太湖群体微囊藻对同形

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一株太湖水域蓝藻噬藻体的分离与鉴定

一株太湖水域蓝藻噬藻体的分离与鉴定

界上 蓝 藻水 华暴 发最 严重 的 国家 之 一 , 水 华 的有 对
效控 制 和治 理具 有重要 的现实 意义 。太湖是 我 国蓝
藻水 华暴 发 的主要淡 水 水域 , 2 从 0世纪 9 0年 代开
始 ,太 湖蓝 藻 水 华几 乎 年 年暴 发 ,且 有 持 续 时 间增 长 ,影 响水 域 范 围 扩 大 的趋 势 [,严 重影 响太 湖 的 引
重 ,蓝藻成 为 引起水 华暴 发 的主要 藻类 …。 国是世 我
率 降低 ,影 响水 体 中初 级 生产 率 的产 生 [,显著 降 6 】
低 藻类 密度 。研 究发 现海 洋 噬藻体 对 藻类 的 日致死
率 可达 5 %一 1%[C 4 7 ]
16 3年 S fr n和 Mor 分离 得 到第一 株噬 9 aema ri s 藻体 ,它 能 同时感 染鞘 丝藻(y ba 、席藻 ( h r — Lny ) P omi du 和 织 线 藻( lco e ) 命 名 为 “ P ” im) P e tn ma ,被 L P 噬藻 体 】 。之后 人 们 陆续从 环 境水 体分 离 得 到数 株蓝 藻 病毒 [ 1。2 0 9 6 0 2年 ,赵 以军等在 武汉 东湖 分离得 到 -】 了我 国第 一 株淡 水 噬藻体 [ ,该 噬 藻体 能够 特异 性 1 感染 织线 藻 ( l tn m ) 席藻 ( h r iim ,被 命 体 P 。 0 3年,汤显 春等 [] P 20 1在滇池 筛选 得 8
基 金项 目:国家科 技重 大专项 (0 8 X 72 —0) 20Z 04 10 1 ;中央 高校基 本科 研业务 费专 项资金 资助
中图分 类号 : 3 .8 Q9 94 文献标 识码 : A 文 章编号 : 0 03 0 (0 20 —3 90 1 0 -2 72 1)20 3 —5

太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建

太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建

太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建黄君;张虎军;江岚;宋挺;戴敏【摘要】近年来随着浅水型湖泊的富营养化进程不断加快,蓝藻水华暴发现象也频繁出现,采用科学、全面的手段对太湖蓝藻暴发进行预警十分必要.根据太湖蓝藻预警监测中使用的现场巡视、卫星遥感、实验室分析、自动监测等监测技术手段,分别建立各自监测系统,结合各监测系统特点和相互关系,对太湖蓝藻水华预警监测综合系统的构建进行了探讨,以期能够更好地开展太湖蓝藻水华预警监测工作,为确保太湖地区饮用水安全,提高环保部门应对太湖蓝藻水华暴发的能力,为政府决策提供技术支持和保障.【期刊名称】《中国环境监测》【年(卷),期】2015(031)001【总页数】7页(P139-145)【关键词】蓝藻水华;预警监测;监测系统;太湖【作者】黄君;张虎军;江岚;宋挺;戴敏【作者单位】无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡市环境监测中心站,江苏无锡214121;无锡中讯检测技术有限公司,江苏无锡214423【正文语种】中文【中图分类】X84湖泊富营养化和蓝藻水华暴发是当前我国湖泊面临的最重要的环境问题之一,也是全世界关注的湖泊富营养化控制的焦点[1]。

近年来我国内陆湖泊面临的一个主要问题是水体的富营养化,蓝藻水华频繁暴发,不仅破坏水体景观和生态系统平衡,而且由于蓝藻在生长过程中释放毒素,消耗溶解氧,引起水体生物大量死亡,湖泊水质恶化,严重威胁了湖泊周围地区的饮用水安全[2]。

尤其是2007年5月暴发的“太湖饮用水危机”更是给我们敲响了警钟,并进一步凸现了我国湖泊富营养化的严峻局面和蓝藻水华频发的现状[3]。

湖泊富营养化治理和控制蓝藻水华尤其迫切,对于太湖蓝藻水华预警监测工作提出了更高的要求,如何发挥各种预警监测技术手段的特点,并建立联系各种技术手段的预警监测系统,发挥预警监测系统在太湖蓝藻水华预警监测工作中的积极作用显得尤为重要。

太湖的水体中有哪些微生物?

太湖的水体中有哪些微生物?

太湖的水体中有哪些微生物?太湖位于中国江苏省苏州市、无锡市、常州市和上海市,是中国最大的淡水湖。

其丰富的水资源和多样的生态系统使得太湖成为许多微生物的家园。

微生物是太湖水体中微小而不可见的生物体,包括细菌、藻类、真菌等。

它们在太湖中起着重要的生态作用,既参与有害物质的分解降解,又参与有机物的循环利用。

下面将为您介绍太湖水体中的主要微生物群体及其特点。

一、蓝藻蓝藻是太湖最常见的微生物之一,属于原核生物。

它们具有光合作用,能够利用水体中的阳光和二氧化碳进行能量合成,同时释放氧气。

蓝藻的繁殖速度非常快,当水体富含养分,尤其是磷和氮的时候,就会迅速繁殖,形成大规模的水华。

虽然蓝藻在一定程度上能够提供食物和氧气,但过度繁殖却会引发水体富营养化和蓝藻毒素的积累。

二、浮游生物太湖水体中还存在着丰富的浮游生物,包括浮游动物和浮游植物。

浮游动物主要包括浮游虾、浮游螺、浮游甲壳类等,它们是太湖水体中的食物链的重要环节,可以捕食蓝藻等藻类,控制其过度繁殖的情况。

浮游植物主要指藻类,包括硅藻、链藻和绿藻等。

它们是太湖中的初级生产者,通过光合作用制造有机物质,为太湖水体提供重要的能量来源。

三、厌氧细菌太湖水体中还存在着一些厌氧细菌,它们生活在缺氧的环境中,能够利用无机物质产生能量。

这些细菌常被称为太湖中的“隐形细菌群体”,它们具有极强的耐受能力,能够适应太湖中复杂的水质环境。

厌氧细菌的存在对太湖的水质稳定具有重要意义,它们参与了太湖水体中有机物质的分解与转化过程,对太湖生态系统的健康发展起到了关键作用。

四、真菌太湖水体中的真菌一直是研究的热点之一。

真菌是一类多样性极高的微生物,具有分解有机物质的能力。

太湖的湖底和周边土壤中存在着大量的真菌,它们通过分解水中的有机物质、藻类和细菌的死亡物质,促进了水体的自净能力。

五、其他微生物除了上述几类微生物外,太湖的水体中还存在着其他微生物,如原生动物、异养微生物等。

它们相互作用,共同维持着太湖水体的生态平衡和稳定。

光强对微囊藻群体形态的影响及其生理机制研究论文汇报

光强对微囊藻群体形态的影响及其生理机制研究论文汇报
论文题目
光强对微囊藻群体形态的影响及其生理机制研究
作者Байду номын сангаас况
作者:**,**
单位:中国科学院重庆绿色智能技术研究院,三峡生态环境研究所
期刊:水生生物学报
研究目的
目前有关光照对微囊藻形态影响的研究相对较少,且一般都建立在单细胞形态的基础之上,已有研究表明单细胞和群体微囊藻在生理参数及对胁迫的响应上具有明显的差异。深入研究微囊藻水华形成及优势维持,对微囊藻群体的研究尤显重要。基于此背景,本研究选取6株不同种的群体微囊藻,深入探讨光强对群体微囊藻的形态、群体大小的影响及其生理机制。
(2)群体大小的测定:微囊藻的群体大小通过装有数码相机(OlympusDP 71)的显微镜拍照测定(Olympus BX 51,Japan)。
(3)比生长速率的测定:采用细胞计数法每3天测定一次生物量。群体微囊藻用超声波打散为单细胞再进行细胞计数。
(4)胞外及胶被多糖的测定:每3天取不同光强条件下的藻样,8000 r/min离心10min (Eppendorf,5804R,Germany),上清液进行溶解性胞外多糖的测定。藻细胞沉淀重悬于等体积的超纯水中,50℃水浴加热并不断搅拌30min,离心取上清夜进行胶被多糖含量的测定。
论文内容
1、实验方法
(1)藻种和培养条件:实验选用的群体Microcystis flos-aquae FACHB1174和M.sp. FACHB1027取自中国科学院水生生物研究所淡水藻种库;M. wesenbergii DC-M1、M.viridis DC-M2、M. aeruginosa TH-M2和M.aeruginosa DH-M1分别分离自滇池(DC)、太湖(TH)和东湖(DH),在显微镜下挑取单克隆,无菌纯化培养,并保存于中国科学院水生生物研究所淡水藻种库。常规培养以BG11为基础培养基,培养温度(25±1)°C,光照强度25 μmol/(m2·s),光周期12h︰12h。当藻培养至对数期时,离心后加入新鲜的培养液转入250 mL三角瓶中,放在实验设置的光强梯度0、10、25、80、120和200 μmol/(m2·s)下培养。实验周期为15d,光强25μmol/(m2·s)为对照组。

太湖与广东汤溪水库微囊藻gyrB基因序列分析

太湖与广东汤溪水库微囊藻gyrB基因序列分析

au e gr qa ) yB基 因部
分序列(7b)发现 4 94 p , 0个 变 异位 点 ,7个 简 约 信息 位 点 , 均 ( l 平 G+C) 为 4 . % , 列 问 相 似性 I9 .0 . N 分 子 % 78 序 > 7 1% 在 J
系统树上 , 同种类的微囊藻混杂分布 , 明基因型聚类 与表型无直接关 系; 同地理来源 的铜绿微 囊藻间遗传变异小 , 不 表 不 没有明显 的地理聚群 , 反映出地理差异并不影 响遗传上 的相似性 ; 支持暂 将不 同藻种归 为铜绿微 囊藻复 合种 的分类处 理.yB基因对微囊藻遗传差异的解 析效果优 于 1 Sr N 与 1 S一 3 S和 cc A I gr 6 R A, 6 2 SI T pB - GS等效果相 当, 明 gr 表 yB基 因可
a n h m r r h n 9 1 % . I h ih o —o n n r e,d fe e tmo p o s e is wee i trwi e n o l o e mo g t e we e moe t a 7. 0 n t e Ne g b rJ i i g T e i r n r h r p ee r n e t n d a d c u d n t b f
( a g o g Po ic ) Gu n d n rvn e
LI in,Z U Hal i HANG n,LIMigi U n& L ILa i Qu n l,H Re E me
(n tue o y r bo g , ia nv r t,K y L b rt r f rWae urp i t n a d R dt e C nrli u n d n Is tt H d o il y Jn n U i s y i f o ei e a o aoy o trE t h c i n e — d o t n G a g o g o ao i o P o ic ,G a g h u5 0 3 P . hn ) r v e u n z o 1 6 2, R C i n a

