收藏本站
《中国海洋大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大型海藻对有害赤潮微藻克生效应的实验生态学研究

王仁君  
【摘要】: 随着沿海水域富营养化的加剧,赤潮在世界范围内的沿海频繁爆发,已成为一种严重的海洋灾害。自上世纪90年代以来,我国赤潮的发生呈现出“大范围、高频率、多种类、快节奏”的特点,并有连年增加的态势,这对原本已经非常严峻的近岸水域生态环境和沿岸水产业的可持续发展造成了极大的威胁。采用切实有效的赤潮防治措施是赤潮研究的重要内容之一。许多学者提出了一些有效的方法,包括物理法(絮凝法,如粘土)、化学法(药剂法,如硫酸酮)和生物防治法(微生物,如细菌、病毒)等治理有害藻华。虽然这些方法在短期内可能有效,但实际应用的尚少,但总体来说,物理和化学法都是治标不治本,只能暂时杀死或除掉水体中的赤潮生物(甚至其它生物),并不能为水体中的营养物质提供一个输出渠道,因此也就无法防止赤潮的再次发生。鉴于添加外来物质可能对海洋生态系统产生可知或不可预见的影响,利用海洋环境中的生态因子进行赤潮的防控已经越来越引起人们的重视,在这种情况下,如果能找到一种既能抑制赤潮微藻生长又能吸收水体中营养盐的经济型水生生物,达到治标治本,应是最为理想的赤潮防治途径。其中利用大型海藻与微藻间的相互作用来预防或控制赤潮是一个新的研究方向。 本文研究三种代表性的大型海藻孔石莼(Ulva pertusa) (绿藻)、小珊瑚藻(Corallina pilulifera) (红藻)和鼠尾藻(Sargassum thunbergii) (褐藻)对三种赤潮微藻赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、亚历山大藻(Alexandrium tamarense )和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的克生作用,并初步提取、分离和鉴定了小珊瑚藻和鼠尾藻组织内抑制有害赤潮微藻生长的克生物质,探讨了小珊瑚藻和鼠尾藻对有害赤潮微藻克生作用的化学物质本质,为利用沿海区域的各种大型海藻来治理赤潮生物提供了科学依据。主要实验结果如下: 1.三种大型海藻对三种有害赤潮微藻克生效应的比较研究 通过排除营养盐、光照和pH等因素的影响,利用共培养系统研究了大型海藻孔石莼、小珊瑚藻和鼠尾藻的新鲜组织、干粉末、水溶性组织抽提液及培养水过滤液对三种有害赤潮微藻赤潮异弯藻、亚历山大藻及中肋骨条藻生长的作用,共存的实验结果表明,三种大型海藻的新鲜组织和干粉末对三种有害赤潮微藻的生长均有强烈的抑制作用,在较高的浓度下还能完全杀死赤潮异弯藻细胞和中肋骨条藻细胞,证明了三种大型海藻对三种有害赤潮微藻具有克生效应,并且大型海藻对有害赤潮微藻的克生效应具有普遍性。各个浓度孔石莼、小珊瑚藻和鼠尾藻水溶性抽提液对三种有害赤潮微藻的生长皆有抑制作用,抑制作用随浓度的升高而加强,这表明大型海藻组织中具有抑制有害赤潮微藻生长的克生物质,这进一步证明克生物质的存在是三种大型海藻对三种有害赤潮微藻产生克生效应的主要方式之一。三种有害赤潮微藻在一次性三种大藻培养水过滤液添加方式下生长没有受到显著抑制,而在半连续孔石莼及鼠尾藻培养水添加方式下其生长均受到了显著抑制,表明这三种大型海藻新鲜组织能够向环境中释放克生物质来抑制有害赤潮微藻的生长,同时也说明了大型海藻所分泌的克生物质容易降解。三种大型海藻新鲜组织对赤潮异弯藻和中肋骨条藻的克生效应由强到弱依次为:孔石莼小珊瑚藻鼠尾藻、对亚历山大藻的克生效应为鼠尾藻孔石莼小珊瑚藻;三种大型海藻干粉末对赤潮异弯藻的克生效应由强到弱依次为:鼠尾藻孔石莼小珊瑚藻,对中肋骨条藻和亚历山大藻的克生效应为:孔石莼小珊瑚藻鼠尾藻,表明大型海藻对有害赤潮微藻的克生效应具种的差异性。 2.小珊瑚藻和鼠尾藻组织提取物对赤潮异弯藻和亚历山大藻的生长抑制作用 以小珊瑚藻和鼠尾藻为大型海藻的代表,以赤潮异弯藻和亚历山大藻为目标微藻,研究了不同浓度的小珊瑚藻和鼠尾藻组织蒸馏水及4种具有不同极性的有机溶剂(极性从高到低:甲醇丙酮乙醚氯仿)提取物对两种有害赤潮微藻的生长抑制作用。两种大型海藻组织甲醇提取物在5种提取物中具有最高的生长抑制活性。在相对较高浓度的此种提取物作用下,两种有害赤潮微藻均完全死亡。