻物质丙烯酸。Honjo [33]研究认为, 赤潮异弯藻释放的多糖-蛋白质复合物抑制其他微藻的生长。颜天等
[62]
鉴定赤潮异
弯藻毒素得知其内含有糖类物质, Tsune 等[63]也发现
赤潮异弯藻能分泌一种多糖, 抑制其他硅藻的生长, 而对其本身的生长则有促进作用。法国水域中硅藻赤潮消亡时分泌的化感物质刺激了米氏凯伦藻的生长, 这类物质被鉴定为聚胺类物质[64]。Singh 等[65]实验发现铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa )释放的肝毒素抑制了某些蓝绿藻的生长。小定鞭金藻能产生小定鞭素Prymnesin [42]。Gniazdowskad 等[66]研究化感物质时也指出, 化感物质主要是由萜类化合物, 酚类化合物, 有机氰化物和长链脂肪酸等组成。Reiko 等[67]从强壮前沟藻细胞中萃取得到的5种具有抗真菌和还原血红蛋白类似物的物质。Lesley 等[68]研究认为强壮前沟藻萃取得到的西加鱼毒对小鼠具有致死效应。
3 化感作用在赤潮研究中的意义
化感作用之所以能够影响浮游植物群落结构的组成, 是因为它使得化感藻种在竞争中获得优势并对其他藻产生化感效应, 或抵御被化感(by selecting the resistant ones)[69]。微藻化感作用对于解释赤潮优势种的演替现象、赤潮的生物防治以及外来种入侵等提供了有利证据, 特别地解决了为什么有害赤潮藻能够在赤潮爆发中占据优势地位的现象。
3.1 群落演替
对于赤潮发生过程中种群的演替现象有两种不同的解释。一种观点认为营养盐结构的改变和被消耗, 使赤潮优势种随之发生更迭[70-72]; 另一种观点认为赤潮生物的自我调节物质(自体毒素)和化感作用是引起优势种演替的主要因素[73-75]。研究认为化感物质对不同目标种的不同化感效应导致了浮游植物群落结构的改变[76]。化感藻种选择性地抑制或促进目标藻, 将影响浮游植物群落在水生环境中的进化和竞争能力。Fistarol 等[42,77]发现硅藻能被小定鞭金藻强烈抑制, 而在塔玛亚历山大藻去藻滤液中却只表现出轻微的被抑制现象。东海原甲藻对锥状斯氏藻没有产生生长影响, 而对眼点拟微绿球藻(Nanno- chloropsis oculata )具有强烈的化感抑制作用[78]。不同微藻对特定目标藻的化感效应以及目标藻对化感作用的反应差异可能决定了浮游植物群落的演化发展方向。例如, 当小定鞭金藻对硅藻的化感作用大于对蓝绿藻的化感作用时, 小定鞭金藻的存在便可能会使群落由硅藻向蓝绿藻方向演替[40-41]; 而当鞭毛藻对硅藻产生强烈化感抑制作用时, 便可能会出现硅
藻到鞭毛藻的种群演替现象[15,79]。微藻的化感作用对种群结构的形成、稳定以及赤潮藻种的演替具有重要的生态学意义。
3.2 外来种入侵
外来种入侵(exotic species)具有化感作用早已为人们所认识, 化感作用作为外来种的一种入侵机制也越来越引起人们的重视。齐雨藻等[79]在南海发现了目前只分布在东南亚国家的有毒甲藻——巴哈马梨甲藻(Pyrodinium bahamense )的孢囊; 李炳乾等[80]从福建外来船舶压载水中分离出外来藻种(网甲藻属Woloszynskia sp.), 并在研究其与厦门港常见赤潮藻(中肋骨条藻)之间的相互作用时发现网甲藻与中肋骨条藻之间的干扰抑制作用是相互的。Kremp 等[81]也报道说, 网甲藻属是波罗的海(Baltic Sea)春季发生甲藻赤潮的主要原因种之一。Callaway 等
[82-83]
在
研究植物群落的基础上提出了化感作用“NW”假说(Novel weapons), 认为一些外来入侵植物之所以入侵成功是由于给自然群落带来了一种新的相互作用机制即化感作用。这种假说应用到浮游植物群落中即由于存在化感作用, 使入侵的外来藻种或者受到当地藻种的化感作用, 其生长被抑制甚至死亡, 当地种的化感作用有力地维护了本海域浮游植物群落结构的稳定性和多样性; 或者外来藻种的“入侵”对当地藻种产生强烈抑制, 外来藻将得到发展, 并取代原来的群落[84], 那么, 一旦入侵种得到发展, 就会导致本海域的生物多样性降低、生态系统发生改变。
3.3 赤潮的生物防治
赤潮的生物防治大都是利用某些微生物[85-86]、海藻[9,87]和大型水生植物[88-89]的抑藻效应来达到治理赤潮的目的。根据赤潮藻的化感作用, 利用不同化感藻种对特定目标藻种的化感效应以使各种微藻的数量保持相对的稳定, 也能达到防治赤潮发生和赤潮的生物治理的目的[90]。但是关于这方面的报道并不多见。
4 展望
微藻化感作用是当今科学研究的前沿之一, 化感作用对海洋微藻以及赤潮的爆发、消退具有重要的生态学意义, 海洋微藻间化感作用的研究将会为赤潮发生、演替机理的阐明和赤潮的生态调控提供
新的思路, 对海洋生态系统的保护和修复具有重要意义。但是, 目前关于微藻化感作用的研究并没有突破性的进展, 对化感物质的产生机制和作用机理并不太清楚, 不同的微藻产生不同的化感物质, 其作用机制也会有所差异, 以此来进行生物治理赤潮的对象也具有限定性。今后的研究个人认为应该注重以下方面: (1)具有化感作用的藻种的广泛筛选, 建立化感藻种库; (2)选取代表性化感藻种重点研究其化感物质, 作用对象, 作用机制等; (3)外界环境胁迫, 特别是与其他藻种共培养时会产生的化感物质; (4)化感作用与生产实践的结合, 赤潮的生物治理。
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(本文编辑:康亦兼)
国家海洋局赤潮灾害应急预案