太湖水环境中微囊藻毒素的分布与来源

太湖水环境中微囊藻毒素的分布与来源

太湖水环境中微囊藻毒素的分布与来源太湖是中国最大的淡水湖,也是世界上最为古老、最具代表性的大型浅水湖泊之一。

然而,太湖自20世纪初以来,由于城市工业化、农村化、城乡人口增长等多种因素影响,水环境受到了严重的污染,成为了中国五大污染物超标最为严重的湖泊之一。

近年来,随着人们对湖泊水环境的关注度提高,太湖水环境中微囊藻毒素的分布和来源也成为了热门话题。

一、微囊藻毒素的分布情况微囊藻毒素是一种产生于蓝藻中的毒素,由多种不同的微囊藻属产生。

太湖中常见的微囊藻属包括微囊藻和弯曲菌藻等,它们可以通过水体自我复制和传播,在水域中大面积繁殖,导致水质恶化和生态环境受损。

太湖微囊藻毒素的分布具有季节性和空间性,夏季水体表层浓度高,秋季则下降;同时,根据太湖各水域水位、水温、光照等生态因素变化,不同村域的污染状况也存在明显差异,一些特定地区的微囊藻毒素含量较高。

例如,上海周边地区的太湖出现了近年来最严重的微囊藻毒素大面积暴发(称为“草坪效应”),缺乏有效的环境治理控制,给当地居民生活和产业发展造成了极大威胁。

二、微囊藻毒素的来源(一)城市污水处理厂的排放城市污水处理厂是太湖微囊藻毒素的一个重要来源。

当废水中的营养物质(例如氨氮、磷酸盐等)超过一定的浓度,容易引起湖泊水环境中微囊藻的过度生长和繁殖,进而在水中产生微囊藻毒素。

而目前中国城市污水处理厂所能处理水量只占总量的20%左右,大量未经处理的城市污水对太湖水体的污染贡献非常巨大。

(二)农业活动的污染农业活动也是太湖水环境中微囊藻毒素的一个重要来源。

典型的例子是太湖流域的种植业和养殖业,其中包括了过度的化学品使用(如化肥、杀虫剂等)、跑农药等导致的污染、农业非点源污染和垃圾污染等。

(三)工业生产活动的污染太湖流域的工业污染也是太湖水环境中微囊藻毒素的一个重要来源。

一些工业厂家在排放废水时,过度含有有机物等污染物,这些有机物被水中的微生物降解后,会成为微囊藻等藻类细胞生长的营养物质,从而导致藻类的大量繁殖和微囊藻毒素的产生。

氮、磷浓度对太湖水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)群体生长的影响

氮、磷浓度对太湖水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)群体生长的影响

基中氮 、 磷 的浓度 ) .结果显示 , T l 、 T 2、 r 乃和 T 4 4组微囊藻群体均增大 , 且都 发现 有大于 1 0 0个细胞 的群体形成 , 群体 大
小分别为 l 5 1 、 2 1 7 、 4 3 7和 1 6 0 c e l l s , 而T 5 组微囊藻群体实验初期增大 , 实验后期 变小 , 1 1 5 整个实验期间未发现有大于 1 0 0 个细胞 的群体形 成. 研究结果表 明相对低 的氮 、 磷浓度有利 于水华微囊藻 群体的生 长, 而过高的氮 、 磷浓度 则会抑制微囊 藻群体 生长. 本研究 结果也 表明 目 前太 湖氮 、 磷浓度有利 于水华微囊藻群体的生长 , 从而有利于微囊藻水华形成.
( T N=1 0 I T I g / L, T P= 0 . 5 m g / L )、 T 4 ( T N=1 0 0 m /L s ,T P= 5 mg / L) 和T 5 ( T N=2 5 0 m g / L ,T P=5 . 4 4 m g / L ) ( B G— l 】 培 养
展 了不同氮 、 磷浓度对水华微囊藻群体生长的影响研 究. 以近几 年太湖微囊 藻水华暴 发最严重的梅 梁湾氮磷 比的平均 值 作参考 , 氮、 磷浓度设置 为5个水平组 , 依次是T 1 ( T N= O . 1 m /L s , T P: 0 . 0 0 5 m s / L ) 、 T 2 ( T N=1 ms /L, T P: 0 . 0 5 ms / L ) 、 3 " 3
关键词 : 水华微囊 藻;群体 ; 氮 ;磷 ;太湖
E f e c t o f n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s c o n c e n t r a t i o n o n c o l o n y g r o wt h o f Mi c r o c y s t i s f l o s —