较高浓度的小珊瑚藻和鼠尾藻组织蒸馏水提取物对两种有害赤潮微藻的生长具有显著的抑制作用,但是在最高浓度下也不能使这两种有害赤潮微藻完全死亡。另外三种有机溶剂的提取物对两种有害赤潮微藻的生长无明显的影响。结果表明,小珊瑚藻和鼠尾藻组织中含有对赤潮异弯藻和亚历山大藻的生长有抑制作用的活性物质,且这些物质具有相对较高的极性。对两种大型海藻的甲醇提取物进行了液液萃取,然后将其分离为石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和蒸馏水相。并用这4相对两种有害赤潮微藻进行克生物质的生物活性检测,结果表明石油醚相和乙酸乙酯相具有较强的杀藻活性,脂肪酸可能为小珊瑚藻和鼠尾藻组织内克生物质的主要成分。 3.小珊瑚藻和鼠尾藻组织内克生物质的鉴定 通过对小珊瑚藻和鼠尾藻的石油醚相和乙酸乙酯相进行气相色谱——质谱(GC/MS)联用分析,并核对标准图谱和有关参考文献,鉴定出了12种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸占大部分。对小珊瑚藻的鉴定中得出,其中饱和脂肪酸占20.81%,而不饱和脂肪酸成分占65.45%,对鼠尾藻的鉴定中得出,饱和脂肪酸占18.82%,而不饱和脂肪酸成分占58.62%。纯化合物对赤潮异弯藻和亚历山大藻的活性检测结果表明,9,12,15-十八碳三烯酸、6,9,12,15-十八碳四烯酸、5Z,8Z,11Z,14Z-二十碳四烯酸、5Z,11Z,14Z,17Z-二十碳四烯酸和5Z,8Z,11Z,14Z,17Z-二十碳五烯酸具有很强的杀藻活性。 小珊瑚藻和鼠尾藻组织中含有多种不饱和脂肪酸,其中一些不饱和脂肪酸对赤潮异弯藻和亚历山大藻具有强烈的杀藻效果,而且不饱和程度越高其克生效果越明显。这就表明不饱和脂肪酸可能是小珊瑚藻和鼠尾藻组织内抑制赤潮异弯藻和亚历山大藻生长的克生物质中的重要组成成分之一。 4.温度、盐度、光照、pH值对小珊瑚藻克制赤潮异弯藻及鼠尾藻克制亚历山大藻效果和两种有害赤潮微藻生长的影响 本实验共设置了4个环境因子:温度(T)、盐度(S)、光照(L)和pH值(P)。每两个不同的因子之间分别设计双因子实验,共6个处理组合,即温度和盐度、温度和光照、温度和pH值、光照和pH值及盐度和光照,以检验这4个因子对小珊瑚藻克制赤潮异弯藻和鼠尾藻克制亚历山大藻效果及对两种赤潮微藻生长的影响,得出了赤潮异弯藻和亚历山大藻的生长率及大藻克制有害赤潮微藻生长的抑制率,并且检验这4个因子两两之间是否存在交互作用。每个因子分别设置4个处理水平,即:温度(15、20、25和30°C)、盐度(10、20、30和40)、光照(20、100、200和400μmol m~(-2)s~(-1))和pH值(5.5、7、8.5、10)。实验结果表明,温度、盐度、光照和pH值这四个环境因子均能显著影响赤潮异弯藻和亚历山大藻的生长,并且能显著影响小珊瑚藻克制赤潮异弯藻以及鼠尾藻克制亚历山大藻的效果。小珊瑚藻克制赤潮异弯藻以及鼠尾藻克制亚历山大藻的最高抑制效果不是发生在有害赤潮微藻单养时的最适条件,而是发生在环境因子胁迫时,较低的温度(15°C)、较低的盐度(10)、较高的光照强度(400μmol m~(-2)s~(-1))和高pH值(10)均能增强小珊瑚藻克制赤潮异弯藻以及鼠尾藻克制亚历山大藻的效果。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X173

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 缪锦来,石红旗,李光友,王波,韩丽;赤潮灾害的发展趋势、防治技术及其研究进展[J];安全与环境学报;2002年03期
2 曾江宁,曾淦宁,黄韦艮,郑平,周青松,陈全震,高爱根;赤潮影响因素研究进展[J];东海海洋;2004年02期
3 李桂娇,尹华,彭辉;赤潮研究现状与动向[J];重庆环境科学;2001年03期
4 周名江;朱明远;;“我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”研究进展[J];地球科学进展;2006年07期
5 刘沛然,黄先玉,柯栋;赤潮成因及预报方法[J];海洋预报;1999年04期
6 黄长江,董巧香;1998年春季珠江口海域大规模赤潮原因生物的形态分类和生物学特征Ⅲ[J];海洋与湖沼;2001年01期
