水生花卉对铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻生长的影响

选择黄菖蒲(Iris pseudacorus)、溪荪(I.sanguinea)、梭鱼草(Pontederia cordata)、白花水龙(Jussiaea repens)、水罂粟(Hydrocleys nymphoides)和大藻(Pistia stratiotes)6种具有较高观赏价值的水生花卉,通过将植物种植水与藻类共同培养的方式研究了不同种植时间的种植水对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)和小球藻(Chlorella vulgaris)生长的影响.结果表明:6种水生花卉种植水对3种藻类的化感作用具有选择性.通过6d的处理,种植水对铜绿微囊藻生长的抑制率为31.22％ ～ 96.53％,除白花水龙外,其余5种花卉的种植水对铜绿微囊藻生长的抑制率均超过70％,表现出很好的抑藻效果;种植水对斜生栅藻生长的抑制率为23.15％～77.25％;而种植水对小球藻有抑制也有促进,抑制率为-26.07％ ～75.70％,大藻、梭鱼草和溪荪抑制小球藻的生长,黄菖蒲、白花水龙表现为低促高抑,水罂粟表现为促进作用.随着种植时间的延长,种植水对3种藻类的抑制作用增强.6种水生花卉种植水对铜绿微囊藻生长的抑制作用由大到小依次为水罂粟＞黄菖蒲＞梭鱼草＞大藻＞溪荪＞白花水龙;对斜生栅藻生长的抑制作用由大到小依次为梭鱼草＞溪荪＞黄菖蒲＞水罂粟＞白花水龙＞大藻;对小球藻生长的抑制作用由大到小依次为大藻＞梭鱼草＞溪荪＞黄菖蒲、白花水龙＞水罂粟.试验表明,6种水生花卉在控制城市景观水体中的藻类水华有一定的推广价值.     

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

研究了铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)低温和低光照限制后的超补偿效应,以及共培养条件下的竞争效应。结果表明,低温和低光照均显著抑制微藻的生长发育,但低温对铜绿微囊藻的抑制效应更强,而斜生栅藻则对低光胁迫更敏感。经过低光和低温培养后,铜绿微囊藻和斜生栅藻在恢复正常培养时藻细胞密度短期内都表现出超补偿增长效应,但不同藻类超补偿模式不同,斜生栅藻补偿生长时间不超过1周,而铜绿微囊藻的补偿效应可以持续10天;此外,统计结果表明铜绿微囊藻细胞密度对低温限制解除表现出更显著的补偿生长,斜生栅藻则在低光解除后表现出更强的超补偿效应。微藻叶绿素a指标在光恢复条件下都表现出显著的补偿效应,但温度恢复过程中叶绿素a含量与藻密度增长不同步,低温胁迫对恢复正常培养后微藻叶绿素a的形成产生了一定的负效应;铜绿微囊藻产毒株(912)在两种恢复模式下脱氢酶活性显著高于对照,产毒株(912)脱氢酶活性的补偿响应明显高于其它两种材料。共培养实验结果表明斜生栅藻同铜绿微囊藻产毒株(912)相比处于竞争劣势,而在同无毒株(469)的共培实验中,尽管连续正常培养情况下两者竞争能力差异不显著,但在恢复培养条件下斜生栅藻竞争能力显著高于后者。因此产毒型铜绿微囊藻低温和低光后的补偿生长效应以及对斜生栅藻的竞争优势可能是蓝藻爆发的内源性机制之一。     