氨氮和硝氮在太湖水华自维持中的不同作用

氨氮和硝氮在太湖水华自维持中的不同作用

氨氮和硝氮在太湖水华自维持中的不同作用周涛,李正魁*,冯露露(南京大学环境学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京210093)摘要:通过室内实验和野外监测相结合的方法,探讨了氨氮(NH4+-N)和硝氮(NO3--N)在太湖水华自维持中的不同作用.室内实验结果表明,水华微囊藻在以NH4+-N为氮源时比以NO3--N为氮源时具有更高的生长以及光合能力,当生长在不同的NH4+-N/NO3--N(浓度比)上时水华微囊藻均优先吸收NH4+-N,而当NH4+-N浓度大于2mg/L时,水华微囊藻的生长速率急剧下降;野外监测结果显示,在太湖藻型区,水体中的氮源以NO3--N为主,除了竺山湾,其余湖区全年NH4+-N/NO3--N基本在0.5以下, NH4+-N年平均浓度在2mg/L以下.这些结果表明,太湖中巨大的氨再生量使得浮游植物能以NH4+-N为主要氮源生长,而低浓度NH4+-N环境避免了浮游植物的生长受到抑制,两者共同保证了夏秋季太湖浮游植物的高生长以及光合能力,使得微囊藻生长旺盛、蓝藻水华维持在严重状态.关键词:氨氮;硝氮;水华自维持;太湖The different roles of ammonium and nitrate in the bloom self-maintenance of Lake Taihu.ZHOU Tao, LI Zheng-kui*, FENG Lu-lu (State Key Laboratory of Pollutant Control and Resources Reuse, School of Environment, Nanjing University, Nanjing 210093, China)Abstract: The different roles of ammonium (NH4+-N) and nitrate (NO3--N) in the bloom self-maintenance of Lake Taihu were discussed through the combination of laboratory study and field monitoring. During laboratory study, Microcystis flos-aquae growing on NH4+-N had higher ability of growth and photosynthesis than those growing on NO3--N and they always assimilated NH4+-N preferentially when growing on different ratios of NH4+-N/NO3--N, but when NH4+-N concentration exceeded 2mg/L, their growth rate declined sharply. Field monitoring results showed that inalgae-dominated regions of Lake Taihu, the dominated nitrogen source was NO3--N. Except in Zhushan Bay, the concentration ratios of NH4+-N/NO3--N were mainly below 0.5 all over the year and the annual mean concentrations of NH4+-N were below 2mg/L. These results indicate that the large quantity of regenerated NH4+ enable the phytoplankton of Lake Taihu to rely mainly on NH4+-N to grow, while low NH4+-N concentration avoid inhibiting their growth, which ensure their high ability of growth and photosynthesis, leading the vigorous growth of Microcystis and maintenance of serious bloom of Lake Taihu.Keywords: ammonium;nitrate;bloom self-maintenance;Lake Taihu一般认为,氮是海洋浮游植物生长的主要限制因子[1],而在淡水中磷则是主要限制因子[2],但许海等研究表明,氮在太湖浮游植物的生长中具有重要作用,在夏秋季蓝藻水华暴发时期,氮的作用更是超过磷,成为限制浮游植物生长的因子[3].太湖中的氮以无机氮为主,硝氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)在无机氮中占了主要部分,其中又以NO3--N居多[3],而对于这两种太湖中主要形态的氮在太湖蓝藻水华自维持中的作用,国内外相关报道甚少.室内实验条件虽与自然条件相差甚远,但可让我们了解太湖水华优势藻种在不同形态氮上时生长以及光合特性的差异,所以室内蓝藻培养实验仍具有一定意义.本文拟通过室内实验和野外监测相结合的方法,探讨NH4+-N和NO3--N在太湖蓝藻水华自维持中的不同作用.1 材料与方法收稿日期:基金项目:国家重点基础研究发展项目(2008CB418003),江苏省自然科学重点基金项目(BK2010056)*责任作者, 教授,zhkuili@1.1野外采样实验1.1.1 采样图1 采样点位分布Fig.1 Sampling sites本研究在水华严重的太湖西北部竺山湾、梅梁湾、入湖河道口及湖心区设四个采样点(图1).从2010年1月到2011年12月每个月进行一次采样(2010年2月未进行采样),采样时采集表层0.2m以下和底层0.2m以上的等体积混合水样,采集好的水样立即运回实验室进行各项指标的分析测定.1.1.2水化指标的测定水样经孔径为0.45um 的醋酸纤维滤膜过滤后,测定以下指标: NO3--N、NH4+-N和NO2--N.NO3--N采用紫外分光光度法测定,NH4+-N采用纳氏试剂分光光度法测定,NO2--N采用N-(1-萘基)乙二胺分光光度法测定[4].1.1.3浮游植物分析浮游植物计数采用计数框行格法,在放大400倍的视野下进行.浮游植物种类鉴定参照《淡水微型生物图谱》[5]以及《中国淡水藻类:系统、分类及生态》[6].1.2 室内培养实验1.2.1 实验藻种及培养条件实验藻种选用分离自太湖的水华微囊藻(Microcystis flos-aquae, FACHB1028),是太湖蓝藻暴发优势藻种之一,由中科院武汉水生生物研究所提供.采用的培养基为BG-11,在温度为30℃、光照强度为55umol/m2·s、光暗比为12h:12h的条件下置于光照培养箱中培养.1.2.2实验设置藻采用无菌方式培养,实验前取培养至对数期的藻液10mL至已灭菌的15mL离心管中,离心后弃上清液,用灭菌的无氮BG-11培养基(对BG-11的配方稍作改变,除了Na2EDTA中的少量氮外,不含其它氮)清洗三次,将清洗后的藻转接至700mL无菌的无氮BG-11培养基中饥饿培养3天后添加不同氮源进行实验.藻培养于1L锥形瓶中,温度和光照条件同上.根据实验目的的不同,实验分成以下三组进行:(1)为对比水华微囊藻在NH4+-N和NO3--N 下的生长以及光合特性,将一定量的(NH4)2SO4和NaNO3分别添加到无氮培养基中,使初始氮浓度为3mg/L,另外一组不加氮作为对照.每隔四天测定以下指标:藻密度、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、总氮(TN)、光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光量子产量(Fv/Fm).(2)为探讨水华微囊藻对NH4+-N和NO3--N 的优先吸收特性,不同NH4+-N/NO3--N (浓度比)(4/1、1/1、1/4)的氮源分别添加到无氮培养基中,使初始氮浓度为3mg/L.每天测定NH4+-N 和NO3--N浓度.(3)为探讨不同NH4+-N浓度对水华微囊藻生长速率的影响,将不同量的(NH4)2SO4分别添加到无氮培养基中,使初始NH4+-N浓度分别为0.5、1、2、3、4mg/L.藻的生长速率用下式计算:μ=ln(X2/X1)/t,其中,μ指藻生长速率,X1指初始藻密度,X2指藻生长时期最大藻密度,t指达到最大藻密度的时间.上述指标测定前的取样采用无菌操作方式.1.2.3指标测定方法NH4+-N和NO3--N的测定方法同“野外采样实验”,藻密度采用血球计数法测定,Fv/Fm采用叶绿素荧光仪(Walz)进行测定[7].2 结果2.1 浮游植物季节变化浮游植物(c e l l s /u L )微囊藻(c e l l s /u L )图2 浮游植物和微囊藻变化Fig.2 Seasonal variation of phytoplankton andMicrocystis number表1 微囊藻占浮游植物数量百分比 Table1 Number percentages of Microcystis inphytoplankton点位百分比(%) 春季夏季 秋季 冬季 1 40 59 43 46 2 44 82 91 653 56 88 87 65 453718377Oliver 和Ganf 认为[8]水体中浮游植物浓度达到20cells/uL 即可视为水华.从图2可以看到,四个湖区全年浮游植物浓度基本上均达到了这个数值,夏秋季节达到峰值,几乎都处于100cells/uL 以上,其中以梅梁湾(点位2)最为严重,最高值达到402cells/uL.微囊藻和浮游植物呈现类似的变化,其在浮游植物中占有很大的比例(表1),在夏秋季节,除竺山湾(点位1)以外,浮游植物均以微囊藻为主. 2.2 溶解性无机氮季节变化N O 3-(m g/L )N H +(m g /L )N O 2-(m g /L )图3 溶解性无机氮变化Fig.3 Seasonal variation of dissolved inorganic nitrogenconcentration浓度(m g /L )t(d)浓度(m g /L )t(d)图4 水华微囊藻生长在NH 4+-N 和NO 3--N 上时NH 4+-N 、NO 3--N 、NO 2--N 和TN 的变化 Fig.4 Variation of NH 4+-N 、NO 3--N 、NO 2--N and TN concentration when Microcystis flos-aquae growed onNH 4+-N and NO 3--N从图3可以看到,四个采样点的NO 3--N 波动范围较大,并且均在春季较高,夏秋季节水华暴发时降低,冬季有所回升,NH 4+-N 和NO 2--N 则呈现出与季节无关的变化,三氮之中,NO 3--N 含量最高,NH 4+-N 次之,NO 2--N 含量最低,在这四个采样点,除了竺山湾的NH 4+-N 较高之外,其余三个湖区的NH 4+-N 几乎均在1mg/L 以下, 四个采样点四季NH 4+-N/NO 3--N(浓度比)基本在0.5以下,点位2和4有时甚至在0.2以下.NO 2--N 则基本在0.3mg/L 以下.2.3 水华微囊藻在NO 3--N 和NH 4+-N 下的生长和光合特性藻密度(c e l l s/n L )t (d)图5 不同氮源下水华微囊藻的生长曲线 Fig.5 Growth curves of Microcystis flos-aquae ondifferent nitrogen sourcesF v /F mt (d)图6水华微囊藻PSII 最大光量子产量(Fv/Fm)的变化Fig.6 Variation of Fv/Fm of Microcystis flos-aquae为探讨NH 4+-N 和NO 3--N 在太湖水华自维持中的不同作用,在实验室进行了添加NH 4+-N 和NO 3--N 的实验.从图4可以看到,当水华微囊藻生长在NO 3--N 上时,有少量NH 4+-N 产生,而未检出NO 2--N,TN 基本不变,当生长在NH 4+-N 上时,NO 3--N 和NO 2--N 均未检出,TN 基本不变,所以在实验过程中发生硝化和反硝化的可能性不大,藻液应未受菌污染,而在添加NaNO 3的体浓度/m g ·L -1t/d浓度/m g ·L -1t/d 浓度/m g ·L -1t/d图7 水华微囊藻生长在不同NH 4+-N/NO 3--N 上时NH 4+-N 和NO 3--N 浓度的变化Fig.7 Variation of NH 4+-N and NO 3--N concentration when Microcystis flos-aquae growed on differentconcentration ratios of NH 4+-N/NO 3--N系中检测到少量NH 4+-N 可能是微囊藻作用的结果,因为NO 3--N 等氧化态氮需要先在酶的作用下转化成还原态的氮才能被浮游植物利用[9-10].在添加氮源后NO 3--N 和NH 4+-N 都快速下降,而从0-4d 的浓度变化可以看出藻对NH 4+-N 具有更高的吸收速率,两者在第8d 浓度都下降至检出限以下(图4).从图5可以看到,当以NO 3--N 作为氮源的时候,水华微囊藻具有更高的生长速率,可是在12d 以后,即在NO 3--N 浓度降至检出限以下4d 后,就进入衰亡期,而以NH 4+-N 作为氮源时,24d 以后,即在NH 4+-N 浓度降至检出限以下16d 后生长才进入衰亡期,因此当提供等量的NO 3--N 和NH 4+-N 时,水华微囊藻在NH 4+-N 下的生长显然能持续更长时间.Fv/Fm 反应了藻的潜在最大光合能力,从图6可以看到,生长在NO 3--N 上的藻在添加氮源之后Fv/Fm 显著上升,但在8d 之后即在NO 3--N 浓度降至检出限以下后就显著下降,而生长在NH 4+-N 上的藻的Fv/Fm 虽然在添加氮源后上升的幅度没有在NO 3--N 上大并且在4d 后即开始下降,不过一直维持在较高水平,在后期更是远大于NO 3--N 上的值,表明藻生长在NH 4+-N 上能维持更长时间的高光合能力.2.4 水华微囊藻对NO 3--N 和NH 4+-N 的利用顺序从图7可以看到,在三种NH 4+-N/NO 3--N(近似为4/1、1/1、1/4)下,NH 4+-N 均优先于NO 3--N 被藻吸收并且在NH 4+-N 浓度降至检出限以下NO 3--N 才开始被藻吸收,所以在同时存在NH 4+-N 和NO 3--N 的情况下,不管两者的相对浓度是如何,水华微囊藻均优先吸收NH 4+-N,且只有在NH 4+-N 被消耗殆尽的情况下,NO 3--N 才会被藻利用进行生长.2.5 水华微囊藻在不同NH 4+-N 下的生长速率 从图8可以看到,NH 4+-N 浓度对于水华微囊藻的生长速率具有较大影响,当NH 4+-N 浓度小于2mg/L 时,生长速率随着浓度的上升而增加,而当NH 4+-N 浓度大于2mg/L 时,生长速率急剧下降,随着NH 4+-N 浓度的上升,生长速率基本在同一水平.3 讨论本研究在太湖所布设的采样点均处于夏秋季会发生严重水华的湖区(图2),即藻型湖区,在这四个采样点所代表的四个湖区中,主要的氮源种类均为NO3--N, NH4+-N浓度相对较低(图3),这与前人的监测结果是相一致的,并且太湖中的溶解态氮以这两种氮为主[3,11].通过对比水华微囊藻在这两种氮下的生长和光合特性发现,在外界氮源浓度降至检出限以下后,藻在NH4+-N下能使自身生长维持更长时间而且具有更强的光合能力,因此在处于氮限制时,以NO3--N作为氮源的藻的光合能力可能就会显著下降,生长就会受到影响,而以NH4+-N作为氮源的藻的光合能力仍能维持在较高水平,生长也能持续较长时间,先前的研究显示[9-10],NH4+-N等还原态氮是浮游植物最喜欢利用的氮形式,因为利用这些形式的氮消耗的能量更少,而NO3--N等氧化态氮需要先在酶的作用下转化成还原态的氮才能被利用,因此在以NH4+-N作为氮源时,藻有更多的能量用于生长,可能因而导致藻在NO3--N下的生长及光合作用的劣势,而水华微囊藻的这种生长特性也意味着当太湖中的藻以NH4+-N为主要利用的氮源形式时,藻将更有活力,水华就可能持续更长时间.氨再生是普遍存在于水生态系统中的一种现象,水体中的各种有机和无机氮被吸收后可通过各种氮的水体内循环途径转化成NH4+-N 进入到水体中[12],这部分氮又可被浮游植物利用.太湖作为一个大型浅水湖泊,相对于深水湖泊,水中更容易形成较高的溶解氧环境,有机物的矿化——氨再生途径之一[13]更易发生,所以太湖每年有巨大的氨再生量,达到外界氮输入量的4倍[10],这部分NH4+-N成为一种内源性的氮源,在浮游植物生长中扮演着重要的角色,先前的研究显示[10,14],在太湖的藻型区发生水华时, NH4+-N具有很高的再生速率,在有光照时梅梁湾NH4+-N再生速率最高达吸收速率的68%,而在无光照时这两个数值几乎相等,这意味着再生的NH4+-N在浮游植物吸收的NH4+-N 中占了很大的比例.μ/d-1NH4+/mg·L-1图8 不同NH4+-N浓度下藻生长速率的变化Fig.8 Variation of algal growth rate on different NH4+-N Concentrations室内实验的研究表明,当水华微囊藻生长在不同的NH4+-N/NO3--N下,水华微囊藻均优先吸收NH4+-N,杨柳等人的研究表明,在太湖藻型区,NH4+-N的吸收速率要远远高于NO3--N[15],所以在太湖的藻型区,浮游植物优先利用NH4+-N.因此虽然在太湖的藻型区氨再生量巨大,但NH4+-N浓度相对于NO3--N一直较低(图3),换句话说,虽然在这些湖区NO3--N浓度较高,但浮游植物在增殖过程中依赖的氮源很可能主要是NH4+-N.如前所述,NH4+-N是浮游植物最喜欢利用的一种氮形式,在NH4+-N下生长时水华微囊藻具有更高的生长以及光合能力,以NH4+-N为主要利用的氮源形式时,水华就可能持续更长时间,所以太湖浮游植物主要利用NH4+-N可能是其水华自维持的机制之一.另外,从图3我们可以看到,太湖NO3--N变化呈现出这样一个特征:春冬季较高,夏秋季较低,而全年NH4+-N浓度一直较低.这可能是因为太湖浮游植物优先吸收NH4+-N,所以虽然太湖氨再生量巨大,但NH4+-N浓度一直处于低位.虽然太湖是浅水湖泊,水体混合情况良好,但由于浮游植物常常聚集在水面形成“表面水华”,底层的NH4+-N不太可能被浮游植物利用完全,所以NH4+-N很多时候不会降到检出限以下(图3).而由于春冬季浮游植物数量少(图2),NH4+-N足以供给浮游植物生长,但夏秋季蓝藻水华暴发时期浮游植物数量大大增加,水中的NH4+-N不足以供给浮游植物生长,所以需要吸收NO3--N来维持生长,这可能是NO3--N呈现出上述变化的原因之一.虽然浮游植物喜欢利用NH4+-N,但高浓度的NH4+-N对浮游植物有毒害作用,当环境中的NH4+-N浓度过高时,浮游植物的生长以及光合作用就会受到抑制[16],这点在图8中也有所反应:当NH4+-N浓度高于2mg/L时,水华微囊藻的生长速率急剧下降.所以若太湖中NH4+-N浓度过高,将不利于浮游植物的增殖,即不利于水华的维持,但除了竺山湾的少数月份NH4+-N浓度超过2mg/L之外,四个采样点的NH4+-N均小于2mg/L,多数在1mg/L以下(图3),采样点1、2、3、4两年NH4+-N的平均值分别为1.60、0.27、0.67、0.33mg/L,因此太湖为浮游植物生长提供了一个低浓度的NH4+-N环境,避免了高浓度NH4+-N对浮游植物生长和光合作用的抑制.氨再生为太湖提供了内源性NH4+-N,同时太湖有外源性NH4+-N输入[17],两者共同为浮游植物、细菌等生物提供NH4+-N,被它们吸收利用,可能因为供给速率和利用速率相差不大,使得NH4+-N维持在低浓度,这种供给和利用的“默契配合”给浮游植物创造了很好的生长环境,而浮游植物优先利用NH4+-N可能加快了NH4+-N 的利用速率,对造就这种“默契配合”起着重要的作用,因此太湖水华的持续与NH4+-N浓度保持低位是一种相互维持的关系.外源性输入不能保证湖心区的浮游植物及时获得NH4+-N,而氨再生的存在使这成为可能,换句话说,氨再生使得浮游植物能够主要依赖NH4+-N进行生长,同时,太湖中的低于2mg/L浓度的NH4+-N环境避免了浮游植物生长受到抑制,两者保证了夏秋季太湖浮游植物有较高的生长以及光合能力,使得微囊藻生长旺盛、蓝藻水华维持在严重状态.4结论水华微囊藻在NH4+-N条件下生长时比在NO3--N条件下生长时具有更高的生长以及光合能力,但高于2mg/L的NH4+-N浓度会抑制水华微囊藻的生长,太湖中巨大的氨再生量使得浮游植物能以NH4+-N为主要氮源生长,而低浓度NH4+-N环境避免了浮游植物的生长受到抑制,两者共同保证了夏秋季太湖浮游植物的高生长以及光合能力, 使得微囊藻生长旺盛、蓝藻水华维持在严重状态.参考文献[1] Ryther J H, Dunstan W M. Nitrogen, phosphorus, and eutrophication in the coastal marine environment [J]. Science, 1971, 171(3975): 1008-1013.[2] Schindler D W. Evolution of phosphorus limitation in lakes [J]. Science, 1977, 195(4275):260-262.[3] Xu H, Paerl H W, Qin B Q, et al. Nitrogen and phosphorus inputs control phytoplankton growth in eutrophic Lake Taihu, China [J]. Limnology and Oceanography, 2010, 55(1):420- 432.[4] 国家环境保护总局.水和废水的监测分析方法[M].第4版. 北京:中国环境科学出版社, 2002:243-284.[5] 周凤霞,陈剑虹.淡水微型生物图谱[M]. 北京:化学工业出版, 2010.[6] 胡鸿钧,魏印心.中国淡水藻类:系统、分类及生态[M]. 北京:科学出版, 2006.[7] Zhang M, Kong F X, Wu X D, et al.Different photochemical responses of phytoplankters from the large shallow Taihu Lake of subtropical China in relation to light and mixing [J]. Hydrobiologia 2008, 603:267–278.[8]Oliver R L, Ganf G G. Freshwater blooms [J]. The Ecology of Cyanobacteria, 2002, pp:149-194.[9] Gardner W S, Lavrentyev P J, Cavaletto J F, et al. Distribution and dynamics of nitrogen and microbial plankton in southern Lake Michigan during spring transition 1999–2000 [J]. Journal of Geophysical Research, 2004, 109:1-16.[10] Paerl H W, Xu H, McCarthy M J, et al. Controlling harmful cyanobacterial blooms in a hyper-eutrophic lake (Lake Taihu, China): The need for a dual nutrient (N & P) management strategy [J]. WaterResearch, 2011, 45:1973-1983.[11] James R T, Havens K, Zhu G W,et al. Comparative analysis of nutrients, chlorophyll and transparency in two large shallow lakes (Lake Taihu, P. R. China and Lake Okeechobee, USA) [J]. Hydrobiologia, 2009, 627:211–231.[12] Dugdale R C, Goering J J. Uptake of new and regenerated forms of nitrogen in primary productivity [J]. Limnology and Oceanography, 1967, 12(2):196-206.[13] Berman T, Bronk D A. Dissolved organic nitrogen: a dynamic participant in aquatic ecosystems [J]. Aquatic Microbial Ecology, 2003, 31:279-305.[14] McCarthy M J, Lavrentyev P J, Yang L Y, et al. Nitrogen dynamics and microbial food web structure during a summer cyanobacterial bloom in a subtropical, shallow, well-mixed, eutrophic lake (Lake Taihu, China) [J]. Hydrobiologia, 2007, 581:195–207. [15] 杨柳,章铭,刘正文.太湖春季浮游植物群落对不同形态氮的吸收[J].湖泊科学, 2011, 23(4):605- 611.[16] Azov Y, Goldman J C. Free ammonia inhibition of algal photosynthesis in intensive cultures [J]. Applied and Environmental Microbiology, 1982,43(4):735-739.[17] 王秋娟,李永峰,姜霞,等.太湖北部三个湖区各形态氮的空间分布特征[J].中国环境科学, 2010,30(11):1537-1542.作者简介:周涛(1988-), 男, 江苏苏州人, 南京大学环境学院硕士研究生, 主要研究方向为蓝藻水华暴发机理.致谢:感谢叶瑞、陈慧君、叶忠香、刘丹丹、华蓉等人在采样及分析方面的帮助。

