藻类生长所需营养盐的研究进展-芭灵儿珊
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生态科学22卷或“水华”藻类进行快速准确的鉴定是环境微生物学研究的热点之一,人们期望通过对这些种类遗传特征的了解,建立起微藻的快速分子鉴定方法。
3藻类栖息地(生境)的多样性及其重要性藻类在地球上的分布极J。
,儿乎在有光年¨潮湿的任何地方,从炎热的赤道地区剑千年冰封的极地,无论在江河湖海、沟渠塘堰等各种水体中,还是在潮湿的十表、墙壁、树干、树叶、岩“上甚至沙漠中,都有其生长,此外它们还可以与其他生物营共生生活;人们熟知的地农(Lichen)就是I咎类和藻类的共生体;还有少数藻类的生境更为奇特,如生妖在满江红属(AzD砌)的叶子里的满江红鱼腥藻(^n口胁e月Ⅱnzofj“)、生在兽类的皮毛上如龟背上的龟背基枝藻(肋jfc如d缸出e如㈨m),以及内生丁鱼类、甲壳动物等水生动物体内的藻类。
在许多极端生境中微藻特别是监藻显得特别重要,例如碱性湖、温泉、酷热和寒冷的沙漠,蓝藻是环境中不多的初级生产者。
生活在热带雨林和温带的树术树皮上的微藻更为重要。
但也很少有人研究它们。
如果这些藻类突然更新,它们的生产率就能够与它们所居住的生故缓慢的树木的生产率相等。
邓新宴等道过在90℃的温泉中依然有蓝藻的生K,为什么在这么高的温度它们的蛋白质不凝周,这是一个有重要意义的生物学问题””。
藻类能够适应各种生活条件生存和繁衍,丰富多样的生态环境是藻类种类多样性的一个重要原因,研究藻类的多样性问题不可忽视对其生态环境的研究。
4我国淡水藻类多样性面临的问题4.1生态系统遭到破坏日益发展的生活生产活动严重破坏了藻类及其他赖以生存的生态系统。
在高度富营养水体中,生态环境咐破坏直接导致许多地域的藻类多样性指数的1F降。
以东湖为例:50年代,水草茂盛,水质清新,有机质含最低,对水质敏感的金藻门中如:棕鞭藻(Dc^,∞2Ⅲmj)、锥囊藻(DmD6won)、单鞭金藻(凸nⅢ“f抽口)等大越出现,且年平均变幅小,优势种的数量少。
随着水中氮、磷含量的增加,藻类优势种发生明显的变化。
第30卷 第2期安徽理工大学学报(自然科学版)Vol.30 No.22010年6月Journal of A nhui U niv ersit y of Science and T echno lo gy (N atur al Science)Jun.2010内源性营养盐调控湖泊藻类生长机制研究魏 翔,黄传灵(安徽工程大学生物与化学工程院,安徽 芜湖 241000)摘 要:在外源污染得到控制后,最能影响富营养化水体中藻类生长的是内源性营养盐。
研究不同富营养化湖泊中内源性营养盐的不同比例对藻类生长机制的影响,能为解决湖泊内源性污染提供理论依据。
通过室内模拟的方法,根据藻类的经验分子式,确定以磷为限制因子时的N ∶P=7.2∶0.4和以氮为限制因子时的N ∶P=4.6∶1来调控上覆水中的营养盐比例,进行试验。
实验结果显示:温度对富营养化湖泊中藻类生长影响程度很大;内源性营养盐对富营养化湖泊的影响程度依次是:重度富营养化湖泊>中度富营养化湖泊>中营养化湖泊,磷作为限制因子比氮更能有效抑制湖泊藻类生长。
关键词:营养盐;藻类生长;限制因子;富营养化中图分类号:X 17 文献标识码:A 文章编号:1672-1098(2010)02-0047-04收稿日期:2010-01-21作者简介:魏翔(1970-),男,安徽铜陵人,讲师,博士,主要从事环境生态修复方面的教学和研究工作。
