基于氮磷比的赤潮灾害危险度评估方法研究

 为了定量表示氮磷比对赤潮灾害危险度的影响,在赤潮藻类最大比生长速率的氮磷比耐受性模型和赤潮暴发基准细胞密度的基础上,建立了氮磷比与赤潮暴发时间的关系模型,并据此划分危险度等级且归一化得到危险度值,并以中肋骨条藻为例进行了应用分析。结果表明基于氮磷比的赤潮暴发时间模型受初始密度、氮磷比的影响,且随初始密度、氮磷比的变化呈倒高斯形态变化。依据赤潮藻类在不同氮磷比下的耐受特性,赤潮灾害危险度可划分为高危险度、中危险度、低危险度三个等级。在高危险度区,最大比生长速率大,赤潮暴发时间最短,赤潮发生的可能性最高;在中危险度区,最大比生长速率小,赤潮暴发时间长,赤潮发生可能性低;在低危险度区,最大比生长速率趋于初始比生长速率,赤潮暴发时间最长,赤潮发生可能性最低。     

氮磷比对两种赤潮藻生长特性的影响

研究了两种赤潮藻即赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）和东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）在不同氮磷比培养条件下的生长特性,探讨了氮磷含量及比值对赤潮爆发的影响机理。结果表明,在试验条件下赤潮异弯藻的比生长速率与N源浓度之间的关系符合Monod公式（P〈0.001）,氮磷比在25和50时藻细胞密度高于其他比值的藻细胞浓度,说明该氮磷比是赤潮异弯藻最佳生长营养盐条件。对东海原甲藻而言,在以NaNO3为N源时,氮磷比为40时藻细胞密度高于其他比值的藻细胞浓度,说明该氮磷比是东海原甲藻最佳生长营养条件。     

浅水富营养水库中藻类生物量与营养盐的关系

在解释为什么蓝藻在淡水藻类群体中会异军突起成为优势种的主要假设中,1983年由Smith提出的"氮磷比理论"可能是最流行的,然而一些质疑的观点也逐渐出现.因此,以天津市于桥水库为例,分析了降雨水文过程与营养盐负荷之间的关系,确定了点源和面源污染对水库富营养化的影响及水库的污染源类型.探讨了氮磷比以及无机氮源与藻类生长之间的关系.主要得出如下结论:于桥水库污染源属于面源污染型,夏季第1场降雨来临的时间决定了夏秋季水库中藻类暴发的时间和程度;水库中充足的营养盐是藻类暴发的诱导因子,低氮磷比不是藻类增殖的条件,而是藻类增殖的结果;叶绿素a(Chl-a)质量浓度与ρ(NH3-N)∶ρ(3NO--N+2NO--N)值呈显著正相关关系,藻类生长大量消耗的无机氮源为3NO--N.     

多环境因素全面正交作用对铜绿微囊藻生长的效应研究

应用全面正交设计试验方案,研究与附生细菌共生时,温度、pH值、氮磷比三因素的不同水平组合与铜绿微囊藻生长的动态关系.结果表明,在环境温度25℃、氮磷比40∶1、初始pH为11时,铜绿微囊藻的最终生长量最大;温度25℃、氮磷比16∶1、初始pH为8.2时次之,微囊藻细胞的比增长速率相差约1.9%.统计分析结果显示,温度和初始pH值是影响铜绿微囊藻生长状况的显著因素.低温(10℃)显著抑制微囊藻的增长,低温时铜绿微囊藻对其他环境因子(pH值和氮磷比)的变化基本无响应;低pH值和较低氮磷比的组合也能明显抑制微囊藻生长,藻细胞不增长甚至处于负增长状态,此时温度对铜绿微囊藻比增长速率和最终生物量的影响程度也相应降低.     

采用预测模型预测水库水的藻类生长潜力

利用南方某水库原水模拟藻类的原始生长条件,通过探讨水体中初始氮磷浓度与藻类生长潜力之间的相互关系,建立了以初始总氮和总磷浓度为因子的藻类生长潜力回归模型;通过对藻类生物量变化与各种环境因子变化的回归分析,筛选出溶解氧、氨氮和总磷作为影响藻类生物量最显著的变化因子,并以这些变化因子建立了藻类生长速率回归模型．验证结果表明,两个模型的预测值与实测值吻合程度良好,具有较高的准确性和实用性．     

黄河兰州段藻类群落结构演替特征研究

2014年对黄河兰州段水体的浮游藻类调查结果表明,该段藻类的数量不同,随月份与水温变化差异明显,丰水期是藻类的爆发期,藻类数量最多达到63 700个/L;枯水期藻类数量最少10 800个/L.硅藻在藻类群落中占有优势地位,与黄河水体富含泥沙的特性息息相关,而绿藻类和蓝藻类在各断面的优势种属中也占据了一定的比例.兰州段各采样点氮磷比介于56~282之间,磷成为藻类生长的主要营养制约因子.藻类数量与水温呈明显的正相关.     

