近海污染物对硅藻生态功能及铁生物化学地球循环的影响

摘要

近海生态系统可提供全球生态系统三分之一以上的服务功能，支撑超过50%的世界人口和90％的渔业。在混合较好的近岸水域与上升流海域，硅藻都是优势种群。在近海和上升流区的浮游植物群落中，硅藻占主导地位，可影响海洋食物网、全球气候变化，大气二氧化碳浓度和海洋生态系统功能。
　　我国近海污染物以无机氮、活性无机磷和石油烃类等为主。近海养殖过程产生营养物污染和抗生素滥用污染。本文以硅藻生物量、生命周期、营养价值、光合作用、呼吸作用、抗氧化能力、脂质过氧化等7种参数考察硅藻的生态系统功能；研究近海富营养化、石油烃污染、抗生素滥用对硅藻生态系统功能的冲击;富营养化对铁的形态分布、生物可给性及其对硅藻种间竞争的的影响，为评价近海污染物的生态毒性、对铁生物地球化学循环提供前期背景数据，具体情况如下：
　　1.威氏海链藻属沿海中心硅藻纲，常被作为海洋藻类的模式生物。实验探讨氮营养盐(硝酸盐,N,8.0,16.0,32.0,64.0μmol/L)、石油烃(0号柴油分散液,0,0.1,0.5,1.0,5.0mg/L)、抗生素(土霉素,0,1.0,3.0,5.0,10.0mg/L)等3类近海常见污染物对威氏海链藻生态系统功能的影响。石油烃和土霉素单独对硅藻的影响比硝酸盐单独作用更显著。与硝酸盐单独作用相比，0号柴油分散液和硝酸盐联合作用时，细胞生长周期缩短为原来的27%~44%，超氧化物歧化酶活性下降为原来的1%~64%，细胞密度、叶绿素a、蛋白质和丙二醛的浓度分别在38%~310%，62%~712%，4%~124%和19%~233%的范围内变化；土霉素和硝酸盐联合作用时，细胞生长周期缩短至27-44%；细胞密度、超氧化物歧化酶活性、蛋白质含量、叶绿素和丙二醛浓度分别在73-121%、19-397%、19-875%、52-693%、66-2733%范围内变化。因此，硝酸盐、石油烃和土霉素均能影响近海生态系统功能及食物链稳定性和能量在食物链中传递。
　　2.探讨中肋骨条藻和威氏海链藻在不同培养条件下，即不同氮磷营养盐浓度(磷酸盐浓度为1.0μmolL-1，硝酸盐浓度分别为8.0,16.0,32.0,64.0μmolL-1；硝酸盐浓度为8.0μmolL-1，磷酸盐浓度分别为1.5,2.0,2.5μmolL-1)和不同形态铁(颗粒态、胶体态、溶解态，浓度分别1.8μmolL-1)，对铁的吸附和吸收的影响。实验表明：1)中肋骨条藻和威氏海链藻两者可共存；2)随着营养盐的添加，中肋骨条藻的细胞密度可达海链藻的5.57-7.03倍，且骨条藻对3种形态铁的单细胞吸附量和吸收量均比海链藻高；3)当硝酸盐浓度从8到32μmolL-1时，海链藻中溶解态和颗粒态铁浓度随着增大而增加，胶体态铁反而减小；当磷酸盐浓度从1.5到2.5μmolL-1时，海链藻中三种形态铁的浓度均随着增大而减小；骨条藻中各形态铁的分布受营养盐浓度影响不明显。因此，铁生物利用度不仅取决于铁形态还与藻对铁的同化效率有关。藻类分泌物可作为铁络合配体促进硅藻自身生长，中肋骨条藻比海链藻的促进作用更明显。结果揭示铁的生物利用率是硅藻的种间竞争关键性影响因子。

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第1章 近海污染物对海洋生态功能及铁生物化学地球循环影响研究进展

1.1. 近海污染物对海洋生态功能的影响

1.2. 近海污染物对铁生物化学地球循环的影响

1.3. 本论文研究内容和目的

参考文献

第2章 近海氮磷富营养化及石油烃污染对硅藻生态功能的影响

2.1. 引言

2.2. 实验部分

2.3. 结果与讨论

2.4. 结论

参考文献

第3章 近海养殖污染对硅藻生态功能的影响

3.1．引言

3.2．材料与方法

3.3．结果与讨论

3.4．结论

参考文献

第4章 富营养化对铁的形态分布、生物可给性及其对硅藻种间竞争的影响

4.1. 引 言

4.2. 实验部分

4.3. 结果与讨论

4.4. 结论

参考文献

主要结果、特色与创新点：

致谢

攻读硕士期间参与的科研任务与主要成果