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。     

两种有机碳源对铜绿微囊藻生长 和叶绿素荧光特性的影响

为探讨水体中不同有机碳源对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响,以葡萄糖和冰乙酸分别作为铜绿微囊藻生长的有机碳源,将铜绿微囊藻置于光照培养箱中培养,并对叶绿素荧光动力学参数进行测定。结果表明:一定质量浓度的葡萄糖可以促进铜绿微囊藻的生长,2 mg/L和5 mg/L葡萄糖处理组铜绿微囊藻的细胞密度分别增加到2.68×10~7和2.94×10~7个/m L,极显著高于不添加碳源的对照组(P0.01); 0.1 m L/L冰乙酸处理组铜绿微囊藻的细胞密度与对照组无显著差异(P0.05),其他浓度组(1、2、5m L/L)均显著低于对照组(P0.05);铜绿微囊藻叶绿素荧光参数的变化趋势与细胞密度变化趋势相似,一定质量浓度(2～5 mg/L)的葡萄糖可以提高铜绿微囊藻细胞的光合作用速率。     

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。     

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。     

温度和光照对铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻共同培养的影响

为了解温度和光照对生物操纵和水生植被植物恢复的影响,将选择铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和大型沉水植物的代表,将其在含有11mg/L的氮浓度和不同磷浓度（0.2、0.5、1.0、1.5mg/L）的培养液中共培养,研究不同温度（15、20、25、30℃）和光照强度（1000、2200、3400、4500lx）对藻-溞-草三者共培养的影响。结果表明：温度对生物操纵和水生植被物恢复影响显著。温度为15℃时,磷浓度的改变对控藻效果的影响不大,但金鱼藻的增长率较其它温度时低,磷浓度在0.2～1.5mg/L时,金鱼藻的增长率均高于铜绿微囊藻;温度介于20～25℃时,大型溞的增长率比较大,生物操纵效果较好,且磷浓度为0.2mg/L的磷浓度时对金鱼藻的生长最有利,控藻效果较好;30℃时,大型溞增长率最较小,在此温度下,且当磷浓度达到1.5mg/L时,铜绿微囊藻出现正增长,此时不能有效控制铜绿微囊藻。光照强度介于1100～2200lx时,所有磷浓度下金鱼藻和大型溞的增长率都高于铜绿微囊藻,控藻效果明显;光照强度介于3400～4500lx时,磷浓度对生物操纵和水生植被恢复的影响要高于光照因素,且磷浓度在0.2～0.5mg/L时控藻效果好,更有利于恢复水生植被植物。     

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。     

铜离子对铜绿微囊藻的急性毒性效应

以BG11为基础培养基研究了实验室条件下重金属Cu^2＋在不同质量浓度下对铜绿微囊藻的急性毒性效应。试验结果表明，Cu^2＋对藻类的抑制效应随Cu^2＋质量浓度的增加而增加：质量浓度为0．3～1．2mg／L的Cu2^＋对铜绿微囊藻生长的抑制作用不显著，且48h后出现藻细胞密度反弹现象，杀藻效果不理想。质量浓度为1．5mg／L的Cu^2＋对铜绿微囊藻细胞产生很强的毒性，可有效抑制铜绿微囊藻的生长，96h时杀藻率高达97．4％，Chll_a含量抑制率达87．7％，光合放氧量明显降低，抑制率达83．3％，呼吸耗氧量明显增强。不同质量浓度Cu^2＋可影响铜绿微囊藻的生长及生理活动，1．5mg／L的Cu^2＋是抑制铜绿微囊藻生长的最有效质量浓度。     

