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《华中农业大学》 2010年
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从水动力和营养角度探讨汉江硅藻水华发生机制的研究

王培丽  
【摘要】: 汉江硅藻水华暴发已引起社会及生态方面广泛的关注,然而目前对于汉江硅藻水华发生机理尚缺乏系统研究。本文选择几种汉江主要硅藻,从水流动力和营养的角度开展室内实验,系统研究了其在不同流速下对磷营养的生理生化响应,并与湖泊型水环境中分离的硅藻进行了比较。本文的研究结果对深入了解汉江硅藻水华发生机理及硅藻水华预警预测具有重要的理论意义。本文主要研究内容和结果包括以下4部分: (1)汉江主要硅藻的分离、纯化和鉴定。从汉江和武汉官桥池塘分离到几株优势硅藻,纯化培养后,通过硅藻壳的形态和壳面花纹并结合18S rDNA序列分析,对其分类地位进行确定。结果表明,分离于汉江的几株硅藻分别属于极微小环藻(Cyclotella atomus),谷皮菱形藻(Nitzschia palea),克罗脆杆藻(Fragilaria crotonensis);分离于官桥池塘的硅藻属于梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)。 (2)比较研究了水动力条件对河流型硅藻C. atomus, N. palea和湖泊型硅藻C. meneghiniana生长及磷利用策略的影响。结果表明,一定程度的水体扰动(0.38m/s)能促进河流型硅藻的生长、磷吸收和光合作用能力,但对湖泊型硅藻的生长有抑制作用。在静止条件下(0m/s),湖泊型硅藻的比生长速率和磷吸收均显著优于在扰动条件下。 (3)系统研究了不同流速(0-0.57m/s)对F. crotonensis, N. palea和C. meneghiniana 3种硅藻生长及磷利用策略的影响。结果表明,不同硅藻对水流状态适应性不同,但是均在某一流速范围表现出最大现存生物量和光合作用生理优势。通过各流速条件下生理特征的比较,我们得出了这3种硅藻各自的生存策略特点:F. crotonensis和N. palea适应于水体扰动较大和磷浓度波动较大的环境中生存,而C. meneghiniana则易在静水且磷充足的环境成为优势藻类。 (4)为了研究河流水华优势藻类演替过程,以斜生栅藻Scendesmus obliquus为材料,研究不同水流状态对其生长及磷利用的影响。结果表明,同静止培养相比,较低和较高的振荡条件均能显著抑制栅藻的生长和叶绿素a含量;振荡培养时,栅藻对磷的亲和力低于静止培养,且碱性磷酸酶活性显著增大;在静止条件下,较低的磷浓度对栅藻的生长和生理也有显著抑制。由此可以见,随着磷浓度的进一步升高,在较低的水流条件下存在硅藻水华向绿藻水华演替的风险。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X522

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