检索结果-南通市图书馆

作者：潘耀茹浙江大学

学位级别：硕士

我国海洋赤潮频发,破坏了海洋生态系统的平衡和自我调节能力,危害了海洋渔业,影响海洋经济发展,对人类健康产生威胁。利用化感作用抑制赤潮藻的生长具有快速高效、生态安全性好等优点,正逐渐成为一种新型的有效控制赤潮的方法。我国是... 详细信息

我国海洋赤潮频发,破坏了海洋生态系统的平衡和自我调节能力,危害了海洋渔业,影响海洋经济发展,对人类健康产生威胁。利用化感作用抑制赤潮藻的生长具有快速高效、生态安全性好等优点,正逐渐成为一种新型的有效控制赤潮的方法。我国是农业大国,秸秆来源广泛,利用农作物秸秆的化感作用抑制赤潮藻具有低成本、易操作、无二次污染等优点,因此这一技术具有广阔的应用前景。然而,在利用秸秆化感作用抑制赤潮藻的过程中还存在投放时间长、直接投放效果难以保证等问题。因此,如何提高秸秆抑藻的活性成为提高秸秆抑藻方法的可控性和实用性的关键。白腐真菌具有强大的木质素降解能力,已被证明可以有效提高秸秆木质素纤维素的降解。然而有关白腐真菌强化秸秆抑藻活性的菌种筛选和复配效用的研究国内外尚未见报道。本论文主要探讨了两种常见白腐真菌(黄孢原毛平革菌和粗皮侧耳)对四种常见农作物秸秆(青稞秸秆、小麦秸秆、油菜秸秆和玉米秸秆)抑制东海原甲藻活性的强化作用规律,并采用HPLC-MS方法初步分析了小麦秸秆和油菜秸秆降解液中的化学物质,同时对比分析了两种白腐真菌强化油菜秸秆降解后降解液中的化感物质。本论文的主要研究结果如下:1.黄孢原毛平革菌对油菜和玉米秸秆的抑藻能力均存在显著影响(p0.05)。其中,浓度为1×106 cfu/mL至8×106 cfu/mL的黄孢原毛平革菌添加后,均可有效提高油菜秸秆对东海原甲藻的抑制能力(p0.05)。对小麦、油菜和玉米这三种秸秆,粗皮侧耳的强化降解对其抑藻能力均没有显著性影响(p>0.05)。3.对小麦和油菜秸秆降解液进行HPLC-MS分析,发现小麦秸秆降解液中含有salcolin A和salcolin B等已被证实具有较强抑藻活性的化感物质;油菜秆降解液中含有butyric acid、sulfate和benzoic acid等已被证实具有较强抑藻活性的化感物质,这些物质可能是小麦和油菜秸秆对东海原甲藻抑制作用的物质基础。4.对比分析黄孢原毛平革菌和粗皮侧耳添加后油菜秸秆降解液中的化学物质,发现黄孢原毛平革菌可使油菜秸秆降解液中的2,3-dihydro-3-hydroxy-2-oxo-1H-indole-3-acetic acid、4-O-β-D-glucopyranosyl-D-cymaropyranose、corchoionosideC、未能明确结构式的未知成分1(C14H2208)和未知成分3(C11H20O6S)的物质含量分别提升20倍,386倍,41倍,57倍和10倍,而粗皮侧耳添加后油菜秸秆降解液中此类物质含量基本不变甚至含量降低。因此,黄孢原毛平革菌强化油菜秸秆降解后2,3-dihydro-3-hydroxy-2-oxo-1 H-indole-3-acetic acid、4-O-β-D-glucopyranosyl-D-cymaropyranose、corchoionosideC、未能明确结构式的未知成分1(C14H22O8)和未知成分3(C11H20O6S)等物质的含量提升可能是其提升油菜秸秆对东海原甲藻抑制能力的机制之一。本论文研究将为解决秸秆化感抑藻的迟滞期、提高秸秆化感抑藻的实用性和可控性提供一定的理论基础。

关键词：白腐真菌农作物秸秆强化降解化感抑藻赤潮

大型海藻生理生化特性对营养盐和水流交换的响应 ——以羊栖菜和石莼为例

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大型海藻生理生化特性对营养盐和水流交换的响应 ——以羊栖菜和...