国家海洋局赤潮灾害应急预案 发布时间：2008-05-12 1.总则 1.1目的 为贯彻落实国务院对突发性事件处理的要求，建立灾害性赤潮灾害应急反应机制，最大限度地减轻赤潮灾害造成的经济损失和对人民身体健康、生命安全带来的威胁，特制定本预案。 1.2工作原则 加强监测、统一指挥、分级负责、密切协作。 1.3适用范围 本预案适用于对发生在我国管辖海域的重大灾害性赤潮的应急处置。 2.赤潮应急组织体系及职责 国家海洋局设立赤潮应急工作领导小组（以下简称国家海洋局领导小组）。 2.1国家海洋局领导小组构成 组长：国家海洋局分管赤潮灾害防灾减灾工作的局领导。 成员：国家海洋局环保司、办公室（新闻办），中国海监总队，国家海洋环境监测中心及国家海洋环境预报中心分管领导。 国家海洋局领导小组下设办公室和专家组。办公室设在国家海洋局环保司；专家组由赤潮监测监视、分析预测和防治领域专家组成，适当补充其它有关专家和科技人员。
2.2职责 2.2.1国家海洋局领导小组：指导、协调全国重大灾害性赤潮应急管理工作，协调相关部委对省市赤潮应急管理工作进行监督指导，研究解决海区和省级赤潮应急工作机构的请示和应急需要。 2.2.2领导小组办公室：负责应急管理的日常工作，协调领导小组和成员部门及单位。 2.2.3专家祖：负责为应急监视监测、分析预测和防治提供技术咨询和建议，开展相关技术研究。 2.2.4国家海洋局办公室（新闻办）：向国务院报告赤潮发生及处理情况；组织管理全国赤潮信息发布工作以及发布全国赤潮监测预警报信息等。 2.2.5中国海监总队：应领导小组办公室要求，组织、协调海监飞机、船舶的调用。 2.2.6国家海洋环境监测中心：为海区和省级赤潮应急工作机构开展赤潮应急监测提供技术指导和协助，开展相关技术研究。 2.2.7国家海洋环境预报中心：为海区和省级赤潮应急工作机构开展赤潮分析预测提供技术指导和协助，开展赤潮趋势分析预测等相关技术研究。 各分局和各省（自治区、直辖市）及计划单列市应建立相应赤潮应急工作机构，落实相关责任。其中海区一级主要职责为开展本海区的赤潮应急跟踪监测监视和预警报，对省市赤潮应急响应工作提供技术指导、协
微藻光反应器研究进展
微藻光反应器研究进展 摘要：藻类不仅富含蛋白质、脂肪和碳水化合物这三大类人类所必需的物质，而且还含有各种氨基酸、维生素、抗生素、高不饱和脂肪酸以及其它多种生物活性物质，它除了作为食品外，还是生产药品、生化试剂、精细化工产品、燃料以及其它材料的一种重要原料。随着全球性资源短缺压力的日益增加，开发和利用海洋藻类将是长远解决人类食品资源和能源的重要途径。 随着人类对微藻认识的不断加深，开发和研制新型高效光生物反应器及其在微藻的高密度培养方面的应用研究已成为微藻生物技术的一个重要组成部分。本文将介绍微藻光反应器的种类、特点以及研究进展。 Abstract：The production of biofuels from microalgae requires efficient photobioreactors in order to meet the tight constraints of energy efficiency and economic profitability. Current cultivation systems are designed for high-value products rather than for mass production of cheap energy carriers. Future bioreactors will imply innovative solutions in terms of energy efficiency, light and gas transfer or attainable biomass concentration to lower the energy demand and cut down production costs. Microalgae photo-bioreactors is the key technology for realizing high-density culture and mass culture of microalgae．This article reviewed the major types，technical parameters and characters of photobioreactor applied in microalgae culture recently． 关键词：微藻光反应器研究进展 一、微藻的生物特点 微藻是一类光能自养型单细胞生物，它能有效利用光能、二氧化碳和无机盐类合成蛋白质、脂肪、碳水化合物以及多种高附加值生物活性物质，是地球有机资源的初级生产力。迄今已知的藻类约有3万余种，其中微藻约占70％?。从1987年至今，新发现的具有开发价值的药用海洋天然产物已达434种。微藻具备如下特点：(1)具有叶绿体等光合器官，能有效利用太阳能将睡、二氧化碳和无机盐转化为有机化合物。(2)以简单的分裂方式进行繁殖，细胞生长周期较短，易于大规模培养。(3)可以用海水、咸水或半咸水培养，是淡水紧缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。(4)富含各种物质，是人类未来食品及油料的重要来源。(5)因独特的生存环境使其能够合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质，特别是经过一定的诱导手段，利用微藻可以高浓度合成这些具有商业化价值的化合物。 可以通过微藻培养来生产保健食品、食品添加剂、饲料、生物肥料、化妆品及其他天然产品。另外，近年来利用藻类为宿主的基因产物的生产也日益受到关注。随着人类对微藻的认识不断加深，开发和研制新型高效光生物反应器及其在微藻的高密度培养方面的应用研究已成为微藻生物技术的一个重要组成部分。 海洋微藻为光合自养生物，在其生长过程中如何提高微藻细胞对光能和营养物质的利用效率是微藻高密度培养的关键问题．微藻细胞对光的利用效率受到入
夜光藻在我国近岸海域分布及影响