光照历史对小檗碱化感抑藻效应的影响

蓝藻水华频发严重制约淡水养殖业的健康发展,铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)为富营养化水体中的优势种;中草药黄连的主要化感物质小檗碱(C20H18NO4)能够有效抑制铜绿微囊藻的生长,并具有环境友好和毒副作用小的特点,光照强度会影响小檗碱对铜绿微囊藻的抑杀效果。将铜绿微囊藻在光照和黑暗条件下分别培养8 d后重新接种至相同的初始密度,添加不同浓度小檗碱(2 mg/L和4 mg/L)后置于光照条件下继续培养6 d,通过分析测定铜绿微囊藻细胞密度和叶绿素荧光参数,研究施药前光照历史对小檗碱化感抑藻效应的影响。结果表明,铜绿微囊藻在黑暗胁迫8 d后表现出超补偿生长效应;2 mg/L小檗碱不能有效抑杀铜绿微囊藻,藻细胞密度和叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETRmax、Yield’)均随培养时间延长先下降后升高,6 d时施药前黑暗处理组的藻细胞密度显著高于施药前光照处理组(P<0.05);4 mg/L小檗碱能够有效抑藻,6 d时藻细胞全部死亡,且施药前黑暗处理组与施药前光照处理组藻细胞密度和叶绿素荧光参数下降趋势相同;黑暗胁迫诱导的超补偿生长效应不会影响高浓度(4 mg/L)小檗碱的化感抑藻效应,但会影响低浓度(2 mg/L)小檗碱的化感抑藻效应。     

两种微藻对分散橙S-4RL胁迫的光合活性响应

探究环境中分散橙S-4RL对水生藻类的污染胁迫,为评估合成染料对水生生态环境的风险提供参考依据。分散橙S-4RL(C.I.分散橙30)纯度≥95%,水华微囊藻(Microcystisflos-aquae)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)按照OECD 201藻类生长试验规定培养。最终染毒浓度分别为0.625、1.25、2.5、5、10 mg/L,使用多脉冲调制叶绿素荧光仪每24 h测定叶绿素a含量1次,其他叶绿素荧光参数每隔48 h测定1次。结果表明:(1)在试验浓度范围内,分散橙S-4RL对蛋白核小球藻的叶绿素a含量具有促进作用,其中最低浓度(0.625 mg/L)处理组在第6天达到了空白对照组的115%;而分散橙S-4RL对水华微囊藻的叶绿素a含量均呈现抑制作用。(2)分散橙S-4RL对蛋白核小球藻和水华微囊藻光合反应过程最大光能转换效率(F_v/F_m),PSⅡ的潜在活性(F_v/F_0)以及初始斜率(α)影响不大;但蛋白核小球藻和水华微囊藻的最大电子传递速率(ETR_(max))和半饱和光强点(I_k)均随着分散橙S-4RL浓度增加而增加,在试验第5天,水华微囊藻的ETR_(max)和I_k均为空白对照组的119%。2种微藻对分散橙S-4RL的胁迫敏感性不同,但都能提高光合活性来缓解胁迫。     

鳗鱼养殖常用药物对铜绿微囊藻繁殖的影响

本文研究了鳗鱼养殖常用6种药物对铜绿微囊藻繁殖的影响,结果表明,二氧化氯、二氯海因、土霉素、敌百虫和高锰酸钾对铜绿微囊藻的96EC50依次为：2.09g/L、66.26mg/L、93.85mg/L、153.54mg/L、1.62mg/L,其对铜绿微囊藻繁殖的抑制效应强度分别为：高锰酸钾〉二氯海因〉土霉素〉敌百虫〉二氧化氯;而甲苯咪唑在0.25-50mg/L验浓度范围内对铜绿微囊藻的繁殖表现出积极的效应,随着浓度的增大铜绿微囊藻的繁殖逐渐递增。     

金鱼藻和狐尾藻对铜绿微囊藻生长及藻毒素释放的影响

通过加入金鱼藻(Ceratophyllum)、狐尾藻(Myriophyllum)与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)共同培养的实验方式,测定其过程中藻密度、总氮和总磷、藻毒素含量的变化,研究金鱼藻、狐尾藻对微囊藻生长及藻毒素释放的影响.结果表明,金鱼藻、狐尾藻不仅能很好地抑制铜绿微囊藻的生长,吸收水中的氮磷元素,还能在一定程度上抑制微囊藻毒素的释放.其中狐尾藻对铜绿微囊藻密度的抑制率能高达91.19%,对氮和磷的吸附率分别为66.84%和53.75%,对藻毒素MC-LR的抑制率达到44.23%.     