2种藻类储磷释磷过程与生长情况对比

在不同氮磷比的培养条件下,利用实验室静态培养试验,通过结合铜绿微囊藻和小球藻生长情况分析对比了铜绿微囊藻和小球藻的储磷能力和营养利用特征.结果表明,在培养环境下,2种藻类都能够在最初的延滞生长期首先将水中全部磷吸收并储存于细胞体内,而后随着生长的需要和环境的变化,适时将体内的磷释放出来供细胞繁殖所用,但铜绿微囊藻和小球藻在不同氮磷比的营养条件下释磷生长的规律表现有所差别.因此,在以磷作为水体是否会发生水华的监测指标时,应注意到对藻类生长而言水中磷的存在具有隐蔽性这一特点,需要使水中的磷质量浓度始终保持较低水平,包括在藻类的低速生长期,这样才能确保减少水华发生的可能性.     

光限制胁迫协同pH与氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响

以铜绿微囊藻为试验材料,应用正交试验法,在培养温度(25℃)及接种量相同的情况下,研究光限制胁迫协同pH与氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响.影响铜绿微囊藻生长的因素顺序为:pH光限制胁迫天数氮磷比,pH为铜绿微囊藻生长的显著性影响因素(F=63.111 5),且在pH 10.5、氮磷比15∶1及光限制胁迫5 d的条件下正常光照培养4 d后藻细胞数量最大.     

光限制胁迫协同pH与氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响

以铜绿微囊藻为试验材料,应用正交试验法,在培养温度(25℃)及接种量相同的情况下,研究光限制胁迫协同pH与氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响.影响铜绿微囊藻生长的因素顺序为:pH>光限制胁迫天数>氮磷比,pH为铜绿微囊藻生长的显著性影响因素(F=63.111 5),且在pH 10.5、氮磷比15∶1及光限制胁迫5 d的条件下正常光照培养4 d后藻细胞数量最大.     

铁和磷对原甲藻和隐藻暴发性增殖的限制与协同影响

从微观尺度研究了铁磷对赤潮藻(原甲藻，Prorocentrum micans Ehrenberg；隐藻，Cryptomonas sp.)生长发育的限制作用和协同影响，并通过正交实验定量地观测了在不同铁磷浓度水平下藻类的生长状况. 结果表明，铁缺乏会造成藻细胞叶绿体和线粒体发生扭曲和变形，从而导致藻类生长速度减慢；铁和磷的交互作用对藻类生长产生明显的影响，藻类生长速率最大、世代时间最短的组合浓度是铁为50nmol·L-1，磷为50μmol·L-1；藻类对铁磷的吸收具有协同性，藻细胞中铁与磷的含量之间具有极显著的相关性(R＝0.9979)，得出藻细胞中磷与铁的摩尔比为n_P/n_Fe＝356∶1；光照度对藻细胞吸收铁磷产生重要影响，在低光照度下，藻细胞吸收铁磷的量大于在高光照度下对铁磷的吸收量. 这些研究结果为揭示赤潮发生的关键性控制因子提供了新的认识.     

两株溶藻细菌对棕囊藻溶藻作用的原子力显微镜研究

细菌在赤潮生消过程中起着重要的作用.课题组从珠海赤潮发生海域采集的11株细菌中分离、筛选出2株具有显著溶藻效果的细菌.用原子力显微镜研究结果表明,2株细菌均属杆菌,形态明显不同,均可作用于球形棕囊藻,导致藻细胞破裂和胞内物质溶出而死亡,达到治理棕囊藻赤潮的目的.     

