《中國海洋湖沼學報》(英文版, SCI-E收錄) Chinese Journal of Oceanology and Limnology 2011年第4期論文導讀

《中國海洋湖沼學報》(英文版, SCI-E收錄) Chinese Journal of Oceanology and Limnology 2011年第4期論文導讀

Harmful algal blooms and eutrophication: “strategies” for nutrient uptake and growth outside the Redfield comfort zone

P M GLIBERT, J M BURKHOLDER: 作者對有害赤潮和水體富營養化之間的復雜關系進行了回顧, 闡述了為何營養鹽的輸入并不總是遵循Redfield比值而變化的, 而許多有害藻華種類具有能在偏離經典的Redfield比值范圍的營養鹽條件下快速生長和增加毒素產量的能力; 作者還對不同藻類在營養鹽失衡條件下吸收營養鹽與快速生長的生理機制進行了綜述。

Effect of nitrogen to phosphorus ratios on cell proliferation in marine micro algae

張青田, 胡桂坤: 選擇了5種海洋微藻探討水體氮磷比值(N/P)對微藻增殖的影響。發現: 適宜微藻增殖的N/P值隨微藻種類和氮源而變化, 比值范圍10:1～60:1。因此, 應用該比值分析微藻演替或預測有害藻華時應注意氮源類型。

Effects of ambient DIN:DIP ratio on the nitrogen uptake of harmful dinoflagellateProrocentrum minimumandProrocentrum donghaiensein turbidistat

李紀, P M GLIBERT, J A ALEXANDER: 為了研究水體中無機氮磷比對有害甲藻赤潮發生機理的影響, 進一步揭示甲藻對營養鹽的吸收與其生長之間的聯系, 探討了在不同氮磷比條件下, 兩種有害甲藻——微小原甲藻(Prorocentrum minimum)和東海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)在恒濁器中的生長和氮吸收情況。實驗中采用穩定氮同位素(15N)技術測量了原甲藻的對不同氮源的吸收速率。結果表明: 兩種原甲藻在氮磷比 12時達到最高生長速率, 此時甲藻氮的吸收與生長相對同步。而在高氮磷比下, 雖然水體中氮源豐富,但是氮的吸收速率被磷限制, 而且轉化率較低; 在低氮磷比下, 藻細胞則超量吸收有限的氮源。這些結果說明氮磷比能影響原甲藻對氮的吸收和它們的生長,并由此調控它們在富營養化生態系統中的藻華過程。

Nitrogen and phosphorus budgets of the Changjiang River estuary

李祥安, 俞志明, 宋秀賢, 等: 應用 LOICZ箱式模型,定量研究了長江口水域氮、磷營養鹽的輸送通量, 獲得了該水域氮、磷營養鹽的徑流輸送量、外海輸送量、大氣沉降量以及底層釋放量和生物消耗量等重要參數, 深入揭示了該水域氮、磷的輸送機制與過程。

Sewage pollution in Negril, Jamaica: effects on nutrition and ecology of coral reef macroalgae

B E LAPOINTE, K THACKER, C HANSON, L GETTEN: 牙買加北海岸的內格里爾海洋公園(NMP)在過去的幾十年里吸引了大量的游客, 但也面臨營養鹽污染和大型藻藻華問題。1998年的背景調查表明, NMP海域處于P限制和生活污水的影響下。1999年一項污水處理工程投入運轉,但后續的調查發現, 其對污染物的去除效果并不理想, 從污水處理池中排放出來的廢水造成了南內格里爾河水體中氨和磷的富集以及氮磷比的減小, 導致下游水域珊瑚礁大型藻藻華局勢的惡化。為了保護寡營養珊瑚礁生態系統免遭富營養化和大型藻類過度繁殖的影響, 應保證處理后的污水在被環境水體稀釋后, 其中的營養鹽濃度能低于這類寡營養生態系統的閾值。

Coastal eutrophication, land use changes andCeratium furca(Dinophyceae) blooms in Pago Pago Harbor, American Samoa 2007–2009

