海洋浮游植物群落的比生长率

系统地介绍了海洋浮游植物群落比生长率(μ)及其相关概念。介绍和比较分析了研究μ的细胞分裂周期法、生物化学指示物法、模型法和去除摄食者稀释法这4类方法,推荐去除摄食者稀释法作为中国近海μ研究的重要方法。比较各海区μ的分布规律,初步发现:①μ与群落物种组成密切相关;②μ在大洋低于近岸;③μ在近岸中等营养高于富营养水域;④小粒径浮游植物μ高于大粒径浮游植物。但还有很多未知的情况,尤其是在中国海区此类工作还很薄弱,需加强,为更深入了解海洋生态系统奠定基础。

藻的物种丰富度对生物量及比生长率的影响

通过对13种藻不同组合后的集群进行室内一次性培养实验,探讨了浮游植物不同组合集群中物种丰富度及物种组成对其生物量及指数生长期比生长率的影响。实验结果表明,物种组成与物种丰富度均对集群生物量有一定的影响,其中物种组成的影响更大;且物种丰富度与生物量不具有线性相关性。随着物种丰富度增大,集群在指数生长期的比生长率有增加趋势。在本实验设定的营养盐条件下,营养盐水平高低对集群指数生长期的比生长率影响较小,但其对指数生长期的持续时间影响较大,进而对集群生物量产生影响。

发酵过程中比生长率的在线估计

提出了一种基于在线可测的二氧化碳释放率的需氧发酵过程中比生长率的在线估计方法,并且采用优化的方法进行模型中重要参数的选择.由于二氧化碳释放率容易检测,所以这种估计方法非常容易实现.在诺西肽发酵过程的应用中,利用所提出的方法得到比生长率,进而计算生物量,得出的估计值与实验值吻合得很好,表明了该估计方法的可靠性与实用性.

基于构造函数法的微藻比生长率因子建模及碳减排潜力研究

选取微藻比生长率(μ)的关键影响因子CO_2浓度、光照强度和氮浓度(简称三因子),利用10种一元非线性模型,通过构造函数法构建并优化三因子与微藻μ之间的多元非线性回归模型;在满足显著性水平P <0. 05、共线性诊断VIF <5的相关参数检验后,得出多元非线性回归方程的可决系数(R^2)为0. 917,说明该方程可用于微藻μ的有效预测。利用该方程定量预测三因子的变化对微藻μ的影响,结果表明:CO_2浓度为5%～15%时,微藻μ较高;随光照强度〔45～480μmol/(m^2·s)〕和氮浓度(0～700 mg/L)的增加,微藻μ逐渐增大。根据回归模型预测微藻产量为7. 2～100.2 kg/(m^3·a),由此估算微藻固定CO_2量为7. 92～183. 70 kg/(m^3·a)。

增加流速对大菱鲆幼鱼的比生长率的影响

调研了流速对大菱鲆幼鱼生长的影响。在29天期间，将最初平均体重102g（标准偏差10．4）的幼鱼以相当于每小时1，2，3，4，6或8个池水量的流速养殖在容量为196L，温度为18±0．29℃，盐度为18．0±0．77和pH变化范围为6．02～7．21的水池中。在试验期间监测总氨氮、溶氧、pH、温度和游离二氧化碳值。结果显示，流速大到每小时4．7个池水量可促进大菱鲆的生长。水池中氨和二氧化碳的积聚以及含氧量受不同流速的影响。结论为流速增加则大菱鲆幼鱼的比生长率增高，这也许可用二氧化碳含量的不同来加以解释。

面包酵母生产中瞬时比生长率的流加工艺理论与实践

本文在活性干酵母的制造中采用X-8菌株,此菌株在本培养方案的条件下可累积高达16％的蕈糖,从而具有抗烤干温度的能力。本流加方案依据酵母群体依指数增殖的规律,同时按照瞬时比生长率极大值转折点,使指数流加随之增减,从而使流加的碳、氮源在加入后瞬时消耗完毕,从而免除了Pasteur效应和Crabtree效应造成的基质消耗,使糖转化率接近理论值,达到50％,并提高了酵母质量。本文公布了用手控流加用的图解法和计算机控制的流加计算公式。

