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

大量微囊藻群体的形成和聚集是微囊藻水华形成的重要条件.氮、磷浓度是影响微囊藻群体生长的重要因素之一.为了探讨氮、磷浓度对微囊藻群体生长的影响,本研究以太湖微囊藻水华优势种之一的水华微囊藻作为研究对象,开展了不同氮、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T1(TN=0.1 mg/L,TP=0.005 mg/L)、T2(TN=1 mg/L,TP=0.05 mg/L)、T3(TN=10 mg/L,TP=0.5 mg/L)、T4(TN=100 mg/L,TP=5 mg/L)和T5(TN=250 mg/L,TP=5.44 mg/L)(BG-11培养基中氮、磷的浓度).结果显示,T1、T2、T3和T4 4组微囊藻群体均增大,且都发现有大于100个细胞的群体形成,群体大小分别为151、217、437和160 cells,而T5组微囊藻群体实验初期增大,实验后期变小,T5整个实验期间未发现有大于100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.

水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)生长周期中腐殖酸的释放特性

由于严重的水体富营养化,太湖长期暴发蓝藻水华,这些蓝藻在代谢及消亡过程中大量释放包括腐植酸在内的有机物,不仅影响供水水质,并且进一步加重了水华程度.以太湖水华优势藻种——水华微囊藻（Microcystis flos-aquae T34）为研究对象,对藻株生长周期中的藻细胞、浮游细菌进行计数,并使用TOC仪与三维荧光光谱对培养液中提取的腐殖酸进行定量与定性分析,探究水华微囊藻在生长过程中藻细胞密度、浮游细菌密度与腐殖酸浓度的变化规律.结果表明,培养液中腐殖酸浓度的变化趋势与细菌数量变化趋势一致,但与细菌数量曲线拐点相比,腐殖酸浓度曲线拐点出现两周的延迟.腐殖酸产量在藻细胞对数期较低,当水华微囊藻进入稳定期与衰亡期后,腐殖酸大量产生,其浓度迅速增加,最高可达到28.6 mg/L.根据三维荧光光谱分析,水华微囊藻所产生的腐殖酸特征峰出现在（235~245 nm）/（380~425 nm）,属于类富里酸荧光峰.本研究初步探究蓝藻与水体腐殖酸之间的关系,为水体腐殖酸来源的研究提供了新的思路.

光照强度对水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)群体大小增长的影响

大量微囊藻群体的形成和聚集是微囊藻水华形成的重要条件，光照强度是影响微囊藻生长的重要因素之一．为了了解光照强度对水华微囊藻（Microeystis flos-aquae）群体大小增长的影响，以太湖微囊藻水华优势种之一的水华微囊藻作为研究对象，开展了不同光照强度对水华微囊藻群体大小增长的影响研究．共设置5个不同光强处理组，依次为G1：2000lx：G2：4000lx；G3：8000lx；G4：16000lx；G5：变化光照强度（模拟野外光强）．实验期间，G1～G5组大于100细胞群体的平均大小分别为255、480、630、763和662cells／群体．胞外多糖含量分析显示水华微囊藻形成的群体越大，胞外多糖含量越高．结果表明，低光照强度不利于太湖水华微囊藻群体大小的增长，而变化光照强度和高光照强度有利于水华微囊藻群体大小的增长．研究结果解释了太湖夏季野外变化光照强度和高光照强度有利于微囊藻水华形成的原因．

