太湖铜绿微囊藻与四尾栅藻的光竞争及模拟优势过程初探

通过太湖铜绿微囊藻和四尾栅藻在不同光照条件下的室内单培养与共培养试验,探讨了两种藻的光竞争及模拟优势过程。由试验结果和Monod方程分析得出,铜绿微囊藻生长的最适光照强度CI约为30￣35μE·m-2·s-1(2500￣3000lx),四尾栅藻生长的最适光照强度为CI=60￣70μE·m-2·s-1(5000￣6000lx)。当营养盐等都不是限制因子时,在低光照条件和光照时间大于14h时,铜绿微囊藻竞争成为优势种具有较高的概率,而在高光照条件和当光照时间小于14h时,栅藻竞争成为优势种具较高的概率;延长光照时间有利于提高微囊藻的竞争能力,并在室内小型模拟装置中,成功地模拟了铜绿微囊藻竞争成为优势种的过程。     

氮磷营养盐对铜绿微囊藻和斜生栅藻生长及竞争的影响

[目的]随着我国水体富营养化现象的日趋严重,由此产生的藻类水华问题已成为我国最为突出的环境问题之一,对水域环境和生态安全造成极大的危害,因此富营养化水体治理成为当务之急.研究选取优势蓝藻-铜绿微囊藻(Mcirocystis aeruginosa)和优势绿藻-斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为研究对象...     

硝磺草酮对微囊藻和四尾栅藻光合作用及竞争的影响

采用纯培养和混合培养方法,结合调制叶绿素荧光测定技术,研究了硝磺草酮对微囊藻和四尾栅藻光合作用及种间竞争的影响。结果表明:0.5~10 mg·L-1硝磺草酮降低了微囊藻和四尾栅藻的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和快速光曲线(RLCs)拟合参数(Ik、α、ETRmax),降低幅度与硝磺草酮浓度正相关;处理14 d时,Fv/Fm、Ik、α、ETRmax水平均达到暴露以来最小值,表明微囊藻和四尾栅藻在硝磺草酮处理期间未表现出恢复趋势。对比2种藻荧光参数变幅可知,硝磺草酮对四尾栅藻各荧光参数影响大于微囊藻,表明四尾栅藻的敏感性高于微囊藻。混合培养实验结果显示对照组微囊藻同四尾栅藻相比处于竞争劣势,而5、10 mg·L-1硝磺草酮处理时,微囊藻在与四尾栅藻的种间竞争中逐渐占据优势,且在微囊藻与四尾栅藻初始接种体积比为1∶3的混合培养体系中表现出最强的竞争力。较高浓度的硝磺草酮可使微囊藻由原劣势地位转为逐渐占据竞争优势,故硝磺草酮对水体中蓝藻水华的爆发具有潜在的促进作用。     

壬基酚对四尾棚藻生长及群体形成的影响

选取水体中广泛存在的壬基酚为代表,研究其对四尾栅藻生理特性及群体形成的影响。实验设置6个暴露组(0.63、1.02、1.65、2.67、4.32和7.00 mg·L-1)和1个对照组(0 mg·L-1),测定了96 h内四尾栅藻细胞密度、叶绿素a含量、胞外多糖合成、最大光能转化效率(Fv/Fm)以及群体形态等变化。结果表明,四尾栅藻起始细胞密度6.64×105 cells·m L-1下,壬基酚对四尾栅藻细胞密度的EC50为2.05 mg·L-1;随着壬基酚质量浓度的提高,四尾栅藻的叶绿素a含量和Fv/Fm下降,四尾栅藻的生长受到抑制,但细胞胞外多糖含量增多,导致细胞间黏性增强,同时双细胞和多细胞(≥3个)群体占总细胞比例上升。     

四尾栅藻对重金属镉胁迫的响应

通过不同浓度镉(0、0.5、1、3、5、7 mg·L-1)胁迫实验,对四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)的生长、色素、过氧化氢、超氧化物阴离子、可溶性蛋白含量进行分析,研究四尾栅藻对重金属镉胁迫的响应情况。实验显示:镉胁迫使四尾栅藻的生长受到抑制,在较高镉浓度(3~7 mg·L-1)下四尾栅藻的生长受到强烈抑制;随着镉浓度的上升,色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量逐渐减少,过氧化氢、超氧化物阴离子含量增加,过氧化氢含量在镉浓度为5~7 mg·L-1时显著增多,超氧化物阴离子含量在镉浓度为7mg·L-1时显著增加;可溶性蛋白含量先增加,并在镉浓度为1 mg·L-1时达到最大值,之后随着镉浓度的上升而逐渐减小。研究结果表明,四尾栅藻对重金属镉有较好的耐受性(可以耐受1 mg·L-1的镉)。     