金鱼藻和狐尾藻对铜绿微囊藻生长及藻毒素释放的影响

通过加入金鱼藻(Ceratophyllum)、狐尾藻(Myriophyllum)与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)共同培养的实验方式,测定其过程中藻密度、总氮和总磷、藻毒素含量的变化,研究金鱼藻、狐尾藻对微囊藻生长及藻毒素释放的影响。结果表明,金鱼藻、狐尾藻不仅能很好地抑制铜绿微囊藻的生长,吸收水中的氮磷元素,还能在一定程度上抑制微囊藻毒素的释放。其中狐尾藻对铜绿微囊藻密度的抑制率能高达91.19%,对氮和磷的吸附率分别为66.84%和53.75%,对藻毒素MC-LR的抑制率达到44.23%。     

曝气对蓝藻门微囊藻属水华形成过程的影响

为研究曝气是否会促进池塘蓝藻门微囊藻属(Microcystis)水华的发生,于夏季在温室内用玻璃缸进行了实验。实验设1个处理组和1个对照组,均不添加沉积物,各组3个重复。对照组不曝气,处理组进行水产养殖池塘中常见强度的曝气,对照组和处理组均添加2次相同的无机氮(N)、磷(P)营养盐。初始时浮游植物以绿藻为优势,随后对照组和处理组中均逐渐形成微囊藻属优势,其在实验后期成为优势最大的种类(平均湿质量浓度为36.28～75.81 mg·L~(-1))。对照组的溶解氧质量浓度显著高于处理组(P0.05),叶绿素a、浮游植物总湿质量浓度、蓝藻湿质量浓度、绿藻湿质量浓度、微囊藻占藻类总湿质量的比例以及浮游动物等均无显著差异(P0.05)。表明曝气对浮游植物由绿藻门优势向微囊藻优势的转变,即微囊藻水华的形成过程无直接影响;曝气是否存在均可以形成微囊藻优势;曝气主要改变了微囊藻在水中的分布。     

印度小竹节草的生物修复潜力研究

为探究印度小竹节草的生物修复潜力,本研究采用实验生态学方法研究了印度小竹节草对铜绿微囊藻的抑制作用和富营养化水体氮磷的去除效果。实验通过分别设置4个栽培密度（1,2,3和4 g/L）,3个营养盐梯度（中营养,富营养和极富营养）,跟踪检测了培养液中硝氮（NO3-N）、亚硝氮（NO2-N）、氨氮（NH4-N）、总氮（TN）和总磷（TP）的浓度变化;并对印度小竹节草与铜绿微囊藻共培养下铜绿微囊藻的生长状况及营养盐的衰减状况进行了初步研究。结果表明,印度小竹节草具有很强的营养盐去除能力,栽培密度为4 g/L时,TN和TP去除率最高,分别为99.50%和93.45%,各处理组间的TN和TP去除率差异性不显著。营养程度对印度小竹节草N、P吸收速率具有极显著性影响,N、P吸收速率随着各组 N、P 浓度的升高而增加,极富营养处理组TN、TP吸收速率达到最高,分别为1.11和0.15 μmol/(g ? h)。同时,极富营养处理组TN、TP去除率也显著高于其他处理组,分别高达99.46%和90.75%。共培养实验表明,印度小竹节草对铜绿微囊藻具有较好的抑制效果,抑藻率高达99.89%。实验组TP浓度后期大幅度下降,与对照组存在极显著差异性,且NH4-N浓度极显著低于对照组。综合以上实验结果,印度小竹节草可考虑作为生物修复物种在富营养化水体进行种植,同时在铜绿微囊藻水华预防方面也具有一定的应用潜力。     

