由富營養(yǎng)化導(dǎo)致的藻類暴發(fā),尤其是藍(lán)藻暴發(fā),已成為一個世界性的問題。尋求生態(tài)安全性好、廉價高效的應(yīng)急藍(lán)藻水華控制方法是環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題之一。植物對藻類的化感抑制作用在富營養(yǎng)化水體治理和藻類控制領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力,其中大麥秸桿控藻方法是目前為止最為成功的利用植物化感作用控制藻類的應(yīng)用實(shí)例。本文在評述植物化感作用抑藻的應(yīng)用及機(jī)理的基礎(chǔ)上,探討了維管植物大麥在藻類抑制上的應(yīng)用和國內(nèi)外相關(guān)研究；介紹了植物天然化感物質(zhì)分離、鑒定研究進(jìn)展,為大麥秸稈中有效抑藻化學(xué)物質(zhì)的分離、鑒定提供了比較和參考；同時簡要闡述了植物化感物質(zhì)的抑藻共性機(jī)理。在國際廣泛報道的西方型大麥秸稈抑藻有效性基礎(chǔ)上,重點(diǎn)比較考察了以西藏裸大麥為起源的東方型大麥秸稈的抑藻效果及其作用模式；系統(tǒng)地比較研究了不同制備工藝得到的大麥秸稈腐解液抑藻效果之差異,并利用非線性數(shù)學(xué)模型得出了大麥秸稈抑藻化感作用的一般規(guī)律；在建模的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步用數(shù)值模擬的方法推估了中國典型富營養(yǎng)化湖庫中大麥秸稈的抑藻效果。采用植物天然產(chǎn)物化學(xué)分析手段,系統(tǒng)全面地篩選得到了大麥秸稈中的抑藻關(guān)鍵化感物質(zhì),明確了其分子結(jié)構(gòu),并在單細(xì)胞水平上研究... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 大麥秸稈對藍(lán)藻化感抑制作用及機(jī)理研究進(jìn)展.
    1.1 植物化感作用抑藻的研究概況
        1.1.1 具有化感活性的沉水植物種類
        1.1.2 淺水湖泊中化感活性沉水植物的頻度
        1.1.3 淺水湖泊中化感活性沉水植物的蓋度
        1.1.4 沉水植物釋放化感物質(zhì)的影響因子
        1.1.5 化感抑制作用的研究方法
        1.1.6 化感物質(zhì)在環(huán)境中的穩(wěn)定性
    1.2 大麥秸稈在藻類水華抑制中的應(yīng)用
        1.2.1 大麥秸稈抑藻的有效性
        1.2.2 大麥秸稈控藻技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 大麥秸稈控藻技術(shù)的工程應(yīng)用
            1.2.3.1 大麥秸稈控藻技術(shù)的應(yīng)用方式
            1.2.3.2 大麥秸稈控藻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例
            1.2.3.3 大麥秸稈控藻技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
    1.3 植物來源抑藻化感物質(zhì)的分離及鑒定
        1.3.1 植物次級代謝與化感物質(zhì)
        1.3.2 具有抑藻作用的植物化感物質(zhì)
            1.3.2.1 沉水植物抑藻化感物質(zhì)的分離鑒定
            1.3.2.2 挺水植物抑藻化感物質(zhì)的分離鑒定
            1.3.2.3 其他植物抑藻化感物質(zhì)的分離鑒定
            1.3.2.4 植物抑藻化感物質(zhì)的分類及來源
        1.3.3 植物化感物質(zhì)的抑藻效果
    1.4 植物化感物質(zhì)的抑藻機(jī)理
        1.4.1 化感物質(zhì)抑藻作用的微觀機(jī)理
            1.4.1.1 化感物質(zhì)對藻細(xì)胞光合作用的影響
            1.4.1.2 化感物質(zhì)對藻細(xì)胞細(xì)胞膜的破壞
            1.4.1.3 化感物質(zhì)對藻細(xì)胞酶活性的影響
            1.4.1.4 化感物質(zhì)對藻細(xì)胞其他方面的影響
        1.4.2 化感物質(zhì)抑藻作用的選擇性和專一性
            1.4.2.1 化感物質(zhì)抑藻作用的種間差異
            1.4.2.2 浮游藻類和附生藻類對化感物質(zhì)敏感性的比較
    1.5 論文研究目標(biāo)及基本思路
第二章 大麥秸稈腐解產(chǎn)物對藍(lán)藻抑制作用的研究
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 植物材料及試劑
        2.2.2 秸稈腐解液制備方法
        2.2.3 腐解液抑藻能力測試
        2.2.4 基于流式細(xì)胞術(shù)的指標(biāo)測試方法
            2.2.4.1 流式細(xì)胞儀操作條件
            2.2.4.2 形態(tài)學(xué)指標(biāo)測試方法
            2.2.4.3 藻細(xì)胞自發(fā)葉綠素?zé)晒?br>            2.2.4.4 基于PI染色的細(xì)胞膜完整性測試
            2.2.4.5 基于FDA染色的細(xì)胞酯酶活性測試
        2.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 西藏大麥秸稈腐解液的抑藻效果
        2.3.2 西藏麥秸腐解液對微藻細(xì)胞膜完整性的影響
        2.3.3 西藏麥秸腐解液對微藻細(xì)胞活體葉綠素?zé)晒獾挠绊?br>        2.3.4 西藏麥秸腐解液對微藻細(xì)胞胞內(nèi)酯酶活性的影響
        2.3.5 微藻細(xì)胞形態(tài)和生理層面的細(xì)胞亞群分化
        2.3.6 大麥秸稈抑藻實(shí)驗不同終點(diǎn)指標(biāo)敏感性的比較
    2.4 小結(jié)
第三章 大麥秸桿化感抑藻作用模型的研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 植物材料基本指標(biāo)測試
            3.2.1.1 植物組織含水率測試
