绿藻浒苔对浮游植物群落结构影响研究

为了解浒苔(Enteromorpha prolifera)对浮游植物群落的影响,于2011年7月末在青岛第三海水浴场附近海域,现场采集了浒苔鲜组织和含自然浮游植物群落的海水,进行了10d的浒苔与浮游植物群落室内受控共培养实验。设计4个处理,包括1个对照组和3个实验组,每个处理设置3个平行。对照组未添加浒苔,实验组分别按照0.8(低)、2.4(中)和7.2 g/L(高)的湿质量进行添加。研究结果表明,在整个共培养期间,硅藻的生长受到了浒苔明显的抑制,在3个不同的实验组细胞丰度显著降低(ANOVA,P<0.05),降幅分别达到84.1%、92.1%和95.3%。优势种长菱形藻(Nitzschia longissima)在高实验组的第10天,细胞丰度更是低至对照组的0.38%。甲藻丰度在各组皆表现出先升高后降低的趋势,优势种利玛原甲藻(Prorocentrum lima)在高实验组的第3天,细胞丰度高达对照组的98.7倍。浒苔通过影响浮游植物细胞丰度和优势种演替,改变了浮游植物的群落结构。高密度浒苔的存在会使浮游植物优势种组成趋于单一,物种多样性程度和群落稳定性大为降低。但是,浒苔对单细胞浮游植物的克生作用可以抑制赤潮藻的过度繁殖,有益于赤潮的生物防治和水域环境的生态修复。

响应面法优化浒苔半纤维素的提取条件及其组分分析

以浒苔(Enteromorpha prolifera)为原料,采用响应面法优化碱性过氧化氢提取半纤维素的条件。在单因素实验的基础上,运用Box-Benhnken中心组合原理,设计四因素三水平实验,确定半纤维素最佳提取条件。采用红外光谱(FT-IR)和离子色谱(IC)分析浒苔半纤维素组分。结果表明,各因素对浒苔半纤维的提取率的影响为:时间>温度>料液比>氢氧化钠浓度。碱性过氧化氢法提取半纤维素的最佳条件为:氢氧化钠浓度为4.8 g/L,提取温度为92℃,提取时间为5 h,料液比1︰70,半纤维素的提取率为56.75%,与预测值57.30%基本一致。FT-IR结果显示,浒苔半纤维素红外吸收光谱中含有明显的木糖和阿拉伯糖的特征吸收峰,为吡喃环结构,由β-糖苷键连接。离子色谱结果表明,浒苔半纤维素主要由木糖和阿拉伯糖组成,含有少量葡萄糖和半乳糖。木糖含量为54.4%,其次为阿拉伯糖,含量为15.3%,葡萄糖和半乳糖含量分别为5.6%和2.7%。

浒苔绿潮与南黄海近岸海域水质的关系

浒苔绿潮在黄海海域连续暴发，为研究浒苔绿潮与该海域水质的关系，根据2010年3--6月5个航次对南黄海苏北近岸浒苔绿潮暴发区海域生态环境要素的调查数据，重点研究了该海域温度、盐度、溶解氧、pH值的分布特征及其与浒苔绿潮的关系．结果表明，受陆地径流及苏北沿岸流的影响，调查海区为低盐高营养盐区，为绿潮的暴发提供了一定物质基础．第1航次到第5航次温度由8．8℃升高到21．6℃。第3航次调查海区开始出现漂浮浒苔藻体，此航次温度平均值为14．6℃；盐度平均值为31．6，第3航次到第5航次温度和盐度值均处于浒苔藻体适宜的生长范围之内．调查海区整体上均处于富氧状态，且从第1航次到第5航次溶解氧值逐渐减低．受陆地径流的影响整个调查区域pH值基本都小于8．0．海区适宜的温度、盐度、溶解氧及pH值，为近些年黄海海域浒苔绿潮持续的大规模暴发，提供了一定的环境条件．

黄海绿潮浒苔(Enteromorpha prolifera)生活史的初步研究

实验室条件下对2008年6月黄海中南部海域暴发的绿潮浒苔(Enteromorpha prolifera)样品进行培养,观察记录绿潮浒苔生活史不同世代的生长发育情况。结果显示,成熟藻体释放出的雌、雄配子结合后固着,随后发育形成新个体;刚释放出的孢子具有聚集生长的趋势,随后发育形成具有假根和叶状体分化的新个体;在生长衰败期,部分藻体体细胞发生明显变化,细胞膨胀后发生分裂,发育形成新个体并能在死去的藻体上附着生长;培养的叶状体片段两端迅速愈合,并显示生长极性,两端分别形成叶状体和假根。后两种单性生殖方式目前尚未见公开报道。