铜绿微囊藻和斜生栅藻非稳态营养盐限制条件下的生长竞争特性

采用“脉冲”添加方法进行了非稳态条件下铜绿微囊藻（M.）和斜生栅藻（S.）分别在氮磷单营养盐和双营养盐限制时的共培养试验。试验结果显示：当添加频率为1d时,无论何种营养盐限制,M.均成为优势藻种。氮限制条件下,氮时均浓度范围在0.3—2.4 mg/L时,M.始终具有竞争优势。磷限制条件下,磷浓度范围在0.018—0.035 mg/L时,S.只在生长初期阶段占优。氮磷双营养盐限制条件下,添加液的氮磷质量比为35:1（设定为最优比）,添加频率为8 d时,两种藻表现出共生特征;而偏离最优比时（N:P=70:1,17:1）,在不同的添加频率下均未出现共生现象,且氮的时均浓度为0.6—4.8 mg/L时（70:1）,M.具有竞争优势,而降低为0.15—0.3 mg/L时（17:1）,S.占优。随着添加频率的变化,两种藻的细胞大小也会随之改变,S.随着营养盐浓度的降低而增大,且在双营养盐限制条件下变化更显著。上述试验结果分析表明：两种藻竞争能力与添加频率相关,在藻种浓度的变化上,按照‘拾遗－机会’交替竞争理论,M.表现出机会主义者特征,而S.则表现出拾遗者的特征,两者的共生特征也符合‘中度干扰’假说。藻细胞大小变化表明,两种藻均可以改变大小实现最大限度争夺受限营养盐。在低浓度时,S.细胞大小的变化同样也变现出了“拾遗者”的特征。     

氯氰菊酯对斜生栅藻的毒性研究

研究了农药氯氰菊酯对斜生栅藻的毒性效应,结果显示：以丙酮为溶剂量,其96h EC50为112.45mg/L;以乙酸乙酯为溶剂时,其96hEC50为112.81mg/L。同时也研究了氯氰菊酯对斜生栅藻的光合色素含量、色素光谱、可溶性蛋白质含量和超氧物歧化酶活性的影响。     

铜绿微囊藻和四尾栅藻对铵态氮的响应

为探讨铵态氮在藻类种群演替中的作用,采用纯培养和共培养的方法,研究了铵态氮对铜绿微囊藻和四尾栅藻生长、生理和细胞形态的影响。结果表明:在纯培养条件下,5.0~20 mg·L~(-1)的铵态氮浓度适宜于铜绿微囊藻和四尾栅藻的生长,但铜绿微囊藻比四尾栅藻对铵态氮的响应更敏感;铵态氮浓度达到50 mg·L~(-1)时,铜绿微囊藻的光合活性在第2天时由0.35降低至0.07,四尾栅藻的光合活性则在第4天时由0.63降低至0.47;随着培养时间和铵态氮浓度的增加,四尾栅藻色素体的损伤情况加剧;铵态氮浓度≥10 mg·L~(-1)时,四尾栅藻易形成两细胞形态的结构,铵态氮浓度低于10 mg·L~(-1)时,四尾栅藻易形成四细胞形态的结构;在共培养条件下,适宜四尾栅藻和铜绿微囊藻生长的铵态氮浓度范围分别是0.5~2.0和5.0~20 mg·L~(-1);铜绿微囊藻是喜高铵(5.0~20 mg·L~(-1))的藻类,控制铵态氮浓度在一个较低水平(≤2.0 mg·L~(-1))可以作为防治微囊藻水华发生的策略。     

萼花臂尾轮虫培养滤液对铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻群体形成及生长的影响

为探索浮游动物和藻类之间可能存在的信息传递,研究了萼花臂尾轮虫培养滤液对铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻的生长及群体形成的影响.把萼花臂尾轮虫按1000个·L^-1的初始密度置于小球藻中培养24h后,用孔径0.15μm的微孔滤膜抽滤,得到轮虫培养滤液,此滤液中含有轮虫在生活过程中释放的一些信息化学物质.将轮虫培养滤液以20%的比例分别加入纯培养的铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻中,进行为期7d的试验.结果表明,萼花臂尾轮虫培养滤液能显著地促进斜生栅藻的群体形成,而对铜绿微囊藻和小球藻在群体形成方面没有显著作用.另外,该滤液能显著提高小球藻种群的增长,对铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长无明显影响.3种藻类对萼花臂尾轮虫的潜在牧食采取了不同的生态策略:斜生栅藻形成群体,增大摄食阻力,从而降低被摄食的风险;小球藻通过提高增长率来抵消被取食的损失;铜绿微囊藻是通过其它方式来降低被牧食(例如毒素).这些方式分别是这些藻类维持种群规模的反牧食防御策略之一.     

