通气对角毛藻营养组分的影响
角藻的分类与形态特征
角藻的分类与形态特征1. 引言角藻（Diatoms）是一类单细胞的硅藻，属于矽藻门（Bacillariophyta），在海洋、淡水和土壤中广泛分布。
它们是生态系统中重要的初级生产者，对海洋和淡水生态系统的健康和稳定性起着重要的作用。
本文将详细介绍角藻的分类以及其形态特征。
2. 角藻的分类角藻根据形态、生活方式和系统发育等特征进行分类，目前已知约有2万多种角藻。
根据形态特征，角藻可分为典型角藻和裸角藻两大类。
2.1 典型角藻典型角藻的细胞通常由两个硅质壳体组成，壳体之间通过一层称为缝合线的结构连接在一起。
典型角藻的壳体通常具有对称性，可以分为正交和半对称两种类型。
2.1.1 正交典型角藻正交典型角藻的壳体具有明显的正交对称性，即左右对称和上下对称。
这类角藻的壳体形状多样，可以是长方形、圆形、椭圆形等。
2.1.2 半对称典型角藻半对称典型角藻的壳体只具有上下对称性，而没有左右对称性。
这类角藻的壳体形状通常为长条状或椭圆状。
2.2 裸角藻裸角藻的细胞没有硅质壳体，只有一个由薄膜构成的细胞壁。
裸角藻的形态多样，有圆形、椭圆形、长条状等。
3. 角藻的形态特征角藻的形态特征主要包括细胞形状、大小、壳体结构和纹饰等方面。
3.1 细胞形状角藻的细胞形状多样，可以是圆形、椭圆形、长条状等。
不同种类的角藻具有不同的细胞形状。
3.2 细胞大小角藻的细胞大小范围很广，从几微米到几百微米不等。
一般来说，淡水角藻的细胞较小，而海洋角藻的细胞较大。
3.3 壳体结构角藻的壳体由硅质构成，具有复杂的结构。
壳体通常由两个硅质壳体组成，壳体之间通过缝合线连接在一起。
壳体的形状和纹饰是角藻分类的重要依据。
3.4 纹饰角藻的壳体表面通常具有丰富的纹饰，包括环纹、纵纹、放射纹等。
纹饰的形状和排列方式对角藻的鉴别和分类具有重要意义。
4. 角藻的分类与形态特征的应用角藻的分类与形态特征对于环境监测、生态学研究和古环境重建等具有重要意义。
4.1 环境监测角藻的种类和数量对水体的水质和生态状况有很高的敏感性。
海缸高等藻品种作用
海缸高等藻品种作用
随着人们对水族养殖的追求不断提升，海缸高等藻也成为了养鱼的重要组成部分之一。
不同种类的海缸高等藻能够对水质、光照、氧气等多方面产生积极的影响。
以下是海缸高等藻品种作用的详细介绍：
1. 红藻：红藻中的多糖和蛋白质能够有效地吸附底部的污垢和微生物，保持水质清洁。
此外，红藻能够吸收光谱的不同波长的能量，从而为水中的生物提供足够的光照。
2. 绿藻：绿藻能够利用水中的二氧化碳为养分，通过光合作用释放出氧气，从而提高水中氧气含量，促进鱼类的生长和健康。
同时，绿藻还能够提供生物体所需的氨基酸、维生素和微量元素等营养物质，保证鱼类的全面营养。
3. 褐藻：褐藻中富含的多种不饱和脂肪酸能够帮助鱼类增强免疫力和抗病能力。
此外，褐藻还具有除臭、去污、净水等功能，是海缸中必不可少的一种藻类。
4. 蓝细菌：蓝细菌中富含的类胡萝卜素、类黄酮、多糖等成分具有强烈的氧化还原作用，能够有效降低水中的氧化剂含量，保护水中生物的DNA和蛋白质等分子不受损害。
此外，蓝细菌还具有强烈的抗氧化作用，能够帮助鱼类抵御氧化应激，促进鱼类健康。
总之，海缸高等藻品种作用广泛，能够对海缸水质和鱼类生长产生积极的影响。
因此，在养鱼的过程中，选择正确的海缸高等藻品种是非常重要的。
密闭培养对纤细角毛藻稳定同位素组成的影响
密闭培养对纤细角毛藻稳定同位素组成的影响刘瑀;娄亚迪;李颖;王海霞【摘要】为研究碳源对赤潮藻生长的影响,以赤潮藻纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)为研究对象,在密闭条件下进行培养,模拟赤潮发生时碳源缺乏的生长环境;分析碳源不足对纤细角毛藻不同生长阶段的差异影响,采用密闭培养的方法,分别在正常组和缺氮组的营养条件下培养纤细角毛藻,测定生物量、营养盐浓度和碳氮稳定同位素组成等重要监测指标.结果表明:不同营养条件对纤细角毛藻的生物量存在显著影响.在正常组,c(NO3--N)(NO3--N为硝酸盐)随着培养时间呈下降趋势,ρ(NO2--N)(NO2--N为亚硝酸盐)和ρ(NH4+-N)(NH4+-N为铵盐)与藻类生物量呈显著正相关,ρ(P O43--P)(PO43--P为磷酸盐)和c(SiO42--Si)(SiO42--Si为硅酸盐)与藻类生物量呈显著负相关;在缺氮组,c(NO3--N)、ρ(NO2--N)、ρ(NH4+-N)、ρ(PO43--P)和c(SiO42--Si)均与藻类生物量呈显著负相关.整个试验周期中,正常组和缺氮组δ13 C和δ15 N值越来越正.其中,正常组的δ13 C值比缺氮组的更正,平均高2.286‰;缺氮组的δ15 N值比正常组的更正,平均高3.307‰.正常组和缺氮组的δ13 C、δ15 N值与生物量均呈显著正相关.研究显示,碳源和氮源的不足分别会导致更正的δ13 C和δ15 N值,推测赤潮发生会导致δ13 C和δ15 N值偏正,赤潮藻的碳氮稳定同位素组成可以作为赤潮监测的指标和方法.【期刊名称】《环境科学研究》【年(卷),期】2018(031)008【总页数】7页(P1464-1470)【关键词】纤细角毛藻;赤潮;密闭培养;稳定同位素;营养盐【作者】刘瑀;娄亚迪;李颖;王海霞【作者单位】大连海事大学环境科学与工程学院,辽宁大连 116026;大连海事大学环境科学与工程学院,辽宁大连 116026;大连海事大学航海学院,辽宁大连 116026;大连海事大学航海学院,辽宁大连 116026【正文语种】中文【中图分类】X171近些年来，居民生活污水、工厂工业废水排放入海量增加，海洋环境污染也在逐渐加剧. 