太湖梅梁湾水源水中微囊藻毒素浓度的变化

太湖梅梁湾水源水中微囊藻毒素浓度的变化

A b ta t T tt l s r c : he oa mir c si s o c ntai n nd x r c l a mir c si i o c t r o iin c o y tn c n e r t a e ta e l r o ul c o y tn n s ur e wae f Me la g Ba y,Ta h k r t ce n t etm em o t rn . Th v r g o c n r to so oa c o y t — RR ,LR i u La ewe edee td o h i ni i g o e a e a e c n e tain ftt lmi r c si n a d e ta el l rm ir c si —RR ,L we e 1. 9 Ig n x rc lu a c o y tn R r 81  ̄ /L, 1 0 . / ,0. . 90 Ig L  ̄ 491 Ig  ̄ /L,0. 7 Ig e p ci e 0 7 . /L r s e tv —  ̄ l I n i ae c o y tn ol t d t e mo to h o r e wae n W ux i . Th c o y tn o c ntain y. ti d c td mir c si s p lu e h s ft e s u c t r i ict y e mir c si s c n e r to mo i rn n s u c t rs o l e e h n e o p o e tt rnkng wa e a ey n t ig i o r e wae h ud b n a c d t r tc he d i i trs f t . o
j n . i g 一 LIXin. n , U — IRo g p n ’ a nig L XiWH

太湖梅梁湾水体微囊藻毒素含量的季节变化特征及其影响因素研究

太湖梅梁湾水体微囊藻毒素含量的季节变化特征及其影响因素研究

类的健康安全具有重要意义。
1 研究方法
11 采样点 的 布设 .
水体中藻类生长状况的物理 ( 水温 ,溶氧 ,光照 , p H等 ) 、化学 ( 氮、磷等营养盐 )以及生物等因素 均会影响到水体中微囊藻毒素的含量。目前 ,国内 外关于这方面的报道已有较多 , n q g Wagi 等研究发 n 现温度升高 , 水体中 MC 的含量也相应增加 ; s 也 有人研究发现温度与水体 中 MC 的含量无关[。 s 3 水 ] 体 的光照强度 、p H、溶氧与 MC s的浓度呈显著正 相 关 【 。 2 ]已有 较 多研究 发 现水 体 中 MC 的含 量与 , 4 s 总磷 、总氮的含量呈正相关关 系【 , 2 ] 但是也有研 , 6
究发现 MC s的含量与营养盐之间无显著关系甚至 为负相关关系L J l l 【,J n [ 等研究发现 5 。Wi e j i g4 hm J a ] MC s的产生还与水 中真菌 、N + e 有关 。但是 a、F
根据梅梁湾 的湖区面积以及人湖河流的流 向, 在梅梁湾一共布置 8 个采样点 ,具体位置见表 1 , 其 中 1, ≠ 3 , ≠ 群 2 , 撑 4依次分布于湖区中心 , ≠ 6 , } } 5 , } 7 ,8 位 于湖 区 的周 围。
含量 的影响将会有所差异 , 本文通过对太湖梅梁湾 为期一年的基础研究 ,能够为全面了解水体水质以 及湖泊治理提供一定的理论依据。 梅梁湾位于太湖北部 ,是无锡市 的主要风景区 和水源地 , 许多水厂都在该湖 中取水, 总取水能力 占 无锡市区总用水量的5 %【 ,因此研究该湖区水体 1 l Ⅲ 的藻毒素含量 的季节变化规律及其影 响因素对人
生态环境 学报 2 1,06 )16.07 012(. :0316 7

太湖微囊藻对几种枝角类种群影响的实验生物学分析

太湖微囊藻对几种枝角类种群影响的实验生物学分析

c dcrn( ah i l gsi , ah i r t , i h nsm rcy rm adC r dp n o ua ,s g l oeasD p n n i n D p nac i a Da aoo abah uu n ei ah i cr t) ui a a o pa an a p o a n n c d c css xr t n itf coyi ( 0 cl/ 1 ,h da ta t e , )of r ldcr r e r yt t c.O de oMi css 11 esm ) te u Mio ie a a r t l mei l hli (J n e m 0 fo aoe uc -
Ab t a t M i o y t S o e o e mo tc mmo n s t de lo fr n y n b ce i n l k o sr c : c c si i n f h s o r s t n a d mo t u id b o m. mi g c a o a tr a d a we1 n wn s o a . p o u e fmir c s n .Di e e t ld c r n S al x i i d df r n e p n e o t e txc t o co y t . r d c ro c o y t s i f r n a o ea sU U l e h b t i e e tr s o s s t h o ii fMirc si c y e f y s
养的枝 角类生长情况 , 可知太湖微囊藻对 四种枝角类的存活和生殖有很强 的负面作 用, 其中体长较大 的长刺 潘和隆线潘
受 的影 响相 对 较 大 .
关键词 :太湖; 微囊藻 ; 枝角类 ; 半致死时间 ; 半致死浓度

