自2007年起,我國黃海海域已連續(xù)八年暴發(fā)大規(guī)模綠潮災(zāi)害,每年4~5月出現(xiàn)漂浮綠潮藻,在逐漸向北漂移的過程中其生物量也呈爆發(fā)性增長,直至8月在山東沿岸海域消亡。我國黃海綠潮暴發(fā)主要是由漂浮滸苔快速生長及隨海浪大面積漂移造成的,其中滸苔漂浮特性是引發(fā)綠潮暴發(fā)的重要因素之一。有關(guān)黃海綠潮漂浮海藻滸苔的成囊機(jī)制國內(nèi)外均未見有具體的報(bào)道,有的文獻(xiàn)只提到漂浮滸苔有囊狀結(jié)構(gòu),而囊狀的形成原因,具體形態(tài)特征沒有細(xì)致研究。本文針對(duì)我國黃海綠潮優(yōu)勢種的漂浮與沉降機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)研究,首先從形態(tài)學(xué)研究了引起綠潮的優(yōu)勢種滸苔氣囊結(jié)構(gòu)形成過程進(jìn)行了觀察;其二,從光合生理方面研究了漂浮滸苔一種避光適應(yīng)性可長期漂浮機(jī)制和策略;第三,對(duì)滸苔藻體沉降生理特性及機(jī)制進(jìn)行了初步探討,為進(jìn)一步深入闡明滸苔綠潮暴發(fā)機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)。1.滸苔藻體管道和氣囊的形成主要觀察和從形態(tài)學(xué)方面研究了綠潮藻優(yōu)勢種滸苔小苗發(fā)育過程的藻體管道及氣囊形成過程,包括滸苔孢子/配子放散、小苗萌發(fā)、葉狀體發(fā)育與管道結(jié)構(gòu)形成、分枝形成及氣囊形成等過程。滸苔在細(xì)胞成熟后可以放散出大量的繁殖體,每個(gè)孢子/配子都可以發(fā)育成獨(dú)立的成熟滸苔。幼苗萌發(fā)過程中,繁殖體逐漸發(fā)育成單層細(xì)胞管狀結(jié)構(gòu)并分化出葉狀體及假根,在管狀藻體上可形成眾多分枝,吸收營養(yǎng)的同時(shí)還可以懸掛住海水中的氣泡以達(dá)到藻體漂浮的效果。葉狀體管腔成熟后彎曲形成“節(jié)點(diǎn)”,在封閉的藻段中充滿氣體形成氣囊,氣囊使得滸苔可以在海水中長期漂浮。本研究揭示了藻體管道及氣囊的形成是滸苔漂浮機(jī)制的內(nèi)在因子,為進(jìn)一步闡明滸苔漂浮機(jī)制和綠潮暴發(fā)機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)。2.黃海綠潮滸苔長距離漂浮機(jī)制研究在氣囊形成過程研究的基礎(chǔ)上,研究了綠潮漂浮過程中滸苔藻體采用水下懸掛方式以躲避高光照強(qiáng)度逆境脅迫現(xiàn)象及其生理生態(tài)。2012年至2014年連續(xù)3年對(duì)黃海綠潮漂浮漂移過程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果顯示,漂浮藻體可分為海面漂浮及水下懸掛兩部分,海面漂浮藻體因高光強(qiáng)脅迫而大部分逐漸變白死亡,而水下懸掛藻體可以躲避高光強(qiáng)度逆境脅迫生存下來。2014年7月在青島海域采集漂浮綠潮藻,對(duì)氣囊及其懸掛管狀分枝分別進(jìn)行了葉綠素?zé)晒鈪?shù)、浮力的測量和顯微細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察。漂浮滸苔氣囊多呈白綠色,Fv/Fm值平均約為0.29,葉綠素含量約為0.32mg/g,細(xì)胞質(zhì)多數(shù)發(fā)生偏移或萎縮變色,另有部分氣囊細(xì)胞形成生殖細(xì)胞囊或已放散出繁殖體;懸掛分枝多呈綠色且Fv/Fm值相對(duì)較高,平均約為0.6,葉綠素含量相對(duì)較高為0.87mg/g,細(xì)胞內(nèi)容物充盈,只有少部分細(xì)胞開始萎縮。將氣囊主枝與懸掛分枝于25℃、80μmol·m-2s-1環(huán)境下培養(yǎng)一周后再次觀察,氣囊主枝細(xì)胞基本都已形成繁殖細(xì)胞囊或已放散成空細(xì)胞;懸掛分枝培養(yǎng)后則保持健康生長,細(xì)胞質(zhì)萎縮比例減小。3.滸苔沉降機(jī)制研究每年8月上旬綠潮開始進(jìn)入衰亡期,面積逐漸減小。2014年5~7月對(duì)漂浮滸苔進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測,7月在青島設(shè)置6個(gè)站位點(diǎn)采集沉降滸苔。對(duì)采集到的綠潮藻進(jìn)行了葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定和顯微細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察。測得沉降綠潮藻葉綠素?zé)晒鈪?shù)平均為0.68,總?cè)~綠素含量1.44mg/g,與漂浮滸苔相比較高,處于健康狀態(tài),細(xì)胞呈營養(yǎng)細(xì)胞狀態(tài),只有少量細(xì)胞質(zhì)萎縮變色。在適宜條件下培養(yǎng)仍能夠進(jìn)行快速的營養(yǎng)繁殖,無生殖細(xì)胞囊產(chǎn)生,光合熒光參數(shù)及葉綠素含量略有下降,Fv/Fm值平均為0.65,總?cè)~綠素含量降至1.27mg/g。通過暗處理模擬研究海底無光狀態(tài)下滸苔的形態(tài)及生理狀態(tài)變化,滸苔停止生長甚至呈腐爛狀態(tài),光合生理狀態(tài)顯著下降,Fv/Fm值平均為0.09,總?cè)~綠素含量0.14 mg/g,細(xì)胞質(zhì)萎縮,細(xì)胞壁降解釋放出原生質(zhì)體。
【學(xué)位單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S917.3
【部分圖文】：

