滤食性贝类养殖活动对海域生态系统的影响及生态容量评估

滤食性贝类以水体中的浮游植物和有机碎屑为主要食物，养殖海域的初级生产力水平、水动力学特性等生态环境因子的差异，不仅直接影响养殖贝类的产量，而且也与贝类养殖活动对生态环境的压力密切相关。由于养殖的种类、密度、方式及养殖海域的特性不同，关于贝类对生态环境的影响往往有不同的结果。本文以我国北方大连獐子岛扇贝底播海区和荣成桑沟湾贝类筏式养殖区为研究对象，采用现场调查、室内受控实验及生态数值模型模拟方法，分析研究了滤食性贝类对海域生态系统的影响，对这两个海域贝类养殖的生态容量进行了初步的评价。 主要结果： 1. 獐子岛海域底播贝类养殖活动对该海域生态系统的影响较小。非参数统计—符号检验的结果显示，养殖区与非养殖区之间的溶解性无机氮、磷酸盐浓度、氮磷摩尔比及浮游植物群落结构没有统计学上的差异（p>0.05）。但是从变化的趋势上来看，贝类养殖活动对水域环境的某些参数有一定程度的影响。例如，獐子岛底播贝类养殖海域的溶解性无机氮以氨氮为主，可能与贝类的代泄活动有关；不论是叶绿素浓度，还是网采浮游植物的生物量都是贝类高密度养殖区<贝类低密度养殖区<非养殖区（7月份除外），这种趋势可能与贝类的摄食压力有关。 桑沟湾各环境指标表现出明显的区域性。除春季外，非养殖区的DIN浓度高于各养殖区。在春季和冬季，贝类区的磷酸盐浓度显著降低；而硅酸盐浓度在夏季和秋季显著增大。综合分析DIN、PO4-P及SiO3-Si三个参数的四季变化，海带区、贝藻区及贝类区发生显著性变异的概率分别为25%，42%和50%，贝类区的变异较大。浮游植物、小型浮游动物的生物多样性指数都是以非养殖区为最高，贝类区的多样性指数最低。尤其是浮游动物的丰度，贝类区显著低于非养殖区。 2. 利用挪威的MOM (Modelling-Ongrowing fish farms-Monitoring)评价系统，评价了桑沟湾长期大规模的贝藻筏式养殖活动对底质环境的压力。在桑沟湾设10个取样站位，共获得66个底泥样品。比较了MOM－B评价系统的3组参数的季节变化特性。结果显示，底质条件属于1级，说明桑沟湾贝藻长期大规模的养殖活动对底质环境的压力较低。结合桑沟湾的环境及养殖特点，分析了压力较低的原因。 3. 经计算，2006年中国海水养殖的贝类和藻类使用浅海生态系统的碳可达396万吨，并通过收获从海中移出至少136.9万吨的碳。从1995年至2006年，养殖大型藻类和贝类累计移出的碳分别约为365万吨和893万吨，总计达1258万吨。证明了浅海的贝类和藻类养殖活动直接或间接地使用了大量的海洋碳，提高了浅海生态系统吸收大气CO2的能力。 4. 采用模拟现场生物沉积法测定了虾夷扇贝的滤水率、摄食率等生理指标及其与贝类个体大小、水温的关系。虾夷扇贝单位个体的滤水率与组织干重的关系符合幂函数方程CR=a×DWb，b值在0.45～0.65范围内；水温对虾夷扇贝滤水率的影响极其显著(p<0.01)，温度（T）与滤水率（CR）呈抛物线的关系：CR=-0.0009T2+0.0188T-0.0306，水温为10℃时，虾夷扇贝的滤水率、摄食较大。 5. 采用模拟现场流水法测定了3种滤食性贝类的食物选择性。紫贻贝、长牡蛎及栉孔扇贝分别对直径4m, 6m 和 8m颗粒的保留效率达到最大值；对小颗粒（直径2m）的保留效率分别为17%, 19% 和 8％。栉孔扇贝对食物数量和质量浓度的变化相对敏感，随着数量浓度的增加，栉孔扇贝倾向于摄食较大的颗粒；随着颗粒食物质量浓度的增加，倾向于摄食较小的颗粒。 6. 獐子岛海域四个航次的调查结果显示，叶绿素浓度在1.23～2.85mg.m-3范围内，均值为1.78±0.57 mg.m-3；初级生产力的变化范围为30.4～117.0 mg C. m-2.d-1，平均值为76.6±41.9 mg C. m-2.d-1。通过虾夷扇贝生物量断面调查，获得了虾夷扇贝的壳高频率分布情况，7月份的众数值出现在100 mm，10月份壳高的众数值为80 mm。利用以上测定的虾夷扇贝的滤水率等基本生物学特性，结合虾夷扇贝的年产量、海域面积和有关的水文状况等数据，计算了滤水效率、摄食压力、调节比率3个食物限制性指标参数，全年的均值分别为0.048, 0.31和 0.16，都小于1，说明目前该海域虾夷扇贝的养殖量未达到养殖容量。 7. 利用STELLA软件，建立的桑沟湾贝藻养殖的数值模型，模拟了叶绿素a浓度及氮磷营养盐的周年变化情况，及其对贝类养殖生物量变化的响应。以叶绿素a浓度为指标，初步探讨了桑沟湾贝类的生态容量。