1,4-二氯苯对四尾栅藻生长和光合色素的毒性效应

1,4-二氯苯(1,4-DCB)是水体中一种常见的有机污染物,为了解其对水生植物的毒性效应,研究了四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)暴露于不同质量浓度的1,4-二氯苯后,其生长和光合作用的响应。结果表明,低质量浓度的1,4-DCB(≤5 mg/L)暴露下,藻细胞密度、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量及类胡萝卜素含量均与对照变化一致,且无显著差异;而当1,4-DCB质量浓度≥10 mg/L时,各指标均显著下降。高质量浓度的1,4-DCB对四尾栅藻的生长和光合作用会产生严重的毒性影响,而且表现出明显的时间-浓度效应。     

四尾栅藻对壬基酚胁迫的响应研究

选取水体中广泛存在的四尾栅藻为代表,研究其在营养盐限制条件下对壬基酚胁迫的响应。实验设置3个暴露组(0.041、0.103、0.205mg·L-1)和1个对照组(0mg·L-1),测定了96h内四尾栅藻细胞密度、胞外多糖合成、最大光能转化效率(Fv/Fm)以及群体形态等变化。结果显示,随着NP暴露浓度的增加,四尾栅藻的密度、Fv/Fm等指标的下降幅度更加显著;0.041mg·L-1NP暴露对四尾栅藻的生长、叶绿素a含量以及Fv/Fm等均有促进作用,说明四尾栅藻在NP暴露下能够产生毒物刺激效应现象。     

盐度对铜绿微囊藻生长的影响

为研究盐度对铜绿微囊藻生长的影响,探索盐度控藻的可行性,将铜绿微囊藻在实验室内置于不同盐度下进行培养,结果显示:盐度大于5的三个试验组在试验开始的24h内藻体即出现发白、沉底现象,生长速率为负值:至培养后期,0-5盐度组中铜绿微囊藻的生长速率随盐度的增加而呈依次递减.统计分析表明:在盐度为0～1时,其对铜绿微囊藻的生长影响不显著;当盐度在2～5时,铜绿微囊藻的生长速率(μ)随盐度(S)升高而降低,相关方程为μ=-0.040 3 S+0.295 9(R2=0.967 1);铜绿微囊藻的长期最大耐受盐度在7左右.     

碳离子辐照对四尾栅藻的致死率研究

[目的]研究碳离子辐照对四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)的致死率,确定其对四尾栅藻生长的影响。[方法]以四尾栅藻为材料,用80 MeV/u碳离子束进行辐照,辐照剂量10～150 Gy,辐照后进行培养,统计长出的藻落数,计算辐照致死率。[结果]随着碳离子对四尾栅藻辐照剂量的增加,其致死率呈上升趋势,在辐照剂量为60 Gy时致死率达到85%左右。[结论]碳离子束进行辐照可对四尾栅藻产生致死作用,且存在明显的剂量效应。     

铜绿微囊藻·螺旋鱼腥藻和水华束丝藻竞争优势的研究

用铜绿微囊藻、螺旋鱼腥藻和水华束丝藻进行单独培养和共培养,研究其生长特性和培养液N、P含量变化,探讨其竞争优势.结果表明:单独培养时,水华束丝藻生长优势最显著,其次是螺旋鱼腥藻;共培养时,水华束丝藻完全被抑制,P含量较高时,螺旋鱼腥藻生长占优,P含量较低时,铜绿微囊藻占优.铜绿微囊藻和螺旋鱼腥藻均向水体中分泌或释放较多的含N化学物质,而水华束丝藻几乎不分泌或释放含N物质.铜绿微囊藻、螺旋鱼腥藻、水华束丝藻和混合藻吸收的N、P比值分别为12.1、14.8、12.5和15.2,推测此比值是它们生长最适N、P比.该研究为解释自然水体中蓝藻水华优势种演替的原因提供了新证据.     

草甘膦对铜绿微囊藻生长的影响及其机理研究

[目的]探讨草甘膦对铜绿微囊藻生长的影响及其机理。[方法]研究不同浓度草甘膦对铜绿微囊藻生长和蛋白合成的影响,并从铜绿微囊藻的抗氧化酶系统和对磷营养的代谢和转化两个方面,分析其影响机理。[结果]草甘膦浓度较低时(5或10 mg/L)刺激微囊藻生长和蛋白合成,高浓度(20或40 mg/L)时起到抑制作用。产生这种现象的可能机理有两方面:一是草甘膦诱发了微囊藻的氧化损伤,表现为加药组的MDA含量显著增加,故微囊藻体内的抗氧化相关酶CAT、POD、SOD被大大激活;二是微囊藻细胞内外可生物利用的正磷酸盐比例因为该含磷除草剂的添加发生了变化,低浓度草甘膦有助于磷营养的吸收利用。[结论]该研究为草甘膦生态安全性的评估和铜绿微囊藻磷代谢的研究提供一定的理论依据。     