输入海洋的营养物质不断积累，沿海海域的营养物质结构发生改变，特别是PO43--P(磷酸盐)和NO3--N(硝酸盐)总量不断增加，导致我国近海海域PO43--P、NO3--N等营养盐浓度不断提高[1]. DIN(无机氮)和活性PO43--P是浮游植物生长的基本营养物质[2]，氮、磷等营养物质输入量不断增加引起浮游植物生物量增加，浮游植物的呼吸作用和腐烂变质消耗海洋中氧气，导致水体溶解氧下降，同时鱼类及其他水生生物大量死亡、水生生态平衡破坏，这就是水体富营养化现象[3]. 富营养化和大量营养物质的输入是赤潮频繁爆发、持续时间久的主要原因[4]，这对于生活在深海中的生物是毁灭性的[3,5]. 这种富营养化最显著影响就是改变了食物链，导致浮游植物大量生长，最终爆发赤潮[6]. 我国也已经成为一个赤潮频发的国家[7].营养盐是海洋浮游植物生长所必需成分，浮游植物生长会受到海水中某种营养盐含量的影响. 单细胞藻类是引起海洋赤潮现象的主要生物[8]. 微藻爆发式生长与水体中的氮关系密切[9]. 某些生物地球化学机制表明海洋河口相对于淡水湖更容易出现氮限制的情况[10]. 海水中，大量阴离子与磷竞争吸附点，最终磷从微粒中解吸，成为生物可利用物质[11-13]. 微藻不但是海洋生态系统中主要初级生产力，而且也是海洋食物链中最基础的环节. 王睿喆等[14]研究了营养盐输入对水体中磷形态的转化以及浮游藻类生长的影响. 岳冬梅等[15]研究了营养盐补充后对铜绿微囊藻的生长情况. 某些少硅化的有害硅藻可以引起有害藻类的爆发并越来越得到重视，与无害硅藻相比它们在吸收氮、磷等营养物质方面竞争较少[6].营养盐含量会影响藻细胞的生化组成，进而改变赤潮藻类稳定同位素组成[16]. 应用稳定同位素技术示踪赤潮主要种的发展变化，可以对赤潮的产生机理、发展过程、消失原因和对水体及生态系统各营养层次的影响进行研究，并且能够对赤潮加以预防等[17]. Street等 [18]利用稳定同位素技术研究了赤潮发生后生态系统相应的变化. 俞志明[19]研究了海链藻在不同氮源下的同位素分馏情况. 赤潮的爆发会造成海洋微藻生长所需碳源受到限制，同时海洋微藻的稳定同位素值也会发生改变.该研究在密闭环境下进行，空气中的CO2无法进入培养环境中，实验室模拟赤潮爆发时藻类生长碳源不足的情况. 试验分别在正常营养盐(正常组)和缺氮营养盐(缺氮组)的条件下培养纤细角毛藻，测定生物量、营养盐浓度和碳氮稳定同位素等监测指标，探讨了碳源不足对纤细角毛藻碳、氮稳定同位素组成的影响，以及不同营养条件对纤细角毛藻不同生长阶段的影响，希望赤潮藻的稳定同位素组成可以作为赤潮监测的指标和方法，为预报和治理赤潮提供参考.1 材料与方法1.1 试验藻种及培养所用藻种纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)，硅藻属，由大连海洋大学提供.培养方法：海水取自于大连黑石礁附近海域，经过滤灭菌后使用，加入改良的Conway营养液[15]和维生素[15]，接入藻种，在SPX-GB-300型恒温光照培养箱中培养，光照强度为60 μmol/(m2·s)，温度为(20±0.1)℃,光暗周期为12h∶12 h,每天摇动培养瓶4次，防止藻细胞附壁或下沉[20].1.2 藻种密度及生长率测定方法采用浮游植物计数框法对藻细胞进行计数，同时利用可见分光光度计测定培养液的吸光度(波长692.5 nm)，绘制吸光度和细胞数目的标准曲线及细胞生长曲线.1.3 稳定同位素组成分析及营养盐浓度测定样品经450 ℃灼烧的Whatman GF/F玻璃纤维滤膜抽滤，60 ℃条件烘干24 h，用于稳定同位素组成测定. 所得样品经元素分析仪和稳定同位素比质谱仪测定其δ13C和δ15N值，稳定碳、氮同位素的自然丰度表示为X=[(Rsa/Rst)-1]×1 000‰式中，X为δ13C或δ15N，Rsa为待测样品的13C/12C或15N/14N，Rst标准品的13C/12C或15N/14N. δ13C值是相对于PDB标准的自然丰度，δ15N值是相对于空气中氮气的丰度. δ13C、δ15N的分析精度分别为±0.10‰、±0.20‰. NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和SiO42--Si 5种营养盐浓度测定方法参见《海洋化学调查技术规程》[21].1.4 仪器和设备元素分析仪，Flash EA 1112，Thermo-Fisher公司，美国；稳定同位素比质谱仪，Delta V Advantage Isotope Ratio MS，Thermo-Fisher公司，美国；显微镜(OLYMPUS)，CX21FXS1型，奥林巴斯(中国)有限公司；可见分光光度计，721型，上海元析仪器有限公司；水浴恒温振荡器锅，THZ-82型，顺华仪器有限公司.1.5 数据处理方法用SPSS 20.0统计软件对数据进行分析处理，差异性比较用单因素方差分析方法，显著性设置为P<0.05；相关性分析采用皮尔逊法.1.6 藻种培养方法培养适量纤细角毛藻培养液正常组和缺氮组2组，试验藻种培养基采用改良的Conway营养液[15]，硝酸钠是该培养基的主要氮源，此外还含有极少量的钼酸铵.正常组加入正常的Conway营养液和维生素，缺氮组加入缺氮营养盐和维生素，缺氮组的培养基中不含有硝酸钠. 至纤细角毛藻生物量达到105 mL-1后，将2组培养液各分装到20个容积为500 mL的具塞锥形瓶中，每个具塞锥形瓶中培养液的体积为480 mL. 将塞子扭紧后再用封口膜进行密封以确保在试验过程中没有外界CO2进入到培养环境中. 试验持续20 d，每天在同一时间分别从2组试验组各取1瓶培养液，其中一部分培养液用于测定藻密度，剩余培养液经过0.22 μm的玻璃纤维滤膜过滤，滤膜烘干保存用于测定碳、氮稳定同位素组成，滤液用于测定培养液中各营养盐浓度，试验做3组平行.每天使用的培养液都是处于密闭培养下的，取样完成后剩余的培养液不再留至第2天，可以保证取样过程不会对碳源产生影响，试验使用的培养基是不含有任何含碳物质的，同样可以保证不会对碳源产生影响. 