气升式藻类光生物反应器的特性及应用研究

对自行研制开发的气升式藻类光生物反应器的特性和应用进行了研究。反应器的主体包括主筒、导流筒和通气管，有10升和100升两种容积；二氧化碳配气装置由气体配制、配气罐和气体过滤装置三部分组成。反应器与配气装置均已申报国家专利。通过冷模实验，比较通气管和导流筒设置对气升式反应器的气含率、上升时间、下降时间、循环时间和导流筒内流体雷诺数的影响；提供提高二氧化碳传递速率和通气效率的理论论据。以小球藻和海带雌配子体无性繁殖系为研究对象，对光衰减规律进行了初步研究，建立了数学模型。用小球藻为材料，对100升反应器进行了应用研究。结果表明这台反应器可长期连续稳定运转，占地面积小，具有较高的传质、光能传输和利用效率，小球藻密度达到6.09 * 10~7cell/ml时，光照尚未成为生长的限制因子。以占地面积计，小球藻25天平均产量达到293.94g/(m~2 · d)。在小球藻密度提高时，无机碳源供应成为限制因子，补充CO_2可明显提高生长速率。利用10升反应器，分别对海带雌、雄配子体无性繁殖系进行培养，每天短时间通入二氧化碳混合气体，使海带无性繁殖系的对数生长期延长，雌配子体无性繁殖系日产量达到35.3mgDCW/(L · d)。

