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陆地藻类在不同土壤基质中的生长以及土壤结皮的研究

张欣  
【摘要】:本文主要研究了丝状绿藻和以蓝藻菌为主的天然野藻在清洗过的普通土壤及沙漠土壤中的生长状况。分别在两种类型的土壤中添加10%和30%粘土,1%保水剂,10%和30%生物碳,10%和30%有机肥料以及配比为粘土:生物碳:有机肥料:保水剂=10:10:10:1的复合肥料,比较它们对藻类生长的影响。种植土壤藻之前,首先测试土壤的性能:土壤保水性和土壤pH值。分析结果表明,沙漠土壤的保水性较好,使用30%有机肥料时,可以大大提高土壤的保水性能。 实验中所使用的丝状绿藻来自于德国哥廷根大学EPSAG实验机构,先在培养皿中培养绿藻,使用BBM+V培养液培养,待其繁殖到一定数量,将其转入培养瓶中使用BBM+SE培养液进行大量培养。培养温度25℃,16小时光照,8小时黑暗,光照强度5000 lux。绿藻在培养瓶中生长一个月后移植到土壤中。实验中野藻采集于不莱梅大学RevitalTec实验田,野藻主要由蓝藻菌构成,还有少量的丝状绿藻以及单细胞藻类。使用浮力装置将采集到的野藻经行富集,然后种植到不同的土壤中。两种藻在温室中生长3个月,每隔三天浇水一次,最后测量藻类生物量,和土壤结皮,pH等。 本实验使用间接计数法测量藻类的生物量:在荧光显微镜下测量藻类在屏幕中的出现频率,从而间接计算出藻类的相对生物量。观察每个载玻片的20个区域,记下每个区域中藻类在荧光屏上的出现概率。用SPSS一般线性模型(General Linear Model)进行数据分析。实验结果:绿藻的生长状况普遍比野藻要好,而且,藻类在清洗过的普通土壤中生长情况较好。对于绿藻来说,使用生物碳和粘土时,可以大幅度提高其生物量。对于野藻来说,使用保水剂时对其生长最有利。藻类生长前后,两种土壤的pH均有显著性变化。藻类生长前,沙漠土壤与清洗过的普通土壤pH均介于7.3-7.4之间;藻类生长后,沙漠土壤pH为6.7左右,清洗过的普通土壤pH为6.4左右。在土壤结皮分析结果表明,沙漠土壤的结皮效果较好,当添加粘土和生物碳时,可以显著性增大土壤的结皮量。当添加有机肥料时,土壤结皮量小于控制实验,土壤表面松软。用SPSS相关性(correlation)分析土壤结皮,土壤pH与两种藻类生物量的相关性。结果显示:绿藻的生物量与土壤结皮以及实验后pH值有相关性,其生物量随结皮量的增多而增大,当pH为6.8-6.9时绿藻生物量达到峰值。而野藻与土壤结皮,pH均无明显相关性。 实验结果表明,生物碳和粘土作为土壤添加剂可以促进土壤藻类的生长。因此他们在防治沙漠化中具有重要的作用。在实验中发现,潮湿气候中丝状绿藻的生长状况优于蓝藻菌,但是对于沙漠生态系统中二者生长状况尚未明确。


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