当pH>8.35时，水溶液中没有CO2存在，试验期间每天对培养液的pH进行检测，pH已经超过8.35，因此可以保证试验满足碳源不足的条件.2 结果与分析2.1 纤细角毛藻的生长情况纤细角毛藻在正常组、缺氮组的生长曲线如图1所示. 比生长速率计算结果显示，正常组纤细角毛藻1～11 d处于指数生长期，12～20 d处于稳定期；缺氮组1～8 d处于指数生长期，9～20 d处于稳定期. 缺氮组的生长较正常组快，正常营养盐培养下纤细角毛藻的最大生物量为(1.87×106±0.03×106)mL-1，缺氮组为(1.69×106±0.02×106)mL-1. 对2组纤细角毛藻指数期和稳定期的生物量进行单因素方差分析，结果表明，整个试验周期中，不同营养条件对纤细角毛藻各生长时期生物量影响存在显著性差异(P<0.05).图1 不同培养条件下纤细角毛藻的生长曲线Fig.1 The growth curve of C. gracilis under different culture conditions2.2 营养盐浓度的变化从图2可以看出，正常组在前3 d培养液中的c(NO3--N)急剧下降，藻细胞对NO3--N的吸收处于高峰时期，从第4天开始培养液中的c(NO3--N)处于较稳定状态，变化不大. 缺氮组由于培养液中c(NO3--N)很低，所以整个试验过程中c(NO3--N)都明显低于正常组. 在前8 d纤细角毛藻的生长处于指数生长期时，培养液中的c(NO3--N)急剧下降，之后趋于零直至试验结束. 由相关性分析(见表1)可知，缺氮组c(NO3--N)与纤细角毛藻生物量之间呈显著负相关. 由图3可见，正常组培养液中ρ(NO2--N)在指数期大幅上升，缺氮组则逐渐下降. 由相关性分析(见表1)可知，正常组ρ(NO2--N)与生物量之间呈显著正相关，缺氮组则呈显著负相关.图2 培养液中c(NO3--N)的变化情况Fig.2 Variance of NO3--N in culture solution under two culture conditions with C. gracilis表1 不同营养条件营养盐含量与生物量相关性分析Table 1 Correlation analysis of nutrients and biomass of different nutrient conditions试验组c(NO3--N)ρ(NO2--N)ρ(NH4+-N)ρ(PO43--P)c(SiO32--Si)相关系数Sig.相关系数Sig.相关系数Sig.相关系数Sig.相关系数Sig.正常组-0.3500.7450.9160.0000.7070.000-0.9100.000-0.9660.000缺氮组-0.9570.000-0.5520.012-0.6160.005-0.8260.003-0.8340.001图3 培养液中ρ(NO2--N)的变化情况Fig.3 Variance of NO2--N in culture solution under two culture conditions with C. gracilis当藻细胞内的NH4+-N高于自身生长的需求时，会有一部分释放到培养液中，造成培养液中ρ(NH4+-N)上升. 如图4所示，正常组在指数期ρ(NH4+-N)上升较快，进入稳定期后，藻细胞生长稳定，ρ(NH4+-N)也趋于稳定. 缺氮组由于氮源较少，藻细胞会吸收利用NH4+-N，因此培养液中ρ(NH4+-N)在逐渐下降. 由相关性分析(见表1)可知，正常组ρ(NH4+-N)与纤细角毛藻生物量之间呈显著正相关，缺氮组则呈显著负相关.图4 培养液中ρ(NH4+-N)的变化情况Fig.4 Variance of NH4+-N in culture solution under two culture conditions with C. gracilis试验所加培养基是经过改良的Conway培养基，硝酸钠是该培养基的主要氮源，缺氮组加入的培养基中不含有硝酸钠，此外培养基中还含有少量的氮源，同时海水中本身也含有一些氮源，所以缺氮组依然可以检测出c(NO3--N)、ρ(NO2--N)以及ρ(NH4+-N)，但与正常组相比，c(NO3--N)、ρ(NO2--N)以及ρ(NH4+-N)大幅降低.图5 培养液中ρ(PO43--P)的变化情况Fig.5 Variance of PO43--P in culture solution under two culture conditions with C. gracilis由图5可见，培养液中ρ(PO43--P)在指数生长期下降很快，达到稳定期后ρ(PO43--P)趋于稳定. 在正常组，PO43--P消耗的速度比缺氮组快，由于正常组藻细胞对NO3--N、NO2--N和NH4+-N的消耗并不大，因此对PO43--P和SiO32--Si的吸收较多，以维持藻细胞的生长. 缺氮组对NO3--N、NO2--N、NH4+-N和SiO32--Si都有需求，所以吸收PO43--P的速度较小. 由相关性分析(见表1)可知，正常组、缺氮组ρ(PO43--P)与生物量之间呈显著负相关.由图6可见，与ρ(PO43--P)的变化趋势大致相同，培养液中c(SiO32--Si)在指数生长期下降很快，在正常组培养到第10天时，培养液中的c(SiO32--Si)趋于稳定. 氮、磷是海水浮游植物生长必须的营养元素，缺氮组氮源缺乏促使藻细胞对PO43--P的吸收量增加，对SiO32--Si也有消耗但消耗量较少，因此缺氮组的c(SiO32--Si)比正常组高. 在缺氮组培养到稳定期时，培养液中c(SiO32--Si)也趋于稳定. 由相关性分析(见表1)可知，正常组、缺氮组c(SiO32--Si)与生物量之间呈显著负相关.