作者：林芳浙江大学

学位级别：硕士

大型海藻是极具潜力的富营养化海域修复生物物种,大型海藻的修复潜力及环境因子和其修复潜力之间的关系是大型海藻生物修复领域的前沿热点问题。大型海藻的生长速率和修复潜力受多种环境因子的影响,包括温度、光照、营养盐、C02水平、p... 详细信息

大型海藻是极具潜力的富营养化海域修复生物物种,大型海藻的修复潜力及环境因子和其修复潜力之间的关系是大型海藻生物修复领域的前沿热点问题。大型海藻的生长速率和修复潜力受多种环境因子的影响,包括温度、光照、营养盐、C02水平、pH、水体流动、盐度、光暗比、密度等因素。其中,充足的氮、磷营养盐供应是维持大型海藻高生物量的关键,而水流交换速率不仅可以维持实验体系中营养盐的供应,还可以调节因光合作用被加速消耗溶解碳而上升的pH,增加水体溶解碳,去除已死亡的藻细胞、阻碍生长的营养代谢产物及污浊生物。然而目前在国内外众多学者的研究中,关于水流交换量对大型海藻的生理生化和营养盐吸收的影响方面研究却并不多见,而关于水流交换量与营养盐浓度对大型海藻的影响是否存在交互的研究也未见报道。本文在综述营养盐浓度和水流对大型海藻生理生化影响的基础上,探讨了营养盐浓度、水流交换量及两者交互作用对大型海藻羊栖菜、石莼的生理生化影响,以期为大型海藻修复海域富营养化的实践提供理论基础。主要研究结果如下：1.营养盐浓度、水流交换量和两者的交互作用均对羊栖菜的平均相对生长速率(SGR)存在一定的影响。各种水流交换情况中,羊栖菜的长势随营养盐浓度的变化较为一致,表现为中浓度营养盐下生长速度快,而高浓度营养盐下生长则受到抑制。随水流交换量的增加,中浓度营养盐供给条件下SGR呈上升趋势,而高浓度营养盐供给条件下SGR呈先升后降趋势。营养盐的供给对可溶性蛋白质(Soluble protein, SP)含量有显著影响,水流交换量则对可溶性碳水化合物(Soluble carbohydrate, SC)含量有显著影响。2.石莼的生长主要受营养盐浓度与水流交换量的独立影响。虽然水流交换量对石莼生长无明显作用规律,但是当水流交换量为l00 vol/d时,石莼的平均SGR为5.93±0.82% d-1,远高于其他水流交换量下(0、25、50、200 vol/d)的平均SGR3.85±0.21%d-1。营养盐浓度增高时,石莼SGR呈线性增长。在中、高浓度营养盐下,SGR分别能达到6.31±0.38% d-1和8.00±0.51% d-1。虽然石莼在高浓度营养盐下能保持较快的生长速率,但是当水流交换量达到200 vol/d时,藻体会出现漂白现象。随营养盐浓度的增加,类胡萝卜素(Carotenoid, Car)含量呈上升趋势,而叶绿素a(Chlorophyll a, Chl a)和SP含量呈先升后降趋势,SC含量则与之相反。营养盐浓度对Chl a, Car、 SP和SC含量均有显著影响。3.由羊栖莱和石莼生理生化指标比较得知,石莼的SGR(4.23±0.24%d-1)要高于羊栖菜(2.42土0.15%d-1)。高浓度营养盐对羊栖菜的生长存在抑制作用,但对石莼的生长则无明显作用,因此石莼在高浓度营养盐条件下更具生存优势。营养盐浓度可以通过强化羊栖菜和石莼的光合反应以促进藻体生长,但营养盐浓度对羊栖菜Chi a和Car含量无显著影响,而对石莼Chl a和Car含量有显著影响,因此两者光合反应强化的机理有所差别。营养盐浓度对羊栖菜的SP含量和石莼的SC. SP含量有显著影响。水流交换量对羊栖菜SC含量有显著影响,说明由水流交换量所增加的CO2对于羊栖菜的固碳作用及可溶性碳水化合物合成有一定影响,但在高水流交换量下,其作用并不明显。4.通过羊栖菜及石莼生长对水流速度的响应小试,我们发现在目前中国典型富营养化海域的氮、磷背景下,水流速度为0.1m/s到0.3 m/s时石莼的SGR均高于相应条件下生长的羊栖菜。水流交换量对羊栖菜和石莼的生长均有显著影响,而水流速度对羊栖菜和石莼的生长均无显著影响。高浓度营养盐对羊栖菜的生长存在抑制作用,但是水流交换量和水流流速均会在一定程度上缓解高浓度营养盐对羊栖菜生长的毒害作用。虽然提升水流速度能防止石莼漂白现象的出现,但是总体上石莼生长速率的增加却显著低于调控水流交换量下生长速率的增加。

关键词：大型海藻羊栖菜石莼营养盐水流交换量

黄酮化合物对球形棕囊藻生长、光合活性的抑制效应及定量结构活性关系模型研究

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黄酮化合物对球形棕囊藻生长、光合活性的抑制效应及定量结构活性...

