不同磷质量浓度营养盐对斜生栅藻生长及其碳、氮、磷组成的影响

为研究不同磷(P)质量浓度营养盐对斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)生长和碳(C)、氮(N)及磷(P)组成的影响,试验通过配制0.005 4、0.054、0.54、2.7、5.4和8.1 mg/L共6个不同初始磷质量浓度梯度的培养液组,同时设置无磷BG11培养液为空白对照组。结果显示:斜生栅藻的单位体积干重及生长率随着磷质量浓度的增加而增加;斜生栅藻的最佳生长磷质量浓度范围为5.4~8.1 mg/L;磷质量浓度为0.005 4、0.054 mg/L时是斜生栅藻的生长限制因子,在磷限制的情况下,斜生栅藻单个细胞个体显著增大;斜生栅藻的C、N、P含量则随着磷质量浓度的升高而升高;在不同磷质量浓度下,斜生栅藻的C∶N比差异不大(11∶1~14∶1);C∶P比及N∶P比随着磷质量浓度的增高而急剧减少。研究表明:不同磷质量浓度对斜生栅藻的生长、藻体的化学组成有显著的影响。     

富油能源微藻斜生栅藻异养培养条件的优化

为了提高可作为生物质能源微藻原料的富油斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的生物量,以BG11培养基为基础培养基,对碳(C)、氮(N)、磷(P)等3种营养盐进行了优化,采用了单因素和L9(33)正交试验进行优化。结果表明:异养培养斜生栅藻的最适碳源为葡萄糖;最适氮源为硝酸钠;3种营养盐最佳水平组合为:葡萄糖质量浓度为20 g/L、NaNO3质量浓度为2.0 g/L、K2HPO4.3H2O质量浓度为0.15 g/L。富油斜生栅藻在优化后的培养基中生长情况良好,稳定期最大生物量(A680)可达10.276,可作为后续生物柴油生产的原料。     

一株斜生栅藻的筛选及生长条件的优化

从内蒙古本地淡水湖泊中筛选得到一株含油相对较高、长势较好的藻种,经初步确定为斜生栅藻(Scenedesmus obliquus),以BG11为基础培养基对其生长条件进行了优化.斜生栅藻的最适生长条件为:接种量为20%;培养基初始pH值为6.5;N、P、Fe、Mg四种营养盐的质量浓度分别为NaNO3 0.5 g/L,K2HPO4·3H2O 0.10 g/L.FeCl3·6H2O 0.008 g/L,MgSO4·7H2O 0.10 g/L,富油斜生栅藻在优化后的培养基中生长状况良好,稳定期最大生物量(A680)可达1.905.     

不同价态砷对斜生栅藻生长及叶绿素荧光的影响

本文对比研究了不同浓度As(Ⅲ)和As(Ⅴ)对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）生长及叶绿素荧光特性的影响。较高浓度条件下（≥500M/L）As(Ⅲ)对栅藻生长速率的影响大于As(Ⅴ)。对叶绿素a含量影响表明，随着砷浓度的增加栅藻叶绿素a含量呈现降低趋势，两种价态之间表现为叶绿素a对于As(Ⅲ)浓度的变化更为敏感。两种价态对栅藻主要荧光参数Fv /Fm ( PSII 的最大光化学量子产量) 、Yield( PSII 的实际光能转化效率)以及最大电子传递效率(ETRmax) 均与砷浓度呈显著的负相关。结果表明，砷对斜生栅藻产生的抑制作用与对光合系统产生的抑制相一致，并且As(Ⅲ)对叶绿素荧光产生的抑制作用要较As(Ⅴ)大。     

氮、磷营养盐组成对铜绿微囊藻生长的影响

应用室内培养实验方法研究了不同组成氮盐(TN)和磷盐(TP)对铜绿微囊藻生长的影响。结果表明,铜绿微囊藻的生长状况很好地符合Logistic生长模型,进一步研究表明,铜绿微囊藻存在营养盐生长阈值CTP、CTN,分别为1.8mg/L和25.0mg/L,当TP、TN的初始浓度分别小于CTP和CTN时,随其初始浓度的增加会促进铜绿微囊藻的生长,但当初始浓度大于营养盐生长阈值时,随营养盐初始浓度的增加反而会逐渐限制其生长,表明铜绿微囊藻存在一个适宜生长的(TN∶TP)最佳值,为TN/TP=14∶1。     