夜光藻在我国近岸海域分布及影响 海洋101 陈家莹 101005 摘要：夜光藻是我国沿岸低盐海域浮游生物种群的主要组成者之一，由夜光藻大量繁殖引起的赤潮是中国沿岸的常发性赤潮，约占我国常发赤潮的50%。夜光藻在中国整个近海可以大量采到，而在河口附近水域的数量更多。是世界性的赤潮生物，也是我国沿海引起赤潮最普遍的原因种。夜光藻曾在南海、长江口外海域多次引发赤潮。本文主要介绍夜光藻主要分布及形成的赤潮影响 关键词：夜光藻南海长江口赤潮 引言： 夜光藻(Noctiluca scintillans)隶属甲藻门(Pyrrophy-ta)，横裂甲藻纲，环沟藻目，夜光藻科。其个体大小范围为340~2200μm，具有营养繁殖和两性繁殖两种生活史。夜光藻赤潮在我国的许多近岸海域比较普遍，持续时间不等，有的一两天就消失，有的则可持续长达20多天。许多学者曾经对发生于我国沿海的夜光藻赤潮进行过相关的报道和分析。而夜光藻的繁殖与环境变量的关系是非常复杂的，对于通过一般监测手段得到的环境变量的变化数据，我们需要从中提取关于赤潮的有用信息，探索赤潮发生规律。 一、夜光藻的形态特征 夜光藻藻体近于圆球形，游泳生活。细胞直径为150-2000μm。细胞壁透明，由两层胶状物质组成，表面有许多微孔。口腔位于细胞前端，上面有一条长的触手，触手基部有一条短小的鞭毛，靠近触手的齿状突出横沟退化的痕迹，纵沟在细胞的腹面中央。细胞背面有一杆状器，使细胞作前后游动。细胞内原生质淡红色，细胞核小球形，由中央原生质包围。细胞质内有大量液泡和发光颗粒。当虫体受到外界刺激时，能发出闪光。 二、夜光藻的繁殖特性 夜光藻的营养细胞均可进行二分裂和核分裂。二分裂进行时体内有很丰富的食物泡，分裂平均历时约6~7 h。1991-1992年对青岛湾夜光藻种群的生态调查中发现，在3月下旬，调查海区发现有较大数量的二分裂个体，随后夜光藻的种
海洋环境对潜艇作战效能的影响介绍
【潜艇作战的地位】 一个多世纪以来,潜艇以特有的隐蔽性、灵活性和续航力成为海军作战的核心力量,是用于探测、跟踪和与敌水面舰艇、潜艇进行交战的重要武器,是支援海上阻击和海上控制作战的主要力量。潜艇的主要特点是具有良好的隐蔽性、较大的自给力、续航力和较强的突击能力。攻击核潜艇以鱼雷、水雷、反舰导弹、反潜导弹、陆攻导弹为武器,执行反潜、反舰、海上封锁和对地等作战任务,并在/兵力投送、发射巡航导弹打击海岸或远程内陆设施任务中,扮演重要角色。潜艇在靠近海岸线的海域可作为情报传输、监视和侦察平台,实时提供有关敌人的军力、部署、基本设施及敌人的意图等方面的情报。 装备高频舰载或舷侧扫描声呐以及遥控水雷探测设备(无人潜行器UUV)的潜艇,最适合进行隐蔽的反水雷作战。潜艇还一直用于秘密投放和撤回特种部队。在未来海战中,我国潜艇可在广阔洋域内灵活部署、广泛机动,遂行多种作战任务。潜艇战在未来高技术战争中的地位将越来越重要。 【水下环境的重要性】 在高技术条件下,现代海战逐渐成为涉及太空、空中、海面、水下和海底/五层0三维空间的立体战争。作为战场空间的海洋环境,与敌我双方的军事训练、作战对抗、装备的适应性以至作战保障、后勤保障等均具有十分紧密的关系,海上军事装备体系所形成的各种海上作战能力均会受到复杂海洋环境的影响。从海上作战角度看,掌握战场海洋环境与掌握敌情态势同等重要,是在作战准备和对抗行动中取得主
动权所不可或缺的条件。战争状态水下战场态势实时评估或战场仿真都是为了发挥武器平台及武器装备在特定海洋环境中的作战效能。当潜艇处于近水面航行状态时,海面气象水文条件将会对潜艇正常巡航和作业产生影响;当潜艇遇到海洋内波时,会产生严重的振动和颠簸变得难以操纵和控制。海水密度跃变层形成的液体海底和液体断崖效应,对潜艇的上浮下潜操作产生很大影响; 潜艇可以借助温跃层和复杂海底地形隐蔽自己;声呐探测设备是潜艇的耳目,它是潜艇在水媒质环境中利用声波作为信息载体对水中目标进行探测、定位、识别、跟踪以及实现水下导航和通信、水声对抗等的主要设备。声呐信号的传播会受到季节、水域、内波、潮汐、海流、海面波浪、海底沉积结构等方面的影响。 海洋气象、海洋水文、海洋地质等方面的海洋环境对声呐装备的作战效能、隐蔽性、适应性、可靠性和使用寿命有很大影响。因此,只有充分了解掌握海洋环境信息,建立完善的军事海洋环境保障体系,有效利用水下战场环境模拟仿真和效能评估,趋利避害,才能使潜艇以及艇载声呐、武器装备在水下战场环境中发挥最佳效能,才能使指挥员对作战海区环境一目了然,占据有利地形,使用最佳武器平台攻击对手, 才能使海洋环境效应成为我方作战武器装备效能的倍增器。 【海洋环境对潜艇效能的影响】 海洋环境就是指影响潜艇及艇载武器、探测设备的整体技术、战术性能的海洋气象、海洋水文和海洋地质等方面的自然条件,其直接影响潜艇战术行动的作战效能。如潜艇稳定性和操纵性会受到海浪、海流
烟台四十里湾一次血红哈卡藻赤潮过程的分析
第27卷第4期2009年10月 海洋科学进展 AD VA N CES IN M A RIN E SCIEN CE V o l.27N o.4 O ctober,2009烟台四十里湾一次血红哈卡藻 赤潮过程的分析* 喻龙1,郝彦菊2,3 (1.烟台市海洋环境监测预报中心,山东烟台,264003; 2.中国科学院烟台海岸带可持续发展研究所,山东烟台,264003; 3.中国科学院研究生院,北京,100049) 摘要:根据2007年8月烟台四十里湾海域血红哈卡藻(A k as hiw o s anguinea)赤潮的监测数据,对赤潮发生时及发生前、后的水文气象、化学、生物因子进行了分析。结果表明,8月份的持续降雨使大量的营养盐从陆源输入,使该海区海水呈极度富营养化状态,引起赤潮的爆发。赤潮发生前及赤潮消退之后,该海区营养盐浓度均处于较低水平。 关键词:四十里湾;赤潮;营养盐;血红哈卡藻;海洋原甲藻 中图分类号:Q178.53;P734.44文献标识码:A文章编号:1671-6647(2009)04-0516-07 赤潮已成为国际社会共同关注的重大海洋环境问题和生态灾害[1]。近年来,我国沿海城市的经济得到迅猛发展的同时,近岸海水污染程度也呈逐渐加剧之态,如赤潮频发[2-4]。 