图6 培养液中c(SiO32--Si)的变化情况Fig.6 Variance of SiO32--Si in culture solution under two culture conditions with C. gracilis2.3 纤细角毛藻稳定同位素组成变化情况纤细角毛藻在正常组、缺氮组的碳氮稳定同位素组成变化如图7所示. δ13C和δ15N值随着培养时间的增加而越来越正.图7 纤细角毛藻碳、氮稳定同位素组成变化Fig.7 Stable carbon and nitrogen isotope signatures (δ13C and δ15N) of C. gracilis正常组，纤细角毛藻在指数生长期的δ13C值为(-17.549‰±0.112‰)～(-9.365‰±0.006‰)，δ15N值为(11.127‰±0.264‰)～(14.073‰±0.140‰)；在稳定期的δ13C值为(-9.885‰±0.017‰)～(-6.753‰±0.149‰)，δ15N值为(13.097‰±0.258‰)～(14.104‰±0.248‰). 缺氮组，纤细角毛藻在指数生长期的δ13C值为(-23.039‰±0.017‰)～(-15.543‰±0.116‰)，δ15N值为(12.924‰±0.879‰)～(16.202‰±0.059‰)，在稳定期的δ13C值为(-15.869‰±0.059‰)～(-8.275‰±0.130‰)，δ15N值为(16.830‰±0.743‰)～(18.747‰±0.752‰). 正常组的δ13C值整体都高于缺氮组，平均高2.286‰；缺氮组的δ15N值整体高于正常组，平均高3.307‰. 微藻类，δ13C的特征值通常变化范围很大，其范围是从-58.8‰～-3.6‰[22]. 该试验δ13C值的试验结果也在此范围内.3 讨论3.1 营养条件对纤细角毛藻生长的影响赵佩佩等[23]研究发现，碳源充足时在氮限制的情况下，三角褐指藻的生长速度要比正常情况下减慢许多. 该试验虽然使用的藻种不同，但都属于硅藻，因此试验前预测正常组生长的速度最快. 然而，该试验结果与赵佩佩等[23]的试验结果并不相同，纤细角毛藻在正常组的生长速率较慢的，这是因为该试验是在碳源不足的条件下进行的，营养条件虽有影响，但由于大气中的CO2无法进入培养体系内，因此纤细角毛藻的生长缺少了足够的碳源，生长速率较慢，造成藻细胞生长缓慢. 由于试验是在密闭的环境中培养微藻，碳源匮乏，因此正常组和缺氮组藻细胞的生长情况并没有出现正常组比缺氮组快的现象，但最大生物量仍是在正常组获得.藻细胞不能直接利用NO3--N，而要在硝酸还原酶的作用下还原成NO2--N [24]，因为图2显示正常组c(NO3--N)下降很快，说明大量的NO3--N被还原成NO2--N，造成藻细胞中ρ(NO2--N)过大，因此一部分NO2--N会被释放到水中，导致培养液中ρ(NO2--N)上升. 当NO3--N同化率较高时，细胞中积累的NO2--N就会因未被利用而释放出来[25]. 指数期生物量增加较快，还原的ρ(NO2--N)也在快速增加，而进入稳定期后，藻细胞生长稳定，ρ(NO2--N)也趋于稳定. 在缺氮组，整个生长过程中由于氮源含量少，所以藻细胞利用的NO2--N有两部分，一部分是被藻细胞吸收的NO3--N转化而成的NO2--N，另一部分是培养液中的NO2--N，因此培养液中ρ(NO2--N)是在降低而不是上升. 研究[26-27]表明，浮游植物吸收利用NH4+-N时消耗能量少，NH4+-N最容易被浮游植物利用，因此藻类利用氮源会优先利用NH4+-N. NO3--N也可以为浮游植物所利用，但NO3--N需要在酶的作用下经过一系列氧化态转变为NH4+-N才可被吸收. 当藻细胞选择NH4+-N作为氮源时，藻细胞会有更多的能量用于其他生命活动[28-29]. 由于硅藻的细胞结构和新陈代谢与SiO32--Si的含量有着密切的关系[30]，所以正常组和缺氮组培养液中c(SiO32--Si)整体上也是在逐步下降.该试验结果与高春梅等[31]测定的海州湾海洋牧场的上覆水营养盐浓度相比，各营养盐的浓度都大幅升高，这是因为该试验是在碳源不足的环境下进行，模拟赤潮爆发时期藻类生长碳源受限的情况，因此纤细角毛藻在生长过程中所需的碳源不足，生长较慢，所以对营养盐的吸收也较少，造成了培养液中的营养盐浓度较高的现象.3.2 碳源对纤细角毛藻稳定同位素组成的影响微藻等浮游植物生长初期，在摄取碳、氮等营养物质的过程中由于营养条件充足会优先选择吸收较轻的12C和14N，歧视较重的13C和15N，发生同位素分馏现象. 随着生物量的增加营养物质会逐渐减少，碳、氮的可用性降低，藻细胞此时被迫吸收利用较重的13C和15N，不会出现同位素分馏现象，导致δ13C和δ15N值偏正[22]. 藻细胞处于指数生长期时生物量较低，此时的碳、氮可用性高，会最大程度地发生同位素分馏现象；而藻细胞处于稳定期时生物量较高，此时的碳、氮可用性低，不会发生同位素分馏现象，会造成δ13C值偏正[32-33]. 海洋浮游植物的δ13C值一般为-21‰，但是其变化范围很大[34].Brutemark等[32]研究表明，微藻指数生长期的δ13C 值低于稳定期，与该试验的结果相同. 该试验是在密闭环境中培养纤细角毛藻，外界环境中的CO2不会进入到培养环境中，造成培养环境中的碳源缺乏. 正常组的δ13C值整体都高于缺氮组，平均高2.286‰. 不同的无机碳来源会造成浮游植物δ13C值的变化[35]. 该试验中，纤细角毛藻生长刚进入指数期时，藻细胞进行光合作用所需的碳源来自于海水中游离的CO2，相对比较充足，藻细胞可以吸收较轻的12C，此时藻细胞的δ13C值并没有增加. 但随着藻细胞的不断分裂增加，海水中游离的CO2不足以继续维持其生长，因此藻细胞就会利用海水中的HCO3-作为碳源，被迫吸收了较重的13C. 由于藻细胞利用的碳源不同，在对数期以CO2为主要碳源，而在稳定期则是以HCO3-为主要的碳源， HCO3-的δ13C值平均比游离态的CO2高7‰左右，因此才导致了在不同生长阶段δ13C值的变化，造成了δ13C值随着培养时间的增加而越来越正，所以稳定期有着更正的δ13C值. 