基于SST的东海原甲藻比生长率时空分布规律研究

以东海近岸海域为研究区,结合2005年-2016年月均海水温度卫星遥感产品,根据比生长率的温度响应关系,模拟了东海原甲藻比生长率的时空分布。在此基础上,分析了东海原甲藻比生长率的月际变化、年际变化,并与赤潮发生频次进行了对比分析,结果表明,东海原甲藻在每年4月-6月间的比生长率较高,相应的赤潮高发时段也出现在该时段;其中,5月份东海原甲藻赤潮发生频次约占全年的69%,这与藻种比生长率月际变化有较好的一致性;赤潮一般发生在月度增温阶段,且赤潮发生频次与增温幅度呈正相关;此外,赤潮发生频次与比生长率年际变化趋势总体有一定相关性,但个别年份有所出入。本文研究结果可为进一步定量开展海洋生态系统评价技术,及其对气候变化的响应研究提供参考。

不同氮磷比率对青岛大扁藻、新月柱鞘藻和米氏凯伦藻生长影响及其生存策略研究

在不同氮磷比 (N∶P =1∶1,4 :1,16∶1,80∶1,16 0∶1)条件下 ,对青岛大扁藻 (Platymonashelgolandi cavar.tsingtaoensis)、新月柱鞘藻 (Cylindrothecaclosterium)和米氏凯伦藻 (Kareniamikimotoi) 3种浮游植物进行了培养 ,对其生长特性进行了比较研究 .结果表明 ,不同氮磷比例对其生长有明显的影响 ,新月柱鞘藻在N∶P =16 0∶1时细胞比生长速率最快 ,而青岛大扁藻和米氏凯伦藻分别在 4∶1和 80∶1的条件下比生长速率最快 .单位水体中细胞丰度的多少主要受细胞体积大小和自身比生长速率的影响 .细胞内叶绿素a的合成浓度明显受氮的影响 ,高氮磷比例有利于叶绿素a的合成 .细胞内可溶性蛋白质含量对不同氮磷比例有明显反应 ,且其含量多少与细胞大小和生长周期密切相关 .3种浮游植物相对来说 ,新月柱鞘藻属于生长快速的r选择物种 。

温度、盐度对具齿原甲藻生长的影响及其与中肋骨条藻的比较

在无菌条件下,单种培养具齿原甲藻以研究温度和盐度对其生长的影响.实验设计了5个温度梯度和6个盐度梯度,并计算了不同培养条件下藻细胞在指数生长期的比生长率.实验结果表明:具齿原甲藻生长的最适温、盐范围分别为22 ℃和25～31.温度对藻类生长的影响比盐度的要明显得多,而且藻生长的最适盐度有随着温度升高向低盐度偏移的趋势.同时,实验研究了同样条件下中肋骨条藻的生长情况,并与具齿原甲藻进行了比较,以试图探讨东海大规模爆发具齿原甲藻赤潮的原因.

氮磷营养盐对中肋骨条藻生长及硝酸还原酶活性的影响

通过实验室培养，在不同氮磷浓度及氮磷比率的营养条件下，对中肋骨条藻（Skeletonema costatum）的生长及藻细胞硝酸还原酶的活性进行研究。实验结果表明，中肋骨条藻属于营养型藻类，氮磷营养盐的添加，极大地促进了藻细胞的增殖。在接种后的第4～5天，各培养组藻密度达到最大值并与对照组形成极显著性差异（P〈0．01）。实验进一步发现，环境中的氮、磷浓度及氮磷比率都会影响中肋骨条藻的生长及藻细胞硝酸还原酶活性（NRA）。此外，在各培养组中，中肋骨条藻硝酸还原酶活性的最大值（NRAmax）均出现在指数生长期（接藻后第1，2天），早于最大藻密度的出现时间（第4，5天），这表明藻对营养盐的同化速率与生长速率并不一致，后者存在一定的滞后效应。在本实验条件下，中肋骨条藻的硝酸还原酶活性存在一定的阈值。

氮、磷营养盐对东海原甲藻生长和硝酸还原酶活性的影响

在实验室培养条件下,研究了不同氮、磷浓度及氮磷比结构对东海原甲藻生长和藻细胞硝酸还原酶活性(NRA)的影响.结果表明,各培养组藻细胞在接种后d2即进入指数生长期,但受氮、磷浓度及结构的影响,各培养组的比生长率和藻密度存在一定的差异.同东海原甲藻的生长类似,藻细胞的NRA也受氮、磷浓度及结构的影响.研究进一步发现,东海原甲藻硝酸还原酶活性的最大值(NRAmax)都出现在指数生长期,与最大比生长率出现时间基本一致,且当N/P=16时,酶活力有最大值,表明东海原甲藻的硝酸还原酶活性存在一定阈值.此外,藻的生长速率与营养盐的同化速率并不一致,存在一定的滞后效应.