烟台四十里湾海域是主要海水增养殖场所,最近十几年频发赤潮,并且近年来赤潮爆发频率有增加的趋势。仅2004)2007年就发生7次赤潮,给烟台市的水产养殖业、滨海旅游业带来了严重的负面影响[5-8]。2007年8月26日至9月7日,四十里湾逛荡河口至养马岛沿岸海域发生红褐色赤潮,最大面积达8.76km2。经鉴定,赤潮原因种主要是血红哈卡藻(Ak ashiw o sanguinea),伴随有相对数量较少的海洋原甲藻(Pr or o-centr um micans)。本文通过对此次赤潮爆发时及赤潮发生前、后的4次现场水文气象、化学、生物等的调查和监测,对赤潮发生的原因进行了分析。 图1四十里湾赤潮监测站位 F ig.1St at ions for red tide surv ey in Sishili Ba y *收稿日期:2008-09-03 资助项目:国家海洋局海洋生态环境科学与工程重点实验室开放基金(M ES E-2007-05) 作者简介:喻龙(1974-),男,江西南昌人,工程师,主要从事环境监测与保护方面的工作.E-mail:yulon g589@soh https://www.docsj.com/doc/927197948.html, (高峻编辑)
海洋赤潮藻类的生态动力学稳定性研究
第３卷第２期２００５年６月 动力学与控制学报 ＪｏＵ眦０ＦＤ州ＡＭＩｃｓＡＮＤ∞岍吼ｖｄ、３Ｎ０．２ Ｊｕｎ．２００５ 海洋赤潮藻类的生态动力学稳定性研究带 王洪礼许佳郭龙许晖 （天津大学机械工程学院，天津３０００７２） 摘要基于营养盐、自养浮游植物、食植浮游动物之间的食物链关系，利用生物生长的生化机理，并考虑到海洋内微生物分解动植物遗体对营养盐的补充，建立了营养盐－自养浮游植物一食植浮游动物相互作用的生态动力学（Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ．Ｐｈｙｔｏｐｌａ“协?一Ｚ。。ｐｌａｎｋｔ∞）模型，运用现代非线性动力学理论，对模型解的动力学稳定性进行了分析．结果表明，随着参数的变化，系统稳定性也随之变化，甚至出现分岔现象． 关键词赤潮，动力学，非线性，稳定性，分岔 赤潮是海洋中某些浮游藻类、原生动物和细菌在一定的环境条件下爆发性繁殖或聚集而引起海洋水体变色的一种有害生态异常现象．它是海洋污染的讯号，是全球性的海洋灾害之赤潮的研究是当今世界的重大科研课题． 赤潮发生是一个复杂的动态过程．从赤潮生物的出现、增殖、聚集到赤潮形成有一连串的运动发展过程，一般可以将一次完整的赤潮发生过程分为起始一发展一维持一消亡４个阶段．赤潮生物的数量变化及各种影响因素都会随时间而变化，因此，可将赤潮发生的过程当作动力学系统来考虑．许多研究表明，起始营养物质浓度的高度增长是导致藻类（赤潮生物）急剧增殖的主要因素，而藻类数量迅速发展消耗了大量营养物质，致使营养物质浓度又有所下降．由于营养物质浓度持续下降便将影响藻类繁殖乃至大量死亡．这大体上反映了赤潮发生由起始、发展、维持到消亡的全过程，而这个过程在较短的时间（２～４ｄ）内完成旧Ｊ 本文建立了一个营养盐．自养浮游植物（藻类）一食植浮游动物相互作用过程的模型，运用非线性的基本方法对该模型进行分析和研究． １ＮＰｚ模型的建立 根据赤潮发生时形成的营养物质一藻类，浮游动物这一简单的食物链，利用多种群生态学原理［“，并考虑到浮游动物在藻类密度过低时会全部死亡这一实验结果基础上建立了ＮＰＺ［５】模型， ２００４．１０．２９收到第１稿，２００５０４一１６收到修改稿 ＊国家自然科学基金资助项目（１０４７２０７７）如下 ｄＰ 出 ｄＺ 出 ｄＮ ｄｆ ７１ｐ，。ａｘｇ（Ｎ）Ｐ一以（Ｐ—Ｐ‘）一ｐｌＰ２ ｎＺ（Ｐ—ｐ‘）一口２Ｚ ＝７２（Ｎｏ—Ｎ）一“班，。ａｘｇ（Ｎ）Ｐ＋ ｅｔ艮Ｐ＋＆ｚ） （１）式中Ｐ＝Ｐ（￡），ｚ＝Ｚ（ｆ）和Ｎ＝Ｎ（ｆ）分别为随时间变化的自养浮游植物（藻类）密度、食植浮游动物密度和营养物质浓度；Ｎｎ为定量输入的营养 ｈ， 物质浓度；ｇ（Ｎ）＝雨｛啊，Ｎ。为营养物质浓度增长的半饱和参数；Ｐ＋为饵食的阈值浓度；ｒ１为藻类相对增长比率；ｐ。。为藻类最大生长速率；ａ为浮搏动物摄食率；声１为藻类死亡率；使为浮游动物死亡率；ｒ，为营养物质相对增长比率；ｗ为藻类对营养物质的吸收比率；￡为微生物对动植物遗体的分解比率． ２模型的稳定性分析 应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ判定方法判断模型的稳定性．首先求平衡点，令式（１）的左端等于零，即 ｆ萼＝ｏ ｛警＝ｏ（２）ｌ警＝ｏ
近岸水产养殖对海洋渔业环境的影响
水产养殖对近岸海洋渔业的影响 渔科1211 内容摘要：近年来，由于海洋渔业资源的锐减使得海水养殖业得到迅猛发展，养殖产业规模不断扩大，养殖方式由半集约化向高度集约化发展。特别是高密度网箱养殖和高位池数量增加，水体超负荷运载。大量外源性饵料、肥料等，致使水中氮、磷含量猛增，透明度下降，底质污染严重，水体富营养化加重，病害逐年加重，赤潮频发，水质恶化。恶化的养殖废水排到近岸，对近岸海水环境造成影响。药剂、激素的不合理使用，对海洋生物的生长造成严重影响。高密度水产养殖业的自身污染不但开始制约养殖渔业生产的持续健康发展，而且使近岸海域的渔业水环境质量受到影响。 关键词：水产养殖；污染；理化因子；药剂激素；生态环境 海水养殖对水环境的影响主要是导致水体各种理化因子的改变和底泥环境污染的恶化。一般海水网箱养殖场多选在沿海半封闭的内湾,风浪小,水流较缓,有利于网箱、浮筏的架设,但这种半封闭的地理特征,使得湾内外海水交换速率缓慢,养殖业产生的污染物,如残剩饵料、排泄废物等不易转移和扩散,导致养殖自身污染的发生。采取高位池养殖的，高密度放养，通过不断投入饲料，以及一些鱼药甚至抗生素等来人工调制反自然规律的水体环境，并通过每天大量换新鲜干净海水来维持水产养殖正常生产活动。长期排放含大量残饵、粪便、死体、高浓度氨氮，亚硝酸盐，H2S，低PH的污水到近岸海域超过环境的承受力，从而使局部水域海水中氮、磷元素增加，透明度下降，水体富营养化加重，水质恶化[9]。 1、养殖业对近岸海域环境理化因子的影响 1.1养殖水体中浊度和pH值的变化对海洋影响 何悦强等人对大亚湾网箱养殖区水环境质量的调查表明：短期内网箱养殖对海水的pH值、浊度无明显影响[5]。刘家寿等研究指出：网箱养鱼对水体的pH值无明显影响[1]。但长期进行大规模网箱投饵养殖，由于受有机碎屑、各种沉淀物等的影响，水体的透明度会有所下降，pH值也略有下降。 养殖水体的浑浊，主要来自残饵，残体，粪便以及藻类死亡解体产生悬浮物有机颗粒，而泥沙的进入也会引起水体浑浊。有机物颗粒和泥沙对水体的底质主要是颗粒沉淀后在底部厌氧微生物的厌氧作用下产生H2S、亚硝酸、氨氮等对水产养殖有毒害物质，使底质恶化；水体浑浊对水体的危害，主要是降低水体透明