微囊藻水华的影响因素

微囊藻水华的影响因素

微囊藻水华的影响因素1物理因素1.1温度微囊藻是喜温生物,其最适温度在30 一35笆高于其他藻类(华汝成1981)。

水库中的围隔实验证实当水温为26°C时最适宜于微囊藻的聚集、上浮并形成水华(华锦彪1994)。

多年的监测结果显实太湖中微囊藻水华出现在水温18.2C—32.5C (Chen2003),处于5月至10月之间。

在温度较低的冬季,微囊藻会以单个细胞或数个细胞的小群体存在于表层底涎Falon 1981)。

春季回暖时微囊藻得以复苏和生长,已有研究表明底泥蓝藻的最佳复苏温度在18 一21C高于非蓝藻的复苏温度14 一18C (Perakis1996,陶益2005)。

1.2光照微囊藻含有叶绿素a以外还含有藻蓝素和别藻蓝素,使得微囊藻可以利用别的藻类不能利用的绿、黄和橙色波段的光,在弱光下也能生长得较好。

在强光时微囊藻增加了细胞内类胡萝卜素的含量,增大了细胞对强光的耐受性(Paerl1982)。

1.3水文气象因子风力作用和波浪扰动以及气候状况对微囊藻生长也有影响,风浪明显影响微囊藻的水平和垂直分布,尤其在浅水湖泊中风浪作用使得湖底的营养盐释放,3.1m/S以上的风速对微囊藻表层水华有明显的消减作用(Cao ZOO6)。

国外也有报道称蓝藻水华多出现在温暖而风平浪静的天气。

在湖水流场对水华藻类垂直迁移以及对水华形成的影响还有待于进一步研究。

2化学因素2.1营养盐在水华形成的机理研究中人们对营养盐的关注较多,Stumn在对藻类化学成分分析的基础上提出了藻类经验公式C:N=106:16:1,并根据里比希最小定律指出磷是控制湖泊藻类生长的主要限制因子。

国际上一般认为湖水总氮达0.2mg/L、总磷达0.02mg/L就属于富营养化范围。

湖泊发生富营养化后氮、磷浓度大幅上升,太湖梅梁湾地区水体平均溶解磷己达住03 一0.07mg/L,早已不成为藻类生长的限制因子(秦伯强20o4),因此必须有效地阻断外源营养的输入。

铜绿微囊藻和斜生栅藻的组合对拟同形溞生长生殖的影响

铜绿微囊藻和斜生栅藻的组合对拟同形溞生长生殖的影响

铜绿微囊藻和斜生栅藻的组合对拟同形溞生长生殖的影响李芳;邓道贵;张晓莉;黄青飞【期刊名称】《淮北师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】文章研究单细胞的产毒铜绿微囊藻和斜生栅藻的组合对拟同形溞生长生殖的影响.结果表明:拟同形溞不能在纯铜绿微囊藻下生长生殖.随着斜生栅藻浓度的升高,拟同形溞的首次怀卵时间逐渐减少,而成熟体长逐渐增大.拟同形溞的首次产幼溞数、最大种群密度及最大种群增长率随着斜生栅藻浓度的增大而增大.最大种群密度和最大种群增长率均出现在2×106 cells/mL的斜生栅藻浓度组,分别为302.7 ind.(200 mL)-1和0.213 d-1.在低的斜生栅藻浓度(1×105cells/mL)下,拟同形溞不产生卵鞍.在2×105~2×106 cells/mL的斜生栅藻浓度下,拟同形溞产出较多的卵鞍,最大值(77.3 ind.)出现在1×106 cells/mL的斜生栅藻浓度组.在较高的斜生栅藻浓度(1×106 cells/mL和2×106 cells/mL)下,含休眠卵的卵鞍数占总休眠卵数的比例明显高于较低的斜生栅藻浓度组(2×105 cells/mL和4×105 cells/mL).研究暗示,斜生栅藻浓度的增大可以减缓产毒单细胞铜绿微囊藻对拟同形溞的生长生殖的抑制作用,而卵鞍的产生和休眠卵的形成受其种群密度和铜绿微囊藻的共同影响.【总页数】5页(P56-60)【作者】李芳;邓道贵;张晓莉;黄青飞【作者单位】淮北师范大学生命科学学院,安徽淮北 235000;淮北师范大学生命科学学院,安徽淮北 235000;淮北师范大学生命科学学院,安徽淮北 235000;淮北师范大学生命科学学院,安徽淮北 235000【正文语种】中文【中图分类】X52【相关文献】1.铜绿微囊藻和斜生栅藻的组合对拟同形溞生长生殖的影响 [J], 李芳;邓道贵;张晓莉;黄青飞;2.不同碳磷比的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)对同型溞(Daphnia similis)生长和繁殖的影响 [J], 张慧;蔡敏;陈非洲3.光照强度对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)生长及吸收特性的影响 [J], 殷燕;张运林;王明珠;刘笑菡;时志强4.氮磷形态与浓度对铜绿微囊藻和斜生栅藻生长的影响 [J], 许海;陈丹;陈洁;朱广伟;秦伯强;朱梦圆;张运林5.氮磷营养盐对铜绿微囊藻和斜生栅藻生长及竞争的影响 [J], 谢静;程燕;查燕;汤婕;束浩然因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

微囊藻——精选推荐

微囊藻——精选推荐

微囊藻微囊藻属于蓝藻门蓝藻纲⾊球藻⽬微囊藻科。

本属是形成⽔华的主要种类之⼀。

若没有控制好藻相平衡,极易引起⽔华。

微囊藻的细胞形态细胞球形,由多细胞聚集在⼀起形成团块或丝状体,群体球形、椭圆形或不规则形,微观或⾁眼都可见。

群体胶被⽆⾊透明,少数有颜⾊。

群体中细胞极多,排列规律⽽紧密;原⽣质体呈蓝绿⾊。

单细胞呈球形或椭圆形;具假空泡。

微囊藻繁殖⽅式⽆性繁殖,通过细胞分裂繁殖,只有⽔华微囊藻产⽣微孢⼦。

微囊藻常见种类微囊藻属共有25种,在中国有18种。

其中常见的种有假丝微囊藻、边缘微囊藻、华美微囊藻、不定微囊藻、粗⼤微囊藻、⽔华微囊藻和铜绿微囊藻。

假丝微囊藻多细胞聚集形成团块,呈蓝绿⾊;群体呈细长的假丝状,⼤⼩差别较⼤;丝体每隔⼀段距离会出现缢缩,使藻丝体似⼀个分节的串联体;群体具总胶被;细胞球形,直径为2.5~6.5 µm;原⽣质体蓝绿⾊,具⽓囊。

边缘微囊藻多细胞聚集形成团块状胶群体,胶被宽厚坚硬且⽆⾊,边缘明显;细胞球形,直径为3-6 µm;群体内细胞排列紧密;原⽣质体蓝绿⾊,具⽓囊。

华美微囊藻群体球形、椭圆形或不规则的扁平状群体,多个⼩群体聚合成⼤群体,蓝绿⾊或橄榄绿⾊。

细胞长圆形,直径2-4µm,长4-8.5µm。

原⽣质体蓝绿⾊,具假空泡。

不定微囊藻群体球形或椭球形,团块群体较⼤,总胶被柔软、透明;细胞球形,直径为1~2µm,紧密排列,位于群体中央;细胞蓝绿⾊,原⽣质体均匀、⽆⽓囊。

粗⼤微囊藻多细胞聚集形成团块状胶群体,幼时群体球形、长圆形或哑铃形,直径为70~80µm,后期不规则时会破裂成碎⽚;群体胶被⽆⾊透明,均匀,分层;细胞球形,直径6~9 µm;幼时群体中的细胞排列紧密,后期离散在胶被中;原⽣质体蓝绿⾊或橄榄绿⾊,⽆⽓囊。

⽔华微囊藻由多个群体集合⽽成,⿊绿⾊或碧绿⾊,微观或⾁眼可见;群体球形、椭圆形或不规则形,成熟的群体不穿孔,不开裂;群体具⽆⾊柔软的胶被,不明显;细胞球形,直径为3~7µm,排列密集;原⽣质体蓝绿⾊,多数有⽓囊。

