太湖梅梁湾浮游植物叶绿素a和初级生产力

1998年5月～1999年8月对太湖梅梁湾4站点进行了每季1次、为期1年的初级生产力及相关因子研究,分析了梅梁湾叶绿素a含量和初级生产力的时空分布特征．结果表明,梅梁湾的叶绿素a含量、初级生产力均存在明显的季节变化和空间差异,春、夏季浮游植物叶绿索a含量和初级生产力要比秋、冬季高,空间上位于污染严重的直湖港口6#点叶绿索a含量和初级生产力要高,并大致呈现从湾内向湾口递减的趋势;在春、夏、秋季光照较强时,初级生产力最大指值出现在水下20～50cm处。到冬季垂直差异不明显;10～30℃之间初级生产力基本上随温度的上升而呈指数增加趋势．浮游植物生物现存量与初级生产力存在显著的正相关．营养盐与初级生产力相关性变化很大．光照显著地影响初级生产力的日变化。春、夏季强光作用下表面光抑制现象比较明显．     

微囊藻和栅列藻的垂直迁移及生态学意义

本研究在自制沉降柱中,检测铜绿微囊藻(Microcystis aeroginosa)和斜生栅列藻(Scenedesmus obliquus)不同生长时期的细胞群体在不同光照条件下的垂直迁移。本文首次提出藻密度衰减系数(K)的概念、拟合方法和生态学意义,并根据等细胞密度沉降面的沉降速率来计算细胞沉降速率(Vc),以这两个参数来衡量细胞的沉降特性,对细胞垂直迁移研究的方法进行了的探索。结果表明,两种藻细胞群体在三个生长时期和四种光照条件的沉降特性表现已定的差异。栅列藻细胞密度的衰减系数(K)最小值为-0.0021cm^-1(上浮),最大值为0.0065cm^-1(下沉);微囊藻的K最小值为-0.0029cm^-1(上浮),最大值为0.0036cm^-1(下沉)。两种藻沉降曲线的指数拟合的R²大多在0.6以上,说明K值是一个较好的衡量细胞群体沉降特性的参数,细胞密度与深度的关系较好地服从指数规律。细胞沉降速度V的最大值(4.681cm·h^-1,下沉)出现在栅列藻的指数期,最大上浮速率-1.790cm·h^-1,出现在微囊藻的稳定期。本文得到的活体藻细胞群体的垂直迁移特性差异的实验数据,说明该实验方法的适用性和两种藻沉降特性差异的可检测性。本文讨论了水华优势种形成与藻细胞群体迁移特性之间的关系。     

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。     

苦草繁殖生态学研究

通过太湖野外调查、室内培养、种子与块茎萌发及幼苗生长试验,对太湖苦草(Vallisneria natans)种群的繁殖生态特征进行了研究。结果显示:1)苦草分配于有性繁殖部分的生物量较无性的大,分别占总生物量的25.0%±13.8%和10.1%±7.0%。雌花数与座果率平均分别为22.9±13.8朵·株^-1和73.3%±17.9%。雄株可以产生11~33个佛焰苞,每个佛焰苞内平均含有364±38朵雄花,每个雄花产生的花粉为128~184粒。每个果实内种子丰富,多达150~360粒,估算太湖苦草种群立地种子量可达1.68×10⁴~1.01×10⁶个·m^-2。但每年种群主要来自地下块茎和匍匐茎,水深、风浪等可能是种子苗难以在湖泊中定植成功的主要因素。2)苦草的块茎数量较大,平均90~226个·m^-2,是种群发展的强大物质基础。3)温度、光照、基质及种子保存方式与时间长短对种子发芽率均有较大影响。10 ℃时种子发芽率较低,仅8.35%±1.89%;20 ℃时发芽率较高,为56.73%±6.42%;30 ℃时发芽率有所降低,为43.55%±4.34%。种子发芽对光照有一定要求,20 ℃、无光条件下,种子发芽率下降63.6%。在没有湖泥为基质的情况下,发芽率下降36.5%。此外,随干燥保存时间增加,种子发芽率下降。4)块茎发芽对光照需求不大,但温度对块茎的发芽率有较大影响,10 ℃时发芽率为20.3%±5.7%,20 ℃时较高,达90.2%±12.6%,30 ℃时发芽率降低至60.4%±7.6%。5)光照对幼苗生长有一定影响。有光照的幼苗伸长生长比无光条件下慢,但生物量积累较大,有光的苗生长速度平均为0.56~0.70 cm·d^-1,无光的为0.86~0.96 cm·d^-1。试验结果还显示,苦草的块茎苗初期的伸长生长主要依赖于基部的根茎生长。6)根据研究结果认为,在湖泊中恢复苦草种群应主要利用地下块茎,种子只适用于相对静止的浅水池塘种植。     