青岛近海浒苔暴发期大型底栖动物群落的生态研究

利用2008年7月3日至25日在青岛附近海域浒苔[Enteromorpha prolifera(Muell.)J.Ag]暴发期间进行的大型底栖动物定量分析资料,研究了该海域大型底栖动物群落在物种组成、生物量和丰度以及物种多样性方面的动态变化,以了解浒苔暴发对大型底栖动物的生态学影响。结果表明,本项目调查共采集到大型底栖动物152种,其中优势类群是环节动物多毛类78种,占51.32%。在调查期间,底栖动物的物种数量、平均栖息密度和生物量及物种多样性指数均发生较大的变化,其中环节动物多毛类的变化尤其明显。ABC曲线分析也表明,胶州湾口附近取样站的底栖动物群落在当时已受到中等程度干扰,其他某些站位在某次调查中也显示出一种大型底栖动物群落倾向于受到中等程度干扰的状况。

浒苔孢子放散与附着萌发特性及其干出适应性的初步研究

研究了浒苔（Enteromorpha prolifera）孢子的放散与附着时限及其对附着基质的选择性，并探讨不同温度的干出处理对浒苔活力、孢子释放水平及其萌发的影响。实验结果表明：浒苔在20℃（黑暗）干出12h后连续放散孢子时限约为1～10h，放散高峰出现在4h左右；浒苔孢子附着时限约为1～12h，附着高峰出现在6h左右，孢子附着最佳时机为孢子释放后2h左右；略粗糙的PVC、PVF和PA基质更有利于浒苔孢子的附着。相对于20℃的干出处理组，低温（4℃-4℃）或冰冻干出条件（-20℃）下浒苔藻体的活力得到更好的保持，但其孢子释放能力则在20℃（3周内）和-20℃（3～5周）保持较高水平。在20，4，-4和-20℃（黑暗）干出条件下，浒苔附着孢子能够分别在4，16，8和16d内萌发。本实验结果所揭示的浒苔孢子释放及萌发时效性、浒苔藻体及其孢子对多种干出条件的耐受性，可望为进一步探索浒苔“绿潮”的发生机制提供帮助。

烟台海域暴发浒苔ITS及5.8S rDNA的克隆及序列分析

以烟台海域引发"绿潮"的浒苔为研究对象,采用PCR技术扩增出浒苔的ITS-1、5.8SrDNA及ITS-2片段,将扩增出的片段纯化后克隆至pGEM-TEasy载体,筛选阳性克隆进行序列测定。结果表明,浒苔的ITS-1序列长度为195bp,5.8S序列为155bp,ITS-2序列为181bp,该序列与浒苔属的多种物种ITS序列具有很高的同源性,在ITS-1区、5.8SrDNA区和ITS-2区仅存在4个转换/颠换位点。结合GenBank注册序列和本研究的结果发现,单纯依靠ITS序列并不能对浒苔属种类进行有效的分类鉴定。

浒苔和紫菜等2种海藻干体对3种赤潮微藻生长的抑制作用

在添加浒苔和紫菜干体的条件下,通过测定藻细胞数量,观察藻细胞形态,分析海藻干体对米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的半抑制和完全抑制浓度以及半抑制和完全抑制浓度有效作用的起始藻细胞数量范围,研究了浒苔和紫菜干体对3种赤潮微藻生长的影响。在此基础上,设定海藻干体的添加量为其完全抑制浓度,通过监测微藻培养液中总氮(硝酸态氮、氨态氮和亚硝酸态氮)和总磷等变化,分析海藻干体添加对培养液营养化程度的影响。结果表明:(1)当浒苔和紫菜干体浓度分别大于0.8g/L和1.0 g/L时,海藻干体能显著抑制3种赤潮微藻的生订,它们对赤潮微藻的生长抑制率超过60%(第12 d)。(2)浒苔和紫菜干体对3种实验微藻的半抑制浓度(IC_(50))接近,在0.71～1.22g/L之间;但完全抑制浓度(IC_(100))差别较大,浒苔干体对3种赤潮微藻的完全抑制浓度在2.4～2.8g/L范围,其数值约为紫菜干体对它们的完全抑制浓度的2倍。(3)3种赤潮微藻起始藻细胞数量不超过40×10~4·mL^(-1)(对于米氏凯伦藻和中肋骨条藻来说,起始藻细胞数量可增大至60×10~4·mL^(-1)),海藻干体对3种实验微藻的半抑制浓度和完全抑制浓度均有效。(4)添加海藻干体的实验组培养液中总氮和总磷含量均明显高于对照培养液中总氮和总磷含量。其中,实验组培养液中总氮浓度为382μg/L,总磷浓度明显低于100μg/L。综上所述,浒苔和紫菜干体具有强烈的抑藻作用,且不会造成培养液营养加剧现象,可尝试应用于赤潮微藻的控制与治理中。