不同营养盐水平对东海原甲藻和米氏凯伦藻生长的影响

为了阐明营养盐水平下对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的生长特性,研究了不同营养盐总体浓度和磷限制对两种藻类生长的影响。结果表明,不同营养盐水平对东海原甲藻和米氏凯伦藻的生长影响显著,培养中期添加营养盐(二次添加)可以显著提高两种藻类的细胞浓度,同步测定氮磷营养盐水平发现,一次性添加营养盐培养时东海原甲藻对硝酸盐和磷酸盐吸收利用率分别为31.6%和76.9%,米氏凯伦藻对硝酸盐和磷酸盐的吸收利用率分别为92.5%和99.9%,二次添加营养盐培养时则稍低,同时两种藻类在实验后期较低磷酸盐水平的情况下仍然能维持较高细胞浓度,说明藻细胞内存在明显的营养盐库。在磷限制情况下,东海原甲藻和米氏凯伦藻的生长均受到明显的抑制,东海原甲藻细胞体积在磷限制培养下变化不大,而且米氏凯伦藻细胞体积在磷限制培养一段时间后明显增大,当磷酸盐恢复正常水平,细胞体积又快速恢复。该结果对于阐释不同营养盐水平下东海原甲藻和米氏凯伦藻的生长竞争机制具有一定的启示作用。     

氮、磷营养盐对铜绿微囊藻生长的影响

通过室内试验,分别研究了相同磷水平下不同氮磷比(质量比,下同)和相同氮磷比下不同氮、磷质量浓度对形成水华的主要蓝藻——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响。试验结果:在不同氮磷比条件下,从第5天开始,铜绿微囊藻在低氮磷比(N/P=5∶1)下密度均为最低,从第13天开始,随着氮磷比增大,铜绿微囊藻的密度逐渐升高;在相同氮磷比条件下,从第5天开始,氮、磷质量浓度分别为0.03、0.006 mg/L时,铜绿微囊藻的密度均为最低,从第11天开始,铜绿微囊藻的密度随着氮、磷质量浓度的增大呈先升高后下降趋势,当氮、磷质量浓度分别为2.65、0.53 mg/L时,铜绿微囊藻的密度达到最大值;叶绿素a含量的变化与铜绿微囊藻细胞密度的变化基本一致。结果表明,在防控微囊藻水华时,不仅要控制水中的氮磷比,同时还需控制氮、磷的质量浓度。     

不同氮、磷浓度下亚心形扁藻的生长及水体中氮、磷变化

自然条件下,采用湛水107-13营养液为基础配方,在经消毒处理的天然海水中添加不同氮、磷质量浓度的营养盐进行亚心形扁藻的培养。结果表明,当氮、磷质量比为17时,最适合亚心形扁藻的生长。不同磷质量浓度梯度对亚心形扁藻的生长和生长率K具有显著性的影响(P<0.05)。当磷质量浓度为8 mg/L时,其相对生长常数和生长率K值均高于其他质量浓度处理。不同氮质量浓度梯度对亚心形扁藻生长具有显著性影响(P<0.05),但对亚心形扁藻生长率K的影响不显著(P>0.05)。高质量浓度氮对亚心形扁藻的生长影响作用最大(P<0.05)。在培养过程中,高质量浓度氮、磷培养液中NO3--N和PO43--P的下降速率高于低质量浓度中NO3--N和PO43--P浓度的变化,并呈现出显著性的差异(P<0.05)。表明在高质量浓度营养盐条件下培养亚心形扁藻,会导致营养盐相对利用率的下降。     

不同氮源对铜绿微囊藻增殖的影响

在实验室条件下,利用单细胞藻一次性培养方法,研究了硝酸氮、铵氮和尿素对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)增殖的影响。结果表明:以硝酸氮作为氮源时,铜绿微囊藻增殖速率优于另外2种氮源条件下的,其最适增殖浓度为1.5～5.0mmol/L。低浓度铵氮(0.5mmol/L)即适宜铜绿微囊藻生长,而高浓度时会抑制铜绿微囊藻生长。尿素氮浓度0.5～1.5mmol/L时最利于铜绿微囊藻生长。试验结果提示在监测水体氮营养盐时应该包括多种无机氮和有机氮,只测总氮难于准确预测水华。     

