温度对浒苔降解过程中溶解有机物释放及其组成的影响
发布时间：2021-08-24 05:57
2007～2019年浒苔（Ulva prolifera）绿潮在我国南黄海连续13年大规模暴发,每年上百万吨浒苔来不及打捞而沉降至海底。在浒苔绿潮消亡期,大量来不及打捞的浒苔藻体在微生物降解作用下释放丰富的碳、氮等生源要素。本研究探讨了温度对浒苔降解向水体释放溶解有机物（主要包括溶解有机碳和溶解有机氮）及其组成的影响。结果显示,不同温度（15℃、20℃和25℃）对0～7 d浒苔降解过程中溶解有机碳（DOC）的释放有显著影响（P<0.05）:20℃条件下,DOC浓度显著高于15℃和25℃条件下,而7～30d不同温度下水体的DOC浓度没有显著差异（P>0.05）。对于溶解有机氮（DON）而言,温度对0～7 d浒苔释放DON的影响不显著（P>0.05）,而7～30 d不同温度下,DON浓度呈现显著差异。其中,25℃条件下,DON浓度显著低于15℃和20℃（P<0.05）,这主要是由于在实验中后期,微生物将浒苔释放的DON部分转化为无机氮形式,而25℃条件下,微生物丰度较高,进而导致较多的DON发生转化。另外,利用三维荧光光谱—平行因子分析技术（EEMs-PARAFAC）...
【文章来源】：渔业科学进展. 2020,41(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同温度下溶解有机碳浓度变化
不同温度下浒苔降解过程中溶解态氮浓度变化趋势与DOC不同(图2)。3个温度下的DON浓度随着培养时间的增长而增加，至第7天达到最高值(图2a)。此时，DON的释放速率分别为3.64(15℃)、4.22(20℃)和3.48μmol/d(25℃)。之后，DON浓度开始减少。0～7 d 3个温度下DON浓度没有显著差异(P>0.05)，而7 d之后，25℃条件下DON浓度明显低于15℃和20℃(P<0.05)。培养时间对DON浓度也有显著影响(P<0.05)。DIN浓度分别在第20天(15℃)、第15天(20℃)和第7天(25℃)开始明显增加，直到实验末期均保持增加趋势(图2b)。培养实验结束时，3个温度下DIN的释放速率分别为0.49(15℃)、1.68(20℃)和3.55μmol/d(25℃)。温度对DIN释放有显著影响(P<0.05)。总的来看，25℃条件下的DIN浓度明显高于20℃和15℃，20℃条件下的DIN浓度明显高于15℃(P<0.05)，随着温度升高，DIN浓度显著增加。培养时间对DIN浓度也有显著影响(P<0.05)。3个温度下的DIN浓度与培养时间存在显著正相关关系(R15℃=0.883、R20℃=0.950、R25℃=0.983,P<0.05)。不同温度下，浒苔降解过程中微生物丰度变化特征如图3所示。在整个实验过程中，15℃条件下的微生物丰度呈现小幅度波动变化。对于20℃和25℃而言，微生物丰度在前3 d小幅度减少，之后呈现先增加后减少的趋势，15 d之后呈现小幅度波动变化，第0天和第30天的微生物丰度分别为2.36×105(20℃)、2.42×105(20℃)和2.83×105(25℃)、2.85×105 cells/ml(25℃)。总的来看，25℃条件下的微生物丰度明显高于20℃和15℃(P<0.05)。培养时间对微生物丰度也有显著影响(P<0.05)。
不同温度下，浒苔降解过程中微生物丰度变化特征如图3所示。在整个实验过程中，15℃条件下的微生物丰度呈现小幅度波动变化。对于20℃和25℃而言，微生物丰度在前3 d小幅度减少，之后呈现先增加后减少的趋势，15 d之后呈现小幅度波动变化，第0天和第30天的微生物丰度分别为2.36×105(20℃)、2.42×105(20℃)和2.83×105(25℃)、2.85×105 cells/ml(25℃)。总的来看，25℃条件下的微生物丰度明显高于20℃和15℃(P<0.05)。培养时间对微生物丰度也有显著影响(P<0.05)。早期的研究指出，盐沼植物DOM的释放和降解可以分为3个阶段(Hicks et al,1991;Valiela et al,1985;White et al,1994)：第一阶段是溶解有机物质在数天内释放；第二阶段是微生物作用下生物高分子在数月内发生降解，进一步释放溶解有机物；第三阶段经历的时间更长，需要数年，只有像纤维素和木质素这类的惰性物质未被完全降解。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄海浒苔绿潮研究进展[J]. 王宗灵,傅明珠,肖洁,张学雷,宋伟. 海洋学报. 2018(02)
[2]黄海绿潮(浒苔)暴发区温盐、溶解氧和营养盐的分布特征及其与绿潮发生的关系[J]. 夏斌,马绍赛,崔毅,陈碧鹃,陈聚法,宋云利,毛玉泽,蒋增杰. 渔业科学进展. 2009(05)
博士论文