7 吴玉霖,周成旭,张永山,蒲新明,李伟华;烟台四十里湾海域红色裸甲藻赤潮发展过程及其成因[J];海洋与湖沼;2001年02期
8 张永山,吴玉霖,邹景忠,俞志明,蒲新明;胶州湾浮动弯角藻赤潮生消过程[J];海洋与湖沼;2002年01期
9 颜天,周名江,钱培元;赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo的生长特性[J];海洋与湖沼;2002年02期
10 曹西华,俞志明;季铵盐类化合物灭杀赤潮异弯藻的实验研究[J];海洋与湖沼;2003年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈德辉,刘永定,袁峻峰,章宗涉,宋立荣,陈坚;微囊藻和栅藻共培养实验及其竞争参数的计算[J];生态学报;1999年06期
2 马立珊,骆永明,吴龙华,吴胜春;浮床香根草对富营养化水体氮磷去除动态及效率的初步研究[J];土壤;2000年02期
3 韩潇源;毕继胜;宋志文;;水生植物在水污染控制中的应用与发展[J];青岛理工大学学报;2005年06期
4 张振华,韩士群,严少华,胡永红;虾池接种小球藻对浮游生物及水化学环境的影响[J];水产科技情报;2000年02期
5 袁永锋;;池塘微囊藻水华防控技术探讨[J];河北渔业;2006年10期
6 张培玉;蔡恒江;肖慧;于娟;冯蕾;唐学玺;;孔石莼与2种海洋微藻的胞外滤液交叉培养研究[J];海洋科学;2006年05期
7 宋兴舜,宋凤杰,于广健;植物间的相生现象及在蔬菜中的应用[J];北方园艺;2002年05期
8 陈津津;甲壳素/壳聚糖及其衍生物在环境领域中的研究进展[J];安徽化工;2003年03期
9 张永安,周冀衡,黄义德,杨述元;我国上部烟叶可用性偏低的原因分析及改善措施[J];安徽农业科学;2004年04期
10 强继业,钟仙龙,李锡珍,陈云飞,李雨频;~(60)Co-γ射线辐射鸡冠花种子对其发芽率及幼苗生长的影响[J];安徽农业科学;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许竞早;朱虹;汪世龙;孙晓宇;朱融融;姚思德;;高剂量率电子束诱变筛选高产量耐高温酒精酵母[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
2 关春江;卞正和;闫启仑;;水母暴发的生物修复对策[A];中国海洋学会2005年学术年会论文汇编[C];2005年
3 吴凤芝;焦晓丹;于锡宏;;苯丙烯酸对土培黄瓜幼苗抗氧化酶和脯氨酸含量的影响[A];中国园艺学会第六届青年学术讨论会论文集[C];2004年
4 耿广东;程智慧;张素勤;周新民;;植物化感作用研究方法的探讨[A];中国园艺学会第六届青年学术讨论会论文集[C];2004年
5 宋宇琴;崔芳;刘艳红;吴国良;王勇;;核桃枝条总酚和黄酮类物质含量的测定[A];第四届全国干果生产、科研进展研讨会论文集[C];2005年
6 杨凤英;吕德国;秦嗣军;;NaCl和NaHCO_3胁迫对本溪山樱净光合速率及相关生理指标的影响[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
7 代丽;周宏宇;刘新云;刘孟军;;组织培养技术在果树方面的应用[A];第五届全国干果生产、科研进展学术研讨会论文集[C];2007年
8 张洪亮;张爱君;窦月明;张汉德;;渤海海区赤潮发生特点的研究[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(上册)[C];2005年
9 解宏端;;沈阳市城市景观水水质调查分析及治理保护对策[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
10 介晓坤;姚杰;;浅述现代生物技术在环境污染治理中的发展及应用[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵强;受污染水体沉水植物轮叶黑藻恢复的若干生理生态学问题研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2006年