南黄海浮游植物的固碳强度与污染物胁迫下海水碳源/汇格局的变化

本论文在解析了南黄海生态环境的基础上，首次研究揭示了浮游植物固碳强度的年际变化及生态反馈机制，获得了东中国近海浮游植物固碳强度及对海域源/汇格局的影响程度；同时，用室内模拟实验探讨了重金属和有机污染物胁迫下海水无机碳体系和源汇格局的变化过程，获得了一些新的认识。主要结论如下： 1. 南黄海浮游植物固碳强度具有明显的时空变化特征，与海域光照、流系和水团变化、海水磷的浓度等因素密切相关，并在一定程度上决定海区碳源/汇的性质。2005年秋季浮游植物日固碳量达9.5万吨，1983-2005年间，南黄海浮游植物固碳强度有降低的趋势，与海水关键营养盐－磷的限制有关。东中国近海浮游植物年总固碳量约为2.2亿吨，约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%。 在综合分析秋季南黄海水文、化学、生物背景的基础上，系统阐明了海域浮游植物固碳体系的生物地球化学机制。结果表明，2005年秋季南黄海浮游植物固碳强度，即初级生产力变化在 97−701 mgC m-2 d-1之间，平均为307 mg C m-2 d-1；与其关系比较密切的环境因子为海水透明度、盐度、pH、氨氮 (NH4-N)、磷酸盐 (PO4-P) 以及Chl a。在这些因素中，PO4-P对初级生产力的影响最大，显然11月份南黄海的磷是浮游植物生长的限制因子，次之的影响因素是Chl a和NH4-N。 对南黄海源汇格局的研究发现，如果除去涌升流较为活跃的站位（A9、B7、B8、B9、C8、C9、 D9和A1），2005年秋季表层海水pCO2与浮游植物固碳强度明显负相关（r=-0.8，n=23, p<0.001）。在南黄海东部浮游植物固碳强度较高，pCO2值较低；而在西部海区浮游植物固碳强度较低的区域，其pCO2值较高。碳源/汇转折点浮游植物固碳强度为230 mgC m-2 d-1，即小于此值，海区为大气二氧化碳的源，反之为汇，并且CO2汇区浮游植物固碳强度平均值约是CO2源区的2倍多；浮游植物固碳作用，在某一时间和空间尺度内，基本决定了海区的源汇格局。估算结果显示，东中国近海浮游植物固碳量约为222×106t a-1，约为东中国近海通过海－气界面总表观碳汇强度每年1369万吨的16.2倍，仅就浮游植物的年固碳量而言，东中国近海约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%。 研究揭示了近年来南黄海浮游植物固碳强度具有区域与年际变化明显这一显著特点。一般，近岸区（由黄海沿岸水和表层水控制）内，光照是浮游植物固碳的主要限制因子；从2001年后的大多数年份中，中央区（黄海冷水团控制）的浮游植物固碳强度均与磷酸盐浓度显著正相关，但与氮浓度的相关性不大，说明南黄海生态系统普遍存在着磷限制而非氮限制；混合区终年受黄、东海混合水控制，受到光照条件和营养盐浓度同时影响。根据本次观测所获数据，结合以前研究者的调查资料，我们发现从1983年到2005年，南黄海浮游植物优势种由Bacillariophyta变为Pyrrophyta，浮游植物细胞丰度和Chl a明显下降，浮游植物固碳强度几乎下降了二分之一 （由569.50 mgC m-2 d-1下降至306.83 mgC m-2 d-1），说明南黄海在世界边缘海固碳过程中的作用在降低。经过相关水质参数及生态环境变化的分析，以上现象是对关键营养盐磷的限制以及光限制响应的缘故。此外，研究还发现，由于南黄海初级生产者产量下降所引起的一些生态反馈信息，如浮游动物固碳量的下降和鱼类产量的锐减。 2. 室内模拟实验显示，重金属（铅、铜、镉和锌）及有机污染物（乙醇、丙酮、尿素和多灭磷）对水体生物固碳体系有重要影响，较低浓度时可提高水体的固碳能力，相应水体中的DIC、HCO3-和 Pco2 与对照组相比都明显下降 (P<0.01)；当污染物达到一定浓度后，水体生物的固碳能力明显下降，其有机碳可降解转化为无机碳。当污染物小于转折浓度水体为大气二氧化碳的汇，反之为源。 水体固碳体系对于不同种类、不同浓度的污染物质所表现的受胁迫情况不同，低浓度各污染物（包括重金属和有机污染物）添加组中（对于重金属为0.1和1µmol•L-1，醇和酮分别为<0.5 mol L-1和<0.75 mol L-1），藻干重及固碳量均要大于初始值，说明适量的外源污染可能会促进藻类生长，提高水体的固碳能力，相应水体中的DIC、HCO3- 和PCO2与对照组相比都明显下降 (P<0.01)。当污染物达到一定浓度后，由于其毒害作用，使得水体内生物的固碳能力下降，甚至分解并转化为无机碳，从会引起DIC、HCO3- 和PCO2含量的升高，其含量上升幅度会因固碳体系对不同种类污染物耐受程度的差异而不同。对于尿素和多灭磷，二者浓度分别达到80和20mgL-1时，水体中二氧化碳各参数仍呈现下降趋势，说明在该浓度范围内，大型藻类（如石莼）仍可利用添加物中的氮和磷，将其做为氮源或磷源，促进水体总固碳量的增加。 污染物胁迫对水体碳源汇能力及格局可起到一定的调控作用，与污染物的浓度密切相关，污染物存在着一转折浓度，分别为5µmol L-1（铜）、20µmol L-1（镉） 0.75mol L-1（酮），当污染物添加小于转折浓度并排除其他影响因素时，水体表现为大气CO2的汇，并且适量的增加污染物浓度会使海洋碳汇能力有所增强；而当污染物超出转折浓度时，水体成为CO2的源，其CO2的释放量是随着污染物浓度的增加而增大。对与研究中其他种类的污染物，在实验室设计范围内，水体始终表现为大气CO2的汇。