该试验是在实验室条件下模拟赤潮爆发时碳源不足的情况，推测在赤潮发生时，赤潮藻类的δ13C值会越来越正.正常组的氮源是在试验初始时直接添加到培养液中的，因此在试验过程中氮源充足，藻细胞会优先选择较轻的14N，培养后期由于氮源减少，藻细胞利用14N的比例减少、15N的比例增加，因此造成δ15N值偏正. 与正常组相比，缺氮组的氮源缺乏，藻细胞吸收的15N比例较大，所以整个试验周期缺氮组的δ15N值比正常组的δ15N值更正，平均高3.307‰. 单因素方差分析结果(见表2)表明，不同营养条件对纤细角毛藻指数期、稳定期的δ13C和δ15N值影响存在显著性差异. 由相关性分析(见表3)可知，正常组、缺氮组的δ13C和δ15N值与生物量之间均呈显著正相关.表2 同一生长时期不同营养条件纤细角毛藻δ13C、δ15N的方差分析Table 2 Variance analysis of δ13C and δ15N under differ ent nutrient conditions生长时期δ13Cδ15NFPFP指数期5 677.4940.00047.8820.002稳定期1234.2300.0001 330.5530.000表3 不同营养条件δ13C、δ15N与生物量相关性分析Table 3 Correlation analysis of δ13C, δ15N and biomass of different nutrient conditions生物量δ13Cδ15N相关系数Sig.相关系数Sig.正常组0.9510.0000.6270.048缺氮组0.6820.0690.9320.0004 结论a) 在整个试验周期中，不同营养条件对纤细角毛藻的生物量及δ13C、δ15N值的影响存在显著性差异.b) 正常组ρ(NO2--N)、ρ(NH4+-N)与生物量之间呈显著正相关，ρ(PO43--P)、c(SiO32--Si)与生物量之间呈显著负相关；缺氮组c(NO3--N)、ρ(NO2--N)、ρ(NH4+-N)、ρ(PO43--P)和c(SiO32--Si)与生物量之间均呈显著负相关.c) 试验周期中，δ13C和δ15N值都随时间显示出更正的值. 正常组δ13C值比缺氮组δ13C值更正，平均高2.286‰；缺氮组δ15N值比正常组δ15N值更正，平均高3.307‰. 正常组和缺氮组δ13C、δ15N值与生物量之间均呈显著正相关.d) 推测赤潮的爆发会导致更正的δ13C和δ15N值，赤潮藻的碳、氮稳定同位素组成可以作为赤潮监测的指标和方法.参考文献(References)：【相关文献】[1] 王修林,邓宁宁,祝陈坚,等.磷酸盐、硝酸盐组成对海洋赤潮藻生长的影响[J].中国海洋大学学报,2004,34(3):453-460.WANG Xiulin,DENG Ningning,ZHU Chenjian,et al.Effect of nutrients (phosphate and nitrate) composition on the growth of HAB algae[J].Periodical of Ocean University of China,2004,34(3):453-460.[2] 宋秀贤,俞志明,殷克东,等.香港近岸海域营养盐结构特征及其对浮游植物生长的影响[J].海洋与湖沼,2013,44(4):846-852.SONG Xiuxian,YU Zhiming,YIN Kedong,et al.Temporal and spatial distribution of nutrients and chl a in the coastal area of Hong Kong[J].Oceanologia et LimnologiaSinica,2013,44(4):846-852.[3] 马佳莹,戴家伟,胡芳露,等.大型海藻对富营养化海水养殖区的修复[J].农村经济与科技,2016,27(11):6-7.[4] NRC (National Research Council).Clean coastal waters:understanding and 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水产养殖藻类的作用
水产养殖藻类的作用
水产养殖藻类在水产养殖中发挥着重要的作用，同时也是一把双刃剑。
好的藻相有利于水产养殖动物的生长和繁殖，有利于养殖的顺利进行。
相反，差的藻相也会导致养殖的失败。
总体来说，藻类在水产养殖的作用主要有以下几点：
1. 池塘中的“氧源”：藻类通过光合作用产生氧气，释放到水体中，保证养殖动物的正常生长和生活。
池塘中大部分溶解氧由藻类提供，而通过风或增氧机等辅助手段，使空气中的氧气融入水中，所占比例较低。
2. 变废为宝的“加工厂”：藻类通过自身的各种生化反应可以将水体中的各种无机盐转化合成为有机物，储存在体内，作为食物链的重要环节。
在池塘物质循环的过程中，藻类发挥着重要的作用。
对于海参等水产动物，部分藻类是其健康生长的重要天然饵料。
3. 各种水质理化指标的“影响者”：藻类能够调节水质，如pH值、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢和重金属等。
生长良好的藻类对这些指标有显著的缓冲和降解作用，能有效避免水质调节指标的大起大落。
4. 自净能力：藻类能够络合水体的悬浮物，使水质保持清爽洁净。
同时，藻类还能吸收、氧化、络合水体中的氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、重金属等有害物质，起到净化水质的作用。
5. 营养供给：藻类能够为水产动物提供丰富的天然饵料，如轮叶黑藻和节节草等，这些水草富含蛋白质和矿物质等营养成分。
综上所述，藻类在水产养殖中起到了提供氧气、净化水质、作为食物来源和调节水质理化指标等多方面的作用。