阿特拉津对铜绿微囊藻和四尾栅藻生长的影响

在实验室内利用MA培养液培养，通过测定藻生长量和叶绿素a含量，研究不同浓度下的阿特拉津对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）生长的影响，并以藻细胞数表示的最大比生长率为指标，评价2种藻对阿特拉津的敏感性。结果表明，在0．001～5．000mg·L^-1质量浓度范围内，阿特拉津对铜绿微囊藻和四尾栅藻的生长表现出低浓度刺激、高浓度抑制的效应，且阿特拉津对四尾栅藻的刺激效应明显大于铜绿微囊藻。

三峡库区次级河流回水区环境因子对藻类生长影响的模拟实验研究

从三峡库区次级河流139m回水区采集水样,选用L9(34)正交表进行藻类培养试验,以Chla最大浓度作为指标选择适合藻类生长的适宜条件.结果表明,当控制水样温度为20℃、光照为8000lx、活性磷酸盐和溶解无机氮浓度分别为2.86μmol.L-1、85.71μmol.L-1时藻类生长最好;磷为限制该水域藻类生长的营养元素,藻类生长氮磷元素适宜摩尔比约为30∶1.在适宜生长条件下,对数期藻细胞比生长率达到1.03d-1,稳定期Chla最大浓度达到110mg.m-3.

吲哚乙酸对微拟球藻生长和脂肪酸含量的影响

研究不同浓度吲哚乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)对微拟球藻(Nannochloropsis oculata)生长和脂肪酸组成的影响。结果表明:在0.1 mg/L时,低于0.5 mg/L时IAA促进微拟球藻生长,但不影响叶绿素和不饱和脂肪酸合成;IAA促进生长作用最显著,最大比生长率为2.33 d-1。随浓度进一步增加,IAA促生长作用越来越小,并抑制叶绿素和不饱和脂肪酸合成;在5 mg/L时,IAA极显著抑制EPA合成。添加适当浓度IAA可促进藻细胞生长,缩短其生长周期。

不同N源及N/P对东海原甲藻生长的影响

研究了不同浓度和不同形态的N对东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）生长的影响。结果表明：在以NH4Cl为N源时，当N浓度为5.20 μmol/L（N/P为8）时藻的比生长率最高，达0.499 d-1；在NaNO3为N源时，最适N/P为12。以尿素为N源时，N/P为16时藻的比生长率最大。东海原甲藻对无机N（NH4Cl和NaNO3）和尿素都可以利用，适宜生长的N/P范围在8～20之间，而相对高的N/P（32、100）不利于生长。当以甘氨酸和L-丙氨酸为N源时，随着N浓度的增高，原甲藻生长的速率和生物量反而下降，表明该藻对两种氨基酸的利用程度不高，高浓度时反而对东海原甲藻的生长有较明显的抑制作用。

氮、磷、硅对条纹小环藻生长和叶绿素a含量的影响

采用单因子实验方法研究氮、磷和硅营养盐对条纹小环藻（Cyclotella striata）生长和叶绿素a含量的影响。结果表明：在不同磷和硅营养盐浓度下,条纹小环藻比生长率μ变化显著（P〈0.05）,其中,硝酸盐为0.60-0.85 d-1,硅酸盐为0.49-0.61 d-1,磷酸盐为0.46-0.51 d-1。总体而言,在一定的营养盐浓度范围内,条纹小环藻的最大藻细胞密度Nmax随着氮、磷和硅营养盐浓度的增加而增大;条纹小环藻叶绿素a（Chl a）含量亦随着氮、硅浓度的增加,与Nmax增加趋势一致,但随着磷浓度的增加Chl a先增加后减小,与Nmax不一致。条纹小环藻的主要限制营养元素是氮和硅,而磷可能不会成为其短期培养的限制因子。

不同无机氮源对东海原甲藻生长的影响

在实验室条件下,研究了不同浓度、不同形态的氮(NaNO3、NH4Cl和NaNO2)对东海原甲藻(Prorocentrumdonghaiense)生长的影响。结果表明:在NH4Cl浓度为5.20μmol.L-1(N/P为8)时藻的比生长率最高,而N/P为32和100时,藻的生长明显受到抑制。在NaNO3为氮源时,最适N/P为12(氮浓度为7.80μmol.L-1)。而NaNO2作氮源,N/P为16(10.40μmol.L-1)时藻的比生长率最高,N/P为32和100时藻的生长也明显受到抑制。研究显示,东海原甲藻对无机氮NH4Cl和NaNO3和NaNO2都可以利用,最适生长的N/P比范围在8～20之间,相对高的N/P(32、100)不利于东海原甲藻的生长。