东海颗粒有机碳通量的模式计算

本研究论文属于国家科学基金重点研究项目“东海关键海洋通量过程的研究”计划的一个组成部分，通过1998年夏季东海航次，测定了颗粒有机碳的(Particulate Organic Carbon)含量，并研究了东海夏季POC含量的分布特点以及影响因素。同时，通过模式计算了部分站位的POC的垂直表观通量。然后，根据海水悬浮物质、底质物和浮游生物中的DOC的含量，定量的研究了东海的再悬浮现象，计算得到32°N断面和PN断面部分站位的再悬浮比，并计算得到了这些站位的POC净垂直通量，使我们对东海的POC净沉积通量有了一个定量的认识和把握。通过研究，我们发现东海夏季的POC的分布特点是：（1）近岸区域有明显的高值区的存在，并随离岸距离的增加而降低，这主要是受长江径流的影响；（2）在以(32°N, 125°E-125.5°E)为中心的冷涡表层海域存在着另一个POC含量的高值区，随深度增加而降低，在25米层以下随深度的增加而增加，在近底层形成一个新的高值区，研究表明表层高值区主要受生物生长的控制，而底层的高值区的存在与该区域的涡动层或上升流的存在有一定的关系；（3）同时，在东海所研究的两个断面，TSM（Total Suspended Materials）和POC的含量之间表现出了较好的相关性。通过模式研究，计算了六个站位八个层次的POC的垂直通量，其垂直通量为12.43 mg·m~(-2)·d~(-1)-148.23 mg·m~(-2)·d~(-1)，最大值为148.23 mg·m~(-2)·d~(-1)，出现在107站(32°N, 125°E)10米层，最小值为12.43 mg·m~(-2)·d~(-1)，出现在111站(32°0.08N, 125°59.57'E)的底层。通过对东海再悬浮比率的定量研究，计算了五个站和个层次的再悬浮比率。结果表明：（1）表层海水中悬浮物质的再悬浮比率在47.4%-79.18%之间；底层的再悬浮比率在72.75%-96.96%之间；（2）再悬浮比率的最大值出现在106站(32°N, 124°30'E)的底层，而再悬浮比率的最小值出现在102站(32°N, 122°30'E)的表层。在POC重直通量和再悬浮模式计算的基础上，我们计算得到了六个站位八个层次的POC净垂直通量，颗粒有机碳的净垂直通量最大值出现在107站(32°N, 125°E)的10米层，为117.4 mg·m~(-2)·day~(-1)；最小值出现在111站(32°0.08'N, 125°59.57'E)的底层为0.79 mg·m~(-2)·day~(-1)。通过几个站位的模式计算估算了东海颗粒有机碳平均的净沉积通量，其大约为6.55 mgC·m~(-2)·day~(-1)，即2.39gC·m~(-2)·y~(-1)。从而使我们对东海的颗粒有机碳的净垂直通量有了一个定量的认识。