扰动方式对水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)群体大小的影响

风浪扰动是影响湖泊生态系统的重要环境因素之一.为了解扰动方式对微囊藻群体大小的影响,在实验室可控条件下,模拟不同扰动方式(持续扰动和间歇扰动)对太湖水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)群体大小的影响.结果显示,间歇扰动组水华微囊藻群体从35.09μm迅速增大至43.73μm,实验第17天时为59.00μm;而持续扰动组水华微囊藻群体大小先从35.07μm增大到43.51μm,实验第17天时减小至13.95μm;不扰动组整个实验期间群体大小相对稳定,实验初为35.38μm,实验第17天时为33.67μm.方差分析显示,间歇扰动组群体大小显著大于持续扰动组和不扰动组,持续扰动组显著小于不扰动组.实验第17天时间歇扰动组藻细胞密度(1.675×10~6cells/ml)显著高于持续扰动组(0.344×10~6cells/ml)和不扰动组(1.461×10~6cells/ml).研究结果表明,适当强度下的间歇扰动能促使水华微囊藻群体显著增大和生长,而长时间的持续扰动则会抑制水华微囊藻群体的聚集和生长,该结果有助于人们对太湖微囊藻水华暴发机理的认识.

黑暗条件下不同氮源对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长和pH的影响

在黑暗条件下,利用不同形态的氮源(硝酸盐氮,氨氮,有机氮和硝酸盐氮,有机氮)培养蓝藻水华优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),分析其氮代谢和对水体pH的影响。研究结果表明,在不同氮源的培养液中铜绿微囊藻密度在最初的24h内出现波动,之后下降。培养液中pH值在试验最初的24h显著下降,之后趋于稳定,在硝态氮培养液中pH值下降最大,从8.18下降到7.19,其反硝化作用产生的NO2-浓度也最大。不同氮源培养液中总氮含量都有所下降,以混合氮源培养液中总氮减少量最大,说明化合态氮经过反硝化作用生成了氮气并溢出培养液,因此,在黑夜条件下藻华水体中存在反硝化作用。

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)与三种丝状蓝藻间的相互作用

研究了单细胞铜绿微囊藻和三种丝状蓝藻(水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻)间的相互作用,包括以下两个方面的内容:①铜绿微囊藻细胞滤出液对水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻生长的影响;②水华束丝藻、水华鱼腥藻及土生席藻细胞滤出液对铜绿微囊藻生长的影响．研究发现,当滤出液浓度为60％(滤出液与BG11的体积比为3:2)时,制绿微囊藻细胞滤出液对水华束丝藻、水华鱼腥藻的生长有显著促进效果,尤其对水华束丝藻的作用更加明屁;对土生席藻的生长却起着微弱的抑制作用,仅表现于100%细胞滤出液中,对铜绿微囊藻而言,土生席藻细胞滤出液对其的生长起着显著抑制作用,浓度越高、抑制作用越强;而水华束丝藻、水华鱼腥藻仅在100％细胞滤出液中才表现出微弱的抑制作用．为验证营养盐浓度差异是否影响滤出液的作用效果,进行了无机营养盐(NO3-N、NH4+-N、PO4-P)干扰的消除试验．结果表明,无机营养盐(NO3-N、NH4+-N、PO4-P)的改变并不影响滤出液的作用效果,从而我们推测水华蓝藻之间存在着化感作用．本研究为解释自然水体中藻类种群演替的原因,深入认识水华蓝藻的动力学机制提供了新的实验证据．

滇池铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Küitz)毒素及其在水体中的变化

本文研究了昆明市滇池富营养化所形成水华的主要藻类———铜绿微囊藻 (MicrocystisaeruginosaK櫣ｉｔｚ)的毒素及其在水体的变化。经研究 ,滇池铜绿微囊藻的提取液有一个毒峰出现 ,用双波长紫外分光光度计测定 ,发现于 2 4 0nm出现一个毒峰。用色质谱联用扫描得出 ,其分子离子峰为1 0 4 0 M/Z。用小白鼠注入藻类提取液进行试验 ,发现其肝脏肿大 ,并呈紫褐色。再将肝脏匀浆提取液用高压液相色谱测定 ,发现有毒峰出现。在不同季节、不同地点 ,采取湖水 ,经过滤后 (去除藻类和碎屑 )进行测定 ,结果得出 :在藻类生长旺季及生长繁茂的地点 ,水体中藻毒素的含量较高。而在藻类生长淡季及分布较少的地点 ,水中藻毒素含量则较少。但总的看来 ,经过过滤后的湖水 。