Study on Mechanism of Lake Algae Grow th Controlby Reg ulation of Endogenous Nutrient SaltsWEI Xiang ,HU AN G Chuan -ling(College o f Biolog ical and Chencical Engineer ing ,A nhui P olyt echnic U niv ersit y ,Wuhu Anhui 241000,China )Abstract :After outside sour ce pollutio n is controlled,endo geno us nutr ients ar e the most important fac-to rs ,which can affect algal g row th in entopic w ater .Study on influence of different proportions o f nutri-ents on algal g row th m echanism in different endogenous entropic lakes ,pro vides a theor etical basis for endogenous pollution contro l of lakes.By indoor simulation method,acco rding to alg ae empirical m olecu-lar form ula,N ∶P=7.2∶0.4was determined when pho sphor us as a limiting factor,and N ∶P=4.6∶1w hen nitrog en as a lim iting facto r to r eg ulate nutrients pr opo rtio n in the w ater o ver lying .T est results show ed:tem peratur e has g reat influence on gro wth of algae in entropic lakes;the deg ree o f influence on endogenous nutr ients in eutr ophication lakes ar e:in heavy eutro phic lake >in m oderate eutro phication lakes >in mo derately eutro phic lake ;phosphorus as a limiting factor is mo re efficient than nitr ogen in algal gro wth control .Key words :nutr ient salts ;algae g r ow th ;limiting fa ct or s ;eutro phica tio n 富营养化的发生首先需要具备相应的营养物质条件,以及其它必备的微量元素[1]。
水温及营养盐对丝状藻生长特征的影响研究水温及营养盐对丝状藻生长特征的影响研究引言:丝状藻是一种常见的浮游植物,广泛分布于淡水和海水中。
丝状藻具有高度适应性和快速繁殖的特点,对生态系统的稳定性和水质的维护起着重要作用。
然而,水温和营养盐是影响丝状藻生长的两个重要因素。
本研究旨在探究水温和不同浓度的营养盐对丝状藻生长特征的影响,以期为水域生态系统的管理和维护提供科学依据。
材料与方法:本研究选取淡水池塘中常见的一种丝状藻——小型鳞状衣蓝藻(Micrasterias),以其作为实验对象。
通过实验室控制温度和添加不同浓度的营养盐,观察丝状藻的生长特点,并测量相关参数。
实验条件设置:分为不同水温组和不同营养盐浓度组,水温组分为低温组(15℃)、中温组(20℃)和高温组(25℃);营养盐浓度组分为低浓度组(0.5 mg/L)、中浓度组(1.0 mg/L)和高浓度组(1.5 mg/L)。
实验周期:每个实验周期持续10天,每天观察一次。
结果与讨论:1. 水温对丝状藻的生长具有显著影响。
在实验过程中观察到,丝状藻在中温组和高温组下生长较为旺盛,而在低温组下生长缓慢,且数量较少。
这表明丝状藻对温度的适应范围较宽,但适宜范围在20℃-25℃之间。
2. 营养盐对丝状藻生长的影响也非常显著。
在低浓度组下,丝状藻的生长速度较慢,数量相对较少。
而在中浓度组和高浓度组,丝状藻的生长速度明显提高,且数量较多。
这表明丝状藻对适量的营养盐存在一定的需求,在过量或不足的情况下生长受到了抑制。
3. 水温和营养盐对丝状藻的生长产生了相互影响。