铜绿微囊藻生长特征及营养盐对其生长的影响

从洋河水库分离出野生铜绿微囊藻,研究了铜绿微囊藻在室内不同氮、磷浓度及不同氮磷比值下的生长特征。在总氮质量浓度为16.0 mg/L、总磷质量浓度为1.60 mg/L、TN/TP值为14时,铜绿微囊藻的日增长率分别达到最大值。铜绿微囊藻“水华”的形成不仅与氮、磷营养盐的浓度有关,而且还与TN/TP值有关。根据实验结果和限制因子的定义,磷是铜绿微囊藻生长的主要限制因子。     

碳、氮、磷营养对7种海洋微藻种群增长的影响研究

文章采用批次培养方式研究双胞旋沟藻(Cochlodinium geminatum)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)和眼点拟微绿球藻(Nannochloropsis oculata)在不同碳(C)、氮(N)、磷(P)条件下的生长特性,以期为养殖尾水的原位处理筛选优良藻种(株)。结果表明,这7种微藻的比生长速率与C、N、P浓度总体呈正相关。相较对照组,C对旋沟藻、骨条藻和拟微绿球藻比生长速率的促进作用分别为35%、19%和19%,P对比生长速率的最大促进作用介于25.01%~446.60%,硝酸盐为16.54%~77.52%,铵盐为15.79%~88.82%,尿素为25.16%~71.43%。7种微藻的最大比生长速率与细胞体积总体呈负相关,棕囊藻的比生长速率最高,拟微绿球藻和扁藻最大比生长速率与其他藻华种相比无显著差别。微藻的氮磷吸收速率随细胞体积增加呈升高趋势,单位氮磷利用效率随细胞体积增加呈降低趋势。培养液中P吸收速率显著高于N,氮磷比均呈升高趋势。眼点拟微绿球藻和亚心形扁藻可用于养殖尾水氮磷的快速去除。     

Hg2+胁迫对三种微藻生长和叶绿素荧光特性的影响

研究了不同浓度的Hg2+胁迫不同时间(1～7 d)后,蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)生长及叶绿素荧光特性的变化情况。测定的主要参数有光系统II(PSII)的最大光能转化效率(ΦM)、相对光合电子传递效率(rETR)、饱和光强(Ik)和细胞密度。试验结果表明,Hg2+胁迫下3种微藻的细胞密度和叶绿素荧光参数与Hg2+浓度、胁迫时间有一定的相关关系,细胞密度和叶绿素荧光各参数间有极显著的相关关系(P<0.01)。通过计算Hg2+对3种微藻不同胁迫时间的半抑制浓度(EC50),发现3种微藻对Hg2+的耐受性大小顺序为:斜生栅藻>莱茵衣藻>蛋白核小球藻。     

Evaluation of the robustness of optical density as a tool for estimation of biomass in microalgal cultivation: The effects of growth conditions and physiological state

We evaluate the robustness of optical density (OD) as a tool in the assessment of the biomass of the cryptophyte Rhodomonas salina under different growth conditions. We measure the OD under three different wavelengths, 550, 665 and 750 nm. We find, as expected, that growth rates of the microalga depend strongly on growth conditions, being highest in saturating light conditions under non‐limiting nitrogen (N) availability. OD – cell count relationships are strong and well defined regardless of the growth conditions and wavelength used for measurement. However, measuring within the absorption range of chlorophyll, at 550 and 665 nm, does give higher regression coefficients under conditions leading to a high cell chlorophyll content, while the coefficients of determinations are slightly higher when cell chlorophyll content is low. We conclude that to use OD as a proxy for biomass under large‐scale production of microalgae, it is important to take into account that the precise relationship between OD and algal biomass does depend on factors such as irradiance and nutrient availability, and hence the physiological state of the microalgae as well as the production conditions. Errors in estimation of biomass may range from 44% to 95%, if these factors are not taken into consideration.     

拟老年低额溞和大型溞控制水华藻类的实验研究

本文以2种大型浮游动物和1种绿藻、2种铜绿微囊藻为研究对象，初步研究了浮游动物对藻类的摄食关系。实验结果表明当栅藻和无毒铜绿微囊藻CHAB109密度均为1.02×106cells/ml时，拟老年低额溞对二者的去除率分别为54.20%和6.45%，大型溞的则为49.77%和64.77%。同时，拟老年低额溞对栅藻和CHAB109混合藻液中的两种藻均有较好的去除效果，分别为60.65%和34.43%，高于对纯种藻的去除率。在遮光条件下浮游动物摄食量更大，对藻的去除效果更优。拟老年低额溞在锡箔遮光情况下，对初始藻细胞密度为3.023×105cells/ml的有毒微囊藻PCC7806去除率达到32.37%。7d日龄的浮游动物个体大，摄食量也大，有较好的去除效果，且随着添加浮游动物数量的增加，去除率也随着提高。高浓度的藻细胞对两种浮游动物存活率影响较低浓度大。浮游动物应用于藻类水华的控制，作用不容忽视，且若条件适宜，浮游动物也可较好的控制有毒蓝藻。当选用浮游动物控藻藻类水华时，需综合考量选用物种种类、大小、添加数量等因素。     