如需更多与水产养殖相关的知识，建议咨询水产养殖专家或查阅相关文献资料，获取更有针对性的解答。
藻类在生态系统中的作用
藻类在生态系统中的作用藻类是一类生物，它们生长在水中或湿地上，是生态系统中非常重要的组成部分。
它们在生态系统中具有多种作用，包括氧气的产生、食物链的支撑、水质的净化等。
在本文中，我们将详细介绍藻类在生态系统中的作用。
一、氧气的产生藻类是生物中最早出现的氧气制造者之一。
在光合作用过程中，藻类能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
这种过程被称为光合作用。
藻类的光合作用对于维持地球上生物的生存至关重要。
因为氧气是生物呼吸的必需品，没有氧气，生物就无法生存。
二、食物链的支撑藻类是生态系统中最基础的食物来源之一。
它们能够通过光合作用产生有机物，为其他生物提供食物。
藻类是浮游生物和底栖生物的主要食物来源。
浮游生物如浮游动物、浮游植物等，它们的生存和繁殖都需要藻类提供的有机物。
底栖生物如螺、蟹、鱼等，它们的生存和繁殖也需要藻类提供的食物。
三、水质的净化藻类在水体中具有很强的吸附能力。
它们能够吸附水中的有机物、无机盐和重金属等。
通过吸附这些物质，藻类能够净化水体，使其变得更加清澈。
此外，藻类还能够利用水中的营养物质进行生长，这也能够减少水中营养物质的浓度，从而减少水体富营养化的程度。
四、生态平衡的维护藻类在生态系统中还有着其他的作用。
例如，它们能够作为底栖生物的栖息地，提供生存的场所。
同时，藻类也能够作为水中微生物的栖息地，支持微生物的生存和繁殖。
这些作用都是维护生态平衡的重要因素。
总之，藻类在生态系统中具有多种重要的作用。
它们能够产生氧气、支撑食物链、净化水质、维护生态平衡等。
在今后的生态保护中，我们应该更加重视藻类的作用，保护和促进藻类的生长，从而维护生态平衡，保护人类的生存环境。
海洋酸化对藻类生态系统的影响评估
海洋酸化对藻类生态系统的影响评估海洋酸化是近年来备受关注的环境问题之一。
随着全球气候变化导致二氧化碳的排放持续增加，大量二氧化碳被吸收到海洋中，导致海洋酸化的问题日益加剧。
海洋酸化对海洋生态系统的影响广泛而深远，其中包括对藻类生态系统的影响。
藻类在海洋生态系统中扮演着重要的角色。
它们是海洋食物链的基础，不仅提供氧气，还能吸收大量的二氧化碳，起到调节全球气候的重要作用。
然而，海洋酸化对藻类的影响是复杂而多样的。
首先，海洋酸化会对藻类的生长和养分摄取能力造成影响。
藻类对于养分的需求很高，包括无机氮、磷和铁等。
海洋酸化会改变水体的化学性质，使得养分的供应和吸收过程受到影响。
研究表明，海洋酸化会降低藻类对铁和硅的吸收能力，导致藻类生长受限。
其次，海洋酸化会对藻类的生理和生态特性产生重要影响。
藻类生理特性包括其光合作用和呼吸作用的强度、速率和效率等。
海洋酸化导致水体中的碳酸盐浓度增加，其影响着藻类光合作用的进行和二氧化碳的固定过程。
研究发现，高碳酸盐浓度会降低藻类的生长速率和光合作用效率。
此外，海洋酸化还会增加藻类的光胁迫和氧化压力，影响其抵御外界压力的能力。
另外，海洋酸化对藻类的种群结构和区域分布也产生一定影响。
藻类的分布受到环境因子的影响，包括水温、盐度、光照、营养盐和pH值等。
海洋酸化改变了海洋中的物理化学环境，可能导致藻类种群的数量和组成发生改变。
研究显示，一些藻类对海洋酸化更为敏感，而其他一些藻类则表现出耐酸性。
这可能导致藻类群落的结构和功能发生变化，进而影响整个生态系统的稳定性。
海洋酸化不仅对藻类的生态系统产生直接的影响，还会对相关海洋生物和生态过程产生间接影响。
藻类是海洋食物链的基础，它们的生长和死亡直接影响着其他生物的存活和繁衍。
藻类对光合作用的需求和能力降低，可能导致能量流动和食物链结构的改变，进而影响整个海洋生态系统的稳定性和可持续性。
综上所述，海洋酸化对藻类生态系统的影响是一个复杂且正在发生的过程。
水生环境中藻类对水质影响因素分析
水生环境中藻类对水质影响因素分析水生环境中藻类是一种重要的微生物，其存在对维持水生物之间的生态平衡起着重要的作用。
而对水质的影响也是不可忽视的。
本文将就水生环境中藻类对水质的影响因素进行分析。
一、光照条件的影响光照是藻类生长必须的条件。
光合作用是藻类生长维持平衡的重要途径之一。
一般情况下，藻类在光照充足的情况下生长较好，当光照强度过强或者过弱时，藻类的生长会受到影响。
当光照强度过强时，藻类的光合作用过于剧烈，导致体内营养物质不足，藻类生长状态会受到影响。
对于部分具有定向运动的藻类，过于强烈的光照还会导致细胞的运动能力降低。
当光照强度过弱时，由于藻类需要光合作用来维持体内生命活动，缺乏光照会限制藻类的生长速度，严重时甚至会使藻类生长停滞，甚至死亡。
二、水温的影响水温是藻类生长的重要因素之一。
藻类在水温较高的情况下生长快速，但是过高的水温会扰乱藻类体内代谢水平，影响其生长状态。
一般来说，藻类对于水温的适应范围相当广，水温在20℃-30℃之间时藻类生长最为适宜，超过30℃时，藻类的生长速度会出现明显的下降。
当水温过低时，藻类生长速度也会下降。
水温较低时，藻类体内的各种代谢过程会变缓，导致藻类生长缓慢。
三、营养盐的影响营养盐对于藻类的生长和繁殖起着非常重要的作用。
水中营养物质越多，藻类的生长越快速。
但是水中营养物质过多，也会导致水体富营养化，引发藻类繁殖过度，导致水质污染。
其中，氮、磷是水生环境中的两种重要营养物质，是藻类生长和繁殖的基本条件。
缺乏氮磷等营养物质的水体中，藻类的生长速度非常缓慢，严重时甚至会出现死亡现象。
除此之外，硅酸盐、钾、钙、镁等元素对于藻类的生长也起着重要的作用。
四、光合营养条件的影响对于光合营养型藻类来说，水中溶解氧的含量会直接影响藻类的生长和繁殖。
在水中溶解氧含量较低的情况下，藻类的光合作用会受到影响，导致生长速度减缓，严重时可以导致死亡。