作者：李超浙江大学

学位级别：硕士

近几十年来,我国近岸海域赤潮暴发日益频繁,严重危害海洋生态环境、渔业及近海旅游业等海洋经济的发展,也给人类健康构成了威胁。为了减轻和消除赤潮的不利影响,发展一种有效的、环境友好的控制赤潮暴发的方法已经成为水资源管理和维持... 详细信息

近几十年来,我国近岸海域赤潮暴发日益频繁,严重危害海洋生态环境、渔业及近海旅游业等海洋经济的发展,也给人类健康构成了威胁。为了减轻和消除赤潮的不利影响,发展一种有效的、环境友好的控制赤潮暴发的方法已经成为水资源管理和维持水生生态系统稳定的迫切需求。黄酮化合物(flavonoids)作为一种化感物质在控制水华蓝藻方面效果显著,我们推测其在抑制赤潮藻生长方面也具有很大的潜力。因此,本文以19种黄酮化合物和典型赤潮藻种球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)为研究对象,通过实验室研究测定了异黄酮类(isoflavone)、黄酮醇类(flavanone)、黄酮类(flavone)和二氢黄酮类(dihydroflavones)化合物对球形棕囊藻的抑制效应,对黄酮化合物抑制赤潮藻生长活性进行了探索性的筛选研究;通过定量构效关系(quantitative structure activity relationship,QSAR)方法探讨了黄酮化合物的理论分子结构与抑藻活性的定量关系,为揭示黄酮化合物的分子结构对抑藻性能的影响机理有重要意义;并利用叶绿素荧光天然探针方法研究了藻细胞PS II反应中心光合活性对两种抑藻效果极佳的黄酮化合物(槲皮素、杨梅素)的响应,以期为发展赤潮暴发防治的新技术提供科学依据。主要研究结果如下:(1)19种黄酮化合物的半抑制浓度IC50.3d、IC50.5d以及IC50.7d范围分别为0.001～5.517 mg L-1、0.068～3.065 mg L-1及0.025～3.135 mg L-1,均能有效抑制球形棕囊藻生长。随着黄酮化合物浓度的增加(0.5 mg L-1～16.0mg L-1),其抑制效应也相应增强。对球形棕囊藻而言,抑藻活性较强的黄酮化合物主要包括槲皮素、黄酮、杨梅素和白杨素,而黄豆苷原、5-羟基黄酮、芹菜素和7-羟基黄酮等黄酮化合物的抑藻活性较弱。(2)黄酮化合物的抑藻活性与分子结构中羟基的位置有关,5-OH的引入能改善其抑藻活性,而4’-OH和3’-OH能削弱其抑藻活性;黄酮化合物的抑藻活性随着羟基对羰基的远离而增强。二氢黄酮类(dihydroflavones)及黄酮分子甲基化的化合物生物活性高于黄酮类化合物(flavone);黄酮类化合物的抑藻活性优于异黄酮类(isoflavone)。(3)基于S-MLR构建的QSAR模型通过了内部和外部检验,表明该模型具有较高的预测能力。分子描述符摩尔折射率(MR)、分配系数(PC)、最低未占有分子轨道(LUMO)及最高占据轨道(HOMO)是影响黄酮化合物抑藻活性的关键因子。(4)黄酮化合物在一定程度上胁迫了球形棕囊藻的光合系统,具体表现为槲皮素的最大光化学量子产量Fv/Fm、实际光化学量子产量Yield、最大相对电子传递速率rETRmax和光能利用效率α分别降低18%、26%、29%和28%;而杨梅素对球形棕囊藻光合活性的影响相对不明显。