球等鞭金藻生长抑制物对自身藻细胞的抑制效应

研究了生长抑制物1-羟基，丙二酸二乙酯-十二烯酸异丙酯（HDMA）对自身细胞生长、叶绿素和丙二醛（MDA）含量、胞外可溶性蛋白质和多糖含量、硝酸还原酶（NR）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性等生理指标的影响，分析HDMA对球等鞭金藻的抑制效应。结果表明，HDMA显著降低了细胞密度、叶绿素含量以及NR、SOD和POD活性，显著增大胞外可溶性蛋白质和多糖的比值，并且还明显提高MDA含量。因此，我们认为HDMA能够影响微藻细胞的某些生理生化过程。其中包括降低叶绿素含量，影响光合作用；改变胞外可溶性蛋白质和多糖的比值，增强细胞的疏水性，促使细胞絮凝；降低微藻硝酸还原酶和抗氧化体系酶的活性，影响细胞内营养平衡，并加速细胞体内活性氧的积累，导致细胞发生过氧化反应，从而影响微藻生长。     

CO_2浓度对细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的影响

比较了低CO_2浓度(充无CO_2空气,low CO_2,简称LC)、正常CO_2浓度(充正常空气,normal CO_2,简称NC)、高CO_2浓度(充正常空气+0.2%CO_2,high CO_2,简称HC)3种条件下细基江蓠繁枝变型(Gracilaria tenuistipitata var.liui Zhang et Xia)的特定生长率、光合色素含量、光合放氧速率和叶绿素荧光参数。结果表明:培养6 d后,与NC组相比,LC组细基江蓠繁枝变型特定生长率(SGR)、100μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率及PSII最大光量子产率(Fv/Fm)均显著降低(P0.05);类胡萝卜素含量显著增加(P0.05);而藻红素、叶绿素a含量、PSII实际光量子产率(Fv/Fo)、快速光响应曲线初始斜率(α)、最大电子传递效率(ETR_(max))及半饱和光强(I_k)均无显著差异(P0.05)。与NC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的SGR、Fv/Fm及α显著增加(P0.05),藻红素含量显著下降(P0.05),而叶绿素a、类胡萝卜素含量、600μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、Fv/Fo、α、ETR_(max)及I_k均无显著差异(P0.05)。与LC组相比,HC组细基江蓠繁枝变型的100μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、SGR、Fv/Fm、Fv/Fo、α均显著增加(P0.05),而藻红素、叶绿素a、类胡萝卜素含量却显著下降(P0.05),600μmol·(m~2·s)~(-1)光强净光合放氧速率、ETR_(max)、I_k无显著变化(P0.05)。对于细基江蓠繁枝变型,CO_2浓度升高降低了光合色素含量,同时提高了光系统光能转换效率,而对藻体饱和光强下净光合放氧速率的促进作用不显著。但是CO_2浓度升高却仍然可能通过降低无机碳利用的能量消耗及提高营养盐吸收利用而显著促进藻体的生长。比较不同CO_2浓度下细基江蓠繁枝变型生长和光合特性的差异,有助于初步揭示其对大气CO_2浓度变化的响应特征。     

Phosphate-limited growth and uptake kinetics of the marine prasinophyte Tetraselmis suecica (Kylin) Butcher

The marine prasinophyte Tetraselmis suecica was grown in a chemostat culture system over a series of phosphate-limited growth rates ranging from 0.164 to 0.755 d^? 1. The relationship between phosphate concentration and growth rate was well described by the Monod equation with a half-saturation constant of 3.45 nM. The kinetics of short-term uptake of phosphate spikes were well described by the Michaelis–Menten equation, maximum uptake rates being 2–3 orders of magnitude higher than associated growth rates. The relationship between cellular carbon-to-phosphorus ratios and growth rates was consistent with the Droop formulation of nutrient-limited growth, and chlorophyll a/carbon ratios were linearly related to growth rate. The protein content of the cells inferred from calculated nitrogen-to-carbon ratios ranged from a minimum of ~ 7% at zero growth rate to a maximum of ~ 59% at a relative growth rate of 1.0. Control of the relative growth rate of T. suecica via selection of the phosphate concentration in the growth medium and dilution rate of the culture appears to be an effective and practical way to manipulate the biochemical composition of this species in order to maximize its nutritional value to invertebrate consumers in aquaculture systems.     