家用洗涤剂磷对斜生栅藻生长的影响

以斜生栅藻为材料研究了四种家用洗涤剂对藻类生长的效应。结果发现,不同种类的家用洗涤剂对斜生栅藻生长均有明显的促进作用,斜生栅藻现存量超过国内外通用的富营养化评价标准。尤其是高磷洗衣粉,在日常生活用量的情况下,对斜生栅藻生长的促进作用较低磷洗衣粉增加60％。在整个实验中,无磷对照组斜生栅藻生长率均低于有磷实验组,磷量的增加将引起藻的现存量的增加。因此,限制洗涤剂磷盐的输入,减少营养供应率,降低水体中营养浓度,可起到控制水体富营养化的作用。     

绿藻栅藻对微囊藻的抑制效应及评价

为筛选具有控制微囊藻水华潜力的绿藻, 研究基于藻类之间的化感作用, 对34株绿藻开展筛选及评价工作。结果发现, 栅藻FACHB-1229的抑制率最高, 其滤液对微囊藻FACHB-3550和FACHB-905的抑制率分别为53.95%和48.39%; 通过对滤液中的物质进行GC-MS检测, 推测该藻株的效应物质可能为邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯。进一步对FACHB-1229生长和光合放氧、氨氮耐受等指标进行评价, 结果发现: 该藻株在孔板中的生长速率(0.38±0.06)/d高于微囊藻生长速率(0.13±0.03)/d; 栅藻FACHB-1229的光合放氧速率高于同期测定的其他绿藻光合放氧速率, 可达(229.91±10.49) μmol O₂/(mg Chl.a·h); 同时该藻株对氨氮的耐受能力最强, 在氨氮浓度为1888.60 mg/L时其生长速率可达(0.30±0.08)/d。此外, 在与微囊藻FACHB-3550进行共培养时, 栅藻FACHB-1229所占比例持续升高。综上, 栅藻FACHB-1229具备与微囊藻竞争的优势, 有望成为微囊藻水华生物控制的优选材料。     

水芹水浸提液对斜生栅藻的化感效应研究

采用栅藻在不同浓度的水芹水浸提液中纯培养的方法,研究了水芹水浸提液对斜生栅藻细胞数、叶绿素含量及藻细胞超微结构的影响。结果显示,10 g·L^-1水芹水浸提液对斜生栅藻的生长和叶绿素含量的增加具有明显的促进效应;20 g·L^-1水芹水浸提液对藻细胞数和叶绿素含量的增加持续到第3 d,3 d后出现显著的抑制效应;高浓度（30~50 g·L^-1）水芹水浸提液对藻细胞数和叶绿素含量的明显抑制在第2 d始现,随时间延长而加剧,并具有浓度效应;40 g·L^-1水芹水浸提液处理后,斜生栅藻细胞壁断裂甚至消失,细胞中叶绿体片层肿胀甚至解体,核膜破裂,核质外渗。水芹水浸提液对斜生栅藻具有化感效应,低浓度促进生长,高浓度抑制。     

斜生栅藻对不同形态锑胁迫的响应及抗性研究

该研究以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为研究对象,研究不同浓度的Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)胁迫下对斜生栅藻生长速率、叶绿素a、抗氧化酶活性和细胞表面结构的影响,以探讨重金属胁迫下斜生栅藻的抗性机理。结果表明:(1)在高浓度Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)胁迫处理中,斜生栅藻生长对Sb(Ⅲ)胁迫的响应更加迅速;随着Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)胁迫浓度增加,斜生栅藻体内叶绿素a含量呈下降趋势,且对Sb(Ⅲ)胁迫浓度的变化反应更为敏感。(2)在800μmol/L Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)胁迫下,斜生栅藻体内丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性分别在胁迫第7~8天和第6~7天时变化更为明显;过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫处理的第4~5天就迅速增加,对Sb胁迫响应比SOD更为迅速。(3)在高浓度Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)胁迫下,斜生栅藻细胞结构受到严重损伤,而且Sb(Ⅲ)对斜生栅藻细胞的损伤更加明显。研究发现,Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)对斜生栅藻生长、叶绿素a及细胞结构表现出不同程度的抑制和破坏作用,其细胞受到的影响程度与Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)的处理浓度及处理时间均密切相关,但斜生栅藻依靠自身抗氧化酶系统在一定程度上能够缓解Sb胁迫的不利影响。     