在低温组下,即使添加了高浓度的营养盐,丝状藻的生长速度也没有明显提高。
而在中温组和高温组,随着营养盐浓度的增加,丝状藻的生长速度呈现出逐渐加快的趋势。
结论:本研究表明,水温和营养盐是影响丝状藻生长特征的重要因素。
中温是丝状藻生长的适宜温度范围,20℃-25℃之间的水温可促进丝状藻的生长速度。
适量的营养盐浓度对丝状藻的生长也起着重要作用,过低或过高的浓度都会对其生长产生抑制作用。
三种大型海藻对海水中营养盐供应变化的生理响应研究近海海水富营养化是目前海洋严峻的生态环境问题,大型海藻对氮营养盐的响应方面已经有很多研究。
同时,针对氮、磷营养盐因子共同作用对大型海藻的生理生态影响方面的研究也引起了学者们广泛的兴趣。
但是,大型海藻如何响应环境氮、磷营养盐变化以及氮磷营养盐吸收特性及营养盐代谢规律对研究大型海藻生理生化及对富营养化海域的修复作用十分重要,需要进一步的深入探索。
本文在综述了有关大型海藻对海洋环境中氮、磷营养盐浓度升高的响应以及氮、磷对其生理生态影响的基础上,力图探讨氮、磷相互作用对大型海藻龙须菜、石莼以及羊栖菜生理生化、环境因素对营养盐吸收速率以及营养盐吸收代谢规律的影响,以期为这三种主要的大型经济海藻作为修复富营养化海水的推荐品种提供一定的理论基础。
主要研究工作包括以下方面:(1)不同氮磷水平对三种大型经济海藻生理生化特性的影响;(2)光照及温度水平对不同营养盐限制状态下大型经济海藻营养盐吸收的影响;(3)光照和温度水平下氮饱和和氮限制状态下石莼的硝态氮吸收动力学研究。
主要的研究结果如下:Ⅰ.氮磷同时加富条件下,龙须菜和石莼生长显著增加,可溶性蛋白含量升高;龙须菜的光合作用增强,色素含量显著增加。
而氮加富使得羊栖菜生长受到抑制,可溶性蛋白含量显著降低。
同时,三种海藻的可溶性糖含量在营养盐加富条件下均降低。
这些结果都说明:氮磷同时加富可以促进龙须菜和石莼的生长和体内氮库的积累,而羊栖菜对氮的耐受力较低,氮加富对其生长起到负作用。
Ⅱ.龙须菜、石莼和羊栖菜对营养盐的响应不同:三种海藻的营养盐吸收速率在高营养盐浓度下较大。
龙须菜和羊栖菜吸收效率在10℃和20℃下较高,而石莼在30℃条件仍可以保持较高的吸收速率。
光照强度对其吸收效率也会产生影响,较低光强下的吸收能力和吸收效率均高于黑暗和高光强条件。
可见,温度、光照及底物浓度等环境因子都会影响三种海藻对氮、磷的吸收特性。
Ⅲ.石莼在营养限制后对硝态氮吸收速率明显增大,而光照和温度通过影响藻体光合作用等其他生理过程间接影响海藻对营养的吸收,20℃时有利于营养盐的吸收。
氮磷营养盐对海洋藻类生长的影响作者:樊娟来源:《科技创新导报》 2012年第12期樊娟(天津大学仁爱学院天津 301636)摘要:本文从氮磷营养盐浓度和形态、营养盐结构、营养盐添加方式三方面阐述了氮磷营养盐对海洋藻类生长的影响,探讨了当前研究的发展现状,并指出氮磷营养盐对海洋藻类生长影响研究中存在的问题。
关键词:赤潮氮磷营养盐海洋藻类脉冲式输入中图分类号:X3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(c)-0254-01近年来随着近海海域污染的加剧,海域富营养化问题日益突出,有害藻类水华的发生频率、规模和危害程度有愈演愈烈的趋势。
氮磷营养盐作为藻类自然种群生长的主要限制因子,已有不少学者针对不同氮源及其浓度、氮磷比对藻类生长的影响做了大量研究。
本文在分析已有研究的基础上,从三个方面详细总结了氮磷营养盐对海洋藻类生长的影响,并提出了当前研究中存在的主要问题,旨在为相关研究者进一步开展海洋生态保护的工作提供参考。
1 无机氮磷营养盐对海洋藻类生长的影响海洋藻类增殖的成因较为复杂,但长期以来,研究者们普遍认为氮磷营养盐是海洋环境中藻类自然种群生长的主要限制因子。
尤其是海洋中溶解态的无机氮、磷。
概括起来主要表现在三个方面:一是营养盐浓度和形态,二是营养盐结构,三是营养盐的投加方式。
1.1 营养盐浓度和形态不同形态的氮对浮游植物的生理化特征、赤潮发生的种群及规模有着重要的影响,其中能被海洋浮游植物直接利用的是溶解性无机态。