神经毒素BMAA对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)的生长抑制作用研究

神经毒素β-N-甲氨基-L-丙氨酸(β-N-methylamino-L-alanine,BMAA)主要来自淡水或海洋环境中的蓝藻和硅藻,在海洋生态系统中具有明显的生物放大作用,被认为是诱发阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease, AD)等多种神经退行性疾病的重要环境因子。近年, BMAA及其同分异构体2,4-二氨基丁酸(2,4-diaminobutyric acid, DAB)在我国及其他多个沿海国家和地区的贝类水产品中被普遍检出,潜在威胁消费者健康和海洋生态安全。但目前有关BMAA对海洋微藻的化学生态学作用尚不清楚。为此,通过向球等鞭金藻(Isochrysis galbana)培养基中分别添加不同浓度的BMAA及20种蛋白氨基酸,探究了BMAA单独及其与氨基酸联合作用96 h对球等鞭金藻比生长率和氨基酸含量的影响,并分析了微藻吸收外源BMAA的含量。结果表明,球等鞭金藻能吸收培养体系中的外源BMAA,吸收量与BMAA的添加浓度呈正相关,且进入细胞内的BMAA多半以溶解结合态形式存在;BMAA抑制批次培养的球等鞭金藻比生长率的96 h半效应浓度(96h-EC_(50))约为2μmol/L;与对照组相比,暴露于BMAA 96 h后球等鞭金藻细胞内酪氨酸、丙氨酸、丝氨酸等15种氨基酸的合成量明显降低;除脯氨酸、苏氨酸、甘氨酸外,其他17种氨基酸与BMAA联合暴露实验均增强了BMAA对球等鞭金藻比生长率的抑制效应,这可能与培养体系中的氨基酸促进了微藻吸收外源BMAA的能力有关。因此,海洋生态系统中BMAA毒素的化学生态学作用应引起人们的关注。有关BMAA抑制球等鞭金藻有丝分裂的分子机制有待进一步研究。

不同光照周期下LED光源对铜藻生长的影响

利用白、红、绿、蓝4种LED作为光源,研究在24 h/0 h、18 h/6 h、12 h/12 h、6 h/18 h(L/D)这4组光照周期下铜藻生长对不同光质光源的响应。结果表明:各LED光源下,铜藻生物量累积峰值均出现在24 h/0 h(L/D)的光照周期中;在非连续光照下,蓝光LED光源促进铜藻生长的效果最佳。本研究还测量并分析了铜藻的表面吸收光谱和4种LED光源的发射光谱,发现铜藻在蓝光与红光区各有一个吸收峰,且蓝光区的波峰与红光区的波峰差异显著,蓝光区的波谱宽且平缓,而红光区的则窄且陡峭。因此,蓝光LED光源可满足铜藻生长所需光波,并可作为铜藻人工养殖的补充光源使用。

Cu和Pb对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响

以添加了不同浓度的CuSO4和Pb(NO3)2混合液的f/2培养基培养赤潮异弯藻,通过分析藻的最大生长密度、生长周期及比生长率这3个参数与Cu和Pb之间的相关关系,讨论2种重金属对赤潮异弯藻生长的影响以及2种重金属之间的互作效应。结果表明,Cu为0~0.02mg·L^-1或Pb为0~0.32mg·L^-1时,对赤潮异弯藻生长有促进作用;当Pb浓度不同的条件下,Cu浓度达到0.5~2.5mg·L^-1时,赤潮异弯藻生长受到明显抑制,甚至无法生长;在Cu浓度不同的条件下,Pb在1~9mg·L^-1范围内,随着浓度的增加,对赤潮异弯藻生长抑制作用逐步增强。在Cu浓度为0~2.5mg·L^-1或Pb浓度为1~9mg·L^-1及两者互作条件下,赤潮异弯藻最大生长密度和生长周期都受到显著影响(P<0.01)。另外,Cu和Pb对赤潮异弯藻比生长率无显著影响,两者相互作用不明显。结合湛江海域已报道的这2种重金属实际含量,进一步评估了海区中重金属的潜在生态效应。