不同压力作用下太湖蓝藻气囊体积分数及上浮特性研究

不同压力作用下太湖蓝藻气囊体积分数及上浮特性研究

第35卷第8期2014年8月环 境 科 学ENVIRONMENTAL SCIENCEVol.35,No.8Aug.,2014不同压力作用下太湖蓝藻气囊体积分数及上浮特性研究王巍,丛海兵∗,徐亚军,陈雯婧,徐思涛,吴军,蒋新跃(扬州大学环境科学与工程学院,扬州 225127)摘要:为了探明不同压力作用后蓝藻气囊体积变化规律及其上浮特性,分别采用压力毛细管法和图像分析法测定了不同压力作用后铜绿微囊藻气囊破裂情况及残余气囊体积分数,以及压力作用后气囊恢复生长情况.结果表明,采用图像分析法测得太湖蓝藻经0、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7MPa 加压后,藻细胞内的气囊体积分数分别为29.52%、5.73%、4.43%、2.71%、2.46%、2.19%,传统的压力毛细管法测得的气囊体积分数为10.93%、1.14%、0.90%、0.27%、0.14%、0.04%.作用压力大于0.4MPa 时,蓝藻因气囊破裂而下沉,沉淀蓝藻经过一段时间培养后气囊逐步恢复,部分藻类再上浮,在1000lx 光照度、25℃条件下培养8、24、48h 后,藻细胞再生气囊占加压前气囊总体积的比例为31.02%、45.68%、81.05%.图像分析法较准确地测定了蓝藻气囊体积,而传统的压力毛细管法测定蓝藻气囊体积偏小.关键词:蓝藻;压力;光照;时间;气囊;上浮中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:0250⁃3301(2014)08⁃2974⁃06 DOI :10.13227/j.hjkx.2014.08.019收稿日期:2014⁃01⁃07;修订日期:2014⁃03⁃19基金项目:国家自然科学基金项目(51178408);扬州市“绿扬金凤计划”项目作者简介:王巍(1989~),男,硕士研究生,主要研究方向为水处理工艺与技术,E⁃mail:wangwei947342360@ ∗通讯联系人,E⁃mail:chb9903@Volume Fraction of Gas Vesicle and Floating Characteristics of Cyanobacteria in Taihu Lake Under Different PressuresWANG Wei,CONG Hai⁃bing,XU Ya⁃jun,CHEN Wen⁃jing,XU Si⁃tao,WU Jun,JIANG Xin⁃yue(School of Environmental Science and Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225127,China)Abstract :In order to ascertain the volumetric change of gas vesicles in cyanobacteria and the floating characteristics,capillary pressure method and image analysis method were used to study burst situation and remanent volume fraction of gas vesicles in cyanobacteria under different pressures.The reform situation after pressuring was also analyzed in this research.The results showed that the volume fraction of gas vesicles in Taihu Lake were 29.52%,5.73%,4.43%,2.71%,2.46%,2.19%under 0MPa,0.3MPa,0.4MPa,0.5MPa,0.6MPa,0.7MPa determined by the image analysis,and were 10.93%,1.14%,0.90%,0.27%,0.14%,0.04%determined by the capillary pressure method;cyanobacteria sank due to the gas vesicles’bursting when the pressure was greater than 0.4MPa.Gas vesicles and structure after pressure were reformed with the lapse of time,under 1000lx,25℃,after 8h,24h,48h,the reformed gas vesicles accounted for 31.02%,45.68%,81.05%of total gas vesicles before pressuring.Image analysis method is more accurate in the determination for cyanobacteria gas vesicles’volume,while the volume is smaller measured by traditional capillary pressure method.Key words :cyanobacteria;pressure;illumination intensity;time;gas vesicle;floating 水华蓝藻覆盖水面,腐烂消耗水体溶解氧,导致水体严重缺氧,产生恶臭;蓝藻分泌藻毒素,对人体健康造成很大威胁,对水环境造成严重影响[1,2].因此,有关蓝藻水华暴发的机制引起国内外学者的广泛重视[3~7].蓝藻具有很强的上浮特性,可以通过改变在水体中的纵向位置以适应环境[8~10],当蓝藻聚集漂浮在江河湖泊的内陆水体上时,便会生成水华[11].因此,研究蓝藻的浮力调节机制对了解蓝藻水华的暴发机制起着至关重要的作用[12].蓝藻之所以上浮是因为藻细胞内有气囊(gasvesicle)[13],这些气囊是由蛋白质壁组成的柱状气泡,两端锥形、横断面为六边形[14.15],气囊为蓝藻提供浮力,使蓝藻能长时间停留于水体表层光照区,获得生长繁殖的机会[16~18].研究表明,蓝藻气囊能承受0.4~0.7kPa 的外部压力,当压力超过这一压力时,气囊将不可逆转地破裂[19~21],从而使蓝藻失去浮力而下沉.因此,研究压力作用后气囊破裂、蓝藻下沉规律,对控制蓝藻水华、去除水源水中蓝藻,保障供水安全等方面有重要意义.目前国内外有关气囊破裂及其对蓝藻上浮性能影响已经有了较多且深入的研究,但是对于不同压力作用下蓝藻气囊的破裂情况的研究还相对较少.为此,笔者分别利用改进的Walsby 气囊测定装置[22~24]和透射电镜扫描法,研究了不同压力作用后蓝藻气囊破裂情况,以及压力作用后藻类活性和气8期王巍等:不同压力作用下太湖蓝藻气囊体积分数及上浮特性研究囊恢复生长规律,以期对蓝藻水华的控制和蓝藻水处理提供一定的理论依据.1 材料与方法1.1 材料从太湖梅梁湾取藻类和原水,将其放入实验室透明有机玻璃桶中,给予适当光照、搅拌,自然培养,在一周内使用完毕.经过镜检,藻类为铜绿微囊藻,太湖水pH为7.9~8.2.1.2 实验装置1.2.1 含藻水加压装置含藻水加压实验装置如图1所示,包括有机玻璃压力罐、加压泵、循环水箱.自制有机玻璃压力罐容积为10L耐压1.0MPa,循环水箱容积为3L,加压水泵为GY2A035F型不锈钢滑片泵,功率为80W.1.2.2 改进的Walsby气囊体积测定装置改进的Walsby气囊测定装置为压力毛细管法图1 含藻水加压装置示意Fig.1 Algae water pressure device测定装置[1,2],由氮气加压装置、显微镜、压力毛细管、压力套管等部分组成,如图2所示.其中毛细管上有刻度,容积2.0mL,长度12.5cm,刻度部分长10.0cm,每个主刻度1.0μL,每个次要刻度0.1μL.显微镜放大倍数400[12].图2 压力毛细管法气囊体积测定装置Fig.2 Capillary pressure device for measuring Gas vesicles’volume1.3 实验方法1.3.1 藻类加压取含藻水充分混匀,将混匀的水样注满含藻水加压罐,开启加压泵,逐步调小回流阀,观察压力表读数,直到压力上升到指定压力,维持1min,停止加压,放出压力罐中水样.重复上述水样加压过程,分别制得0.3、0.4、0.5、0.6、0.7MPa压力下的加压水样.1.3.2 藻类气囊体积分数的图像分析方法(1)藻细胞超薄切片透视电镜扫描对加压后的含藻水进行低速离心,吸取2mL高浓度藻液,送扬州大学分析测试中心进行生物处理,制作藻细胞超薄切片.利用荷兰Philips公司生产的CM100型透射电镜对藻类超薄切片进行拍照,得到清晰的藻细胞切片照片(黑白).(2)图像分析自主编制图像分析软件,对藻细胞扫描照片进行分析,将图像分成黑白二色,其中白色部分为气囊,黑色部分为藻液.由软件自动统计出白色部分所占的面积比例为X,如图3所示.由于藻细胞为球形,则气囊体积分数为Y=(X)3.每种压力作用下选用15张照片进行分析,取平均值,得到不同压力下藻细胞中剩余气囊所占体积比例.1.3.3 藻类气囊体积分数的压力毛细管法藻类气囊体积分数的压力毛细管法委托中国环5792环 境 科 学35卷图3 藻细胞超薄切片照片Fig.3 Pictures of algal cell's ultrathin sections境科学研究院测定,采用与图像分析方法同一批藻类.将含藻水注入压力毛细管中,用显微镜观察此时毛细管水面所在的刻度位置1[如图2(b)].向毛细管中通入1.2MPa 的压缩氮气,维持一段时间,泄压,用显微镜观察此时毛细管水面刻度位置2[如图2(c)].由于加压后藻细胞气囊破裂,破裂气囊气体运动到水面,使毛细管中水面右移.根据加压前后毛细管水面位置的变化,计算出气囊的体积ΔV ,即为压力管中所有藻细胞气囊的总体积[12].将压力毛细管中藻细胞倒出,用显微镜计数藻细胞个数N .则压力毛细管法测得的气囊体积分数为Z =3ΔV4N πr 3,式中r 为藻细胞半径.图4 不同压力作用后藻细胞内气囊形态比较Fig.4 Comparison of gas vesicles morphology after different pressures1.3.4 压力作用后藻类上浮及气囊恢复(1)不同光照度下藻类上浮将含藻水经0.7MPa 压力加压,测定初始叶绿素浓度Chl 0.取加压水样250mL 分别注入7个烧杯中,用白布包裹烧杯,放入光照培养箱中,使各烧杯中的光照度分别为0、500、1000、1500、2000、5000、8000lx.模仿自然界白天黑夜比控制光照的开关,培养温度25℃.在初始时刻,藻类均沉淀于杯底,培养24h 后,提取上清液200mL,混匀测定叶绿素浓度Chl t ,计算藻类上浮比例F =Chl t /Chl 0.(2)不同培养时间后藻类上浮采用与(1)相同的含藻水进行实验,将含藻水注入透光率相同的烧杯中,放置在光照培养箱中,分别培养16、32、40、52、64h,提取上清液测定叶绿素浓度,分别计算藻类上浮比例.该实验共进行3组,3组培养的光照度分别为1000、2000、8000lx.模仿自然界白天黑夜比控制光照的开关,培养温度25℃.(3)压力作用后藻类气囊恢复将经过0.7MPa 加压的含藻水样250mL 分别注入3个烧杯中,放入光照培养箱中,控制光照度1000lx.模仿自然界白天黑夜比控制光照的开关,培养温度25℃.于8、24、48h 各取一个烧杯中上浮的藻类,进行超薄切片透射电镜扫描.2 结果与讨论2.1 压力作用后藻类气囊体积分数藻细胞超薄切片扫描电镜如图4所示,从中可67928期王巍等:不同压力作用下太湖蓝藻气囊体积分数及上浮特性研究见,原始藻类中存在蜂窝状白色气囊,黑色部分为藻液.经0.3~0.5MPa 压力加压后部分气囊消失,气囊逐步减少;经0.6~0.7MPa 压力加压后已看不到明显的气囊,破裂后的气囊气体溶解到细胞液中,或扩散渗透到细胞壁外.对每种压力作用后的藻细胞超薄切片扫描图进行图像分析,得出残余气囊体积分数,15个细胞气囊体积分数的平均值见表1.随着压力的增大,藻类气囊逐渐破裂,细胞内气囊体积逐渐减少.表1 不同压力作用下藻类残余气囊体积Table 1 Remaining volume fraction of gas vesiclesfor different pressure 压力/MPa 图像分析法压力毛细管气囊体积分数Y /%均方差气囊体积分数Z /%均方差Y /Z 0.029.520.06710.930.00672.70.35.730.0261.140.00285.030.44.430.0220.900.00125.380.52.710.0220.270.000110.040.62.460.0140.140.000217.570.72.190.0100.040.000154.75利用藻细胞超薄切片电镜扫描图,统计计算出藻细胞平均直径d =4.12μm,平均体积V =37.7μm 3.从而可计算出压力毛细管法气囊体积分数Z ,结果如表1.两种方法测定结果比较两种方法测得的气囊体积分数比较如图5所示.从中可见,采用图像分析法得到的气囊体积分数比传统的压力毛细管法大得多,自然常压下图像分析法测得的气囊体积是压力毛细管法的2.7倍.产生这种差别的原因可以结合图6进行说明.图5 藻类残余气囊体积分数随压力的变化Fig.5 Changes of the remaining volume fractionof gas vesicles as pressure压力作用后气囊破裂,气体首先溶解到藻液中,其中一部分透过细胞壁进入到水体中,进入水体的气体一部分溶解于水中,另一部分上浮到水面.图像分析法测得的是图6(a)中气囊的体积,压力毛细管法测得的是图6(d)中从水中上浮到水面的气体体积.压力毛细管法认为,毛细管中水体与藻细胞中气体发生了位置交换,水进入了藻细胞,气囊到达了液面以上,因而毛细管液面发生了移动.由此可见,上述两种方法从不同角度反映了藻类气囊体积分数,图像分析法测得的是藻细胞内固有的气囊体积,而毛细管法测得的是能释放到水体表面的气囊体积.图6 压力作用后藻细胞气囊破裂与扩散转移Fig.6 Transfer and spread of gas in the gas vesicles of algae cells2.2 压力作用后藻类气囊恢复及上浮特性(1)不同光照度下藻类上浮特性图7 藻类上浮比例随光照度的变化Fig.7 Changes of the algae floating rate as the luminous intensity加压藻在不同光照度下经过24h 培养,藻类都发生了不同程度的上浮,上浮比例如图7所示.从中可见,光照度为500lx 时,藻类上浮比例最大,增大或减小光照度均不利于藻类上浮.沉淀藻类的再上浮受两方面因素控制,一是藻类气囊的重新组装而增加浮力,二是藻细胞光合作用合成淀粉类物质而增加重量.当光照度较弱时,合成物质较少,重量轻,易上浮.光照度较强时,合成物质多,重量大,同时渗透压增加,易导致气囊的破裂,因而上浮少.因此,减小或增大光照度均不利于藻类的上浮,与经典的浮力调节机制是一致的[25].7792环 境 科 学35卷(2)不同培养时间后藻类上浮特性加压藻在不同培养时间后上浮情况如图8所示.从趋势线看,培养8h后藻类发生了上浮,在光照度1000lx和2000lx时,藻类上浮比例均随着时间的延长呈线性增加,1000lx光照度下增加幅度大于2000lx光照度,培养64h后上浮比例达到71%.而8000lx光照度下,藻类基本没有上浮.这一现象仍然 图8 藻类上浮比例随培养时间的变化Fig.8 Changes of the algae floating rate with time 是由于高光照度下光合作用合成大量淀粉物质,增大了藻类的重量,同时渗透压增加,易导致气囊的破裂,不能产生足够的浮力而造成的.(3)加压藻气囊恢复对经过8~48h培养的加压藻进行细胞切片,结果如图9所示,在0.7MPa压力作用下,藻细胞内部的气囊完全破裂,随着培养时间的延长,恢复气囊逐步增多.经图像分析得到,培养8、24、48h后藻细胞内气囊占加压前气囊总体积比例分别为31.02%、45.68%、81.05%,气囊的堆叠结构也得到恢复.加压后蓝藻气囊的消失与再恢复现象可以做如下两种解释,一种是气囊的破裂与再生,传统观点认为,外压超过0.4~0.7MPa后气囊就不可逆转地破裂,因而培养后产生的气囊是新生长的.笔者认为还存在另一种可能,即气囊的泄气与充气过程,加压后由于外压压缩气囊,使气体透过蛋白质壁而进入藻液中,再透过细胞壁扩散到水中,气囊变得空瘪,气囊壁并未破裂,随着藻类光合作用的进行,不断放出氧气进入气囊内部,气囊又如充气的气球变得饱满.图9 气囊随着时间再生情况Fig.9 Reformation of gas vesicles with time3 结论(1)采用透射电镜图像分析法测得太湖蓝藻经0、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7MPa加压后,藻细胞内的气囊体积占细胞体积的比例分别为29.52%、5.73%、4.43%、2.71%、2.46%、2.19%.传统的压力毛细管法测得的气囊体积比为10.93%、1.14%、0.90%、0.27%、0.14%、0.04%.两种测定方法表达了不同内涵的气囊体积,透射电镜图像分析法表达的是藻细胞内气囊总体积,压力毛细管87928期王巍等:不同压力作用下太湖蓝藻气囊体积分数及上浮特性研究法表达的是经1.2MPa加压后,破裂气囊气体扩散分离到水面的体积.(2)加压后失去浮力而下沉的蓝藻,经过8h培养后会重新上浮,且时间越长上浮越多.在500lx 光照度下最容易上浮,8000lx光照度下基本不上浮.(3)压力作用后藻细胞气囊随着时间逐渐再生,在培养8、24、48h后,藻细胞再生气囊占加压前气囊总体积的比例分别为31.02%、45.68%、81.05%.参考文献院[1] Yang M,Yu J W,Li Z L,et al.Taihu Lake not to blame forWuxi’s 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太湖蓝藻爆发的起因及防治措施