上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2-1 滸苔孢子和配子放散與幼苗萌發(fā)過程（a.滸苔營養(yǎng)細(xì)胞; b. 藻體細(xì)胞顆粒化; c. 未放散完全的生殖細(xì)胞囊; d. 放散出繁殖體的放散孔; e.兩鞭毛配子; f.兩鞭毛配子; g.四鞭毛孢子; h.接合中的配子; i.聚集在一起固著的孢子）Fig2-1. The process of spores and gametes releasing and seedlings germinatingin Ulva prolifera（a. Ulva prolifera vegetative cell; b. cell granular; c. not fully the reproductive cells of thesac; d. tossing out propagule tossing in hole; e. two flagella gametes; f. two flagella gametes; g.four flagellated spores; h. the gametes in joint; i. spores getting together）2. 2 滸苔小苗生長與管道形成剛釋放出來的孢子仍快速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度和光照強(qiáng)度合適時(shí)，一般在48h內(nèi)固著。固著不久時(shí)孢子仍呈現(xiàn)梭形或梨形，其后細(xì)胞逐步變圓，鞭毛消失（圖2-2a）。固著后生殖細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)體經(jīng)過一段時(shí)間累積后體積逐漸變大，并分裂成2細(xì)胞：基部細(xì)胞和頂端細(xì)胞(圖2-2b)。兩細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有明顯的極性，基部細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)較淡，經(jīng)過拉長后可形成假根，頂端細(xì)胞繼續(xù)以二等橫分裂方式形成單列細(xì)胞苗(圖2-2c)。單列細(xì)胞苗中間細(xì)胞近似圓柱形，幼苗頂端細(xì)胞近似錐形。單列細(xì)胞苗中部分細(xì)胞可開始進(jìn)行縱向分裂(圖2-2d)，細(xì)胞開始縱分裂時(shí)間不一致，當(dāng)單列細(xì)胞數(shù)為5-10個(gè)細(xì)胞范圍內(nèi)均可發(fā)生縱裂。當(dāng)單列細(xì)胞苗縱裂2次形成4列細(xì)

圓環(huán)狀也越來越明顯(圖2-2h、i)。其管道在小苗頂部和根部是呈封閉狀的。滸苔藻體管道結(jié)構(gòu)的形成為氣囊形成和漂浮生長奠定了基礎(chǔ)。圖2-2. 滸苔藻體管狀形成過程（a.固著繁殖體; b.兩細(xì)胞幼苗; c.單列細(xì)胞幼苗; d.中部縱分裂幼苗; e.四細(xì)胞管狀結(jié)構(gòu);f.8細(xì)胞管狀結(jié)構(gòu); g.10細(xì)胞管狀結(jié)構(gòu)，管壁有內(nèi)含物; h.多細(xì)胞管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含物較多; i.多細(xì)胞管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含物減少）Fig2-2. Tube forming process process for young thallus in Ulva prolifera（a. fixation propagule; b. two cells seedling; c. single cell seedling; d. the central longitudinalsplit seedling; e. four cells tubular structure; f.8 cells tubular structure; g. 10 cells tubular structure,pipe wall inclusions; h. multicellular tubular structure, more inclusions; i. multicellular tubularstructure, inclusions decrease）

滸苔分枝形成過程
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 楊振德;分光光度法測定葉綠素含量的探討[J];廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1996年02期

2 李大秋;賀雙顏;楊倩;劉俊鵬;于鳳;賀明霞;胡傳民;;青島海域滸苔來源與外海分布特征研究[J];環(huán)境保護(hù);2008年16期

3 王建偉;閻斌倫;林阿朋;胡靜平;沈頌東;;滸苔(Enteromorpha prolifera)生長及孢子釋放的生態(tài)因子研究[J];海洋通報(bào);2007年02期

4 吳洪喜,徐愛光,吳美寧;滸苔實(shí)驗(yàn)生態(tài)的初步研究[J];浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

5 王建偉;林阿朋;李艷燕;沈頌東;閻斌倫;;滸苔(Enteromorpha prolifera)藻體發(fā)育的顯微觀察[J];生態(tài)科學(xué);2006年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王健;青島沿海綠潮藻類鑒定技術(shù)研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2861664