东江惠州河流段人工基质附着硅藻群落的季节性动态

硅藻群落结构特征是反映河流水生态状态的重要生物指标,但我国多数河流中还缺少硅藻种类组成与季节变化的基本数据.2010年用瓷砖片作为人工基质研究东江惠州河流段附着硅藻群落结构的季节性变化,共鉴定出附着硅藻40属153种(包括亚种和变种),主要的优势属有曲壳藻属(Achnanthidium)、异极藻属(Gomphonema)、直链藻属(Melosira)、舟形藻属(Navicula)、菱形藻属(Nitzschia)、脆杆藻属(Synedra)等.Gomphonema parvulum和Nitzschia palea为该河流段的广泛性藻种,且相对丰度的季节性变化明显.RDA分析表明,水温、DO、NH4+-N、PO34--P、电导率、pH值等对附着硅藻群落结构有重要影响.在丰水期,水量对于运动能力较强的N.palea的相对丰度具有明显的影响.

适于北江水质生物评价的附着硅藻指数研究

采用主成分、层次聚类、箱型图和双向指示种分析(TWINSPAN)等方法,研究了15项附着硅藻指数在北江流域的适用性。在北江流域25个监测点中,共鉴定出附着硅藻2目6科30属98个种和亚种,相对丰度为5%以上的硅藻属有曲壳藻属(Achnanthes)、菱形藻属(Nitzschia)、舟形藻属(Navicula)和直链藻属(Melosira),分别为34.4%、18.1%、8.6%和7.3%。相对丰度为5%以上的硅藻种有极小曲壳藻(Achnanthes minutissima),极小曲丝藻(Achnanthidium minutissimum),克劳斯菱形藻(Nitzschia clausii)和可变直链藻(Melosira varians)。附着硅藻指数间,罗特营养指数(Rott Trophic Index,ROTT)和洛博指数(Lobo Index,LOBO)与其他指数相关性较弱,硅藻生物指数(Biological Diatom Index,IBD)和富营养污染硅藻指数(Diatom Eutrophication Pollution Index,EPI-D)呈极显著相关(r=0.915,P<0.01)。硅藻指数与水质指标的相关性分析表明,斯雷德切克指数(Sláde?ek Index,SLA)和LOBO与电导率(Cond)、溶解氧(DO)和总磷(TP)等10项水质指标间均无相关性,其他指数与某个或某几个水质指标有一定的相关性。对10项水质指标加权后进行层次聚类,结果表明阿图瓦-皮卡第硅藻指数(Artois-Picardy Diatom Index,IDAP)、特定污染敏感指数(Specific Polluosensitivity Index,IPS)、硅藻属指数(Generic Diatom Index,IDG)和IBD与水质分类结果较一致。利用TWINSPAN对样点和硅藻群落进行分类后绘制箱型图,结果表明,IBD对样点水质的变化最为敏感。结果表明,IBD是适合北江流域水质评价的硅藻指数。