余氯对再生水中铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的生长抑制作用

以北京市污水处理厂二级出水为对象,考察了余氯对再生水中铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响.实验表明,0.2mg.l-1以上的余氯对铜绿微囊藻的生长有明显抑制效果,抑制率在培养第2天达60%—80%,第8天达99%,抑制效果持续60d.再生水中的氨氮浓度越高,余氯对铜绿微囊藻的抑制效果越差.氯的不同形态对铜绿微囊藻的生长抑制效果不同,氯对铜绿微囊藻的抑制效果优于氯胺.

微囊藻胞外多糖降解菌的筛选及其对群体大小的影响

微囊藻水华是最为常见的有害水华。在水华中的微囊藻细胞大多聚集为群体,群体状态对维持其生态优势至关重要。将微囊藻分散成单细胞状态,可削减其竞争优势,作为控制水华的手段。本研究以细菌多糖黄原胶和水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)胞外多糖为唯一碳源,筛选出了5株具有利用微囊藻胞外多糖能力的细菌,通过共培养研究这些菌对单细胞状态的水华微囊藻胞外多糖和群体状态的惠氏微囊藻(M.wesenbergii)群体状态的影响。结果显示,对于水华微囊藻,其中4株细菌能够明显地降低胞外多糖的粘度;对于惠氏微囊藻,5株细菌均能显著减小藻群体,并能抑制其生长。这5株菌经16S rDNA鉴定均属于假单胞菌属。研究结果表明,分离获得的菌株有用于防控微囊藻水华的可能性。

盐京九号水稻种植水对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)抑制作用的研究

以培养盐京九号水稻幼苗20 d的种植水配置培养液,培养铜绿微囊藻(Microcystis aeruginqsa),追踪测定微囊藻生长量、藻细胞水溶性蛋白含量、超氧化物岐化酶(SOD)活性、叶绿素含量等相关生理生化指标的变化,研究水稻种植水对铜绿微囊藻生长的抑制作用及其机制.实验结果显示,藻细胞生长量和叶绿素含量显著降低;可溶性蛋白含量和SOD酶活性呈先升高后急剧下降的趋势.对水稻种植水抑藻物质作初步分离和鉴定,表明乙醚萃取液中有机酸和酚类组分抑藻效果明显.对有机酸组分进一步做GC/MS分析鉴定,可确定其中含有1,2-二甲基十三酸、棕榈酸和十八烷酸等组分.

南京玄武湖微囊藻水华种类组成的研究

2005-08～2006-10采集蓝藻水华样品,通过形态学特征和ITS序列分子标记的方法对南京玄武湖水华的优势种类进行了鉴定.结果表明,玄武湖水华主要由微囊藻构成,通过形态特征鉴定主要种类为铜绿微囊藻（M.aeruginosa）、M.novacekii和惠氏微囊藻（M.wesenbergii）.3种藻的生物量在水华中的相对比例分别为30%～45%、35%～40%和10%～15%.采用分子标记的方法对2种优势种类进行了分子鉴定.PCR扩增ITS序列并进行测序,通过基因序列比对和基于ITS序列的系统发生树分析,进一步确定了优势种类为M.aeruginosa和M.novacekii;通过检测产毒基因mcyB来确认2株优势微囊藻的产毒特性,PCR扩增结果均出现了大约为780bp的特异性片段,表明这2种藻均为产毒种.对水华提取物的高效液相色谱（HPLC）测定表明,玄武湖水华中微囊藻毒素的种类主要是MC-LR和MC-RR.

