浅水湖泊生物可利用磷多介质转化与浮游植物生长响应机制
批准号:
51579073
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
王沛芳
依托单位:
学科分类:
E1007.环境污染治理与修复
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
卢小慧、任凌霄、胡斌、祁凝、王颖雪、王睿喆
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中文摘要
磷是湖泊水体中浮游植物生长等过程的关键限制性因子。近年来,生物可利用磷变化特征及磷酸酶响应机理方面的研究逐渐受到重视。浅水湖泊受风浪扰动,水体与沉积物间磷迁移交换频繁复杂,当前关于生物可利用磷在上覆水、沉积物和生物体内多介质迁移转化及影响机制方面的研究较少,磷酸酶多介质分布、来源特征及浮游植物生长积累的指示意义研究还不系统。本项目以太湖为研究对象,在藻类复苏期、生长期、积聚爆发期和休眠期开展生物可利用磷的多介质分布特征观测研究;通过室内水槽实验,结合微观实验手段(包括离子色谱、液相色谱、核磁共振等),揭示不同水动力条件下生物可利用磷多介质迁移转化规律及影响机制;同时借助胞外酶荧光标记(FLEA)等技术分析藻类水华发生过程中磷酸酶的多介质分布、活性特征及生态学意义,阐释磷酸酶活性与典型浮游植物生长及生境条件间的耦合关系。项目研究为把控藻类水华发生过程和科学治理湖泊富营养化提供理论支持。
英文摘要
Phosphorus (P) is recognized as the key limiting factor for phytoplankton growth and in lake systems. In recent years, the variation characteristics of bioavailable P (BAP) and the response mechanisms of phosphatase have gained increasing attention. In general, shallow lakes are highly susceptible to wind-induced disturbance. The transformation and transportation of phosphorus between water and sediment is of frequent and complicated. However, few studies about the characteristics and influence mechanisms of BAP transportation and transformation among multi-mediums (overlying water, sediment, organisms) in shallow lakes, and research about the origin, activity and ecological significance of phosphatase is also scarcely reported. With regard to the above concerns, this project takes Lake Taihu as the research object, and the observation of BAP distribution will be carried out during four life phases of phytoplankton (recovery period, growth period, assemblage period and dormancy period). It focuses on the distribution and concentration levels of BAP among multi-mediums. And also, laboratory flume experiments of the mechanisms of BAP transportation among multi-mediums under different hydrodynamic conditions are also investigated by microcosmic measures(ion chromatography, liquid chromatography, nuclear magnetic resonance,etc.). Meanwhile, the origin, activity features and ecological significance of phosphatase in the process of algae blooms are analyzed with the enzyme-labeled fluorescence , which could reveal the coupling relationship between phosphatase activity and typical phytoplankton growth with their ecotype conditions. The aims of this project is to provide theoretical support for the study of algal bloom mechanisms and water eutrophicaiton control in shallow lakes.
项目以大型浅水湖泊太湖及流域典型湖荡为研究对象,调查了水华发生不同时期上覆水、沉积物和浮游植物中生物可利用磷的分布特征、多介质间迁移转化规律,结果表明可酶解有机磷是水体生物可利用磷的重要潜在来源,且浮游植物磷的含量分布变化与上覆水体磷含量保持较高的时空变化特征。其次,探索了不同环境因素下藻种对不同形态磷的利用过程和效率变化,发现上覆水营养盐浓度、pH、水体温度、水体扰动、种间竞争、磷形态等环境因素能够明显影响生物可利用磷在藻、水、沉积物间迁移转化过程。同时,本项目结合野外调查和室内培养研究分析了不同区域、不同时期氮磷营养盐输入对浮游植物生长响应、群落结构及磷循环过程的变化。结果表明氮磷输入对促进浮游植物生长具有一定的作用范围。此外,采用荧光标记等技术分析了磷酸酶活性的来源和分布特征,探明了生物可利用磷和磷酸酶活性与水华发生过程的耦合响应关系,揭示了浮游植物的的酶学响应机制和环境指示意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Adsorption behavior of lead on aquatic sediments contaminated with cerium dioxide nanoparticles
纳米二氧化铈污染的水生沉积物中铅的吸附行为
DOI:10.1016/j.envpol.2016.05.025
发表时间:2016
期刊:Environmental Pollution
影响因子:8.9
作者:Wang Chao;Fan Xiulei;Wang Peifang;Hou Jun;Ao Yanhui;Miao Lingzhan
通讯作者:Miao Lingzhan
Visible light activated photocatalytic degradation of tetracycline by a magnetically separable composite photocatalyst: Graphene oxide/magnetite/cerium-doped titania
磁可分离复合光催化剂:氧化石墨烯/磁铁矿/掺铈二氧化钛可见光激活光催化降解四环素
DOI:10.1016/j.jcis.2016.01.005
发表时间:2016-04-01
期刊:JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
影响因子:9.9
作者:Cao, Muhan;Wang, Peifang;Qian, Jin
通讯作者:Qian, Jin
Investigating spectroscopic and copper-binding characteristics of organic matter derived from sediments and suspended particles using EEM-PARAFAC combined with two-dimensional fluorescence/FTIR correlation analyses
使用 EEM-PARAFAC 结合二维荧光/FTIR 相关分析研究沉积物和悬浮颗粒中有机物的光谱和铜结合特征
DOI:10.1016/j.chemosphere.2018.11.113
发表时间:2019-03-01
期刊:CHEMOSPHERE
影响因子:8.8
作者:Hu, Bin;Wang, Peifang;Shi, Yue
通讯作者:Shi, Yue
Effects of decabromodiphenyl ether and planting on the abundance and community composition of nitrogen-fixing bacteria and ammonia oxidizers in mangrove sediments: A laboratory microcosm study
十溴二苯醚和种植对红树林沉积物中固氮细菌和氨氧化剂丰度和群落组成的影响:实验室微观研究
DOI:10.1016/j.scitotenv.2017.10.214
发表时间:2018
期刊:Science of the Total Environment
影响因子:9.8
作者:Juan Chen;Pei-Fang Wang;Chao Wang;Xun Wang;Han Gao
通讯作者:Han Gao
Assessment of multi-objective reservoir operation in the middle and lower Yangtze River based on a flow regime influenced by the Three Gorges Project
基于三峡工程影响流态的长江中下游水库调度多目标评价
DOI:10.1016/j.ecoinf.2017.02.004
发表时间:2017
期刊:Ecological Informatics
影响因子:5.1
作者:Yu Yang;Wang Chao;Wang Peifang;Hou Jun;Qian Jin
通讯作者:Qian Jin
怒江与梯级开发河流生源物质输移过程对比研究
- 批准号:--
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:400万元
- 批准年份:2020
- 负责人:王沛芳
- 依托单位:
径流变化下雅鲁藏布江生源物质迁移转化过程及微生物作用机制
- 批准号:91647206
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:325.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:王沛芳
- 依托单位:
动水条件下富营养化水体中沉积物重金属迁移转化规律及沉水植物生理响应研究
- 批准号:40871227
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:王沛芳
- 依托单位:
河流水生植物修复对行洪和水质净化能力影响规律研究
- 批准号:50709009
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:王沛芳
- 依托单位:
国内基金
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