DBP对斜生栅藻及天然混合藻类致毒效应研究

作为塑料和橡胶等化工产品的增塑剂,邻苯二甲酸酯类化合物的生产量和使用量在我国和世界上均呈上升趋势,其在环境中的广泛存在及其所产生的行为效应已引起人们的高度重视。       

斜生栅藻对振荡和磷胁迫的生理生化响应

为了探讨水文条件的变化对常见绿藻水华发生的潜在影响,实验以斜生栅藻为材料,研究了不同水流状态及磷浓度对其生长及磷利用策略的影响。实验分别设置静止条件(0 r/min)、低振荡条件(90 r/min)和高振荡条件(120 r/min),同时设置磷限制(0.2 mg/L)和磷充足(2 mg/L)两组磷浓度,整个实验过程为3周。实验过程测定的指标为:比生长速率、胞外碱性磷酸酶活性、叶绿素a含量以及磷吸收动力学参数。实验结果表明:(1)同静止条件相比,低振荡和高振荡条件均能显著降低斜生栅藻的比生长速率,但是两种不同磷浓度下其比生长速率却无显著性差异。(2)在实验第21天时,振荡条件培养下,斜生栅藻的胞外碱性磷酸酶活性显著高于静止条件培养,与此相反,胞内磷浓度却显著高于静止条件。(3)在磷限制条件下斜生栅藻的叶绿素a含量显著降低,同时两种振荡条件培养均使其在磷充足条件下叶绿素a含量降低。(4)通过磷吸收动力学参数的比较,静止条件培养的斜生栅藻对磷的亲和力高于其在振荡条件下。由此可见,斜生栅藻适应于静止无扰动且磷营养丰富的水体,随着水体中磷浓度进一步升高,静止和水流缓慢的水体存在导致像斜生栅藻这一类绿藻发生水华的风险。       

铜绿微囊藻藻毒素提取液对小鼠淋巴细胞DNA损伤的研究

采用单细胞凝胶电泳(SCGE)方法,研究了实验室培养的铜绿微囊藻藻毒素MCLR粗提液、初步提取液和纯MCLR样品对小鼠淋巴细胞的毒性效应.结果显示,正己烷萃取粗提液后,其中的色素和脂类物质被大量去除.当粗提液MCLR浓度大于66.2μg·L^-1时,能够诱发小鼠淋巴细胞DNA损伤,初步提纯液的MCLR浓度达到125μg·L^-1以上,才会诱发DNA损伤,与粗提液相比,初步提纯液的tail DNA%和OTM值有所降低,但幅度不大.纯MCLR样品诱导的DNA损伤远小于粗提液,浓度为494μg·L^-1时的tail DNA%和OTM值与75.9μg·L^-1粗提液相近,在MCLR纯化过程中大量被去除的具有紫外吸收的物质是导致损伤差异的主要来源.     

角突网纹溞培养滤液对铜绿微囊藻和栅藻形态及生长率的影响

在藻类中,随着环境条件的变化而产生相应的单细胞和群体之间的形态转化是一种广泛存在的现象,称为表型可塑性。例如,栅藻属成员就是这些藻类的代表,在野外具有典型的群体特征,但在室内纯培养条件下栅藻常较少形成群体而是保持以单细胞形态为主。     