论文海洋生物变化与环境的相互影响
题目：海洋生物变化与环境的相互影响 作者：胡志鹏 学院：生命科学技术学院 摘要：本文对海洋生物与海洋污染之间的相互作用与影响作了较详尽的论述,其中包括污染物的海洋生物学过程、海洋生物对污染物分布和归宿的作用以及污染物对海洋生物的影响等.此外,作者还就知何保护海洋环境阐明了自己的观点. 我们时常在说我们人类的活动对海洋环境造成了很大的污染，比如我们的工厂直接排放的污水，比如我们的轮船所泄露的原油对海洋环境的破坏，再比如我们的对海底资源的开采业造成了很多的环境破坏。海洋的环境破坏会对生物的数量造成一定损伤，但是，这些都是直接的影响，我同时还对海洋的生物进行了捕杀和狩猎，那么海洋生物的数量锐减和种群环境失衡会不会反过来对海洋环境造成破坏呢？ 海洋对人类现代经济的发展和满足人们的福利需要方面正在起着越来越大的作用,近年 来在世界范围内兴起的海洋开发热潮也日益高涨.与此同时也带来了海洋环境的污染问题, 因此,开发海洋就必须保护海洋,开展海洋生物与海洋污染物之间相互作用和影响的调查与 研究成为一项重要的基础工作,其成果不仅能为海洋开发和海洋环境保护提供科学依据,而 且可为其未来作出有效的预报服务.本文就海洋生物和污染物之间的相互作用与影响作一概 述,为海洋环境质量评价提供参考. 1.1污染物的海洋生物学过程 海洋生物对污染物的首要作用是摄取,包括吸附和吸收两种情况.吸附是物质结合于体 表细胞壁的过程,既有可逆的物理吸附,也有可逆性较小的化学吸附.吸收则是污染物穿过 体表(通过鳃、消化道的壁)进入体内,主动或被动地转移(经血液、血淋巴的循环)到其 它组织和器官的作用. 生物通过被动机制吸附并结合于细胞表面的金属量,比通过代谢或依靠能量作用所吸收 的金属量少得多.吸附污染物的多少,与生物体的体积和表面积的比例有关,个体小的生物 如浮游植物比表面较大、代谢率高、吸附量也多,而且在较短时间内(从几分钟到几小时) 即可达到平衡,浮游动物的平衡时间也较短(从几分钟到几小时).一般每单位时间内污染 物的穿透量是表面吸附量的函数.生物的生理状况、生活周期、摄饵习性和种群密度等对吸 附作用会产生显着影响.如活的比死的刚毛藻能更有效地吸附甲基汞、生物种群密度大吸附
赤潮成因、危害和防治总结
赤潮成因、危害和防治总结 一、赤潮成因 1、人为原因：化学原因。营养性污染物来源： 农业生产的迅猛发展，沿岸农业生产超量使用化肥、农药等积累于土壤中，随江河排泄于海洋或湖泊； 陆地水体周围牧业活动； 沿海地区人口的增多，现代化工发展，工业废水，生活垃圾和污水（日常生活淘米、洗菜、洗衣、洗澡、排泄物冲洗的生活污水也含有较多的氮和磷。特别是含磷洗涤剂的使用，使生活污水含磷量很高。）未经处理就直接排入海洋，导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。 近海过度海水养殖向水域投放饵料，导致海湾、浅海区营养物质增多。水体富营养化水体中含有较多的有利植物生长的营养元素氮和磷 海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入 2、自然原因： （1）地形：海湾、浅海海域相对封闭，水体交换能力弱，自净能力差；形状或轮廓，如渤海湾C形海湾，喇叭形海湾。 海温和盐度。 （2）气候水文气象：干旱少雨，光照足；风力小；海流缓慢；春夏温暖季节水温较高，加速生物新陈代谢，利于赤潮生物的生长和繁殖。
气候异常：如温室效应 （3）生物原因：引起赤潮的藻类生物的暴发性繁殖或大量聚集产生赤潮。 二、危害 1、赤潮的发生，破坏了海洋的正常生态结构，破坏了海洋中的正常生产过程，从而威胁海洋生物的生存。 2、赤潮对海洋渔业（养殖业、捕捞业）和水产资源的破坏（1）赤潮生物吸收阳关，遮蔽海面，水体中植物光合作用受阻而死亡。 （2）有些赤潮生物会分泌出粘液，粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。 （3）大量赤潮生物死亡后，在尸骸的分解过程中要大量消耗海水中的溶解氧，造成缺氧环境，引起虾、贝类的大量死亡。 （4）有些赤潮生物的体内或代谢产物中含有生物毒素，能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。 3、对人类健康产生危害 当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内，可能随食物链转移引起人类中毒或死亡。 三、防治： 预防方法：做好预测预报工作；加强环境保护，控制工业及城镇居民生活污水的排放，严防污染及富营养化； 农业生产限制使用化肥、农药；禁止生产洗涤剂企业生产含磷洗
条斑紫菜提取物对4种赤潮微藻生长的抑制作用