关键词：黄酮化合物抑藻活性球形棕囊藻 QSAR模型定量结构活性关系光合活性

单色LED光源对大型海藻生理生化特性的影响研究

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单色LED光源对大型海藻生理生化特性的影响研究

作者：李科浙江大学

学位级别：硕士

大型海藻作为沿海生态系统的重要组成部分,为人类可持续发展提供了多种多样的生态系统服务和功能。然而,人类活动与全球气候变化给近岸生态系统造成持续压力,此外,海水养殖的集约化、高强度和高输出模式,在养殖海域中产生大量的营养物... 详细信息

大型海藻作为沿海生态系统的重要组成部分,为人类可持续发展提供了多种多样的生态系统服务和功能。然而,人类活动与全球气候变化给近岸生态系统造成持续压力,此外,海水养殖的集约化、高强度和高输出模式,在养殖海域中产生大量的营养物质和污染物,增加海水的浊度,直接限制了海藻的光合作用和生物合成能力。因此,迫切的需要通过提高光照供给来促进大型海藻生长,此外发光二极管(LED)作为新一代的人造冷光源在藻类培养上具有潜在优势。本研究主要通过三个部分分别探讨了 LED和传统荧光灯光源对大型海藻(铜藻、石莼和羊栖菜)生理生化特性的影响,以及对在羊栖菜养殖区域应用LED光源进行成本/效益分析,为大型海藻的室内培育或海域养殖在选择适宜的光照光源上提供理论基础,主要研究结果如下:1.各LED光源下,铜藻生物量累积峰值均出现在24L: 0D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。2.石莼的生长、光合色素和可溶性蛋白含量显著受光源光质影响。白光、蓝光LED光源下的石莼SGR显著高于红光、绿光LED和传统荧光灯下的SGR。石莼的SGR在白光LED光源下达到最大值,为5.25 % d-1,而在传统荧光灯下的SGR则最小,为3.6 % d-1;石莼在白光LED和传统荧光灯下的Chl a含量显著低于红光、蓝光LED下的含量,石莼在绿光LED光源下的Chl a含量仅与红光LED显著;石莼在红光、绿光和蓝光LED光源下的类胡萝卜素含量与白光LED和传统荧光灯下的Car含量存在显著性差异,其中,红光、绿光和蓝光LED这3种光源之间不存在显著性差异,白光LED与传统荧光灯则存在显著性差异,且石莼的Car含量在传统荧光灯下的含量最低。3.羊栖菜的生长、光合色素和可溶性蛋白含量也显著受光源光质影响;绿光、蓝光LED和传统荧光灯光源下的羊栖菜SGR与白光、红光LED光源下的SGR存在显著性差异,羊栖菜SGR在白光LED光源下达到最大值,为3.24 % d-1,而在红光LED光源下的SGR则最小,为1.37%d-1。羊栖菜在传统荧光灯下的Chl a含量最低,为0.41 mg g-1FW,且与白光、红光、绿光和蓝光LED光源下的Chla含量存在显著性差异;羊栖菜在红光、绿光和蓝光LED光源下的类胡萝卜素含量与白光LED和传统荧光灯之间互相存在显著性差异,羊栖菜的Car含量在传统荧光灯下的含量最低,仅为0.16mg g-1 FW;此外,羊栖菜藻体中的可溶性蛋白含量同样在传统荧光灯下出现最低值,为4.1 mg g-1 FW,且与白光、蓝光LED和红光、绿光LED之间存在显著性差异。4.计算得出在100 m2的羊栖菜养殖区域应用LED光源的成本为1001 CNY,总收益则为6294CNY。在整个过程中的净收益达5293 CNY,是原收益的3倍。综上所述,不同种属的大型海藻对光源光谱的敏感性不同。LED光源对铜藻(褐藻)、石莼(绿藻)和羊栖菜(褐藻)的生理生化特性的影响存在差异,但也存在一定的共性。此外,本研究也表明在实际应用过程中,LED光源可替代荧光灯大范围的应用于大型海藻培育或养殖中。

关键词：大型海藻发光二极管(LED) 比生长率光合色素可溶性

中国近岸大型海藻养殖对海洋酸化的缓解效用研究

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中国近岸大型海藻养殖对海洋酸化的缓解效用研究

作者：于琰浙江大学

学位级别：硕士

由于CO2人为排放的不断增加,全球正在面临前所未有的海洋酸化。工业革命以来,全球海洋表面pH均值已由8.2下降至8.1,相当于海水中H+浓度增加了 30%;按现有速度发展,到本世纪末海水pH均值将下降至7.8～7.9。海洋酸化直接影响海水化学环境... 详细信息

