太湖铜绿微囊藻磷摄取动力学若干重要参数与其竞争优势...

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第200l64卷年9第月3期JOU湖RNAL泊OFLAK科ESCIEN学CESVoI．16．No．3Sep．，2004太湖铜绿微囊藻磷摄取动力学若干重要参数与其竞争优势相关研究水韩小波1,2孔繁翔阎荣z(1：中国科学院南京地理与湖泊研究所，南京210008；2：南京大学环境学院。南京210093)提要对从太湖分离的铜绿微囊藻(Microcystisr。)进行了不同氮磷比对生长影响的实验，以探索蓝藻生长优势形成的基础．实验结果虽然在一定程度上符合“氮磷摩尔比低于

2、29蓝藻将会占据优势”的理论，但发现只在较低的营养水平时比较吻合．同时进行了不同磷营养条件下磷营养摄取与生长的实验，为太湖富营养化研究中应用的水质模型提供所需的参数值．微囊藻生长的磷半饱和常数Ks=16．21M、磷摄取的半饱和常数=17．66M、藻细胞最小的磷份额K=4．36txg／mg(dw)；微囊藻在实验条件下的过度储磷系数Qo／Q⋯=0．14；测定了磷饥饿和磷丰富时细胞最大的摄磷速率分别为1．66txg／(L·mg·h)和0．06g／(L·mg·h)．可见初始细胞内磷份额较低的藻细胞对磷的吸收速率要比

3、胞内磷份额较高的藻细胞高．关键词太湖铜绿微囊藻氮磷比磷摄取动力学分类号Q949．22蓝藻水华形成的机理一般认为是由于营养元素，主要是氮和磷的增加所引起的，而磷的作用和人为可控性又在氮之前．其中一个重要的概念就是对于藻类生长的最优氮磷比．SmithI~1提出如果湖泊的氮磷摩尔比低于29，那么蓝藻将会占据优势，高于这一比值，蓝藻在整个藻类生物量中的份额就会下降．但是目前尚没有实验室和野外研究可以确证氮磷比是蓝藻水华优势形成的主导因子[21．本文探讨了在实验室内模拟的贫营养化和超富营养化水平上不同氮磷比对于铜绿微

4、囊藻生长的影响，研究微囊藻比增长率的变化，试图了解实验环境下氮磷比是否对微囊藻生长具有选择作用．已有研究表明单位质量微囊藻细胞内最大外源性磷含量与光照和扰动等环境因子无关，可能只与水体中初始的磷浓度有关1．藻可以过度地吸收超过自身目前需要的磷．藻细胞在过度储存了一定量的外源性磷之后，其对数生长就与外磷浓度无关，而依赖于细胞内的磷含量．Droop【1提出了一个普适的方程=⋯(1一Qo／Q)，式中Q表示细胞内磷的含量．本文检测并讨论了外部磷的浓度、细胞内磷份额与比增长率和摄磷速率之间的关系．比增长率和半饱和常数

5、是藻类在浮游植物群落中种间竞争能力和演替顺序的指标．陈德辉n’引测定微囊藻等六种藻的比增长率最大值并计算了磷营养的半饱和常数，探讨了微囊藻成为国家重点基础研究发展计划(2002CB412300)、中国科学院创新项目(KZCX2—311)、中国科学院百人计划项目和南京地理与湖泊研究所所长基金共同资助．2003—10—28收稿；2004—04—15收修改稿．韩小波，男，1979年生，硕士研究生．}通讯联系人．E—mail：kongx@jlonline．corn维普资讯http://www.cqvip.com3期

6、韩小波等：太湖铜绿微囊藻磷摄取动力学若干重要参数与其竞争优势相关研究水华优势种的条件．本文所测定的太湖铜绿微囊藻磷摄取的一系列参数，例如比增长率最大值、半饱和常数、藻细胞最小的磷份额、不同初始磷份额的摄磷速率、过度储磷系数，目的是为水质模型的构建提供参考值．Qo／Q⋯的比值称为过度储存系数，是探讨铜绿微囊藻(Microcystisaerugionosa)能在野外环境中获得竞争优势从而成为水华优势种群不可或缺的参数，但是国内目前尚无此类参数测定的报道．本实验旨为微囊藻对资源竞争能力的定量研究与预测提供依据．1

7、材料与方法1．1藻种与培养实验用藻种铜绿微囊藻由太湖中分离．实验藻种用BG一11培养基进行液体培养，置于28±1oC、光照强度lOOlzmol／(m·s)的光照培养箱中，光暗比12：12h，定期摇动．每一测定设置三个平行并重复两次．1．2不同氦磷比的影响将经过饥饿培养4d的藻细胞接到磷的起始浓度分别处于超富营养化水平的201xMP和贫营养化水平的0．06IxMP的培养液中，按照摩尔比设定氮磷比梯度500：1、100：1、50：1、20：1、10：1．每个梯度设三个平行样．氮的浓度为0—20mM，培养条件同前

8、．实验结果经过方差分析，F值大于临界值(p