10.3724/SP.J.1231.2010.06705 收稿日期：2009-11-14修回日期：2010-01-25 资助项目：人才引进科研启动项目（KQ08001）；江苏省海洋生物技术重点建设实验室开放课题（2008HS017）；国家“十一五”科技支撑计划（2006BAD09A01） 通讯作者：阎斌伦，E-mail：yanbinlun@https://www.docsj.com/doc/927197948.html, 条斑紫菜提取物对4种赤潮微藻生长的抑制作用 孙颖颖1，刘筱潇1，阎斌伦1*，王长海2，3 （1.淮海工学院江苏省海洋生物技术重点实验室，江苏连云港222005； 2.烟台大学海洋学院，山东烟台264005； 3.大连理工大学环境与生命学院，辽宁大连116024） 摘要：研究条斑紫菜水溶性抽提液对前沟藻、中肋骨条藻、米氏凯伦藻和塔玛亚历山大藻等4种赤潮微藻生长的影响，在此基础上，利用甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和石油醚等有机溶剂浸泡条斑紫菜干粉，经抑藻圈方法检测条斑紫菜水溶性抽提液的抑藻活性。通过测定藻细胞密度和细胞体积，观察藻细胞形态，分析藻细胞内叶绿素、蛋白质和多糖等生理生化指标的变化，对抑藻活性最大的提取物对前沟藻、米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻赤潮微藻生长的抑制作用进行分析，并依次以石油醚、乙酸乙酯和正丁醇为提取溶剂，采用液液分离法对此提取物做了进一步分离。结果表明，当条斑紫菜水溶性抽提液浓度超过16g/L时能显著抑制4种赤潮微藻的生长，尤其是对前沟藻和米氏凯伦藻具有很强的抑制作用。在5种有机溶剂提取物中，甲醇提取物的抑制作用最为明显。进一步研究发现此提取物对4种赤潮微藻的生长抑制显著且具有浓度效应，在16g/L时，此提取物对前沟藻、米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的生长抑制率分别为70.5%、79.9%、67.1%和65.1%。同时，致使米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻等3种赤潮微藻体积变小，运动能力下降，藻细胞出现空洞、细胞破碎和色素减褪等现象；4种赤潮微藻细胞内的叶绿素、可溶性蛋白质和多糖含量显著减低。通过液液分离法甲醇提取物进一步分离为石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相等4种提取物。其中，石油醚相和乙酸乙酯相具有较强的抑制作用。 关键词：条斑紫菜；赤潮微藻；生长抑制作用 中图分类号：Q949.2；X55文献标识码：A 海藻不仅能够净化水质，还能与赤潮微藻进行营养竞争［1］，防止赤潮生物的爆发性增殖。同时，它们还能向环境中分泌抑藻物质，抑制赤潮微藻的生长［2－4］。例如，小珊瑚藻（Corallina pilulifera）抑制多环旋沟藻（Cochlodinium polykrikoides）［5］、孔石莼（Ulva pertusa）抑制赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）和塔玛亚历山大藻（Alexandrum tamarense）［6］、鼠尾藻（Surgassum thunbergii）、缘管条斑紫菜（Enteromorpha linza）和石花菜（Gelidium amansii）抑制赤潮异弯藻［7－8］等。随着海藻抑制微藻研究的逐渐深入，某些海藻的抑藻物质已见诸于相关报道。从墨角藻（Fucus vesiculosus）中分离出的聚酚能抑制陆兹单鞭金藻（Monochrysis lutheri）的生长［9］；从Ralfsia spongiocarpa中分离出的鞣酸对Porphyrodiscus simulans和Rhodophysema elegans有强烈的抑制作用［10］；Plocamium hamatum产生的单萜［11］、川蔓（Ruppia maritimea）产生的二萜［12］以及从小珊瑚藻中分离出的溴仿［13］同样能够抑制某些微藻的生长。从孔石莼体内也分离鉴定出能抑制赤潮异弯藻的9，12，15-十八碳三烯酸、6，9，12，15-十八碳四烯酸和5Z，8Z，11Z，14Z-二十碳四烯酸等不饱和脂肪酸［14］。 目前，世界各地海岸普遍存在赤潮现象，对
1藻类学 整理
藻类学 1.绪论 1.藻类学的概念是什么？ 2.藻类是什么？如何定义的？ 3.藻类的起源是什么？ 4.藻类在植物学分类系统上处于什么位置？ 3.藻类可以分为几大类？ g藻类学家根据细胞学和形态学特点, 将现已发现的约3 万种藻类分成11个门, 分别称作蓝藻门、红藻门、隐藻门、甲藻门、金藻门、硅藻门、黄藻门、褐藻门、裸藻门、绿藻门和轮藻门。 4.藻类主要生长在哪里？ 5.藻类的细胞结构是怎么样的？ 6.藻类的营养方式是什么？ 7.藻类的生殖方式有哪些？ 7.什么是有毒藻类？ 8.藻类有什么经济价值？ 9.藻类有什么生态利用价值？ 10.藻类有什么药用价值？有什么医学效果？ 11.藻类有什么生理学意义？ 12.藻类研究进展如何？研究前景如何？ 13.目前，有哪些新技术应用于藻类的研究？ 我国藻类的研究进行得怎么样？ 什么叫赤潮？ 引起赤潮的藻类有哪几种？ g在这些藻类中, 大约330种能引发赤潮, 其中我国海域发现有127种, 目前已确认为30种在我国沿海各地引起过赤潮, 其中频率最高的是夜光藻、中助骨条藻和囊毛藻种类。 引起赤潮的藻类分为两大类，其作用机制分别是什么？ 通过研究, 人们发现能形成赤潮的藻类分成两类, 一类不能产生毒素, 而是通过异常增殖或者聚集而导致海面出现赤潮现象的藻类。由这类藻类引起的赤潮的主要危害是水体严重缺氧导致鱼虾贝类难似生存, 引起海洋食物链局部中断。另一类是能分泌毒素的藻类, 这些毒素包括麻痹性贝毒、神经性贝毒和下痢性贝毒等三大类, 其中的一部分能直接杀死鱼虾贝类, 另外一些能通过食物链引起人体患病、腹泻或中毒死亡。历史上比较有名的赤潮损害中毒事件大都是由这类藻类引起。 有毒藻类可分为哪几类？其毒害机理是什么？有什么危害？ g在赤潮发生的整个过程中, 其主要控制因素是什么？ 如何监测、监视和预测、预报赤潮的发生?