A continuous culture apparatus for the mass production of algae

A multi-stage, continuous culture apparatus has been designed and tested for the production of algae for larval molluscs and crustacea. A single-line system produced a maximum of 2.4 × 10¹¹ cells/day, or 5 g ash-free dry weight of Monochrysis lutheri. Multiple-line systems are recommended for hatcheries. The flow rate affected algal cell density, yield, biomass, protein level, and residual nitrate.Maximal cell yield occurred at 10 I flow per day, a dilution rate of 63% of the volume of the first growth carboy, or 30% of the volume of the total system. The system is also adaptable to growth of larger planktonic algae or mixed cultures of algae and protozoa and/or rotifers.     

Feasibility of cultivation of Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty at different localities on the Northwest coast of India

Kappaphycus alvarezii was cultivated at three places, viz. Mithapur, Okha and Beyt Dwarka on the Northwest coast of India. The biomass and growth rates were measured at 15-day intervals up to 45 days and varied differently for different growth periods at these places. Thus, at 15, 30 and 45 days, the biomass (fresh wt) varied from 182.0±19.96 to 435.0±23.66 g, from 366.0±118.09 to 1096.0±61.43 g and from 530.5±50.95 to 1537.0±43.54 g, respectively, with respective daily growth rates (%) from 3.95±0.78 to 9.80±0.63, from 3.64±0.01 to 13.98±3.07 and from 3.69±0.23 to 6.07±0.06. The seawater temperature, salinity, nitrate and phosphate ranged from 19.3 to 26.9 °C, from 30.81 to 36.83‰, from 11.60 to 19.75 μmol L⁻¹ and from 2.37 to 5.0 μmol L⁻¹ respectively. The growth rate between the culture months was significantly different at Okha at P <0.01. Further, it was significantly correlated to salinity at Mithapur while at Okha and Beyt Dwarka, the same was significantly correlated to nitrate and seawater temperature. Based on this study, commercial cultivation at these localities is quite feasible.     

绿狐尾藻对不同铵硝配比的生理响应

为了探究高氨养殖废水中一定比例的硝态氮对绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)生长及生理特征的影响,采用营养液培养,在总氮浓度为15 mmol/L的条件下,以纯铵处理为对照(CK),设置NH+4∶NO-3=3∶1(以N3∶1表示)和NH+4∶NO-3=1∶1(以N1∶1表示)两个处理,研究绿狐尾藻对不同铵硝配比的生理响应。结果显示,培养至第21天,N1∶1处理的相对生物量和相对茎高分别为13.17 g和35.31 cm,显著低于N3∶1(19.59 g,41.78 cm)和CK组(17.82 g, 38.82 cm)(P<0.05)。不同处理下叶片中的氮含量为50.38~58.82 mg/g,显著高于茎中氮含量26.96~35.42 mg/g;但叶片中磷含量5.17~7.38 mg/g显著低于茎中的磷含量8.44~9.88 mg/g(P<0.05)。培养至第21天时,CK、N3∶1、N1∶1处理之间的叶片磷含量(6.76、7.06、7.38 mg/g)差异均达到显著水平(P<0.05),表现为N1∶1> N3∶1>CK。N1∶1和N3∶1处理叶片(7.03、6.75 mg/g)和茎中(6.43、5.04 mg/g)的可溶性糖含量均显著高于CK(3.58、3.27 mg/g)(P<0.05)。N1∶1处理叶片和茎中的叶绿素含量均显著高于CK和N3∶1处理(P<0.05)。研究表明,当处理中添加少量或不添加硝态氮时,有利于绿狐尾藻生长和生物量增加;当处理中硝态氮含量相对较高时,植株叶绿素和可溶性糖含量增加,同时吸收磷的能力增强。绿狐尾藻在不同铵硝配比的水体中均能保持良好的生长状态和较强的氮磷吸收能力,该结果为绿狐尾藻高效净化不同来源的养殖废水提供了理论依据。