[1]黄海浒苔绿潮中生源要素的迁移转化及对生态环境的影响[D]. 丁月旻.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2014
硕士论文
[1]渤海与黄海水体和沉积物中硅的分布特征与影响因素[D]. 孙涛.国家海洋局第一海洋研究所 2014
[2]黄、东海水温季节和年际变化特征分析[D]. 胡莹英.中国海洋大学 2013
[3]黄海生源要素的分布特征及南、北黄海冷水团性质比较[D]. 辛明.国家海洋局第一海洋研究所 2011
本文编号：3359417
【文章来源】：渔业科学进展. 2020,41(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同温度下溶解有机碳浓度变化
不同温度下浒苔降解过程中溶解态氮浓度变化趋势与DOC不同(图2)。3个温度下的DON浓度随着培养时间的增长而增加，至第7天达到最高值(图2a)。此时，DON的释放速率分别为3.64(15℃)、4.22(20℃)和3.48μmol/d(25℃)。之后，DON浓度开始减少。0～7 d 3个温度下DON浓度没有显著差异(P>0.05)，而7 d之后，25℃条件下DON浓度明显低于15℃和20℃(P<0.05)。培养时间对DON浓度也有显著影响(P<0.05)。DIN浓度分别在第20天(15℃)、第15天(20℃)和第7天(25℃)开始明显增加，直到实验末期均保持增加趋势(图2b)。培养实验结束时，3个温度下DIN的释放速率分别为0.49(15℃)、1.68(20℃)和3.55μmol/d(25℃)。温度对DIN释放有显著影响(P<0.05)。总的来看，25℃条件下的DIN浓度明显高于20℃和15℃，20℃条件下的DIN浓度明显高于15℃(P<0.05)，随着温度升高，DIN浓度显著增加。培养时间对DIN浓度也有显著影响(P<0.05)。3个温度下的DIN浓度与培养时间存在显著正相关关系(R15℃=0.883、R20℃=0.950、R25℃=0.983,P<0.05)。不同温度下，浒苔降解过程中微生物丰度变化特征如图3所示。在整个实验过程中，15℃条件下的微生物丰度呈现小幅度波动变化。对于20℃和25℃而言，微生物丰度在前3 d小幅度减少，之后呈现先增加后减少的趋势，15 d之后呈现小幅度波动变化，第0天和第30天的微生物丰度分别为2.36×105(20℃)、2.42×105(20℃)和2.83×105(25℃)、2.85×105 cells/ml(25℃)。总的来看，25℃条件下的微生物丰度明显高于20℃和15℃(P<0.05)。培养时间对微生物丰度也有显著影响(P<0.05)。
不同温度下，浒苔降解过程中微生物丰度变化特征如图3所示。在整个实验过程中，15℃条件下的微生物丰度呈现小幅度波动变化。对于20℃和25℃而言，微生物丰度在前3 d小幅度减少，之后呈现先增加后减少的趋势，15 d之后呈现小幅度波动变化，第0天和第30天的微生物丰度分别为2.36×105(20℃)、2.42×105(20℃)和2.83×105(25℃)、2.85×105 cells/ml(25℃)。总的来看，25℃条件下的微生物丰度明显高于20℃和15℃(P<0.05)。培养时间对微生物丰度也有显著影响(P<0.05)。早期的研究指出，盐沼植物DOM的释放和降解可以分为3个阶段(Hicks et al,1991;Valiela et al,1985;White et al,1994)：第一阶段是溶解有机物质在数天内释放；第二阶段是微生物作用下生物高分子在数月内发生降解，进一步释放溶解有机物；第三阶段经历的时间更长，需要数年，只有像纤维素和木质素这类的惰性物质未被完全降解。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄海浒苔绿潮研究进展[J]. 王宗灵,傅明珠,肖洁,张学雷,宋伟. 海洋学报. 2018(02)
[2]黄海绿潮(浒苔)暴发区温盐、溶解氧和营养盐的分布特征及其与绿潮发生的关系[J]. 夏斌,马绍赛,崔毅,陈碧鹃,陈聚法,宋云利,毛玉泽,蒋增杰. 渔业科学进展. 2009(05)
博士论文
[1]黄海浒苔绿潮中生源要素的迁移转化及对生态环境的影响[D]. 丁月旻.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2014
硕士论文
[1]渤海与黄海水体和沉积物中硅的分布特征与影响因素[D]. 孙涛.国家海洋局第一海洋研究所 2014
[2]黄、东海水温季节和年际变化特征分析[D]. 胡莹英.中国海洋大学 2013
[3]黄海生源要素的分布特征及南、北黄海冷水团性质比较[D]. 辛明.国家海洋局第一海洋研究所 2011
本文编号：3359417
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