四种赤潮藻多克隆抗体的制备及特异性分析

为了建立4种赤潮藻（赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）、海洋褐胞藻（Chattonella,marina）、卵圆褐胞藻（Chattonella ovata）、具齿原甲藻（Prorocenlnmz dentatum））的免疫学检测方法,分别用4种赤潮藻免疫Balb／C小鼠,制备针对4种不同赤潮藻的抗血清,间接ELISA检测其亲和性和特异性．结果显示,4种赤潮藻的抗血清对各自藻体均有良好的亲和力和特异性,交叉反应结果显示,抗血清与同种藻之间有较强的反应而异种赤潮藻之间交又反应较弱．表明单种藻免疫获得的小鼠多克隆抗体可特异性地与相应赤潮藻作用,可用于赤潮藻的免疫学检测分析．     

植物种间的竞争机制

从资源吸收与消耗两方面着手,建立了两种植物为一种资源竞争的模型;和两种植物为两种资源竞争的模型,在这两个模型的基础上,分析了植物种间竞争的机制,讨论了谢氏耐性定理与竞争机制的关系,最后分析了植物为适应长期竞争压力所发展的对策。     

基于LabVIEW的海洋赤潮生物荧光实时采集系统

赤潮是近海常见的重要灾害之一,为了建立对赤潮生物的有效监测方法，本文提出了一种基于LabVIEW语言的海洋赤潮生物荧光实时采集系统．该系统通过光电倍增管将赤潮生物受激光激发出的荧光信号获取并转换为电流信号，通过信号调理电路及基于LabVIEW编程的数据采集卡将电压信号读入计算机处理并分析．实验结果表明,该系统可以实时有效地捕获海水样品中赤潮生物的荧光信号。为检测和计算海洋赤潮生物及其浓度提供了一种有效的辅助检测途径，有助于预测海洋赤潮爆发．     

近海赤潮消亡后水体缺氧的预测与生物防治方法初探

福建省东山县八尺门网箱养殖区发生中肋骨条藻赤潮期间,跟踪监测赤潮消亡过程及消亡后DO的变化,同时采用室内模拟的方法观测.研究江蓠对赤潮消亡后水体DO的影响.结果表明:江蓠可以减缓赤潮消亡后出现的水体缺氧;采用室内模拟的方法可以预测海区赤潮消亡后DO的变化趋势.     

涠洲岛赤潮监控区营养盐变化及其结构特征

通过分析2010—2013年赤潮监测区的营养盐监测数据,运用富营养化评价、空间波动评价以及营养盐限制评价方法研究涠洲岛赤潮监控区营养盐含量时空变化,探讨该海域的营养状况以及结构特征。2010—2013年涠洲岛赤潮监控区营养盐含量未达到富营养化标准。硝酸盐(NO3-N)和活性磷酸盐(PO4-P)含量变异系数分别是0.10～0.21和0.11～0.24,空间波动程度在年际间存在显著差异;除2011年S1站点的营养盐含量相对较高外,其余年份各个监测点位之间均差异不大;涠洲岛赤潮监控区表层海水中氮(N)、磷(P)和硅(Si)含量存在明显的月变化特征,4月份表层海水中各类营养盐含量相对较高;监控区氮磷比(N/P值)为28.5∶1～57.56∶1,活性磷酸盐(PO4-P)对监控区浮游植物的繁殖生长起着潜在的限制性作用。涠洲岛赤潮监控区营养盐含量在4月份存在高值,为浮游植物的增殖提供基础条件,春夏季风生流对各形态磷(P)含量的补充,缓解海域的磷(P)限制,可能是近年来涠洲岛多次发生赤潮的原因。     

N／P比调节对小球藻净化渗滤液效能的影响

以蛋白核小球藻作为实验材料,研究N／P比例调节对藻类净化渗滤液效能的影响,通过一系列不同N／P比例的渗滤液小球藻培养试验,结果表明,下调渗滤液中的N／P比例促进了小球藻的生长,其种群增长率随N／P的降低而增加,从而提高了对COD,NH4－N和重金属的吸收净化效果,小白菜种子的发芽试验也表明,小球藻对渗滤液毒性的去除效果也随N／P比例的降低而提高。建议在渗滤液的藻类净化过程中,根据渗滤液的理化性质,适当补充P从而提高其净化效果。     

湖泊藻类生长动力学研究：以镜泊湖为例

本文在湖泊水质监测和实验室模拟的基础上,选择光照强度、温度和营养物三种环境因子做为限制因素研究藻类生长规律,得出了这些因子与藻类生长间的定量关系,并引入了藻类的死亡速率、沉降速率、浮游动物的捕食率、鱼类的捕食串以及水体的物理化学性质等参数,建立了镜湖藻类生长预测模型,该模型具有以下功能:①预测藻类生长的季节变化;②预测藻类在湖泊中的空间分布(深度);③预测湖泊在不同磷负荷下藻类生物量的变化。