滤食性贝类对浅海养殖系统生源要素动态的影响

在浅海养殖系统中，生源要素的形态和动态对滤食性贝类生长有着重要影响，与此同时，滤食性贝类对系统中的生源要素的动态也具有重要作用，国外学者对此研究的比较多，但在我国研究甚少。在本论文中利用室内模拟实验和海上调查的方法，研究滤食性贝类的生物过滤、生物沉积及排泄作用对浅海养殖系统中生源要素动态的影响。室内模拟实验部分：1998年4月至6月间，在烟台利用室内规格相同的水池，建立了栉孔贝扇（Chlamys farreri）不同养殖密度单养、栉孔扇贝和海带（Laminaria japonica）混养、栉孔扇贝和海带、刺参（Apostichopus japonicus）多元化养殖等三种养殖模式，九个养殖系统和一个对照系统，实验中各池的温度、光照、盐度和换水量基本一致，定期测定实验池中颗粒有机碳（POC）、颗粒氮（PN）和水体及沉积物中营养盐的含量。实验结果表明：1 栉孔扇贝大量滤食水体中的颗粒物质，导致水体中颗粒物质浓度的降低，水体中POC和PN的现存量与栉孔扇贝的放养密度负相关，水体中颗粒物的缺乏会限制栉孔扇贝的生长，当POC、PN的现存量分别降低到0.09mg/L、0.015mg/L时，就会限制栉孔扇贝的生长。2 栉孔扇贝排泄代谢产物增加了水体中无机营养盐的浓度，栉孔扇贝排泄的氮以NH_4~+-N为主，占三氮的93.5%；海带可为栉孔扇贝生长提供一部分饵料。3 实验期间硅浓度低于或近于2umol/L，限制了硅藻的生长，实验后期水体中氮盐浓度降低，氮磷比小于10，可能限制了浮游植物的生长，减少了栉孔扇贝的饵料生物，从而抑制了栉孔扇贝的生长。4 在栉孔扇贝单养和贝藻参混养系列中，沉积物中有机物、有机碳、有机氮、有机磷及总磷的含量随栉孔扇贝放养密度的增大而减少。5 在贝藻混养系列中的栉孔扇贝生长好于单养系列，在贝藻参混养系列中的海带生长速度快于贝藻混养系列；单养和贝藻参混养模式中栉栉孔扇贝的日产量均以放养密度中等的（20个/m~2）养殖系统较高。海上调查部分：于1997年冬季、1998年春季和夏季，在烟台四十里湾海区进行了三次野外调查，分别在养殖海区和非养殖海区取得沉积物柱状样，测定沉积物中有机质和间隙水中无机营养盐的含量。实验结果表明：6 养殖区沉积物中有机质的含量大于非养殖区，平均高约22%。7 养殖海区沉积物间隙水中营养盐的浓度大于非养殖海区，其中养殖区NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P 的浓度分别高于非养殖区50%和200%-400%，NO_3~--N, NO_2~--N 的浓度差别不明显；沉积物间隙水中营养盐浓度冬季较小，而春夏季浓度较高；氮盐以NH_4~+-N 为主，占90%以上。8 养殖海区沉积物－海水界面间营养盐扩散通量大于非养殖海区，烟台四十里湾沉积物－海水界面间NH_4~+-N, PO_4~(3-)-P, NO_3~--N, NO_2~--N 冬、春、夏三季平均扩散通分别为249.99 umol/m~2/d、3.78 umol/m~2/d、5.24 umol/m~2/d、0.83mol/m~2/d。

Seasonal and interannual variability of primary and export production in the South China Sea: a three-dimensional physical-biogeochemical model study

To investigate the seasonal and interannual variations in biological productivity in the South China Sea (SCS), a Pacific basin-wide physical - biogeochemical model has been developed and used to estimate the biological productivity and export flux in the SCS. The Pacific circulation model, based on the Regional Ocean Model Systems (ROMS), is forced with daily air-sea fluxes derived from the NCEP (National Centers for Environmental Prediction) reanalysis between 1990 and 2004. The biogeochemical processes are simulated with a carbon, Si(OH)(4), and nitrogen ecosystem (CoSiNE) model consisting of silicate, nitrate, ammonium, two phytoplankton groups (small phytoplankton and large phytoplankton), two zooplankton grazers (small micrograzers and large mesozooplankton), and two detritus pools. The ROMS-CoSiNE model favourably reproduces many of the observed features, such as ChI a, nutrients, and primary production (PP) in the SCS. The modelled depth-integrated PP over the euphotic zone (0-125 m) varies seasonally, with the highest value of 386 mg C m (-2) d (-1) during winter and the lowest value of 156 mg C m (-2) d (-1) during early summer. The annual mean value is 196 mg C m (-2) d (-1). The model-integrated annual mean new production (uptake of nitrate), in carbon units, is 64.4 mg C m (-2) d (-1) which yields an f-ratio of 0.33 for the entire SCS. The modelled export ratio (e-ratio: the ratio of export to PP) is 0.24 for the basin-wide SCS. The year-to-year variation of biological productivity in the SCS is weaker than the seasonal variation. The large phytoplankton group tends to dominate over the smaller phytoplankton group, and likely plays an important role in determining the interannual variability of primary and new production.

Close coupling between phytoplankton growth and microzooplankton grazing in the western South China Sea