此外，CO2、HCO3-等物质也对藻类的光合营养起着非常重要的作用。
广东沿海角毛藻_Chaetoceros_的种类多样性及其地理分布
其种类组成和细胞丰度对海洋生态系统中的其它生物以及海洋环境有着直接或间接的重要影响 ， 具有重 此， 要的研究价值 。 广东沿海有许多优良的海湾和港口 ， 其中雷州湾和湛江港是粤西紧紧 相 连 的 ２ 个 海 区 。 雷 州 半 岛 沿 岸 有很多小型港湾 ， 湾内有多个岛屿 ， 水域 受 人 类 活 动 影 响 严 重。湛 江 港 内 有 大 型 河 流， 港 湾 周 围 岛 屿 环 绕。 大亚湾是南海北部一个较大的半封闭性深水海湾 ， 湾内有大规模的网箱养殖 ， 大亚湾核电站也位于此 。 汕头 港和柘林湾是广东省东部相连的 ２ 个海区 。 汕头港地处榕江和韩江的混合出海 口 ， 港湾沿岸广阔的滩涂是 汕头经济特区水产养殖的重要基地 。 柘林湾是一个湾口朝南 、 面向南海并受小岛阻隔的典型半封闭海湾 ， 湾 内有贝类养殖区 。 近年来 ， 广东沿海经济的高速发展 ， 造成海洋生态系统结构的相应改变 。 角毛藻作为浮游植物的优势类 群， 以及其对环境变化的快速响应能力 ， 是研究海洋环境变化的重要生物指标 。 因此 ， 于２ ０ ０ ６—２ ０ ０ ７ 年对广 东典型海域角毛藻群落进行了春 、 夏、 秋、 冬共 ４ 个航次的调查 ， 对其种类组成 、 优势种构成 、 细胞丰度和生态
收稿日期 ： ２ ０ ０ ９ １ ０ １ ５ － － — — 广东联合基金项目之广东沿海鱼毒性赤潮发生的营养特征与 致 毒 机 制 研 究 （ ； 资助项目 ： 国家自然科学基金项目 — 广东省 Ｕ ０ ７ ３ ３ ０ ０ ６） — — 赤潮灾害调查 （ ） ； — — 沿岸海域赤潮 灾 近海海洋综合调查与评价专项 — 广东省近海海洋综合调查与评价专项 — Ｇ Ｄ ９ ０ ８ ０ １ ０ ７ － － ） 害特征及防灾减灾措施 （ Ｇ Ｄ ９ ０ ８ ０ ２ １ ４ － － ， 作者简介 ： 王 艳（ 女， 陕西西安人 ， 副教授 ， 博士 ， 主要从事海洋环境和藻类生理学方面研究 ． １ ９ ６ ９ －） ： Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｏ ｎ ｈ ｕ ｉ １ ９ ６ ３＠１ ６ ３． ｃ ｏ ｍ ＊ 通讯作者 ， ｇ
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Hans Journal of Food and Nutrition Science 食品与营养科学, 2016, 5(2), 45-51 Published Online May 2016 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/hjfns http://dx.doi.org/10.12677/hjfns.2016.52007
文章引用: 张咏梅, 周金凤, 孙东红, 蔡雯雯, 邹宁. 通气对角毛藻营养组分的影响[J]. 食品与营养科学, 2016, 5(2): 45-51. http://dx.doi.org/10.12677/hjfns.2016.52007
Effects of Aerobic Culture on Nutrients Content in the Cell of Chaetoceros muelleri
Yongmei Zhang1, Jinfeng Zhou2, Donghong Sun2,3, Wenwen Cai2, Ning Zou2,3* 1Yantai Automobile Engineering Professional College, Yantai Shandong
2College of Life Science, Ludong University, Yantai Shandong
3Microalgae Engineering Technology Research Center, Ludong University, Yantai Shandong
Received: May 5th, 2016; accepted: May 23rd, 2016; published: May 26th, 2016 Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract Contents of lipids, proteins and carbohydrates in the cells of Chaetoceros muelleri, which culti-vated in aerobic and anaerobic photobioreactors, were measured by the Soxhlet extraction me-thod, Bradford method and Somogyi method, respectively. The results showed that the content of nutrimental substances in the cells of anaerobic cultures of C. muelleri is higher than them in the aerobic cultured cells. The content of lipid, protein and carbohydrate were 26.425%, 0.816%, and 10.7%, respectively in anaerobic cultured cells. While in the aerobic cultures they were 24.396%, 0.474%, and 7.84%, respectively.