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施“太湖美,美就美在太湖水“”记得小时候就时常唱起这首歌,可自从2007年太湖蓝藻事件爆发后,无锡人就谈水色变。

作为一名无锡人,在目睹了这一切之后更是感触颇深。

当你打开水龙头,就能闻到一股股恶臭;一盆水中有着一层绿色沉淀物时;市民开始疯抢纯净水“你就能知道水的珍贵了!太湖水污染,只是人与自然矛盾的一个缩影。

人类对自然的肆意破坏和複占,已经到了触目惊心的地步:森林滥砍滥伐,矿山私自采挖,污水恣意排放,能源严重消耗一-,唇亡齿寒,太湖爆发的一场水危机,只是大自然对人类的一次小小惩罚,但如若不进行深刻反思,我们将彻底砸掉子孙赖以生存的饭碗,人类社会,将自取灭亡。

通过查阅资料,我们可以知道:蓝藻即蓝藻门,又称蓝绿藻,是一门最原始、最古老的藻类植物。

蓝藻的主要特征是:植物体简单,单细胞生物,各式群体和丝状体;细胞中无直核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,具有核的功能,故称其为原核生物。

蓝藻可以分为几十个种类,其中有一种叫微囊藻,它所产生的微囊藻毒素在自然界已知的毒素中排名第二,仅次子二(口恶)英。

同时,蓝藻还存在着许多危害,如蓝藻可以消耗水中的溶解氧,当蓝藻大量繁殖时,水中的溶解氧浓度也迅速降低,造成鱼虾、螺姗等水生生物的死亡,使水体遭受污染。

尽管是死亡的蓝藻,它在被细菌分解的过程中还是会产生毒素,同样污染水体。

河流湖泊中,蓝藻含量过髙是否会对人体有影响,目前还没有明确的说法,但从实验结果来看,它对肝、脾都有一定的影响。

而且蓝藻爆发的周边地区,其癌症爆发比例要比其他没受蓝藻污染的地方大。

自从1998年12月,国务院就发起了太湖水污染治理“零点行动”,拉开了太湖水污染治理的序幕。

可惜的是,九年以来,投资资金达百亿元,太湖水质却并没有因此而得到明显改善,甚至还一度出现加重的趋势。

那么,到底是什么原因导致了太湖蓝藻的爆发呢?直接原因是经济社会发展速度过快导致的工业污染、农业污染和城市生活污水的排放远远超过我们所做的努力。

微囊藻的分类鉴定

微囊藻的分类鉴定

微囊藻的分类鉴定微囊藻(Microcystis)是一类原生生物,属于蓝藻门(Cyanobacteria),也被称为蓝藻。

微囊藻广泛分布于淡水和海水环境中,是一种重要的浮游植物。

其分类鉴定主要从形态特征、生态特征和分子生物学等方面进行。

形态特征是微囊藻分类鉴定的重要依据之一。

微囊藻细胞呈圆形或椭圆形,直径一般在2-60微米之间。

细胞组织结构为原生质体,细胞壁由多层复合物组成。

在显微镜下观察,可以看到微囊藻的细胞有一个或多个气囊,这些气囊帮助细胞浮在水面上。

此外,微囊藻的细胞内还含有多个色素体,使其呈现不同的颜色。

生态特征也是微囊藻分类鉴定的重要依据之一。

微囊藻主要生活在淡水环境中,如湖泊、河流等,也有少数种类可以生活在盐水环境中。

它们通常生长在水体表层,形成绿色或蓝绿色的水华。

微囊藻具有较强的适应性和竞争力,能够在富含营养物质的水体中迅速繁殖。

它们通过光合作用吸收二氧化碳,并释放氧气。

微囊藻的生长能力强,可以迅速占据水体生态系统,对水生生物和水质造成一定的影响。

分子生物学是现代微囊藻分类鉴定的重要手段之一。

通过分析微囊藻的遗传物质,如DNA序列,可以确定其亲缘关系和物种分类。

分子生物学方法可以帮助科学家更准确地鉴定微囊藻的种类,并研究其进化关系和遗传多样性。

此外,分子生物学还可以研究微囊藻的毒素合成基因和毒素分泌途径,对微囊藻引起的水华和水质问题进行预测和防控。

微囊藻的分类鉴定对于了解其生物学特性、生态学作用和毒素产生机制等具有重要意义。

科学家们通过不断深入研究,可以更好地认识微囊藻的多样性和分布规律,为保护水生生态系统和维护水质安全提供科学依据。

在未来的研究中,还需要进一步完善微囊藻分类鉴定的方法和技术,以应对不断变化的环境和水质问题。

通过深入研究微囊藻的分类鉴定,可以更好地认识和管理这一重要的浮游植物。

太湖铜绿微囊藻与四尾栅藻的光竞争及模拟优势过程初探

太湖铜绿微囊藻与四尾栅藻的光竞争及模拟优势过程初探

太湖铜绿微囊藻与四尾栅藻的光竞争及模拟优势过程初探胡小贞;金相灿;储昭升;马祖友;易文利【期刊名称】《农业环境科学学报》【年(卷),期】2005(024)003【摘要】通过太湖铜绿微囊藻和四尾栅藻在不同光照条件下的室内单培养与共培养试验,探讨了两种藻的光竞争及模拟优势过程.由试验结果和Monod方程分析得出,铜绿微囊藻生长的最适光照强度CI约为30~35μE·m-2·s-1(2 500~3 000 lx),四尾栅藻生长的最适光照强度为CI=60~70μE·m-2·s-1(5 000~6 000lx).当营养盐等都不是限制因子时,在低光照条件和光照时间大于14 h时,铜绿微囊藻竞争成为优势种具有较高的概率,而在高光照条件和当光照时间小于14h时,栅藻竞争成为优势种具较高的概率;延长光照时间有利于提高微囊藻的竞争能力,并在室内小型模拟装置中,成功地模拟了铜绿微囊藻竞争成为优势种的过程.【总页数】6页(P538-543)【作者】胡小贞;金相灿;储昭升;马祖友;易文利【作者单位】中国环境科学研究院北京 100012;中国环境科学研究院北京100012;中国环境科学研究院北京 100012;中国环境科学研究院北京 100012;中国环境科学研究院北京 100012【正文语种】中文【中图分类】X524【相关文献】1.Fe(Ⅲ)对太湖铜绿微囊藻和四尾栅藻竞争的影响 [J], 阎峰;储昭升;金相灿;胡小贞;郑朔方;庞燕2.不同温度下铜绿微囊藻和斜生栅藻的最佳生长率及竞争作用 [J], 晁建颖;颜润润;张毅敏3.太湖铜绿微囊藻磷摄取动力学若干重要参数与其竞争优势相关研究 [J], 韩小波;孔繁翔;阎荣4.光、温限制后铜绿微囊藻和斜生栅藻的超补偿生长与竞争效应 [J], 谢晓玲;周蓉;邓自发5.氮磷营养盐对铜绿微囊藻和斜生栅藻生长及竞争的影响 [J], 谢静;程燕;查燕;汤婕;束浩然因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