We conducted 28 dilution experiments during August-September 2007 to investigate the coupling of growth and microzooplankton grazing rates among ultraphytoplankton populations and the phytoplankton community and their responses to habitat variability (open-ocean oligotrophy, eddy-induced upwelling, and the Mekong River plume) in the western South China Sea. At the community level, standing stocks, growth, and grazing rates were strongly and positively correlated, and were related to the higher abundance of larger phytoplankton cells (diatoms) at stations with elevated chlorophyll concentration. Phytoplankton growth rates were highest (> 2 d(-1)) within an eastward offshore jet at 13 degrees N and at a station influenced by the river plume. Among ultraphytoplankton populations, Prochlorococcus dominated the more oceanic and oligotrophic stations characterized by generally lower biomass and phytoplankton community growth, whereas Synechococcus became more important in mesotrophic areas (eddies, offshore jet, and river plume). The shift to Synechococcus dominance reflected, in part, its higher growth rates (0.87 +/- 0.45 d(-1)) compared to Prochlorococcus (0.65 +/- 0.29 d(-1)) or picophytoeukaryotes (0.54 +/- 0.50 d(-1)). However, close coupling of microbial mortality rates via common predators is seen to play a major role in driving the dominance transition as a replacement of Prochlorococcus, rather than an overprinting of its steady-state standing stock.

Seasonal changes in the distribution of dissolved organic nitrogen in coastal and open-ocean waters in the North East Pacific: sources and sinks

The distribution of dissolved organic nitrogen (DON) and nitrate were determined seasonally (winter, spring and summer) during three years along line P, i.e. an E-W transect from the coast of British Columbia, Canada, to Station P (50degreesN, 145degreesW) in the subarctic North East Pacific Ocean. In conjunction, DON measurements were made in the Straits of Juan de Fuca and Georgia within an estuarine system connected to the NE Pacific Ocean. The distribution of DON at the surface showed higher values of 4-17 muM in the Straits relative to values of 4-10 muM encountered along line P, respectively. Along line P, the concentration of DON showed an inshore-offshore gradient at the surface with higher values near the coast. The equation for the conservation of DON showed that horizontal transport of DON (inshore-offshore) was much larger than vertical physical mixing. Horizontal advection of DON-rich waters from the coastal estuarine system to the NE Pacific Ocean was likely the cause of the inshore-offshore gradient in the concentration of DON. Although the concentration of DON was very variable in space and time, it increased from winter to summer, with an average build up of 4.3 muM in the Straits and 0.7 muM in the NE subarctic Pacific. This implied seasonal DON sources of 0.3 mmol N m(-2) d(-1) at Station P and 1.5 mmol N m(-2) d(-1) in the Straits, respectively. These seasonal DON accumulation rates corresponded to about 15-20% of the seasonal nitrate uptake and suggested that there was a small seasonal build up of labile DON at the surface. However, the long residence times of 180-1560 d indicated that the most of the DON pool in surface waters was refractory in two very different productivity regimes of the NE Pacific. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Transfer and transport of phosphorus and silica in the turbidity maximum zone of the Changjiang estuary

The concentration of suspended particulate matter (SPM), sedimentation flux, and various forms of phosphorus and silica in turbidity maximum zone (TMZ) in the Changjiang (Yangtze) estuary was studied. Based on the budget of P and Si, their mass balances in the TMZ were calculated. Results show that the variation in concentration of dissolved inorganic silicon (DISi) was mainly controlled by seawater dilution, while that of dissolved inorganic phosphor-us (DIP) was considerably affected by the buffering of suspended matter and sediment. Our experiments showed that the sedimentation fluxes of SPM and particulate inorganic phosphorus (PIP), total particulate phosphorus (TPP), particulate inorganic silicon (PISi), and biological silicon (BSi) in the TMZ were 238.4 g m(-2) d(-1) and 28.3, 43.1, 79.0, 63.0 mg m(-2) d(-1), respectively. In addition, a simple method to estimate the ratio of resuspension of sediment in the TMZ was established, with which the rate in surface and bottom waters of the TMZ accounted for 55.7 and 66.1% of the total SPM, respectively, indicating that the sediment resuspension in the TMZ influenced significantly the mass balances of P and Si. Particulate adsorbed P (60.8%) and 35.5% of total particulate P discharged from the river were filtered and then deposited in the TMZ. The input flux of PIP from the river mouth was 55.9% of that of DIP, being important as biologically available P, while that of PISi was only 3.5% of DISi, showing that particulate adsorbed Si was much less important than particulate adsorbed P. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