S L MORTON, A SHULER, J PATERNOSTER, 等: 2007年夏季, 首次在美屬摩薩亞帕果帕果港附近海域發現了叉狀角藻(Ceratium furca)赤潮, 該赤潮持續近6個月(5月～11月), 2009年2～3月, 該種赤潮再次在該海域爆發。兩次赤潮中均沒有魚類死亡。2007年9月檢測到的最大藻細胞密度為9 200 cell/mL, 總氮質量濃度為1.2 mg/L, 總磷濃度低于檢出限。土地利用方式的改變可能是導致這些赤潮的主要原因。高強度的化肥使用和低效的管理直接導致港口附近海域水體的營養鹽濃度增加, 并可能是觸發這些赤潮的原因。

Dissolved organic matter and its role in red tide succession in the East China Sea in spring

趙衛紅, 禚鵬基: 作者選取硅藻赤潮消亡后的3個時間點, 監測了赤潮演替過程中熒光溶解有機物的變化和碳水化合物和溶解有機碳的變化特征, 探討這幾種有機物與赤潮演替過程的關系。

Diurnal variation of phytoplankton community in a high frequency HABs area: Daya Bay, China

劉華雪, 宋星宇, 黃良民, 等: 2009年8月12～13日, 在大亞灣水產養殖區研究了浮游植物、微微型浮游生物、環境因子的短期連續變化。降雨對表層水體鹽度受降水影響較大,水體的層化現象阻礙了甲藻的垂直遷移。浮游植物優勢種為尖刺擬菱形藻(Pseudo-nitzschiaspp.)和中肋骨條藻(Skeletonama costatum), 顯示大亞灣水產養殖區受擬菱形藻赤潮的潛在威脅。

Geographical distribution of red and greenNoctiluca scintillans

P J HARRISON, K FURUYA, P M GLIBERT, 等: 夜光藻(Noctiluca scintillans)是最重要和最廣布的赤潮生物之一,分布于世界各地。它以兩種形式存在: 紅色的異養型夜光藻和綠色的自養型夜光藻。作者首次給出了這兩種夜光藻的全球分布圖, 紅色夜光藻廣泛存在于溫帶至亞熱帶沿岸海域,適應溫度介于10～25°C的高鹽度海水環境, 其首選地是食物來源豐富的高生產力地區。綠色夜光藻的適溫范圍很窄, 介于25～30°C, 主要分布在東南亞, 孟加拉灣(印度東海岸), 阿拉伯海東部、西部和北部以及紅海等熱帶海域。在阿拉伯海東部、西部和北部, 兩種夜光藻均有分布, 但存在明顯的季節交替: 冬季綠色夜光藻占優勢, 夏季紅色夜光藻占優勢。

Morphological and genetic comparison of two strains of aProrocentrumspecies isolated from Zhejiang coastal water of China and Masan Bay of Korea

陸斗定, 王紅霞, 黃海燕,等: 作者對采自中國東海溫嶺海域和韓國馬山灣海域的2株原甲藻(Prorocentrum), 通過光學顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡觀察和分子生物學方法, 對其形態特征、顯微結構和分子系統進化進行了比較分析。結果表明: 溫嶺藻株(LAMB090508)和馬山灣藻株(PDKS0206)具有十分相近的形態結構, 且通過分子進化分析表明它們為同一物種, 均為東海原甲藻ProrocentrumdonghaienseLu。

The allelopathic interactions betweenProrocentrum micansandSkeletonema costatum,Prorocentrum micansandKarenia mikimotoiin laboratory cultures

冀曉青, 韓笑天, 鄭立, 等: 微藻化感作用是一種復雜的生理、生態現象。以海洋原甲藻(Prorocentrum micans)、中肋骨條藻與米氏凱倫藻(Karenia mikimotoi)的不同初始密度接種進行雙藻共培養。結果顯示: 無論是雙藻共培養實驗,還是富營養的濾液實驗, 中肋骨條藻和米氏凱倫藻的生長都被強烈抑制。細胞間的直接接觸對于化感作用的產生并不是必需的。實驗結果證明: 海洋原甲藻可以通過向微環境中釋放化感物質來抑制以上2種微藻的生長。另外, 通過競爭抑制參數分析了共培養微藻相互間的競爭關系。

Will the harmful dinoflagellateKarenia mikimotoigrow phagotrophically?