2 李建光;光肩星天牛对寄主植物挥发性物质的行为反应及作用机理的研究[D];北京林业大学;2001年
3 林武星;木麻黄(Casuarina equisetifolia)自身他感作用响应规律的研究[D];福建农林大学;2005年
4 郭兰萍;影响苍术质量的生态因子研究[D];中国中医研究院;2005年
5 袁秀堂;刺参Apostichopus japonicus(Selenka)生理生态学及其生物修复作用的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
6 高学鲁;中国近海典型海域溶解无机碳系统的生物地球化学特征[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
7 梁文艳;杀灭和降解水中藻细胞与藻毒素的电磁效应[D];北京林业大学;2005年
8 顾小平;竹林肥培理论与技术研究[D];中国林业科学研究院;2000年
9 宋平;水稻矮生性和开花的植物激素调控[D];南京农业大学;2000年
10 阮松林;种子引发和包衣对水稻种子发芽和幼苗耐逆性的生理效应[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史娟;宁夏贺兰山东麓酿酒和鲜食葡萄对霜霉病的抗性及抗性机理研究[D];西北农林科技大学;2004年
2 程伟;大型水生植物净化生活污水的试验研究[D];华中科技大学;2005年
3 张俊;底质性质对沉水植物生长的影响[D];河海大学;2006年
4 蔡景波;环境因子与沉水植物对底泥磷释放的影响研究[D];浙江大学;2006年
5 马同星;网络型海洋环境监测数据挖掘和动态发布信息系统研究[D];山东大学;2006年
6 崔宜淳;稀土元素—镧、钕对两种淡水浮游藻类增殖的影响[D];首都师范大学;2007年
7 杨文权;天麻种质资源的研究[D];西北农林科技大学;2005年
8 林丽华;红树林种植—养殖系统内浮游植物及营养盐的动态研究[D];中山大学;2005年
9 徐景亮;东海原甲藻的N、P、Fe、Mn营养生态位研究[D];暨南大学;2005年
10 余东;桔园生草栽培中它感效应的研究[D];西南农业大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈景明;海藻肥在作物生产上的应用[J];安徽农业科学;2005年09期
2 李熙宜;药用海藻的开发利用与展望[J];大连水产学院学报;1989年01期
3 朱新产,王宝维,张庭荣;海藻多糖对肉鸡生长性能影响的研究[J];动物营养学报;2002年04期
4 刘振宇;谢荔岩;吴祖建;林奇英;谢联辉;;海藻蛋白质提取物对香蕉炭疽菌的抑制作用[J];福建农林大学学报(自然科学版);2006年01期
5 严小军,秦松,曾呈奎;藻类分子生物技术两年评─—与藻类活性物质研究有关的生物技术[J];海洋与湖沼;1997年04期
6 费修绠,鲍鹰,卢山;海藻栽培——传统方式及其改造途径[J];海洋与湖沼;2000年05期
7 张新宇,王雷,李光友,朱延雄;绿色巴夫藻硒多糖的提取、分离与纯化[J];海洋与湖沼;2000年06期
8 徐年军,范晓,韩丽君,严小军,曾呈奎;山东沿海海藻抗肿瘤活性的筛选[J];海洋与湖沼;2001年04期
9 王广策,曾呈奎;紫球藻两种藻红蛋白特性的比较研究——γ亚基在稳定藻红蛋白结构方面的作用[J];海洋与湖沼;2001年06期
10 杨宇峰,宋金明,林小涛,聂湘平;大型海藻栽培及其在近海环境的生态作用[J];海洋环境科学;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 吴久鸿;潘敏翔;迟家平;易杨华;;中国海洋药用藻类资源[A];中国海洋生化学术会议论文荟萃集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 金秋;大型海藻孔石莼对赤潮微藻克生作用的实验研究及其克生物质的分离与鉴定[D];中国海洋大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈玫玫;营养盐和他感作用对东海浮游植物的影响[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 缪锦来,石红旗,李光友,王波,韩丽;赤潮灾害的发展趋势、防治技术及其研究进展[J];安全与环境学报;2002年03期
