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水动力条件下铜绿微囊藻分解产物对铜绿微囊藻群体形成的影响

赵菲菲  
【摘要】:近几十年来,蓝藻水华成为破坏我国淡水湖泊生态系统的主要危害之一。蓝藻水华大大降低了水体质量,导致湖泊生态系统生物多样性降低。铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)是蓝藻水华的优势藻种之一,在野外天然水体中铜绿微囊藻往往以群体的形式存在。铜绿微囊藻的群体诱导因素有很多,水动力作用影响铜绿微囊藻群体的形成已有诸多报道证实,但水动力作用下铜绿微囊藻分解产物对其自身生长及群体形成的影响鲜见报道。本研究选用铜绿微囊藻分解产物中的两种主要糖类,通过室内培养观测水动力条件下铜绿微囊藻群体形态特征变化,得到主要研究结果有:(1)水动力作用下铜绿微囊藻分解物促进铜绿微囊藻群体形成,水体的扰动对本研究中10、30和50μg/L葡萄糖和10μg/L木糖这4组实验组中的铜绿微囊藻生长及群体的形成均产生了影响。4组实验中的铜绿微囊藻在静止条件下均没有形成群体,但在流动条件下均观察到明显的群体存在。当流速大于25cm/s,铜绿微囊藻的比增长速率随流速的增大而减小,而当水流流速小于25cm/s时,铜绿微囊藻藻细胞比增长率随流速的增加而增加,这表明本研究中存在一个临界阈值。且流速25cm/s下群体特征最为明显,具体表现为在该流速下4组实验的最大藻细胞密度、最大群体及群体细胞数占总细胞数的最大比值均出现在该流速下。(2)水动力作用下葡萄糖对铜绿微囊藻生长和群体形成受葡萄糖浓度的影响。培养条件相同下铜绿微囊藻的生长和群体特征在10μg/L中较30、50μg/L中更显著。在流速为25cm/s下铜绿微囊藻在葡萄糖浓度为10、30和50μg/L中最大藻细胞密度分别为6665×10~4、3329×10~4cell/ml及2046×10~4cell/ml,群体细胞数占总细胞数最大比例分别为78、72和67%,最大群体所含细胞数为500、300、200cell。(3)水动力作用下木糖对铜绿微囊藻的生长及群体形成产生了影响,结果如下:水体的流动促进了群体的生长,静止条件下实验期间并未出现群体,而在流动条件下均发现有明显群体存在。该实验中铜绿微囊藻最大藻密细胞度为4047×10~4cell/ml、最大比增长率为1.19d~(-1),群体细胞数占总细胞数最大比值为0.73、最大群体所含细胞数为230cell,且均出现在25cm/s流速下。(4)水动力作用下铜绿微囊藻分解产物促进微囊藻群体形成,铜绿微囊藻胞外多糖含量与群体成正比。铜绿微囊藻群体的形成促进胞外多糖的分泌,静止条件下铜绿微囊藻胞外多糖含量比水流条件下低,胞外铜绿微囊藻群体适宜的流速下单位铜绿微囊藻细胞胞外多糖较其他流速实验条件下更高。


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