青鱼和鲇肠道排泄物对养殖水体铜绿微囊藻休眠体复苏的影响及作用途径

为探讨养殖水体底栖鱼类肠道排泄物对铜绿微囊藻休眠体复苏的影响,将青鱼和鲇肠道排泄物与铜绿微囊藻休眠体用野外养殖水域沉积物(底泥)混匀包埋,在10、15和20°C梯度温度下进行休眠体复苏实验。结果显示,铜绿微囊藻休眠体主要复苏期为第3～15天,在10和15°C条件下,青鱼排泄物组(MP)、鲇排泄物组(SA)和青鱼-鲇排泄物混合组(MP-SA)铜绿微囊藻休眠体复苏率均显著高于对照组(CK),且MP组也显著高于SA组和MP-SA组;在20°C条件下,MP组铜绿微囊藻休眠体复苏率显著高于SA组、MP-SA混合组和CK组,但SA组和MP-SA组与CK组复苏率并无显著性差异。实验过程中MP组沉积物中优势菌群以假单胞菌为主,SA组和MP-SA组优势菌群分别以芽孢杆菌和厚壁菌为主,第0～12天为菌群增殖期,且此期间沉积物-水体界面(SWI)实验MP组、SA组和MP-SA组溶解氧含量(DO)和氮磷比(N/P)均显著低于对照组。研究表明,青鱼和鲇肠道排泄物能促进铜绿微囊藻休眠体复苏,且这种促复苏效果在低温区间(10～15°C)更显著,可能是排泄物中菌群在生长增殖期降低了沉积物-水体界面N/P和DO的结果。研究结果对养殖水体底泥清淤和春季铜绿微囊藻水华防控具有一定的理论意义。     

高温条件下营养盐对江蓠生长与氮、磷去除效率的影响

以两种大型红藻菊花江蓠和脆江蓠为试验材料,开展为期30d的养殖试验,通过分析江蓠的生长和氮、磷变化特征,研究在25℃条件下不同质量浓度氮(磷)营养盐——1.65(0.23)mg/L、4.12(0.57)mg/L、8.24(1.14)mg/L、12.35(1.71)mg/L、16.5(2.28)mg/L对江蓠生长和去除效率的影响。试验结果表明,整个试验周期各组菊花江蓠相对生长速率无显著性差异(P0.05),分段研究发现,各组相对生长速率均有随时间的增加而下降的趋势;氮(磷)质量浓度超过8.24(1.14)mg/L各试验组的脆江蓠相对生长速率显著低于其他各组(P0.05),且在养殖超过10d后,表现为负增长,并随着营养盐质量浓度的升高出现负增长加快的趋势。各试验组氮、磷去除效率均显著高于对照组(P0.05),营养盐质量浓度相同的条件下,菊花江蓠对磷的去除效率显著高于脆江蓠(P0.05);两种江蓠对水体中氮、磷的去除时段均主要集中在0～10d。营养盐质量浓度对两种江蓠的氮、磷吸收速率产生显著的影响,吸收速率随氮、磷质量浓度的升高而增大。研究结果表明,在25℃及氮(磷)质量浓度小于8.24(1.14)mg/L时,菊花江蓠对水体中的氮、磷营养盐有很好的去除效果,且能维持正常生长。     