2 翟明普,贾黎明;森林植物间的他感作用[J];北京林业大学学报;1993年03期
3 蒋道松,刘其城,章俭,尉苏娟;除藻技术新进展[J];常德师范学院学报(自然科学版);2000年01期
4 董婧,王文波,刘海映;辽宁近海浮游植物与夜光藻赤潮的关系[J];水产科学;2000年01期
5 刘绮;鸭绿江(丹东段)江水中未知有机污染物分析鉴定与有毒有机物名录筛选[J];城市环境与城市生态;2001年02期
6 杜乐天;幔汁(ACOHNS)流体的重大意义[J];大地构造与成矿学;1989年01期
7 朱根海,山本民次,大谷修司,松田治;浙江舟山群岛邻近海域微、小型浮游植物与赤潮生物研究[J];东海海洋;2000年01期
8 陆斗定,J.Gobel,王春生,刘镇盛;浙江海区赤潮生物监测与赤潮实时预测[J];东海海洋;2000年02期
9 曾小苹,刘正彦,林云芳,王吉易,续春荣;幔羽现象与地震电磁流体效应的可能联系——电磁流体效应和平面电流模型[J];地学前缘;2001年02期
10 裴海燕,胡文容;藻类及其控制[J];山东环境;2001年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邢勇;植物的他感作用[J];生物学教学;2002年04期
2 白雪芳,张宝琛;植物化学生态学中的克生作用在草业上的表现[J];草业科学;1995年01期
3 霍元子;田晓玲;王阳阳;贾睿;张建恒;何培民;;缘管浒苔对球等鞭金藻生长的克生作用[J];水产学报;2010年11期
4 蔡恒江;李博;孙禾琳;;孔石莼克生作用对赤潮异弯藻生长和抗氧化系统活性的影响[J];海洋环境科学;2010年06期
5 曾任森,林象联,谭惠芬,曾强;蟛蜞菊根分泌物的异种克生作用及初步分离[J];生态学杂志;1994年01期
6 霍元子;田千桃;徐栅楠;王阳阳;冯子慧;房毅;何培民;;浒苔对米氏凯伦藻生长的克生作用[J];海洋环境科学;2010年04期
7 李丽霞;董开升;唐学玺;;2种潮间带大型海藻种间竞争作用对UV-B辐射增强的响应[J];环境科学;2008年10期
8 李香菊,吕德滋,李扬汉;小麦对升马唐(Digitaria ciliaris)种子发芽的异株克生作用研究[J];河北农业大学学报;2000年02期
9 苏少泉;关于“异株克生”问题[J];世界农业;1986年12期
10 唐萍,吴国荣,陆长梅,顾龚平,宰学明;太湖水域几种高等水生植物的克藻效应[J];农村生态环境;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 贾睿;彭文蕾;蔡春尔;霍元子;涂文彬;何培民;;缘管浒苔对利玛原甲藻生长的克生作用研究[A];中国藻类学会第八次会员代表大会暨第十六次学术讨论会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 金秋;大型海藻孔石莼对赤潮微藻克生作用的实验研究及其克生物质的分离与鉴定[D];中国海洋大学;2005年
2 周立明;小珊瑚藻对3种赤潮微藻的克生效应对UV-B辐射增强的响应研究[D];中国海洋大学;2008年
3 王仁君;大型海藻对有害赤潮微藻克生效应的实验生态学研究[D];中国海洋大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 冯朝;缘管浒苔、蜈蚣藻和鼠尾藻对东海原甲藻克生效应的初步研究[D];中国海洋大学;2007年
2 许妍;大型海藻缘管浒苔(Enteromorpha linza)对微藻赤潮异弯藻(Heterosigma akaskiwo)克生作用的实验研究[D];中国海洋大学;2005年
3 侯俊妮;浒苔对三种赤潮藻的克生作用初探[D];中国海洋大学;2011年
4 赵妍;大型海藻缘管浒苔(Enteromorpha linza)对两种海洋微藻克生效应的初步研究及克生物质的分离与鉴定[D];中国海洋大学;2010年
5 侯迎;鼠尾藻对中肋骨条藻的克生作用及其对CO_2加富的响应[D];中国海洋大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026