水体扰动对多种赤潮藻生长的影响
热带海洋学报 JOURNAL OF TROPICAL OCEANOGRAPHY 2010年 第29卷 第6期：65?70 收稿日期：2009-03-20; 修订日期：2010-04-23。刘学东编辑 基金项目：中国科学院南海海洋研究所青年基金项目(SQ200815); 中国科学院、国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划(KZCX2-YW- T001); 国家自然科学基金项目(40676074、40125016) 作者简介：李冬梅(1981—), 女, 吉林省长春市人, 硕士研究生, 主要从事营养盐限制方面的研究。E-mail: ldm-hunter@https://www.docsj.com/doc/927197948.html, 水体扰动对多种赤潮藻生长的影响 李冬梅1,2, 高永利1, 田甜1,2, 劉駿豪3, 殷克东1 (1. 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境动力学实验室, 广东 广州 510301; 2. 中国科学院研究生院, 北京 100049; 3. 香港科技大学海岸海洋环境科, 香港) 摘要: 水体扰动是海洋环境的一个重要特征。扰动通过对藻细胞周围的营养盐边界层厚度的影响, 进而影响藻细胞的生长。在其他环境因子统一的条件下, 通过室内实验研究扰动条件为主要影响因素对藻类生长的影响。研究结果发现扰动对中肋骨条藻、具齿原甲藻等10个藻种生长存在不同影响, 实验数据显示, 100r·min ?1扰动对新月菱形藻Nitzschia closterium , 中肋骨条藻Skeletonema costatum 、具齿原甲藻Prorocentrum dentatum 、针胞藻Fibrocapsa japonica 、棕囊藻Phaeocystis spp.、定鞭金藻Prymnesium patelliferium 有显著作用(P <0.05), 对赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo 、亚心形扁藻Platymonas subcordiformis 、青岛大扁藻Platymonas helgolandica var Tsingtaoensis 、塔胞藻Pyramimonas sp.、Pyramidomonas 作用不明显(P >0.05)。扰动促进了棕囊藻和定鞭金藻的生长, 使之达到最大生物量, 并延长了藻细胞的生长时间; 同时100r·min ?1扰动抑制了新月菱形藻, 中肋骨条藻、具齿原甲藻、针胞藻的生长。这些不同的藻类对水体扰动有不同生长反应, 结果表明水体扰动是藻类种间竞争的的选择推动力之一。 关键词: 扰动; 藻; 生长率; 最大生物量 中图分类号: P745; Q178.1+1 文献标识码: A 文章编号: 1009-5470(2010)06-0065-06 Effects of turbulence on phytoplankton: species differences LI Dong-mei 1,2, GAO Yong-li, TIAN Tian 1,2, LAU Cyrus 3, YIN Ke-dong 1 (1. Key Laboratory of Tropical Marine Environmental Dynamics , South China Sea Institute of Oceanology , CAS , Guangzhou 510301, China ; 2. Graduate University of CAS , Beijing , 100049 China ; 3. Atmospheric , Marine and Coastal Environmental Program , Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong ) Abstract: Turbulence is common in marine waters. Turbulence can affect the thickness of micro-boundary layer surrounding an algal cell, and therefore affects the gradient of nutrients across the micro-boundary layer. The gradient would determine uptake of nutrients, and hence the growth rate. Ten algal species were studied, including Nitzschia closterium , Skeletonema costatum , Prorocentrum dentatum , Fibrocapsa japonica , Heterosigma akashiwo , Platymonas subcordiformis , Platymonas helgolandica var Tsingtaoensis , Pyramimonas sp. Pyramidomonas , Phaeocystis spp , and Prymnesium patelliferium . It is found that the growth rates of those species were significantly influenced by 100r·min ?1 stirring (P <0.05). Little effect was found in green algae growth. The 100r·min ?1 stirring enhanced the growth of Phaeocystis spp and Prymnesium patelliferium , stimulated these species to reach a higher maximum biomass than under no-stirring condition, and prolonged the growth time of algae before reaching the maximum. The 100r·min ?1 turbulence reduced the growth of Nitzschia closterium , Skeletonema costatum , Prorocentrum dentatum , and Fibrocapsa japonica . Different algae have different responses to turbulence, and it is believed that turbulence is an important factor in phytoplankton interspecies competition. Key words: turbulence; alga; growth rate; maximum biomass
赤潮的危害
赤潮的危害 （1）赤潮对海洋生态平衡的破坏 海洋是一种生物与环境、生物与生物之间相互依存，相互制约的复杂生态系统。系统中的物质循环、能量流动都是处于相对稳定，动态平衡的状态。当赤潮发生时由于赤潮生物的异常爆发性增殖，这种平衡遭受到严重干扰和破坏。在植物性赤潮发生初期，由于植物的光合作用，赤潮海域水体中叶绿素a含量增高、pH值增高、溶解氧增高、化学耗氧量增高。这种环境因素的改变，致使一些海洋生物不能正常生长、发育、繁殖，导致一些生物逃避甚至死亡，破坏了原有的生态平衡。 （2）赤潮对海洋渔业和水产资源的破坏 赤潮生物的异常爆发性增殖，导致了海域生态平衡被打破，海洋浮游植物、浮游动物、底栖生物、游泳生物相互间的食物链关系和相互依存、相互制约的关系异常或者破裂，这就大大破坏了主要经济渔业种类的饵料基础，破坏了海洋生物食物链的正常循环，造成鱼、虾、蟹、贝类索饵场丧失，渔业产量锐减；赤潮生物的异常爆发性繁殖，可引起鱼、虾、贝等经济生物瓣鳃机械堵塞，造成这些生物窒息而死；赤潮后期，赤潮生物大量死亡，在细菌分解作用下，可造成区域性海洋环境严重缺氧或者产生硫化氢等有害化学物质，使海洋生物缺氧或中毒死亡；另外，有些赤潮生物的体内或代谢产物中含有生物毒素，能直接毒死鱼、虾、贝类等生物。 （3）赤潮对人类健康的危害