萘、菲和芘对铜绿微囊藻生长的影响

采用实验室培养铜绿微囊藻(M.aeruginosa)的方法,研究了3种多环芳烃(萘、菲和芘)对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响。结果表明,菲对微囊藻生长的影响高于萘与芘,微量萘、芘暴露可对微囊藻生长具有一定的促进作用,而高浓度暴露组均抑制了微囊藻的生长,其比生长速率与暴露浓度显著负相关(P0.05),Pearson相关系数为-0.884～-0.653;高浓度萘、芘暴露对微囊藻的毒性都随着时间的延长而减弱,高浓度菲暴露对微囊藻产生不可逆的毒害作用。菲、芘通过降低微囊藻叶绿素a含量和光合速率抑制微囊藻的生长。     

侧孢芽孢杆菌对铜绿微囊藻生长胁迫的研究

为探讨侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)SK-1对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长胁迫的影响,在实验室环境下对两者共适培养基质进行了选择和优化,探究了处于不同生长期和不同初始生物量的上述两者在共基质中的数量消长规律,以及共基质体系中无机氮营养盐(NO-3-N、NO-2-N、NH+4-N)的含量变化。结果显示,将取自富营养化池塘的养殖水,添加适量葡萄糖和氨氮使得C∶N∶P的近似比为250∶10∶1的培养基质作为共适培养基质。在此基质中,不同生长时期的侧孢芽孢杆菌与铜绿微囊藻共存时的生长胁迫效应不同,处于生长稳定期的菌体对生长初期的微囊藻抑制效果最好,且在一定的浓度范围内,菌体细胞密度越大,其抑藻效果越明显。研究表明,侧孢芽孢杆菌对铜绿微囊藻生长的抑制是通过竞争营养物质与分泌胞外抑藻物质这两种方式实现的,且在藻体和菌体的不同生长阶段,这两种作用方式所占的比重不同。故在生态控藻时,须在藻类爆发生长前进行细菌种群的培育,以获得良好的生态效果。     

温度和磷交互作用对铜绿微囊藻和小球藻生长的影响

以铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和普通小球藻（Chlorella vulgaris）为实验对象,研究温度和磷的交互作用对2种藻类生长的影响。结果表明：低温（15℃）显著抑制铜绿微囊藻的生长,0～150mg/L磷浓度对于铜绿微囊藻抵抗低温环境没有显著的作用,而小球藻对于低温的适应能力明显高于铜绿微囊藻,0.5～25mg/L的磷浓度环境对于小球藻抵抗低温具有促进作用;高温（30℃）条件下铜绿微囊藻的生长状况良好,而小球藻受到不同程度的抑制作用,此时,适当地提高磷浓度对于小球藻适应高温环境具有积极的作用。     

铜绿微囊藻磷代谢过程研究

将铜绿微囊藻（Mierocystis aerugirtosa）接入不同磷浓度的培养基中进行光照培养,在分析水中溶解性磷浓度的同时,测定铜绿微囊藻的生长曲线和微囊藻中总磷、聚磷、可溶性磷以及糖原含量的变化过程,了解不同外源性磷浓度下铜绿微囊藻的生长和磷代谢过程。结果表明,在较高的初始磷浓度培养液中铜绿微囊藻的生长没有显著性差异．已不再限制微囊藻的生长。处于延迟期的铜绿微囊藻能从水环境中吸收外源性磷,在对数生长初期,藻利用体内的磷进行代谢,满足其生长的需要,即使外界还有较高的磷,铜绿微囊藻中总磷浓度也随着其生长而不断下降;在稳定期的初期微囊藻中可溶性磷含量达到最高值,藻中聚磷含量在对数期末明显增加,随后下降,而铜绿微囊藻中糖原含量在衰亡期显著增高,以细胞内聚磷变化趋势相反,从而与聚磷互补储存能量。     

紫玉兰对铜绿微囊藻生长的抑制作用

[目的]探讨紫玉兰组织和器官对铜绿微囊藻生长的影响。[方法]在实验室条件下,以南太湖水华蓝藻铜绿微囊藻为材料,研究了不同处理方式的紫玉兰叶和花瓣对其生长的化感抑制作用。[结果]0.10%、0.50%和1.00%的紫玉兰叶提取液、高压灭菌紫玉兰叶和经过次氯酸钠消毒后的新鲜紫玉兰叶对铜绿微囊藻均有不同程度的抑制作用,0.10%紫玉兰花瓣提取液、0.10%高压灭菌紫玉兰花瓣和1.00%新鲜紫玉兰花瓣也可显著抑制铜绿微囊藻的生长。[结论]紫玉兰叶和花瓣中含有抑制铜绿微囊藻生长的化感物质,试验结果为生态控制蓝藻水华提供了理论依据。