張清春, 于仁成, 宋靜靜, 等: 研究了米氏凱倫藻KM-Lü株對熒光標記細菌、金藻(Isochrysis galbana)和熒光微球的吞噬特性, 以及對細菌和金藻的吞噬營養。研究發現米氏凱倫藻對吞噬對象具有選擇性。在N-限制、P-限制、N, P-限制和營養充足條件下, 米氏凱倫藻均可以通過吞噬細菌和金藻顯著加速生長。

Toxic effects ofKarenia mikimotoiextracts on mammalian cells

陳洋, 顏天, 于仁成, 等: 利用4株哺乳類細胞(兩株正常細胞和兩株腫瘤細胞), 研究了米氏凱倫藻提取物對哺乳類細胞增殖、形態的影響及其致毒機制。結果顯示: 米氏凱倫藻甲醇/水提取物I和二氯甲烷提取物對四株細胞的增殖均有顯著的抑制作用, 表明該毒性物質為極性脂類; 該極性脂類毒素導致 4株哺乳類細胞變圓、腫脹, 細胞膜破裂, 并導致4株細胞培養液中丙二醛的含量均明顯升高。以上結果表明該毒素對人類的健康存在潛在危害。

Phaeocystis globosaScherffel, a harmful microalga, and its production of dimethylsulfoniopropionate

沈萍萍, 齊雨藻, 王艷, 等: 海洋浮游植物產生的二甲基硫(DMS)和二甲基硫丙酸(DMSP)在硫的生物地球化學循環中具有重要作用。對中國東南沿海常見赤潮藻——球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)進行了不同生長階段、溫度和鹽度條件下DMSP產量的對比研究, 并對東南沿海大型底棲藻類產生的DMSP含量進行了調查與分析。結果表明: 球形棕囊藻是DMSP/DMS的高生產者, 穩定生長期細胞內DMSP含量高于指數生長期; 其DMSP產量受溫度和鹽度的顯著影響,在高鹽度(40)和低溫(20°C)條件下, 其細胞內 DMSP含量達到最大值。大型底棲藻不同種類及同一種類不同地區樣品DMSP含量具有較大差別, 珠海桂山島石莼(Ulva lactuca)含量最高(238.7 ng/g濕質量), 湛江細枝江蘺(Gracilaria tenuistipitata)含量最低(1.5 ng/g濕重), 其DMSP含量與葉綠素a含量無顯著相關性(P＞0.05)。由此可見DMSP的產生, 不僅具有種、株特異性, 而且也受到諸多環境因子的影響。

Effects of nitrogen source, nitrogen concentration, and culture method on growth ofEnteromorpha prolifera

李儉平, 趙衛紅: 作者主要考察了不同氮源、氮濃度以及不同氮添加方式對滸苔(Enteromorpha prolifera)生長的影響, 實驗結果表明: 滸苔比生長速率與濃度關系符合Monod 公式; 滸苔可以有效利用和有機 N源酵母抽提物及中低濃度的和urea-N; 滸苔可以優先利用。

Physical and chemical processes promoting dominance of the toxic cyanobacteriumCylindrospermopsis raciborskii

M A BURFORD, T W DAVIS: 擬 柱 胞 藻(Cylindrospermopsis raciborskii(Wo?oszyńska) Seenayya and Subba Raju)是一種湖泊、水庫中常見的有毒藻類。作者綜述了近年來對該藻的相關研究成果, 發現: 擬柱胞藻光需度較低, 接近中性浮力, 具有較寬的耐溫范圍, 能在多種靜水水體中生長; 該藻對氮的利用較為活躍, 它能在吸收利用溶解無機氮和固氮這兩種營養利用方式之間轉換; 擬柱胞藻對溶解無機磷也具有較高的親和力和存儲能力, 可以吸收利用溶解有機磷。研究證明: 營養鹽濃度、光照水平以及溫度的變化都會影響柱胞藻毒素的生成。擬柱胞藻在生態上的不穩定性使我們很難去控制擬柱胞藻藻華的發生, 通過有關促進一些擬柱胞藻株系生長和產毒、并能從遺傳角度得以解釋的認識的深入, 將有利于這類藻華預測模型的改進。