青海省三江源区人工草地生态系统CO_2通量

了解三江源人工草地净生态系统CO_2交换(Net ecosystem CO_2 exchange, NEE)的季节变化规律和主要生物因子及环境因子对这些过程的影响将有助于认识青藏高原人工草地生态系统碳循环、生态价值、功能,以及对三江源区的生态安全的重要意义.该研究利用涡度相关技术,于2005年9月1日至2006年8月31日对位于青海腹地的垂穗披碱草(Elymus nutans)人工草地的NEE及生物和环境因子进行观测,阐明NEE及其组分的动态变化特征和影响因子.三江源区人工草地生态系统的日最大吸收量为2.38gC•m~(-2)•d~(-1),出现在7月30日.日间最大吸收率和最大排放率都出现在8月,分别为-6.82和2.95/μmol CO_2•m~(-2)•s~(-1).在生长季,白天的NEE主要受光合有效辐射(Photosynthetically active radiation, PAR)变化控制, 同时又与叶面积指数和群落多样性交互作用,共同调节光合速率和光合效率的强度.最大光合同化速率为2.46～10.39μmol CO_2•m~(-2)•s~(-1),表观初始光能利用率为0.013～0.070μmol CO_2•μmol~(-1)PAR.在碳交换日过程中,NEE并不完全随着PAR的增加而增大,当PAR超过某一值(>1200μmol•m~(-2)•s~(-1))时,NEE随PAR的增加而降低.受温度的影响,生长季的生态系统的呼吸商Q10(1.8)小于非生长季节的(2.6).生态系统呼吸主要受温度的控制,同时也受到叶面积指数的显著影响.生长季昼夜温差大并不利于生态系统的碳获取.三江源区人工草地生态系统是一个较强的碳汇,为-49.35gC•m~(-2)•a~(-1).

捕食风险对不同饥饿状态下艾虎取食行为的影响

在室内条件下,将大鵟作为艾虎的天敌动物,通过双通道选择实验确定6只成体艾虎在3个捕食风险水平和4种饥饿状态条件下的取食行为,探讨艾虎在取食过程中对饥饿风险与捕食风险的权衡策略.研究结果表明:在无捕食风险存在时,艾虎被剥夺食物0 d和1 d后对食物量不同的两个斑块中的取食量和利用频次均无明显不同(P＞0.05),但对高食物量斑块的利用时间均明显高于低食物量斑块的(P＜0.05),而艾虎被剥夺食物2 d和3 d后对高食物量斑块中的取食量和利用时间均明显高于低食物量斑块中的(P＜0.05),但在利用频次上均无明显差异(P＞0.05).在面临低风险时,艾虎在4种饥饿状态下均只利用无天敌动物存在的低食物量斑块,而基本不利用有天敌动物存在的高食物量斑块.在面临高风险时,艾虎不得不利用有天敌动物存在的食物斑块,被剥夺食物0 d时艾虎对无风险、无食物量斑块的利用时间基本相同于对高风险、有食物量斑块的利用时间(P＞0.05),而被剥夺食物1 d、2 d和3 d后艾虎对高风险、有食物量斑块的利用时间明显高于无风险、无食物量斑块的(P＜0.05).在相同风险条件下,随着饥饿程度增加,艾虎在斑块中的取食量均明显增加(P＜0.05),而对斑块的利用时间和利用频次明显降低(P＜0.05).在相同的饥饿状态下,不同风险水平时,艾虎在斑块中的取食量无明显的差异(P＞0.05),但在低风险和高风险时对斑块的利用时间和频次均明显低于无风险时的(P＜0.05).以上结果说明艾虎能够根据食物摄取率和自身的能量需求在捕食风险和饥饿风险之间做出权衡,当饥饿风险小于捕食风险时,艾虎趋于躲避捕食风险,当饥饿风险大于捕食风险时,艾虎趋于面对捕食风险,所采用的取食策略是减少活动时间和能量消耗,最大程度地提高单位时间内获得的能量.

辐状肋柱花的苷类成分

利用硅胶柱层析、Sephadex LH-20及反相硅胶RP-18分离及纯化技术，从辐状肋柱花全草乙醇提取物的正丁醇萃取部分得到7个水溶性成分，经^1H NMR、^13C NMR等波谱技术鉴定为异荭草苷、芒果苷、Swertipunicoside、当药醇苷、异牡荆苷、当药黄素、和7-O-[α-L-吡喃鼠李糖-（1-2）-β-D-吡喃木糖]-1，8-二羟基-3-甲氧基[口山]酮。除异荭草苷外，其余化合物均首次从该植物中得到。