关于6600叶绿素和蓝绿藻读数

关于6600叶绿素和蓝绿藻读数

关于6600于太湖蓝绿藻和叶绿素监测数据的说明关于常州环境监测中心提出的“在以微囊藻为优势种群的水体中,仪器的测值应该是蓝绿藻高的地方,叶绿素也应该高”。

理论上确实这样的,但是从实际情况、仪器测量原理、测量方式都会带来影响。

1首先太湖水华,是由于蓝绿藻引起的,而微囊藻属为蓝藻门一个重要的属,由于其能释放藻毒素而备受关注。

在微囊藻属内的不同藻类其叶绿素含量是不同的,在其不同生长周期其藻类叶绿素含量也是很不同的。

比如在由于氮盐限制藻类进入稳定生长后期和衰亡期,藻细胞颜色会从蓝绿色变成黄绿色甚至黄色,藻体内叶绿素a含量会大幅降低。

2YSI6600的叶绿素探头采用荧光法测量原理。

该叶绿素探头发射光波长仅在455-475nm之间,检测光波长660-680nm,和实验室法相比,测量值肯定会偏低。

另外所有的采用荧光法测量原理的仪器均有其难以克服的技术障碍:a) 荧光法无校准标准;b) 其他荧光物种的干扰;c) 时间因素、温度因素、细胞结构等等,比如在休息状态的细胞发出的荧光特性比正常状态的细胞多。

3在苏州阳澄湖上曾经出现过在冬天蓝绿藻值很高的情况,实验室发现该地绿藻很高。

对YSI6600仪器,浊度和叶绿素值都会导致蓝绿藻增加,浊度每增加1NTU蓝绿藻值增加13cells/ml,叶绿素每增加1ug/l蓝绿藻值增加60cells/ml。

而且如果蓝绿藻和叶绿素探头同时在蓝绿藻种群优势区中使用,由于含每单位叶绿素的蓝绿藻荧光特性会弱于其他种类的浮游藻类或植物,这也会导致叶绿素值偏低,而蓝绿藻偏高。

叶绿素和蓝绿藻探头同时使用也可以客观真实地反映整个水体不同藻类的特性,种群信息及叶绿素和蓝绿藻比率等。

4YSI提供给客户最纯正的数据,即使存在上述浊度以及叶绿素对蓝绿藻的影响,YSI亦未修改数据。

5在实际应用中,在苏州和无锡环境监测中心都出现过常州站的情况,究其原因,除了上述原因,叶绿素在水体中分布并不均匀,单点单数据的测量很有可能会出现这种情况。

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蓝藻水华是富营养湖泊的典型特征之一, 它的形成对湖泊浮游动物的种群动态和群落组成产生重要影 同时浮游动物又能影响蓝藻水华的形成 响, 尤其是群体蓝藻( 如微囊藻) 食蓝藻, 卵
[68 ] [35 ] 动物关系的研究已经较为
深刻地揭示了蓝藻对浮游动物的影响. 由于蓝藻含有毒素、 不易被取食和缺乏营养导致浮游动物一般不摄 . 室内用单细胞微囊藻的研究表明, 随着食物中微囊藻浓度的增加, 大型枝角类溞属的 生长 率 和存活率明 显 下 降、 性 成 熟 时 间 推 迟、 体 长 减 小、 产 卵 量 下 降, 甚至产生休眠
[15 ] [16 ] 《中国动物志·淡水枝角类》 同形溞广泛分布于美洲、 欧洲、 非洲和亚洲 , 在 中并没有描述此种, 动物 [15 ] 志中所描述的鹦鹉溞( Daphnia psittacea) 是同形溞的同物异名 , 在国内的一些文献中, 所鉴定的隆线溞也可
同形溞一般在 5 月份开始出现, 在靠近沿岸带的区域数量较多. 本研究通过添加不同浓度 能为同形溞. 在太湖, 和不同群体大小的微囊藻, 评价其对太湖大型枝角类同形溞生长和繁殖的影响, 以探究天然微囊藻对同形溞 为进一步认识微囊藻水华对太湖食物网的影响提供借鉴. 生长和繁殖的影响程度,
1 材料与方法
实验所用同形溞( Daphnia similis) 取自太湖梅梁湾, 在室内用斜生栅藻( Scenedesmus obliquus ) 进行单克 在室内放入有机玻璃柱, 并注入蒸馏水, 待微囊藻上浮后取上 隆培养. 实验用群体微囊藻取自太湖梅梁湾, 100 和 20 μm 的筛网过滤冲洗 3 次, 先后用 200 、 分别获得颗粒大小为 100 ~ 200 μm 和 20 ~ 100 μm 浮的藻, 的群体微囊藻, 所得群体微囊藻在 4℃ 冷藏保存. 实验分别于 2009 年 8 月 7 日( 实验 Ⅰ) 和 9 月 4 日( 实验 Ⅱ ) 两次在太湖梅 将湖水用 20 μm 网过滤后, 梁湾取湖水, 放入 4℃ 冷藏保存. 过滤后原水中的浮游 在显微镜 植物经鲁哥试剂固定沉淀后, 下鉴定和计数. 每次实验设 5 个处理( 表 1) , 每个处理 3 个重复, 在数据处理时求 平均值 ± 标准差. 将 400 ml 的过滤湖水 放入 500 ml 烧杯中, 每个烧杯放入 10 只 然后添加 出生 24 h 以内的同形溞幼体, 不同浓度和不同群体大小的微囊藻. 理化指标的测定参照金相灿等
[11 ] 表明太湖夏季高温和水体磷浓度对大型枝角类同形溞( Daphnia similis ) 的存在不产生负效应. 张钰等 发现
但是他们所用的微囊藻是经过冷冻处理 微囊藻对太湖两种大型枝角类的存活和生殖产生很强的负面效应, 的. 已有研究表明, 经过冷冻的微囊藻对枝角类会产生很大的毒性效应 应
[ 13 ] [12 ]
( 1 : State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of G eography and Limnology,Chinese Academy of Sciences ,Nanjing 210008 ,P. R. China) ( 2 : G raduate University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049 ,P. R. China) Abstract : Cyanobacterial blooms in eutrophic lakes have significant influence on population and community structures of cladoceran ,but the impacts of natural colonial Microcystis spp. on the growth and reproduction of Daphnia remain controversial. Two 10day experiments were conducted separately to simulate the impacts of the colonial Microcystis spp. ( 20 100 μm and 100 200 μm) on population characteristics of D. similis,which were cultivated in filtered water from Lake Taihu. The results show that colonial Microcystis spp. has no significantly negative effect on the survivorship of D. similis. The growth rate and reproductive capacity of D. similis differed among different concentrations and sizes of colonial Microcystis spp. ,which was significantly higher in groups with Microcystis than the control group. Our results indicate that there is no significant inhibition from cellular microcystins on the population of D. similis in natural conditions. D. similis can coexist with Microcystis blooms and its population characteristics are mostly affected by the size composition and biomass of colonial Microcystis spp. Keywords: Colonial Microcystis spp. ; microcystins; Daphnia similis; population; Lake Taihu
同种类的影响仍存在争议 . 本研究通过两次为期各 10 d 的 模 拟 实 验, 利用过滤后的太湖原水模拟群体微囊藻 ( 20 ~ 100 μm和 100 ~ 200 μm) 添加对大型枝角类同形溞( Daphnia similis) 种群特征的影响, 结果显示两次实验的同形溞均大量 存活, 不同浓度和颗粒大小的群体微囊藻对其生长和繁殖的影响不同, 添加群体微囊藻的同形溞的生长和繁殖显著大于 未添加微囊藻的 . 说明在自然条件下藻毒素对同形溞种群并没有明显的抑制作用, 同形溞能够与微囊藻水华共存, 其种 群特征与微囊藻群体大小组成和生物量有关 . 关键词: 群体微囊藻; 藻毒素; 同形溞; 种群; 太湖
J. Lake Sci. ( 湖泊科学) , 2012 , 24 ( 1 ) : 149155 http: // www. jlakes. org. Email: jlakes@niglas. ac.cn 2012 by Journal of Lake Sciences
太湖群体微囊藻对同形溞( Daphnia similis) 生长和繁殖影响的模拟
02
23 收稿; 2011
05
17 收修改稿. 戴曦,
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J. Lake Sci. ( 湖泊科学) , 2012 , 24 ( 1 )
一般认为, 微囊藻水华的存在会导致浮游动物群落的演替, 使其组成由大型种类( 如溞) 向小型种类转

[1 ]
[10 ] . 在太湖, 大型枝角类一般出现在冬春季, 而到了夏季微囊藻水华暴发的时候就消失了. 李静等 的研究
Effects of colonial Microcystis spp. on the growth and reproduction of large-sized cladoceran Daphnia similis in Lake Taihu
2 DAI Xi1 , & CHEN Feizhou1
[17 ]
表 1 实验不同处理设置 Tab. 1 Set of different experimental treatments
实验组 对照组 CK S20 S200 L20 L200 微囊藻颗粒大小 / μm 0 20 ~ 100 20 ~ 100 100 ~ 200 100 ~ 200 添加 Chl. a 浓度 / ( μg / L) 0 20 200 20 200
[9 ] . 室内用群体微囊藻的研究表明, 群体微囊藻的存在会影响大型枝角类的摄食率 .

“973 ” 国家重点基础研究发展计划 项目( 2008CB418104 ) 资助. 2011 1986 年生, mail: daixi1986@ 163. com. 女, 硕士研究生; Email: feizhch@ niglas. ac. cn. 通信作者; E-

* * 1, 2 1 曦 , 陈非洲
*
( 1 : 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008 ) ( 2 : 中国科学院研究生院, 北京 100049 ) 摘 要: 富营养湖泊中蓝藻水华对枝角类种群和群落结构有显著的影响, 但自然条件下群体微囊藻对大型枝角类溞属不
, 而存在于微囊藻细胞内的毒素只有
才会对浮游动物产生直接影响, 由于群体胶鞘的保护, 细胞内的毒素不会对浮游动物产生毒性效 被释放出来,
[ 14 ] . 在太湖水体中, 微囊藻毒素主要存在于藻细胞中, 而胞外毒素含量较低 . 此外, 太湖水体中微囊藻由于自
这也造成微囊藻对大型枝角类影响的不均衡性. 身的上浮作用以及风力的影响造成其在水体中的分布极不均匀,
的方法, 实验 I 原水中总氮、 总溶解
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