Effects ofMicrocystis aeruginosaon the life history of the water fleaDaphnia magna

劉利平, 李慷, 陳桃英, 等: 本實驗采用 HPLC/MS/MS法檢測了大型 (Daphnia magna)對微囊藻毒素(microcystins, MCs)的累積, 并研究了銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)對大型 的毒性影響。實驗發現: 暴露2 h后, 檢測到大型體內含有 MC; 96 h后, 大型 在 1.5×106cell/mL、 3×106cell/mL、 0.75×107cell/mL和1.5×107cell/mL藻液中的存活率均顯著低于對照組(P＜0.05)。銅綠微囊藻對大型 的體長、首次產卵時間、產卵窩數、總產卵數、壽命和種群數量增長存在負面影響。銅綠微囊藻水華的爆發, 將可能使大型

等濾食性浮游動物消失, 從而破壞水生生物的食物鏈, 打破養殖水體的生態平衡。

Molecular characterization of cyanobacterial diversity in Lake Gregory, Sri Lanka

Dhammika Magana-Arachchi, Rasika Wanigatunge, Madhushankha Liyanage: 作者以斯里蘭卡 Nuwara Eliya 地區的Gregory人工湖為研究對象, 采集了25個水樣(表層和水底)并測量其總碳、氮含量。 在實驗室培養微囊藻, 用顯微鏡觀察不同站點分離出的藻形態多樣性。采用Boom法分離純化微囊藻基因組DNA, 并對樣品進行PCR擴增分析。16SrRNA分析結果表明Gregory湖內檢測出的微囊藻主要有聚球藻種(Synechococcussp.)、銅綠微囊藻種、絲狀微囊藻種(Calothrixsp.)、細鞘絲藻種(Leptolyngbyasp.)、顫藻目(order Oscillatoriales)和色球藻目(order Chroococcales)。相關基因序列已在Genbank以GU368104-GU308116序列號登記。初步研究認為Gregory湖可能會受到微囊藻毒素的污染。

A statistical dynamics model of the marine ecosystem and its application in Jiaozhou Bay

石洪華, 王宗靈, 方國洪, 等: 作者提出一種基于反問題研究的建模方法, 旨在通過統計學與動力學相結合的途徑建立海洋生態系統的演變模型。論文首先給出了海洋生態系統反演建模的基本思路和方法, 以膠州灣周年生態觀測資料為依據, 以海水表面溫度和表面光強為強迫條件, 考慮浮游植物、浮游動物、營養鹽等狀態變量, 建立了海灣生態系統演變的統計動力學模型。該模型具有動力學的性質, 充分利用現場觀測資料, 平均模擬精度達到90%以上。根據模型動力項權重系數的大小, 剔除貢獻較小的項, 得到較為簡單的模型形式。作者提出的海洋生態系統演變的反演建模方法,避開了傳統研究中參數獲取和優化的困難, 能夠充分利用已有觀測資料, 具有局地化特征, 為海洋生態動力學研究提供了一個新的途徑。

Evaluation of mouse bioassay results in an inter-laboratory comparison for paralytic shellfish poisoning toxins

曹際娟, 鄭江, 于兵, 等: 作者組織25家實驗室采用小鼠生物測試法檢測扇貝樣品中麻痹性貝毒(Paralytic Shellfish Poisoning, PSP)的毒性, 并采用穩健統計法和z－比分數對互校結果進行了評估。結果表明: 滿意結果、不滿意結果和可疑結果出現的概率分別為 80%、8%和 12%, 技術人員的經驗、技能、受試生物體質量和健康狀況直接影響測試結果的準確性。

(文/《中國海洋湖沼學報》(英文版); 編輯/譚雪靜)