七项河流附着硅藻指数在东江的适用性评估

综合运用因子分析、聚类分析、箱型图分析等统计方法评估了河流附着硅藻生物指数(Biological Diatom Index,IBD)、硅藻营养化指数(Trophic Diatom Index,TDI)、斯雷德切克指数(Sládecˇek's Index,SLA)、特定污染敏感指数(Specific Polluosensitivity Index,IPS)、硅藻属指数(Generic Diatom Index,IDG)、戴斯指数(Descy Index,DESCY)和欧盟硅藻指数(European Economic Community Index,CEE)在东江流域河流水质评价中的适用性。结果显示:SLA与IPS,CEE显著相关(P<0.05),CEE与TDI不相关,其余指标间均极显著相关(P<0.01)。SLA与13项水质理化指标均无相关性,TDI与含氯度(Cl)显著负相关,CEE与溶解氧(DO)、电导率(Cond.)、总氮(TN)显著正相关(P<0.05),其余指标与氨氮(NH4-N)、pH不存在线性相关,与五日生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODKMnO4)、亚硝氮(NO2-N)、硝氮(NO3-N),总磷(TP)具极显著相关性(P<0.01)。13项水质理化指标中主成分负荷贡献大于50%的八项理化参数DO、BOD5、CODKMnO4、TN、NO3-N、NO2-N、TP和SiO2将试验区水质分为四组。IPS、IBD、IDG和CEE与水质物化分类一致性较好。IPS、IBD、IDG和CEE的逐步判别分析(引入P=0.20,剔除P=0.25)显示IPS和CEE都只选出了NO2-N,分类判别的正确率分别为55.6%和48.1%;IBD引入了NO2-N,CODKMnO4和DO 3个解释变量,判别正确率74.1%;IDG引入BOD5和NO3-N两个变量,分组正确率63.0%。硅藻群落聚类显示,IBD和IDG在水质物化分类的箱型图中呈现出明显合理的趋势。以上研究表明IBD和IDG硅藻指数最适合用于东江河流水质生物监测与评价。

广东大亚湾附着硅藻新种和新记录

本文对大亚湾的附着硅藻进行了分类研究,发现1个新种、1个新变种以及在我国的新记录11种和变种。

单齿螺对坛紫菜贝壳丝状体附着硅藻的去除效果初探

该文利用单齿螺对坛紫菜贝壳丝状体附着硅藻进行了去除研究,设置了7个梯度进行单齿螺对附着硅藻的去除试验,设置了5个梯度进行了单齿螺对清洗后贝壳丝状体的维持试验,结果显示:附着硅藻被清理干净的天数与螺的个数在一定范围内成反比趋势,螺越多,吃的速度越快,所用时间越短;每平方米投放144个单齿螺比较合适,能够在短时间内清除苗壳表面的附着硅藻,同时能够节约成本;每平方米放36个单齿螺能够达到维持苗壳表面干净的效果。

厦门港试验挂板上附着硅藻研究

文中分析了厦门港杉木挂板(月、季板)上附着硅藻的周年(1986-12～1987-11)样品,同时进行了附着初期演替试验。共鉴定出附着硅藻80种和变种,隶属31属,优势种为多枝舟形藻(Navicula ramosissima)和狭窄双眉藻(Amphora angusta),附着量年高峰出现在秋季9月,为2×10~6个/cm^2;演替过程试验表明:水中附着的种类(舟形藻属(Navicula),双眉藻属(Amphora)先于竖直附着的种类(菱形藻属(Nitzschia)、针杆藻属(Synedra))附着,附着量在7～14 d之间递增幅度最大。

2种曝气条件对附着硅藻生长的影响

为研究富营养条件下不同曝气条件对附着藻类的影响,冬季在玻璃温室中给富营养水体(由少量饲料腐烂液、少量的微囊藻水华和自来水混合而成,水体初始叶绿素a浓度为112.04 μg/L)加温(平均温度26.3℃),同时设置空气(对照组)和纯氮气(处理组)2种持续曝气处理,考察不同处理水质指标、浮游植物和附着藻类的差异。结果表明:冬季加温至26.3℃和不同曝气扰动条件下,处理组的DO显著低于对照组(P<0.05),对照组和处理组的总氮浓度分别为6.901±1.905、6.171±1.598 mg/L,总磷浓度分别为1.782±0.812、1.806±1.104 mg/L;对照组和处理组均出现浮游绿藻优势,浮游态的蓝藻和硅藻均没有大量生长;容器内壁上均出现了大量硅藻附着生长,处理组的硅藻附着面积显著大于对照组的(P<0.05);对照组和处理组生长密实处的附着硅藻细胞密度分别高达1.14×10^(6)±8.44×10^(4)、1.27×10^(6)±1.15×10^(5) cells/cm^(2),二者之间没有显著差异(P>0.05),其优势属均为菱形藻属(Nitzschia)和异极藻属(Gomphonema)。这表明在富营养条件下采用不同曝气扰动时,容易大量出现附着硅藻生长,并且氮气曝气形成的低DO条件更有利于硅藻大面积附着生长;附着硅藻的生长可能与富营养条件、曝气扰动等因素有关。这为富营养条件下通过曝气培养附着硅藻提供了研究思路和有益借鉴。