如张传松等对大鹏湾水域的无机氮的研究表明,赤潮生物的繁殖与其密切相关,每当无机氮含量异常降低,再加上其它营养盐及其环境参数的异常变动,可能是赤潮发生的前奏[1]。
研究表明,实验培养的海洋原甲藻(Prorocentrum micans)在加入不同浓度的NO3--N的情况下,10天后海洋原甲藻明显增长,且与NO3--N浓度呈正相关[2]。
在各种形式的氮化合物中能被海洋浮游植物直接利用的是NH4+-N。
不同营养盐对小球藻(Chlorella vulgaris Beij.) 培养的影响王波;梁伟;孔垂雨【期刊名称】《渔业信息与战略》【年(卷),期】2006(021)005【摘要】在25℃,光照4,5001x的条件下,通过正交实验的方法考察不同浓度的C、N、P营养盐配方对小球藻生长及胞内多糖含量的影响.结果表明:利于小球藻生长,胞内多糖含量积累的营养元素的优化组合分别为:NaHCO3:0.15g/l、NaNO3:0.15g/l、NaH2PO4:0.012g/l;NaHCO3:0.10g/l、NaNO3:0.30g/l、NaH2PO4:0.006g/l.微量元素和维生素的加入量同f/2配方中的量.与之对应的细胞密度为:3.7×107个细胞/ml;多糖含量为:12.527mg/cell.【总页数】3页(P11-12,16)【作者】王波;梁伟;孔垂雨【作者单位】中国海洋大学,生命科学学院,烟台大学海洋学院,山东省烟台市莱山区渚泉路32号,264005;烟台大学海洋学院,山东省烟台市莱山区清泉路32号,264005;烟台大学海洋学院,山东省烟台市莱山区清泉路32号,264005【正文语种】中文【中图分类】S9【相关文献】1.铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)次生代谢物对普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长及有效量子产率的影响 [J], 方婷轩;马增岭2.不同营养条件下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)的生长竞争行为 [J], 张晶晶;周进;张怀瑾;汪翔;宋俊廷;蔡中华3.太空搭载小球藻(Chlorella vulgaris)子代群体新品系的筛选、培养及其营养组成分析 [J], 刘波;郑雅友;曾志南4.小球藻(Chlorella vulgaris)产油脂最佳培养条件的筛选 [J], 梁咏恩;彭少泓;谢旋;王莹5.不同碳源对小球藻(Chlorella vulgaris)生长及含油量的影响 [J], 刘茜;王辉;阮榕生;刘玉环;巫小丹;史晓洁;简恩光;徐畅;陈香元;刘伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
探究营养盐n添加对藻类生长的影响实验结论下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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小球藻适宜培养营养盐以及添加单糖对生长的影响作者:刘秀花梁梁杜风光王有名梁峰来源:《河南科技》2019年第17期摘要:木糖为自然界中最丰富和经济的糖资源之一,但木糖很少被证明是野生型微藻的碳源。
本实验的目的是确定小球藻的最适培养基以及对糖的具体利用情况。
通过对小球藻干重和培养后的藻液中糖含量的测定发现,在HSM培养基中,小球藻生长较好,最适pH为6.5。
添加木糖对小球藻的生长存在一定的抑制作用,随着糖含量的增加,抑制越来越严重。
在木糖含量扩大培养中发现,木糖耐受在6g/L左右。
之后进行混合糖(木糖和葡萄糖)培养小球藻,确定混合糖培养效果明显好于单糖培养;经过薄层层析和DNS对培养后的藻液进行测定,结果发现,有葡萄糖存在时,小球藻优先利用葡萄糖。