Keywords Chaetoceros muelleri, Cultivated Methods, Nutrients Content
通气对角毛藻营养组分的影响 张咏梅1，周金凤2，孙东红2,3，蔡雯雯2，邹 宁2,3* 1烟台汽车工程职业学院，山东 烟台
2鲁东大学生命科学学院，山东 烟台
3鲁东大学烟台市微藻工程技术研究中心，山东 烟台
收稿日期：2016年5月5日；录用日期：2016年5月23日；发布日期：2016年5月26日 *通讯作者。 张咏梅 等 46 摘 要 采用索氏提取法、考马斯亮蓝法、Somogyi法分别对静止培养和通气培养的牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)内的脂肪、蛋白质、碳水化合物等营养组分的含量进行了测试分析。结果表明：静止培养的牟
氏角毛藻营养物质含量高于通气培养的牟氏角毛藻营养物质含量。静止培养条件下牟氏角毛藻中脂肪含量为26.425%，蛋白质含量为0.816%，碳水化合物含量为10.7%；通气培养条件下牟氏角毛藻中脂肪含量为24.396%，蛋白质含量为0.474%，碳水化合物含量为7.840%。
关键词 牟氏角毛藻，培养方法，营养成分
1. 引言 近年来有关新能源的研发日趋增多，生物柴油作为一种可再生资源有着巨大的开发潜力和发展前景，牟氏角毛藻是微藻燃油技术研究中理想的生物柴油生产者[1]。且随着海参养殖的迅速发展，关于海参育苗关键环节的开口饵料——牟氏角毛藻越来越受到人们的重视。牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)隶属于硅藻门(Bacillariophyta)盒形藻目(Biddulphiales) [2]。为耐高温单胞藻类，具有细胞微小、细胞壁薄、生长快、营养丰富等优点，适于海参的摄食和消化[3]。牟氏角毛藻是一种小型的海洋浮游硅藻,细胞小、壁薄、多数单个生活,属广温广盐性藻类,在水温处于20℃~30℃盐度为30‰左右的条件下生长最快,其最适光度为1000~15000 Lux，最适PH为8.0~8.9 [3]，与其它单细胞藻相比生长快、营养高、适合大规模生产。其多不饱和脂肪酸的含量较高，在较好的培养条件下，其二十碳五烯酸(EPA)占总脂肪酸含量的10.2%。牟氏角毛藻的生长过程中能够合成在医药、保健品行业中有着重要应用价值的亚麻酸、亚油酸、二十碳五烯酸(EPA)等不饱和脂肪酸，此外牟氏角毛藻还含有一定量的色氨酸。 牟氏角毛藻是良好的植物性生物饵料，生物饵料与人工配合饵料相比有如下优点[4]：生物饵料能在养殖水体中存活，且对养殖水体的水质影响较小；营养丰富，能满足水产动物的营养需求，而且生物饵料大多为未知的生物活性物质，对养殖对象的生长有利；生物饵料的大小可满足养殖对象饵料大小的需求，不同生物饵料可组合成系列饵料，满足养殖对象不同生长阶段的具体要求；生物饵料在水体中的分布特点有利于大多数水产动物更方便地摄食。 鱼、虾、蟹、海参等海产品是现代人们高质量生活永久的话题，人们对它们的需求量与日倍增，水产养殖随之兴起，达到前所未有的发展水平。生物饵料在许多水产动物的苗种生产中有着举足轻重的作用，牟氏角毛藻更是重中之重，可以投喂对虾、海参、双壳贝类、海胆、鲍等的幼虫[5]，因此牟氏角毛藻具有很好的开发利用价值。 由此可见牟氏角毛藻具有很好的开发利用价值。 牟氏角毛藻的培养方法有通气培养法和静止培养法，本论文的目的是比较在这两种不同培养方法下的牟氏角毛藻中营养物质含量的高低。其意义在于寻找一种能使牟氏角毛藻生长既快，营养含量又高的培养方法。此外，本实验对牟氏角毛藻在其他方面的进一步开发与利用也具有一定的指导意义。
2. 材料与方法 2.1. 材料 牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)由鲁东大学烟台市微藻工程技术研究中心经济海藻种质库提供。 张咏梅 等 47 2.2. 牟氏角毛藻培养 采用平板封闭式光生物反应器对牟氏角毛藻进行分批式培养。反应器光径为5 cm；培养条件为20℃~25℃，pH控制在7~9；以散射自然光为光源。
2.3 粗脂肪的提取和测定[6] 2.3.1. 样品处理 将离心得到的牟氏角毛藻在36℃烘箱中烘12小时，取出冷却后准确称取通气培养的牟氏角毛藻和静止培养的牟氏角毛藻各0.80 g，研碎，将样品及因擦净研钵而带有残藻的脱脂棉一并用脱脂滤纸包好。
2.3.2. 抽提 将洗净的索氏提取瓶在105℃烘至恒重，记录重量W0。将无水乙醚加至提取瓶内约体积的1/2~2/3，
将样品放入提取管中，把索氏提取器的各部连好，加热回馏2~4小时，回馏完毕，将提取管内的乙醚倒出，提取瓶内的乙醚完全蒸发，再将提取瓶置105℃烘箱烘至恒重，记录重量W。
2.3.3. 计算 粗脂肪的含量 = (W − W0)/样品重量 × 100%
2.4. 蛋白质含量的测定[7] 2.4.1. 试剂 100 μg/mL牛血清蛋白：称取10 mg牛血清白蛋白，溶于蒸馏水并定容至100 mL，制成100 μg/mL的原液。 考马斯亮蓝G-250溶液：称取100 mg考马斯亮蓝G-250溶于50 mL的乙醇中，加入100 mL 85%的磷酸溶液，再用蒸馏水定容到1 L，贮于棕色瓶中。
2.4.2. 标准曲线的绘制 取6支试管按表1加入试剂，混合均匀后向各管中加入5 mL考马斯亮蓝G-250溶液，摇匀，放置2分钟后，以1号管为对照，用1 cm光径595 nm下比色测定吸光度，测定在1小时内完成。 以蛋白质浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线如图1。
2.4.3. 样品提取 将离心后的牟氏角毛藻放在36℃的烘箱中烘12小时，冷却后，准确的称取通气和静止培养的牟氏角毛藻各1.0 g，加2 mL蒸馏水在冰浴中研成匀浆，转移，定容至30 mL，在4000 r/min冷冻离心10分钟，取上清液待测。
2.4.4. 样品中蛋白质含量的测定 取另2支试管，一支加入通气培养的牟氏角毛藻提取液0.4 mL，另一支加入静止培养的牟氏角毛藻提取液0.4 mL，再各加入0.6 mL蒸馏水和5 mL的G-250溶液，充分混合，放置2分钟后在595 nm下比色测定吸光度，静止条件下培养的藻的吸光值为0.753，通气条件下培养的藻的吸光值为0.448。通过标准曲线方程可算出蛋白质含量。
2.5. 碳水化合物含量的测定(Somogyi法) [8] 2.5.1. 试剂 5%的硫酸锌溶液；5 mol/L的NaOH溶液；2%的HCL溶液；