东江流域附着硅藻-电导率转换函数模型适用性评估

利用多元统计分析筛选出东江流域对硅藻群落影响最大的环境变量,并对附着硅藻与该环境变量转换函数模型的适用性进行了评估。结果显示:13个环境变量中,电导率(conductivity,Cond.)的第一特征值(λ1)和第二特征值(λ2)的比值(λ1/λ2)最高,为0.8,成为用于加权平均回归分析(Weighted averaging analysis,WA)建模的环境变量。用WA初步建立了东江流域附着硅藻-电导率转换函数模型,反向的WA方法提供了最小的推导误差值(Root mean square error of prediction,RMSEP)(RMSEP=0.209)和最高的电导率推导值与实测值的回归相关系数(R2=0.778)而成为最佳建模方法。在删除异常样品后,硅藻-电导率转换函数的推导能力增加,推导误差值降低(RMSEP=0.183),实测值与推导值的回归相关系数提高(R2=0.818)。结果表明,电导率是影响东江流域硅藻群落最大的环境变量,建立的附着硅藻-电导率转换函数模型适用于东江流域电导率值的推导。

附着硅藻的研究进展

本文概述了附着硅藻的概念及内涵.列举了影响附着硅藻生长的主要环境因子包括植被、温度和营养元素等.并对附着硅藻在现代环境治理和古湖沼方向的应用研究进展进行了论述.针对附着硅藻的研究过程中存在的薄弱环节,展开一定的讨论,为今后附着硅藻研究的完善和发展提供一定的理论依据.

坛紫菜附着硅藻的形态特征及在福建省的分布

经调查,福建省福鼎、霞浦、连江、莆田、厦门、漳浦的坛紫菜患有硅藻附着症。对附着硅藻进行酸处理后用光学显微镜和电子显微镜拍照计数,根据形态特征鉴定其所属种类,分别是平片针杆藻小形变种Synedra tabulata var.parva、海生斑条藻Grammatophora marina、念珠直链藻Melosira moniliformis、短楔形藻Licmophora abbreviata、爪哇曲壳藻亚缢变种Achnanthes javanicavar.subcontricta和小钩斑条藻Grammatophora hamulifera。对每个种类的数量分布情况、形态学特征、生态分布进行了描述,并提供部分种类的扫描电镜照片。

硅油改性环氧树脂防腐涂层抗硅藻附着及减阻性能研究

多功能性聚合物涂层是船舶涂料研究的重要方向之一。采用物理共混改性的方法,利用硅油改性环氧树脂,制备具有防腐防污减阻多功能的涂层。测试了涂层的附着力、接触角、剥离强度、减阻性能和抗硅藻附着性能。结果表明:硅油改性环氧涂层在铝合金基材表面附着良好,划格评级为0级。表面具有疏水性,水接触角达到103.49°,胶粘带剥离强度为0.002 N/cm,比改性前显著降低,对硅藻附着具有抑制作用,抑制率达到70%,同时降低了与水流的摩擦阻力,100 r/min转速下,旋转扭矩值降低了4.27%。加入二甲基硅油对环氧树脂进行物理共混改性,在保持了涂层对基材良好附着的情况下,有效提高了环氧涂层的疏水性、防污性和减阻性。