稀酸水解绿潮藻及发酵制生物丁醇研究

以绿潮藻浒苔为原料,通过稀酸水解与发酵法制生物丁醇。分析硫酸质量分数、料水比、温度、时间等因子对浒苔稀酸水解的影响,最终确定稀酸水解条件为:硫酸质量分数3.0%、料水比1∶15、温度120℃、时间60min。得到水解液的还原糖质量浓度为32.78g/L,还原糖提取率为49.17%。利用丙酮丁醇梭菌CICC8016发酵浒苔水解液,在添加质量分数0.2%的硫酸铵,初始糖质量浓度为30g/L时,经过72h发酵,可产丁醇3.39g/L。

用冻融结合超声波法辅助提取浒苔多糖的工艺条件

浒苔(Enteromorpha prolifera)多糖具有多种生物学活性,一种高效并对生物学活性影响小的多糖提取工艺对其生物学活性研究有重要意义。用冻融结合超声波法研究浒苔多糖的提取工艺,在单因素实验的基础上,选择水料质量比、超声波功率、提取时间、冻融-超声波次数进行4因素3水平的正交实验提取浒苔多糖。结果表明:浒苔多糖最佳提取条件为水料质量比55、超声波功率600 W、超声波作用时间8 min、冻融-超声波2次,浒苔多糖得率为19.124%。

基于非金属中空球臭氧催化氧化协同光催化系统处理新污染物实验设计

为强化学生对新污染物处理以及以废制废的环保意识,在双碳背景下,提出臭氧催化氧化协同光催化(COP)技术强化对新污染物的降解。以非金属原料氮化碳纳米管、改进的水热浒苔生物炭和改性硅藻土制备催化剂,得到生物炭基非金属中空多孔球负载CN(HSC-CN)材料,构建了非金属臭氧催化氧化协同光催化系统(HSC-CN/COP),基于臭氧催化氧化协同光催化的耦合效应,提高污染物降解效率。20min内对新污染物四环素(TC)和对硝基苯酚(PNP)的降解率分别可达90.1%和84.3%。对二级出水的良好处理效果也证明了其作为深度处理工艺的潜力。该实验旨在:促进学生对水处理工艺及新污染物的了解,培养学生以废治废、创新传统工艺的意识,加深学生对水处理专业知识的理解,提高学生解决复杂工程问题的能力。

浒苔绿潮灾害经济损失评估模型初探

浒苔绿潮灾害已在我国黄海海域连续暴发10年,对沿岸社会经济和生态环境造成了极大损失,严重制约了地区经济的可持续发展,但对减灾具有现实意义的绿潮灾害经济损失评估研究还尚属空白,已不能满足浒苔绿潮防灾减灾的实际需求。本文在归纳总结浒苔绿潮灾害致灾机制的基础上,提出了浒苔绿潮灾害的灾害链,其后以业务化应用为出发点和归宿,初步构建了浒苔绿潮灾害经济损失评估指标体系,并探索性的建立养殖业损失、旅游业损失、机会成本损失和生态损失的浒苔绿潮灾害经济损失评估模型,期望促进绿潮灾害损失评估工作尽早实现科学化、标准化和系统化。

浒苔蛋白核的显微观察

目前国内外药学专家对于绿藻的蛋白核研究较少。本课题采用苏木精染色法,成功发现了浒苔蛋白核。浒苔蛋白核为球形或椭圆形,排布于细胞中部,含类囊体数目n=1~4个之间。该研究对于浒苔的光合作用、生活史的研究、浒苔蛋白抗肿瘤药物研发等方面具有重要理论和实践意义。

环境因子对黄海浒苔发展的影响

2008—2012年,我国黄海沿岸连续5年发生以浒苔为优势种的绿潮灾害,对沿岸生态环境和社会经济造成很大影响。5年中,浒苔绿潮暴发的最大覆盖面积和出现时间等特征又有所不同,2009年浒苔绿潮覆盖面积最大,2012年最小。本文主要分析了海温、光照及其他环境因子对这5年中浒苔暴发的影响,利用近5年的海温、降水及光照资料建立浒苔发生年份的生长适宜度,并得到了相关性较高的适宜度模型。

管浒苔膳食纤维的制备及其功能活性研究

采用酸碱处理法制备了缘管浒苔水不溶性膳食纤维,其产率、持水力和膨胀力分别超过西方常用的小麦麸皮膳食纤维。先后研究了此膳食纤维对胆酸钠和NO2-的吸附能力,结果表明,膳食纤维对胆酸钠和胆固醇均具有较明显的吸附能力。对于NO2-,在模拟人体胃液环境p H 2的体系中,吸附能力较强。