微囊藻和栅列藻光吸收特性的实验研究

在室内模拟槽中,以人工灯为光源,分别检测不同密度的微囊藻和栅列藻细胞悬液的光谱衰减,检测各样品的叶绿素含量和过滤后清液的溶解性有机碳(DOC)含量,并在紫外分光光度计上检测DOC光谱吸收,然后换算成吸收系数。再根据近似的线性加和关系计算出细胞悬液中各组分(藻细胞、水、DOC)的吸收系数。结果表明,微囊藻和栅列藻光衰减的波谱特征相似,在3个较高密度下的衰减系数的变化趋势相近,其衰减系数贡献率的平均值分别为84.95%和88.15%。将衰减系数除以各自的叶绿素浓度即可得到叶绿素的比吸收系数,两种藻3个较高密度的比吸收系数的平均值具有相似的波谱特征,在380～500、660～690nm两个波段有较明显的峰值,栅列藻和微囊藻在435nm的比吸收系数峰值分别为0.1118、0.0413(m2·mg-1chla),在670nm处的峰值分别为0.075、0.032(m2·mg-1chla)。但两者的比吸收系数差异较大,三个密度栅列藻在340～800nm的平均比吸收系数是0.0573(m2·mg-1chla),而微囊藻仅为0.0234(m2·mg-1chla),且微囊藻的所有波长的比吸收系数均小于栅列藻。根据这些参数来讨论两种藻类在分光衰减中的贡献率和光谱特征方面的差异及其生态学意义,以及在浮游植物的遥感监测方面的参考价值。     

不同的氮和磷化合物对斜生栅藻生长繁殖的影响

单细胞绿藻和其他植物一样,在生命活动过程中,需要利用各种化学元素,通过光合作用以合成有机物貭,从而进行生长与繁殖。在单细胞绿藻所必需的各种化学元素中,除了C、H、O等三种有机元素主要是从水和二氧化碳中获得以外,另一种重要的有机元素．N以及其他一系列的必需元素,如P、S、Mg、K、Ca、Na、Fe等等,     

共生菌促进斜生栅藻生长和油脂合成

从斜生栅藻藻际分离共生菌群并进行16S rDNA序列鉴定,构建藻菌共培养体系,并检测斜生栅藻生长、生理生化及产油特性。共分离出7个菌群/株,包括微球菌(菌株1-1、1-2和1-3)、假单胞菌(菌株2-1和2-2)、微小杆菌(菌株-3)和葡萄球菌(菌株-4)。微球菌(菌株1-2)和假单胞菌(菌株2-1)为优势促生菌株,能显著促进微藻生长及色素和油脂积累。斜生栅藻与微球菌(菌株1-2)1∶10共培养体系培养8 d后,栅藻生物量高达4.27 g·L^-1,比对照增加了46.0%;叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别比对照提高12.1%、16.7%和25.0%;含油量为25.7%,比对照增加了14.0%,单不饱和油酸含量(16.4%)也显著高于对照。另一个优异共培养体系是斜生栅藻与假单胞菌(菌株2-1)1∶5共培养体系,在培养8 d后,微藻生物量、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别比对照提高47.9%、16.0%、17.5%和19.9%;总油脂(27.1%)和单不饱和油酸含量(18.2%)分别比对照增加了20.4%和64.0%。表明藻际共生菌假单胞菌和微球菌可分别与斜生栅藻互作,能够显著促进斜生栅藻生物量和优质油脂的富集,可应用于栅藻商业生产。     

不同的氮和磷化合物对斜生栅藻生长繁殖的影响

单细胞绿藻和其他植物一样,在生命活动过程中,需要利用各种化学元素,通过光合作用以合成有机物质,从而进行生长与繁殖。在单细胞绿藻所必需的各种化学元素中,除了 C、H、O 等三种有机元素主要是从水和二氧化碳中获得以外,另一种重要的有机元素N 以及其他一系列的必需元素,     

CO2浓度升高对斜生栅藻生长和光合作用的影响

升高大气中CO2 浓度可提高斜生栅藻的生物量和光合作用速率 ,对光合效率、暗呼吸速率、光饱和点和光系统Ⅱ的光化学效率 (Fv Fm)没有明显影响 ,但藻细胞光合作用对无机碳的亲和力降低     

几种染料抑制斜生栅藻生长的毒性效应

运用评价化学品对藻类毒性的标准实验方法,采用直线内插法进行数据处理,分别得到8种常用染料抑制斜生栅藻生长的96h半数效应浓度(96h-EC50),结果表明碱性染料对斜生栅藻的生长有明显的抑制效应,而活性染料对斜生栅藻的急性毒性相对较小;对两种测试参数进行比较,发现作为染料毒性的检测指标,叶绿素a增长率要比细胞数生长量更为敏感,且二者反映染料毒性大小的顺序具有一致性。