由于CO2人为排放的不断增加,全球正在面临前所未有的海洋酸化。工业革命以来,全球海洋表面pH均值已由8.2下降至8.1,相当于海水中H+浓度增加了 30%;按现有速度发展,到本世纪末海水pH均值将下降至7.8～7.9。海洋酸化直接影响海水化学环境的稳定,抑制海洋生物的生长发育,还会改变种群间竞争机制,严重威胁生物多样性、海洋食物链及整个海洋生态系统。大型海藻养殖能够在进行富营养化修复、重金属吸附的同时,吸收二氧化碳,提高海洋固碳能力,是极具前景的缓解海洋酸化状况的手段。本文创新性地选取我国南北方代表性大型海藻养殖海域,山东威海俚岛海带养殖区、浙江舟山佛渡坛紫菜养殖区及广东汕头南澳龙须菜养殖区,通过养殖区和对照区海水指标原位实时监测、实验室检测及后期数据处理,探究我国不同海域、时间及不同种属大型海藻的固碳能力及影响因素,可为海洋酸化生物修复提供较为准确可靠的实验依据。主要研究结果如下:1.三处养殖区中,俚岛海域和佛渡海域水体指标变化呈现明显的半日潮变化规律,而南澳海域呈现典型的全日潮规律。在监测过程中,俚岛养殖区和佛渡海域pH均出现小于8.0的现象,表明两海域存在海水酸化风险。三处养殖区在三个时间统计范围内海水pH、溶解氧浓度均值均高于对照区,表明三种大型海藻生长均能提高海水pH,增加水体溶解氧浓度;三处养殖海域的Ωarag和ΩCal均值均高于对照区且两区碳酸钙饱和度均大于1,表明海水中碳酸钙尚处于过饱和状态。俚岛养殖区与对照区相比,各指标均存在极显著差异;佛渡养殖区只有浊度存在极显著差异;而南澳养殖区除温度和溶解氧浓度外,其他指标均存在显著性差异。2.俚岛海带养殖区pCO2和FCO2均值为325.78± 0.15 μatm和-30.48 ± 0.06 mmol.(m2.d)-1,表现为大气CO2的强汇,对照区则分别为432.48 ± 0.38 μatm和11.11 ±0.14 mmol·(m2·d)-1,表现为大气CO2的强汇和弱源;佛渡坛紫菜养殖区pCO2和 FCO2均值为 447.37±0.26μatm 和 16.55±0.10mmol·(m2·d)-1,对照区则分别为 480.84±0.16μatm 和 29.30±0.05mmol·(m2·d)-1,均表现为大气 CO2 的弱源;南澳龙须菜养殖区μCO2和FCO2均值为270.56 ± 0.53 μatm和-39.11 ± 0.16 mmol.(m2.d)-1,对照区则分别为 305.68 ± 0.48μatm和-28.72 ± 0.14 mmol.(m2·d)-1,均表现均为大气CO2的强汇;但三处养殖区pCO2和FCO2均值低于对照区,表明大型海藻养殖能够吸收水体中无机碳,发挥生物固碳作用。3.逐步回归分析结果表明pH和温度为影响俚岛海带养殖区碳汇的主要因子,浊度和溶解氧浓度为辅助因子;温度和盐度为佛渡坛紫菜养殖区和南澳龙须菜养殖区碳汇的主要影响因子,而浊度和叶绿素浓度为佛渡坛紫菜养殖区的辅助影响因子,pH、溶解氧和叶绿素浓度为南澳龙须菜养殖区的辅助影响因子。4.大型海藻养殖调节海水pH的能力由大到小依次为:俚岛海带>南澳龙须菜>佛渡坛紫菜;△pCO2调节能力排序仍为:俚岛海带>南澳龙须菜>佛渡坛紫菜。俚岛海带、佛渡坛紫菜、南澳龙须菜养殖区每日固碳量分别为9.70、0.05及0.11吨,总固碳量分别为3699.37、1.47及1.95吨;俚岛海带、佛渡坛紫菜、及南澳龙须菜养殖每平方千米固碳量为697.99、17.40、650.00吨。因此,三种大型海藻中海带最适宜作为海洋酸化生态修复的工程物种,其次是龙须菜,最后为坛紫菜。

关键词：大型海藻海洋酸化 pCO2 碳汇评估固碳量