Cr6+污染对水鳖的超微结构及菱、莼菜、黑藻细胞膜的影响

Cr⁶⁺污染对水鳖超微结构的影响主要表现在:胞间连丝呈现不同程度的断裂;细胞核出现各种各样的变形;叶绿体膨胀,其基粒解体。细胞损伤程度与Cr⁶⁺培养浓度呈正相关。Cr⁶⁺对水鳖、菱、莼菜和黑藻这几种水生高等植物的细胞膜影响主要表现在:质壁发生分离,质壁之间有黑色颗粒存在。在做生理验证时发现处理组的膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O₂)均高于对照。     

Cr^6＋污染对水鳖的超微结构及菱、莼菜、黑藻细胞膜的影响

Cr^6＋污染对水鳖超微结构的影响主要表现在：胞间连丝呈现不同程度的断裂;细胞核出现各种各样的变形;叶绿体膨胀,其基粒解体。细胞损伤程度与Cr^6＋培养浓度呈正相关。Cr^6＋对水鳖、菱、莼菜和黑藻这几种水生高等植物的细胞膜影响主要表现在：质壁发生分离,质壁之间有黑色颗粒存在。在做生理验证时发现处理组的膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）和超氧阴离子（O^-.2）均高于对照。     

藻类爆发对太湖梅梁湾水体中NPK含量的影响

1998～2000年对太湖梅梁湾的实测结果表明,在一定范围内叶绿素a的含量与温度呈现明显的正相关;NH4^+-N和总氮(TN)、总磷(TP)含量在每年的八九月份最低,总含量与叶绿素a呈正相关。随着叶绿素a含量上升,N、P含量呈现下降趋势;K的含量与N、P相似．排污口的0号点和6号点的N、P含量相对于湖中心的8号样点来说极高,而且P已不是限制性营养元素,在其它水域,P依然是限制性营养元素,表明微囊藻(Microcystis spp.)只在TN含量为1～4mg·L^-1、TP在0．1～0．3mg·L^-1之间时爆发形成水华．     

不同基质对四种沉水植物生长的影响

通过模拟试验,研究了太湖五里湖主要3种基质类型(沙石、生土、湖泥)对4种沉水植物(苦草、马来眼子菜、金鱼藻、轮叶黑藻)生长的影响. 结果表明,生长于沙石、生土、湖泥上的苦草和马来眼子菜平均生物量分别为72.37、126.25、134.10 g和40.0、72.10、90.70 g,而金鱼藻和轮叶黑藻平均生物量分别为0.27、6.58、73.64 g和0.17、3.26、84.42 g,说明湖泥较适合这四种沉水植物生长. 苦草和马来眼子菜对相对贫瘠的生土有较强的适应性,而金鱼藻和轮叶黑藻不适宜在生土中生长. 生长在沙石上的4种沉水植物的生物量和株高最低,其中金鱼藻和轮叶黑藻于试验期间死亡.苦草的根系活力(TTC)低于马来眼子菜,生长在沙石、生土、湖泥中苦草的根系活力分别为0、(0.16±0.05) mg·g^-1·h^-1和(0.36±0.33) mg·g^-1·h^-1,而马来眼子菜则分别为(2.68±0.34) mg·g^-1·h^-1、(2.30±0.77) mg·g^-1·h^-1、(5.24±0.67) mg·g^-1·h^-1. 叶绿素、质膜透性和丙二醛(MDA)的测定结果进一步证明了以上结论.此外,苦草、马来眼子菜和轮叶黑藻对基质有较强的沁氧能力,其大小顺序为苦草＞马来眼子菜＞轮叶黑藻.