有些赤潮生物还能分泌一些可以在贝类体内积累的毒素，统称贝毒，其含量往往有可能超过食用时人体可接受的水平。这些贝类如果不慎被食用，就会引起人体中毒，严重时可导致死亡。目前确定有10余种贝毒的毒素比眼镜蛇毒素高80倍，比一般的麻醉剂，如普鲁卡因、可卡因还强10万多倍。据统计，全世界发生贝毒中毒事件约300多起，死亡300多人。
形成赤潮的主要藻类有哪些
形成赤潮的主要藻类有哪些 形成赤潮的主要藻类有哪些?有关资料表明，“赤潮”，是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族，除了一些大型海藻外，很多都是非常微小的植物，有的是单细胞生物。根据引发赤潮的生物种类和数量的不同，海水有时也呈现黄、绿、褐色等不同颜色。以下详细内容请大家仔细阅读。 随着现代化工、农业生产的迅猛发展，沿海地区人口的增多，大量工农业废水和生活污水排入海洋，其中相当一部分未经处理就直接排入海洋，导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。同时，由于沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大，也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题;海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入;全球气候的变化也导致了赤潮的频繁发生。海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一。 其次，有些赤潮生物会分泌出粘液，粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。含有毒素的赤潮生物被海洋生物摄食后能引起中毒死亡。人类食用含有毒素的海产品，也会造成类似的后果。 再次是大量赤潮生物死亡后，在尸骸的分解过程中要大量消耗海水中的溶解氧，造成缺氧环境，引起虾、贝类的大量死亡。 对于大面积的赤潮治理，现在国际上公认的一种方法是撒播粘土法。粘土是一种天然矿物，具有来源丰富、成本低、无污染的优点。
日本和韩国已经在海上尝试使用了这种方法，大大降低了当年因赤潮所引起的渔业经济损失。为了进一步提高粘土的治理效果，现在又研制出了改性粘土。改性粘土是通过改变粘土颗粒的表面性质而制备的，其治理效果比粘土高几倍甚至几十倍，被认为是一种很有潜力的赤潮治理方法。另外，还有人提出用生物方法治理赤潮，即通过滤食性贝类、浮游动物、藻类、细菌或病毒等捕食或杀死赤潮藻，但目前这种方法还处于实验室研究阶段，进一步的应用还有待于研究。 海洋灾害小知识有提供，赤潮的形成与对人类的危害是什么呢?下期讲座继续为大家精彩解答。敬请收看。
灵菌红素对有害藻类的除藻活性研究
中国环境科学 2010,30(4)：477~482 China Environmental Science 灵菌红素对有害藻类的除藻活性研究 刘伯雅1,魏东芝1,鲁思然3,周文瑜1,沈亚领1*,徐韧2,王金辉2(1.华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海 200237；2.国家海洋局东海环境监测中心,上海 200137；3.武汉大学生命科学学院,湖北武汉430072) 摘要：研究了沙雷氏菌的天然产物灵菌红素对引起海洋赤潮和淡水水华的有害藻类的除藻活性和光解性质.结果表明,5.0μg/mL灵菌红素能够在24h内将新月菱形藻、中肋骨条藻、水华鱼腥藻和微小平列藻培养液中的藻类全部杀死,除藻活性高达100%.5.0μg/mL灵菌红素在30000lx光强下36h完全分解,不会给自然环境带来二次污染. 关键词：灵菌红素；除藻；赤潮；水华；光解 中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2010)04-0477-06 Algicidal activity of prodigiosin against harmful algae. LIU Bo-ya1, WEI Dong-zhi1, LU Si-ran3, ZHOU Wen-yu1, SHEN Ya-ling1*, XU Ren2, WANG Jin-hui2 (1.State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China；2.East China Sea Environmental Monitoring Center, State Oceanic Administration, Shanghai 200137, China；3.College of Life Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China). China Environmental Science, 2010,30(4)：477~482 Abstract：Prodigiosin (PG), a secondary metabolite (red pigment) produced by Serratia marcescens and other bacteria, possesses a lot of bioactivity. However, its algicidal effect was not researched in detail. The algicidal activity of prodigiosin against harmful algae, causing red tide and fresh water bloom, and its light decomposition were studied. The algicidal concentration of prodigiosin for completely killing harmful algae in 24 hours including Nitzschia closterium, Skeletonema costatum, Anabena flosaquae and Merismopedia spp. were 5.0 μg/mL. When 5.0 μg/mL prodigiosin was exposed under the light of 30000lx for 36 h, all prodigiosin was photodecomposed. The light sensistivity of prodigiosin will not bring secondary pollution to the natural environment. Key words：prodigiosin；algicidal effect；red tide；water blooms；photodecomposition 由于海洋、湖泊、水库等水体的富营养化, 各种藻类大量繁殖导致赤潮和水华的暴发.黏土[1]、硫酸铜[2]、有机农药[3-4]、溶藻病毒[5]、溶藻细菌[6]、滤食性鱼类[7]、水生植物[8]以及植物化感作用[9]等各种物理、化学、生物方法被应用于赤潮和水华的治理.但物理、化学方法均不可避免地将造成环境二次污染.生物方法总体上尚处于初期研究阶段,仍有不少问题需要解决.因此,开发一种见效快、用量少、对环境友好、储存和运输方便的除藻剂成为解决赤潮和水华问题的迫切需要. 灵菌红素(prodigiosin)是一类天然红色素家族的总称, 是由多种放线菌(Streptomyces)和细菌(Serratia, Pseudomonas)产生的一类次级代谢产物[10-11].韩国科学家在海边土壤里筛选到一株能生产灵菌红素的海洋细菌,并将其命名为Hahella chejuensis KCTC2396,该细菌生产的抗生素具有强烈的细胞溶解酶活性,对海洋赤潮藻C. polykrikoides具有较好的除藻活性[12].日本科学家在海边筛选到一株能生产灵菌红素类似物PG-L-1的海洋细菌MS-02-063,通过实验发现, 该灵菌红素类似物对H. akashiwo、H. circularisquama、C. polykrikoides、Gyrodinium impudicum和Alexandrium tamarense具有一定的 收稿日期：2009-08-19 基金项目：国家“863”项目(2007AA092004);上海市重点学科建设项目(B505) * 责任作者, 教授, ylshen@https://www.docsj.com/doc/927197948.html,