一座河道型水库浮游植物与附着硅藻群落对环境变化的响应比较

浮游植物是湖泊或湖泊型水库的常规调查要素,而附着硅藻则是河流监测常用的方法,河道型水库监测中是采用浮游植物还是附着硅藻依赖于浮游植物与附着硅藻群落对环境要素的响应特征.在热带地区一座典型河道型水库中采集浮游植物的同时,设置人工基质采集附着硅藻;鉴定出的浮游植物和附着硅藻分别为131种和138种;浮游植物和浮游硅藻群落变化主要体现在优势种的演替上,空间差异小;附着硅藻群落的变化则体现在种类组成和优势种演替两个方面,群落的空间差异较大.多元回归分析和冗余分析表明影响浮游植物和附着硅藻群落的环境因子不同,温度是浮游植物、浮游硅藻和附着硅藻的关键解释变量(P <0.01),溶解氧和硝氮也是附着硅藻的解释变量(P <0.05);环境因子对附着硅藻群落变化具有更高解释度(R2=0.27).因此,对于河道型水库而言,附着硅藻群落对环境变化的响应更灵敏,与浮游植物反映的环境信息有一定的差异,结合附着硅藻和浮游植物群落的变化能更好地反映水环境的变化.

抗硅藻附着活性细菌的筛选、鉴定与发酵条件优化

从美国华盛顿州圣璜岛海域的8种海绵样品的120株共附生微生物中,筛选出11株细菌的粗提物能有效抑制硅藻附着。其中683号菌株活性最高,对5种受试硅藻的平均抑制率达到98.0%。结合形态学特征和扫描电镜观察,以及16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为短小芽孢杆菌Bacillus pumilus。并采用正交试验对该菌株进行发酵条件优化,结合粗提物的产量和抗硅藻附着活性进行统计学分析,确定了该菌株的最佳发酵条件是:发酵温度25℃,pH 7.5,NaCl浓度19.45 g/L,蛋白胨浓度5 g/L。

条斑紫菜硅藻附着症防治研究

经调查，在江苏省连云港、浙江省象山港的中、后期条斑紫菜患有硅藻附着症。硅藻的种类以短纹楔形藻Licmophoraabbreviata为绝对优势种。由于硅藻的附生会随着时间的推移越来越严重地影响紫菜的生长和加工的质量，因而作为硅藻附着症的防治应注意在早期抓紧加以处理。用pH为2.00－2．50的酸类，处理10－15分钟，或者pH为10．00－10．40的碳酸钠，处理10－15分钟，以及连续每天干燥4小时，或在-20℃低温条件下保存6天以上等方法，都能基本上起到清除硅藻的作用，而对条斑紫菜的生长均未产生不良影响。研究结果在条斑紫菜栽培与加工生产上有应用与推广价值。

船舶防污涂料抗菌性与抗硅藻附着性能实验室测试

为了评价船舶防污涂料的抗菌性能和抗硅藻附着性能,采用超景深显微镜、接触角测量仪对防污涂层表面形貌、水接触角进行测量,并采用GB/T 21866—2008《抗菌涂料抗菌性测定法和抗菌效果》对抗菌性进行测试,设计静态防污实验对涂层抗硅藻附着性能进行测试,建立有效的实验室测试评价方法。测试结果表明,选用的防污涂料均具有良好的抗菌性,但是在抗硅藻附着性能上差异化明显,对于低表面能防污涂料,在实验室静态条件下没有抗硅藻附着能力,需要静态实验与动态实验相结合,才能准确评价此类防污涂料的防污性能。

超声波对条斑紫菜硅藻附着症的作用

为使条斑紫菜(Porphyra yezoensis)上附着的硅藻脱落,从超声波的生物学效应出发提出了新的思路。选择生长状态较好的附着硅藻的紫菜分别在不同的输出功率和时间下用超声波处理。结果表明,当超声波的输出功率为300 W、处理时间25 s时,可以成功地去除附着的硅藻及黏质柄,而对条斑紫菜未产生不良影响。该研究结果在条斑紫菜的加工生产上有应用与推广价值。