关键词:小球藻;木糖;葡萄糖;薄层层析中图分类号:S963.213 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)17-0136-06Abstract: Xylose is one of the most abundant and economical sugar resources in nature, but xylose is rarely proven to be a carbon source for wild-type microalgae. The purpose of this experiment was to determine the optimum medium for Chlorella and the specific use of sugar. By measuring the dry weight of the Chlorella and the sugar content in the algae after the culture, it was found that the Chlorella grew well in the HSM medium, and the optimum pH was 6.5. The addition of xylose had a certain inhibition on the growth of Chlorella, and as the sugar content increases, the inhibition became more and more serious. In the expansion of xylose content, xylose tolerance was found to be around 6 g/L. After the cultivation of Chlorella with mixed sugar (xylose and glucose), it could be confirmed that the mixed sugar culture effect was significantly better than the monosaccharide culture, and the cultured algae liquid was measured by thin layer chromatography and DNS, and it was found that there was glucose present. Chlorella preferentially utilized glucose.Keywords: Chlorella;xylose;glucose;thin layer chromatography1 研究背景小球藻为绿藻门小球藻属(Chlorella sp)普生性单细胞绿藻,以光合自养生长繁殖,分布广泛,尤以淡水水域种类为最多,生物量大。
藻类生长所需营养盐的研究进展1、藻类生长所需常量营养盐的研究1.1氮磷含量以往大量的研究资料表明,磷通常是淡水浮游植物增长的限制性营养因子,而氮通常是海洋浮游植物的限制营养因子。
一般认为TN>1.2mg/L、TP>0.11mg/L时,水体即开始富营养化。
在淡水水体中,当TP<0.10mg/L,藻的生长最终发展为磷限制。
而过高磷含量的输入,当TP=1.65mg/L,并没有进一步促进藻类的生长。
1.2氮磷比氮磷是通过数量和组合来影响藻类生长的。
因此氮磷比也是影响藻类生长的一个重要条件。
当营养盐总量满足时,氮磷浓度比值11:l。
当N/P<11时,氮相对不足;当N/P>11时,磷相对不足(淡水)。
高盐情况下浮游植物生长的最适N、P比(7∶1)。
研究不同氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响。
结果表明,氮磷营养盐在藻类生长过程中是重要的影响因子。
在不同磷质量浓度条件下,藻类生长的最佳条件是ρp=0.07 mg·L-1,且在磷质量浓度大于0.07 mg·L-1时,藻类生长状况要优于磷质量浓度小于0.07 mg·L-1时。
在不同氮磷比条件下,藻类最佳生长条件为氮磷比等于40:1,藻类生长取决于氮的质量浓度。
铜绿微囊藻属于非固氮藻,需要高氮磷比。
在不同的N/P比值污水中,藻类的种类组成不同,绿藻大量增值时需要氮相对丰富的营养水体,而蓝藻大量增值时需要磷相对丰富的营养水体。