15种獐牙菜属植物中主要药用成分的高效液相色谱测定

对青藏高原和云贵高原的15种獐牙菜属植物进行了3种苦味苷,即獐牙菜苦苷(swertiamarin)、龙胆苦苷(gentiopicroside)、苦龙苷(amarogentin)、一种黄酮苷-当药黄素(swertisin)、及5种(口山) 山酮苷-芒果苷(mangiferin)、当药醇苷(swertianolin)、7-O-[α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-β-D-吡喃木糖]-1,8-二羟基-3-甲氧基(口山) 山酮(7-O-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-xylopyranosyl]-1,8-dihydroxy-3-methoxyxanthone)、7-O-β-D-吡喃木糖-1,8-二羟基-3-甲氧基(口山) 山酮(7-O-β-D-xylopyranosyl-l,8-dihydroxy-3-methoxyxanthone)、3-O-β-D-吡喃葡萄糖-1,8-二羟基-5-甲氧基(口山) 山酮(3-O-β-D-glucopyranosyl-1,8- dihydroxy-5-methoxyxanth-one)等9种主要药效成分同时进行了高效液相色谱的含量测定(Kromasil C18柱,甲醇-水梯度洗脱,二级管阵列检测);并对其主要药效成分的分布进行了比较。

青海南部七种翠雀属植物的核型

报道了采自青海南部７ 种翠雀属（Delphiniun L.） 植物的染色体数目和核型。大通翠雀花D.pylzowii 的核型公式为２ｎ＝ １６ ＝ ２ｍ ＋ ４ｓｍ ＋ １０st； 毛翠雀花D.trichophorum的核型公式为２ｎ＝ １６ ＝ ２ｍ ＋ ４ｓｍ ＋ １０st； 蓝白翠雀花D.albocoerelum 的核型公式为２ｎ ＝ １６ ＝ ２ｍ ＋ ４ｓｍ（２ＳＡＴ） ＋ １０st； 囊谦翠雀花D.nangchienense的核型公式为２ｎ ＝ １６ ＝ ２ｍ ＋ ６ｓｍ ＋ ８ｓｔ； 唐古拉翠雀花D.tangkulaense 的核型公式为2ｎ＝１６＝２ｍ（２ＳＡＴ）＋６ｓｍ＋８ｓｔ；单花翠雀花D.candelabrum var.monanthum 的核型2n=16=2m+6sm+8st;展毛翠雀花D.kamaoense var.glabrescens的核型公式为2n=16=2m+6sm+8st；前5种植物的染色体数目和核型为首次报道。

Methane emissions from different vegetation zones in a Qinghai-Tibetan Plateau wetland

We measured methane (CH4) emissions in the Luanhaizi wetland, a typical alpine wetland on the Qinghai-Tibetan Plateau, China, during the plant growth season (early July to mid-September) in 2002. Our aim was to quantify the spatial and temporal variation of CH4 flux and to elucidate key factors in this variation. Static chamber measurements of CH4 flux were made in four vegetation zones along a gradient of water depth. There were three emergent-plant zones (Hippuris-dominated; Scirpus-dominated; and Carex-dominated) and one submerged-plant zone (Potamogeton-dominated). The smallest CH4 flux (seasonal mean = 33.1 mg CH4 m(-2) d(-1)) was, observed in the Potamogeton-dominated zone, which occupied about 74% of the total area of the wetland. The greatest CH4 flux (seasonal mean = 214 mg CH4 m(-2) d(-1)) was observed in the Hippuris-dominated zone, in the second-deepest water area. CH4 flux from three zones (excluding the Carex-dominated zone) showed a marked diurnal change and decreased dramatically under dark conditions. Light intensity had a major influence on the temporal variation in CH4 flux, at least in three of the zones. Methane fluxes from all zones increased during the growing season with increasing aboveground biomass. CH4 flux from the Scirpus-dominated zone was significantly lower than in the other emergent-plant zones despite the large biomass, because the root and rhizome intake ports for CH4 transport in the dominant species were distributed in shallower and more oxidative soil than occupied in the other zones. Spatial and temporal variation in CH4 flux from the alpine wetland was determined by the vegetation zone. Among the dominant species in each zone, there were variations in the density and biomass of shoots, gas-transport system, and root-rhizome architecture. The CH4 flux from a typical alpine wetland on the Qinghai-Tibetan Plateau was as high as those of other boreal and alpine wetlands. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.