不同营养盐浓度对6种海洋微藻群落演替的影响

在不同的营养盐总体浓度(2f、f/2、f/8培养基)、不同的氮质量浓度(299.2、74.8、18.7mg/L)、不同的磷质量浓度(17.6、4.4、1.1mg/L)和不同的铁质量浓度(15.6、3.9、0.98mg/L)下,对三角褐指藻、杜氏盐藻、米氏凯伦藻、小新月菱形藻、青岛大扁藻和前沟藻进行混合培养试验,采用恒定最终密度法研究营养盐浓度对6种海洋微藻群落演替的影响。试验结果表明,在高营养盐浓度(2f培养基)时绿藻占优势,占总细胞密度的75.6%,随着营养盐浓度的降低,硅藻竞争力上升,在低营养盐浓度(f/8培养基)时,硅藻占总细胞密度的57.0%。在氮高质量浓度(299.2mg/L)时,硅藻占优势,占总细胞密度的55.7%,随着氮质量浓度降低,硅藻竞争力下降;在氮低质量浓度(18.7mg/L)时,硅藻和绿藻比例分别是46.6%和48.3%。在磷高质量浓度(17.6mg/L)下,绿藻占优势,占总细胞密度的63.6%,随着磷质量浓度降低,硅藻逐渐占优势;在磷低质量浓度(1.1mg/L)时,硅藻细胞比例为54.3%。硅藻在铁高质量浓度(15.6mg/L)和低质量浓度(0.98mg/L)时,都能占有一定的竞争优势,分别占总细胞密度的71.5%和52.1%。在所有的处理组中,甲藻的生长均受到抑制,只占总细胞密度的很小一部分。     

试论提高水体初级生产力与效益的途径

长期以来,我国在淡水养殖业中都是把无机氮0.3mg/l和磷酸盐0.02mg/l作为水体施肥的理论指标,随着科技进步,发现这一指标不能充分发挥水体生产潜力。本文在总结分析了大量高产试验的基础上,论证了高产养殖水体的氮、磷浓度应分别为5mg/l和0.7mg/l;经济上合理的氮浓度为3～8mg/l;氮磷比(N/P)值为5～7;并阐述了提高养殖效益的途径。     

氮磷浓度对惠氏微囊藻和斜生栅藻生长的影响

以惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为研究对象,对比研究了氮(N)或磷(P)营养盐的相对限制对种群增长的影响。结果表明,培养11 d后,氮限制对惠氏微囊藻比生长速率、生物量、叶绿素浓度的最大抑制效应分别为2.25%、2.75%和40.01%;而对斜生栅藻的抑制效应分别为38.56%、58.64%和72.51%。磷限制对惠氏微囊藻比生长速率、生物量、叶绿素浓度的最大抑制效应分别为11.79%、10.94%和51.94%;对斜生栅藻的抑制效应分别为22.69%、49.62%和26.87%。氮磷营养盐起始浓度与2种微藻比生长速率、生物量之间多呈线性或指数型正相关关系。氮或磷单一营养盐处于富营养状态时,磷或氮营养盐浓度降低,惠氏微囊藻的生长仍能够维持在较高的水平,而斜生栅藻的生长则表现出显著的抑制效应。惠氏微囊藻对氮、磷限制的低敏感性是其获得种间竞争优势的生理学基础。     

Mn2+ 对铜绿微囊藻生长和养分吸收的影响

在不同Mn2+浓度(0、10、100、1 000、10 000、30 000 nmol/L)条件下,研究了Mn2+对铜绿微囊藻的生长以及N、P、Mg等营养元素的吸收的影响.100 nmol/L的Mn2+处理获得最大的牛物最,30 000 nmol/L时的生物量最小;100 nmol/L Mn2+处理的铜绿微囊藻叶绿素a含鼍最高,30 000 nmol/L Mn2+处理的叶绿素a含量最低;不同M2+浓度处理对铜绿微囊藻的N吸收影响不大,但明显影响P的吸收:100 nmol/L的Mn2+处理培养基中P减少量是30 000 nmol/L的Mn2+处理组P减少最的5倍左右;过高的Mn2+浓度也影响了铜绿微囊藻对M2+的吸收.结果表明Mn2+浓度为100 nmol/L时铜绿微囊藻在各个方面的表现最好.