1.3不同的氮源N是藻类生长的必需元素.一般来说,藻类只吸收利用无机态氮,主要有NH4+-N、NO3--N和NO2--N.由于NO2--N在自然水体中含量很少,因此NH4+-N和NO3--N是藻类利用的主要形态.不少研究证实,藻类优先利用NH4+-N,而且NH4+-N的存在还会抑制NO3--N的吸收。
利用水族箱微宇宙研究了水体中2种氮源,铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)对藻类生长的影响。
结果显示:试验初期以NH4+-N为主要氮源的水体中藻类生长明显好于以NO3--N为主要氮源的水体.试验后期则以NO3--N为主要氮源的藻类生长情况更好. NH4+-N含量较高的水体中蓝藻容易成为优势种,而NO3--N含量高的水体中则以绿藻为主。
2、藻类生长所需微量元素研究进展在浮游藻类生活中除了必需的大量元素(C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg),还需要微量元素,主要有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等。
这些微量元素主要机理是作为辅助因子参与生物化学反应,促进藻类增殖。
不同的微量元素及其不同浓度在浮游藻类增殖中起着不同的作用。
2.1铁元素对浮游植物增殖影响Fe为多种酶系的辅助因子,对于细胞色素、铁氧化还原蛋白和铁疏基蛋白,铁是不可缺乏的元素,藻类光合作用依赖于铁;同时,铁是硝酸盐、亚硝酸盐还原酶系的重要组分,对增强藻类对硝酸盐、亚硝酸盐的还原效率、转移速率作用十分显著。
Fe是浮游植物生长必需的微量元素,其供应对水体中浮游植物的生物量、生长速率以及种群组成均具有重要的影响。
从Fe在浮游植物新陈代谢中的作用出发,重点对近年来国内外有关Fe对浮游植物光合作用、营养盐吸收利用以及浮游植物群落组成的影响等方面的研究进展作了较详细的介绍,认为:(1)Fe通常是HNLC(太平洋)海域中初级生产力的主要限制因子之一,Fe限制会导致浮游植物细胞色素密度以及相应的光合叶绿素减少,从而降低其光合作用速率,导致生长缓慢;(2)Fe限制还能改变浮游植物吸收营养盐(N、P、Si等)的速率和比例,影响浮游植物的种间竞争,进而影响其群落结构;在一定浓度下,Fe会促进浮游藻类的生长,而当超过一浓度时则表现为抑制藻类生长的特性;(3)Fe加富能够改变水体中浮游植物的优势种群,在海洋中表现为硅藻占优势,而在淡水湖泊中则表现为绿藻和细菌占优势;(4)在淡水湖泊中总Fe含量普遍较高,但浮游植物可利用Fe的含量受水体中有机配体的种类和数量的影响,在一定条件下Fe也可能成为浮游植物生长的限制因子,这对进一步认识湖泊水华暴发的机制具有一定的意义;(5)铁在浮游植物正常生理、生化反应中具有重要的作用,是藻类增长,主要是在光合作用和固氮过程中必不可少的营养元素,尤其在蓝藻固氮的过程中,所需的铁量可达其他藻类按相同速率增长的10倍。
所以,当藻类群落向以蓝藻为主导演替时,铁就可能成为蓝藻增长的营养限制因素。
有研究表明,当铁浓度在0.1—1.0mg/L时,藻类群落开始从绿藻向蓝藻演替。
(6)Ingle等(1971)报道佛罗里达海沿岸的短裸甲藻(Gynodinum breve Davis)赤潮与赤潮爆发前三个月中由河流排入海里的铁的含量有明显的正相关。
Susumu Yamachi (1984)提出络合铁在营养水体中是触发赤潮爆发的因子之一,它对海洋原甲藻(Procentrum micans)的增殖有极显著的作用。
(7)另有研究表明,当Fe+2浓度为21.9mg/L,钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)对它们的富集率最大。
而当Fe+2浓度大于21. 9 mg/L时,螺旋藻相对生长率开始降低,当达到91.9 mg/L时,藻细胞出现负生长,即单位产量下降。
(8)有学者提出将施加Fe作为一种生态手段,来提高HNLC海域的初级生产力,从而缓解由于大气中CO2浓度增加而导致的全球变暖的趋势;相反地,将降低浮游植物可利用Fe含量作为一种生态手段,来控制富营养化湖泊中藻类的生物量及群落结构,从而缓解日益严重的水华问题,值得进一步研究和探讨。