一株海绵附生芽孢杆菌的抗硅藻附着活性成分的分离鉴定

为寻找天然抗污损活性化合物,以抗硅藻附着活性为导向,采用有机溶剂萃取、半制备高压液相色谱对分离自海绵的芽孢杆菌UST050418-715代谢产物进行分离,纯化抗硅藻附着活性物质,并利用气相色谱-质谱联用仪、核磁共振波谱分析活性物质结构。从菌株UST050418-715代谢产物中分离得到7种具有抗硅藻附着活性的环二肽类化合物,分别鉴定为:(1)环(L-亮氨酸-反式-8-羟基-L-脯氨酸-)、(2)环(L-缬氨酸-L-脯氨酸)、(3)环(D-脯氨酸-L-亮氨酸)、(4)环(L-脯氨酸-D-亮氨酸)、(5)环(甘氨酸-L-脯氨酸)、(6)环(L-苯丙氨酸-顺式-8-羟基-D-脯氨酸-)、(7)环(L-苯丙氨酸-反式-8-羟基-L-脯氨酸-)。说明海绵附生芽孢杆菌UST050418-715代谢产物中存在大量环二肽类化合物,可以帮助宿主海绵实现对硅藻附着的化学防御。

一株抗硅藻附着的海绵附生菌的鉴定及发酵条件优化

为了从海绵共附生微生物中寻找天然高效抗污损活性物质,本文针对前期研究获取的4株具有显著抗硅藻附着的活性菌株进行活性验证和比较,选出其中最优菌株进行菌种鉴定及发酵条件优化.比较了活性菌株对小新月菱形藻(Nitzschia closterium)、咖啡双眉藻(Amphora coffeaeformis)、碎片菱形藻(Nitzschia frustulum)附着的抑制活性,确定菌株UST050418-715为最优菌株;通过16S r DNA的测序分析,结合平板的菌落形态和扫描电镜下菌体特征,鉴定活性菌株UST050418-715为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus).为优化该菌株的培养条件,选择了酵母粉、蛋白胨、Na Cl、p H值进行四因素三水平的正交实验,对菌株培养条件进行优化.发现选择的4个因素对应的菌株发酵产物对硅藻附着的抑制活性大小不同,影响显著性顺序是酵母粉>蛋白胨>Na Cl>p H值,综合菌株发酵产物活性、粗提物产量和菌株生长情况进行分析,确定菌株UST050418-715基于海洋2216E培养基的最佳发酵条件为:蛋白胨含量7.5 g/dm3,酵母粉含量3 g/dm3,Na Cl含量10.45 g/dm3,p H值9.5.

海洋细菌Pseudomonas putida中具有抗硅藻附着的活性成分

【目的】为发现天然的防污损物质,从分离自海绵Haliclona sp.的细菌Pseudomonas putida中寻找具有抗硅藻附着活性的化合物。【方法】综合菌落生长形态、扫描电镜及16S rDNA序列分析,鉴定细菌种属;采用活性(抗硅藻附着)-化学(薄层色谱、二极管阵列高效液相和核磁共振氢谱)导向法对其中的活性组分进行分离纯化,波谱分析确定结构;采用抗硅藻附着活性模型对单体化合物进行活性复筛。【结果】该细菌鉴定为Pseudomonas putida;从其发酵液中分离得到6个环二肽,分别鉴定为环(亮氨酸-脯氨酸)(1)、环(亮氨酸-丙氨酸)(2)、环(苯丙氨酸-丙氨酸)(3)、环(缬氨酸-酪氨酸)(4)、环(丙氨酸-酪氨酸)(5)、环(丙氨酸-色氨酸)(6);化合物3和6在浓度为50μg/mL时具有明显的抑制硅藻附着活性(抑制率分别为50%和85%)。【结论】海洋细菌Pseudomonas putida中具有抗硅藻附着的活性化合物为环(苯丙氨酸-丙氨酸)和环(丙氨酸-色氨酸)。