            3.2.1.2 植物組織N、P含量測試
        3.2.2 秸稈腐解液制備方法
            3.2.2.1 秸稈腐解液的制備方法
            3.2.2.2 秸稈腐解液基本理化指標(biāo)測試
        3.2.3 腐解液抑藻能力測試
        3.2.4 化感抑藻模型的構(gòu)建
            3.2.4.1 模型因子描述和藻生長曲線
            3.2.4.2 營養(yǎng)鹽效應(yīng)
            3.2.4.3 化感效應(yīng)
        3.2.5 基于模型的現(xiàn)場圍隔實(shí)驗?zāi)M
            3.2.5.1 麥稈中營養(yǎng)鹽和化感物質(zhì)釋放模型
            3.2.5.2 考慮藻稀釋效應(yīng)的秸稈控藻化感模型
        3.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 大麥秸稈及秸稈腐解液物化指標(biāo)
        3.3.2 大麥秸稈腐解液的抑藻效果
            3.3.2.1 添加濃度對秸稈腐解液抑藻效果的影響
            3.3.2.2 制備方法對秸稈腐解液抑藻效果的影響
        3.3.3 大麥秸稈腐解液化感抑藻模型
            3.3.3.1 營養(yǎng)鹽效應(yīng)
            3.3.3.2 化感效應(yīng)
        3.3.4 基于模型的現(xiàn)場圍隔模擬實(shí)驗結(jié)果
            3.3.4.1 現(xiàn)場圍隔實(shí)驗的模型構(gòu)建
            3.3.4.2 基于模型的現(xiàn)場圍隔實(shí)驗結(jié)果討論
    3.4 小結(jié)
第四章 大麥秸稈中關(guān)鍵抑藻化感物質(zhì)的分離與鑒定
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 植物材料及儀器
        4.2.2 抑藻活性導(dǎo)向的逐級分離設(shè)計
        4.2.3 預(yù)處理及基于極性的萃取分離
        4.2.4 化感組分的粗分離（硅膠柱分離、ODS柱分離）
        4.2.5 有效化感粗分組分的細(xì)分離（制備液相分離）
        4.2.6 有效化感細(xì)分組分的進(jìn)一步分離（制備液相分離）
        4.2.7 有效化感物質(zhì)的結(jié)構(gòu)鑒定
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 不同產(chǎn)地大麥秸稈醇提液的HPLC分析
        4.3.2 萃取分離后各相的抑藻活性及化學(xué)分析
            4.3.2.1 抑藻活性
            4.3.2.2 化學(xué)分析
        4.3.3 粗分組分的抑藻活性及化學(xué)分析
            4.3.3.1 抑藻活性
            4.3.3.2 化學(xué)分析
        4.3.4 細(xì)分組分的抑藻活性及化學(xué)分析
            4.3.4.1 抑藻活性
            4.3.4.2 化學(xué)分析
        4.3.5 有效化感物質(zhì)結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)果
    4.4 小結(jié)
第五章 大麥秸稈化感物質(zhì)對藍(lán)藻抑制機(jī)理的研究
    5.1 前言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 材料及試劑
        5.2.2 化感物質(zhì)抑藻能力測試
        5.2.3 基于流式細(xì)胞術(shù)的指標(biāo)測試方法
            5.2.3.1 流式細(xì)胞儀操作條件
            5.2.3.2 形態(tài)學(xué)指標(biāo)測試方法
            5.2.3.3 藻細(xì)胞自發(fā)葉綠素?zé)晒鉁y試方法
            5.2.3.4 細(xì)胞膜完整性測試方法
            5.2.3.5 細(xì)胞胞內(nèi)酯酶活性測試方法
            5.2.3.6 細(xì)胞膜電位測試方法
            5.2.3.7 細(xì)胞胞內(nèi)氧化活性（ROS水平）測試方法
        5.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 大麥秸稈化感物質(zhì)對藻細(xì)胞自發(fā)葉綠素?zé)晒獾挠绊?br>        5.3.2 大麥秸稈化感物質(zhì)對藻細(xì)胞胞內(nèi)酯酶活性的影響
        5.3.3 大麥秸稈化感物質(zhì)對藻細(xì)胞細(xì)胞膜完整性的影響
        5.3.4 大麥秸稈化感物質(zhì)對藻細(xì)胞膜電位的影響
        5.3.5 大麥秸稈化感物質(zhì)對藻細(xì)胞胞內(nèi)氧化活性的影響
    5.4 小結(jié)
第六章 研究結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
圖索引
表索引
作者簡歷
攻讀博士期間撰寫的文章、專利及獎勵


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]鄰苯三酚和咖啡酸對銅綠微囊藻的化感作用及其機(jī)理[J]. 花銘,陳良燕,尹大強(qiáng).  環(huán)境化學(xué). 2008(03)
[4]大麥稈提取液對銅綠微囊藻生長的影響研究[J]. 張薛,胡洪營,門玉潔.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2007(12)
[5]酚酸類物質(zhì)對水華藻類的化感作用及其機(jī)理[J]. 張庭廷,吳安平,何梅,陳傳平,聶劉旺.  中國環(huán)境科學(xué). 2007(04)
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[9]應(yīng)用大麥桿控制原水藍(lán)藻生長的初步研究[J]. 梁倩華,章群,范曉軍,張亦庸,吳偉健,韓博平.  生態(tài)科學(xué). 2006(02)
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本文編號：3042596