壳聚糖改性粘土对水华优势藻铜绿微囊藻的絮凝去除

研究了壳聚糖改性对粘土絮凝去除铜绿微囊藻的影响 .经壳聚糖包覆改性后的海泡石在投加总量仅为 11mg/L时 ,0 5h即可去除 80 %的藻细胞 ,2h去除率达到 90 % .不同粘土改性后絮凝除藻能力均有大幅度提高 ,原来除藻能力相去甚远的不同粘土 ,包括一般的黄土 ,改性后除藻能力被提升到相近的水平 ,投加量 11mg/L ,可去除铜绿微囊藻 90 %以上 .改性粘土和一般絮凝剂一样有一最佳投加量 (本研究为 11mg/L) ,低于或超过此最佳值 。

太湖水华微囊藻毒素对小鼠免疫功能的影响

目的 蓝藻水华已成为太湖的严重污染物 ,本文旨在阐明其对哺乳动物的潜在危害。方法 应用巨噬细胞吞噬实验、脾淋巴细胞转化法、溶血分光光度法、反转录 聚合酶链反应以及酶联免疫测定等手段较系统地分析了太湖微囊藻毒素对小鼠免疫功能的影响。结果 当ip 5mL·kg- 1(相当于 2 0mg·kg- 1)连续 7d时 ,该微囊藻毒素不仅引起小鼠肝、脾肿大 ,腹腔巨噬细胞吞噬功能降低 ,而且抑制小鼠的T淋巴细胞增殖及B淋巴细胞产生抗体的能力 ,使得肿瘤坏死因子αmRNA的表达及其在血清中的含量明显降低。结论 太湖微囊藻毒素对小鼠的毒性涉及到免疫系统基因和分子的多层次、多方面 ,它对小鼠免疫功能产生了明显的抑制作用。

太湖梅梁湾水华微囊藻基因型组成和产毒微囊藻丰度的变化

采用基于ITS序列的PCR-DGGE方法分析了太湖梅梁湾水华暴发过程中(6-11月)微囊藻的不同基因型组成的变化,同时利用针对微囊藻毒素合成酶基因mcyA和微囊藻特异性的16SrDNA部分核苷酸序列的引物,应用实时荧光定量PCR方法(qRT-PCR)分析水华样品中产毒微囊藻与总微囊藻的量,通过两者的比值反映产毒微囊藻丰度.结果表明,在发生水华的不同时期,微囊藻的基因型组成发生了变化,其中以8月末、9月和10月的基因型最多,基因型M5和M10存在于整个水华发展过程中.共检测到12种主要的基因型,每个基因型在水华的不同时期所占的比例互不相同.实时荧光定量PCR结果显示从6月到10月,产毒微囊藻的丰度呈增大的趋势,从0.75%增加到32.16%,而11月产毒微囊藻的丰度显著下降.

离子强度对粘土和改性粘土絮凝去除水华铜绿微囊藻的影响

研究了水体的离子强度对粘土和壳聚糖改性粘土絮凝去除铜绿微囊藻的影响 .离子强度的增加有利于粘土对藻类的絮凝去除 .与一般粘土除藻相反 ,壳聚糖改性粘土却在离子强度低的条件下具有更好的除藻效果 ,是适合在湖泊 ,水库和江河等淡水 (低含盐量 )水体中应用的应急除藻技术 .当离子强度从 0 17mol/L降到 0mol/L时 ,海泡石除藻率从 90 %以上降为 70 %以下 (投加量 70 0mg/L) ,而壳聚糖改性海泡石的除藻率却从 70 %左右升至 95 % (投加量仅为 11mg/L) .用粘度法研究了壳聚糖改性海泡石的絮凝机理 ,发现相对低的离子强度更有利于壳聚糖分子链上阳电荷的相互排斥作用 ,有利于壳聚糖分子链的舒展 ,从而可以充分发挥架桥网捕作用 ,利于絮凝除藻 .

玄武湖微囊藻水华暴发及衰退期细菌群落变化分析

为探索微囊藻水华期间细菌群落的变化及了解水华的动态变化提供线索,采集玄武湖水华暴发及衰退期3个湖区内的水样,采用微生物传统方法,对水体中可培养细菌进行了分离鉴定,并通过变性梯度凝胶电泳技术(DGGE),对水体中细菌16S rDNA V3可变区的PCR扩增片段进行分离,分析了所得到的细菌群落特征DNA指纹图谱,并对其中的优势细菌进行16S rDNA序列系统发育分析.结果表明,玄武湖微囊藻水华期间水体内细菌主要属于3大类群,包括Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroides;水华暴发期,Firmicutes、Bacteroides、α-、β-、γ-Proteobacteria分别占总数的31.25%、25%、18.75%、12.5%、12.5%,优势菌为16种,生物多样性高;水华衰退期γ-Proteobacteria菌群比例上升至50%,其次为Firmicutes和α-Proteobacteria,分别占总数的33.3%和16.7%,水体内原有的Hydrogenophaga、Vogesella、Sphingomonas、Exiguobacterium等菌属消亡,优势菌种数减少至6种,但细菌数量增大;Pseudomonas与Bacillus在水华暴发和衰退期一直处于优势,但优势菌的种类发生改变;同一时期内,藻华相对密集的湖区优势菌种数相对较少,生物多样性相对较低.微囊藻水华暴发与衰退期水体中细菌群落的变化,可能与藻体聚集与消散而引起的水体中有机物浓度及形态等环境因子的变化有关,此外,藻体密集程度也可能对细菌群落生物多样性有一定影响.

芦苇水浸提液对水华微囊藻的化感作用研究

通过测定水华微囊藻(Microcystis flosaquae)细胞密度、叶绿素a、藻胆素质量浓度及SOD活性,研究了不同质量浓度芦苇(Phragmites communis)水浸提液对水华微囊藻的化感抑制作用。结果表明:1)低质量浓度芦苇水浸提液对水华微囊藻生长有促进作用,芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时对水华微囊藻具有明显抑制作用;2)芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时,可破坏水华微囊藻的光系统Ⅱ,减少其同化产物,促进叶绿素a的降解,而藻胆素不是主要作用靶点;3)当芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时,藻细胞受到胁迫,其细胞活性氧的产量增加,抗氧化体系不能及时清除这些活性氧,导致植物细胞内发生过氧化反应,尤其是脂质过氧化反应,破坏细胞内膜系统,使抗氧化体系酶活性降低。

环境因子对福建省山仔水库水华微囊藻生长的影响

研究光照、温度和磷酸盐对福建省山仔水库水华微囊藻〔Microcystisflosaquae(Wittr.)Kirchn.〕SZ200307生长的影响。结果表明:随着光照强度的增加,水华微囊藻SZ200307的生长加快,但过强的光照强度反而抑制其生长,最适光照强度为4000～4500lx;20℃～30℃,水华微囊藻SZ200307有较高的比增殖率,30℃最适合其生长;当磷的浓度较低而其他条件不变时,添加外源性磷,水华微囊藻SZ200307增长迅速;当磷浓度高于0.258mg·L-1,磷元素不再是其增长的限制性因子,温度、光照等其他环境因子将限制其增殖。

铜绿微囊藻中的紫外保护物质类菌孢素氨基酸(MAAs)与水华形成机制探讨

类菌孢素氨基酸(mycosporine-like amino acids, 间称MAAs)存在于许多生物体内,对紫外辐射(UVR)有较高的吸收能力,被认为有保护细胞、减少UVR损伤的功能. 通过对从太湖分离、室内培养的铜绿微囊藻和以微囊藻为优势种类的太湖浮游植物样品的吸收光谱和反相高效液相色谱分析,发现铜绿微囊藻和太湖浮游植物都含有shinorine和porphyra-334两种MAAs,但以shinorine为主. 本文还讨论了MAAs与铜绿微囊藻水华形成的关系.