2.2锌元素对浮游藻类增殖影响Zn是藻类中光合作用和代谢相关酶类的组成成分,如碳酸酐酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶等(Boyer&Brnad1998)。
碳酸酐酶对水体中藻类吸收和利用无机碳起着关键的作用,因为催化以下反应:HC03一+H十=C02十H2O。
通常,藻类光合作用同化的无机碳中效率最高的是CO2,而CO2在水中和细胞中多以HCO3一的形式存在,如果没碳酸酐酶,藻类的光合和生长速率就会大大降低。
不同浮游藻类生长所需的最适锌浓度不同,而达到抑制的浓度也有差别,锌过量与锌缺乏一样抑制藻细胞的生长和细胞分裂。
锌表现出毒害的浓度范围随着磷源和藻的种类不同而异。
在以有机磷为磷源条件下,藻细胞需要更多的锌用于细胞的代谢。
袁有宪等(1995)研究确定了锌为牟氏角毛藻(Chaetoceros mulleri)和金藻(Isochrysis galbana)培养的必需元素,并确定了最佳浓度为10-9mol/l。
Buittenhuis et ai,(2003)报道,Emiliania huxleyi对Zn2+牛的最小需求约为9pmol/L。
而在开放式大洋中游离Zn2+的浓度可能低至1- 7 pmol/L左右,由于藻细胞仅能利用游离的Zn2+,而海洋浮游藻类对Zn2+的最低需求多在10 pmol/L 。
因而至少在开放式的大洋中存在Zn2+限制。
锌对蛋白核小球藻(Cholerallernoors)生长的安全浓度分别为65ug/l,在安全浓度内,这些金属可作为辅助因子促进藻类的光合作用和生长。
但在高浓度下,又会抑制藻类生长。
极大螺旋藻(Oscillatoria maxima)的Zarrouk培养液中锌浓度在4.3×10-16mol/l为最佳生长所需浓度。
2.3锰元素对浮游藻类增殖的影响Mn是浮游植物不可缺少的微量元素。
Mn对糖酵解中的某些酶(如已糖磷酸激酶、烯醇化酶、羧化酶)有活化作用;Mn也是三羧酸循环中某些酶(异柠檬酸脱氢酶、a一酮戊二酸脱氢酶和柠檬酸合成酶等)的活化剂,所以Mn是硝酸还原酶的活化剂,缺Mn时就会影响对硝酸盐的利用。
在光合作用方面,水的光解需要Mn参与,Mn是叶绿体的结构成分,缺少时,叶绿体结构会破坏、解体。
多种报道显示,水体中一定浓度的锰可以促进浮游藻类生长。
极大螺旋藻在Zarrouk培养基中,Mn2+浓度为1.0x10-16mol/l时生长最佳;钝顶螺旋藻在Zarrouk 培养基中,Mn2+浓度为1.65mg/l,螺旋藻对它们的富集率最大,生长最佳,而当Mn2+浓度达到20.65mg/l时,藻细胞生长缓慢。
锰对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长的安全浓度5.5ug/l,在安全浓度内,这些金属可作为辅助因子促进藻类的光合作用和生长。
但在高浓度下,又会抑制藻类生长。
当藻类与金属离子开始接触时,藻类首先表现为对金属的富集。
其原因是因为藻类细胞壁带有负电荷和氨基、轻基等官能团,这些结构特点决定了对带有正电荷的金属离子能够吸引富集。
锰一般倾向于同氧、硫和氮进行结合,生成稳定的络合物,从而使细胞表面许多活性基团因与其结合而丧失了生物活性,进而更强的抑制了藻细胞的光合作用和生长。
因此可以推断,金属离子与藻类的亲和性是导致金属抑制藻类生长的主要原因之一。
许多研究证明,如铁、锌、锰等微量元素可以单独作用或与氮、磷共同限制或促进藻类的增长,尤其是在以蓝绿藻为主导的淡水水体。
铜绿微囊藻、斜生栅藻、脆杆藻细胞增殖适宜的Zn2+浓度范围分别是:0.02-1ug/L,0.1—100 ug/L,0.02 ug/L;Fe3+浓度范围分别是:0.05~0.5mg/L,0.5~1 mg/L,0.05~0.5mg/L;铜绿微囊藻、斜生栅藻细胞增殖适宜的Mn2+浓度范围分别是: 0.5~5 mg/L,0.5~5 mg/L。
不同重金属离子对斜生栅藻的毒性由大到小依次是镉(Cd2+)>锌(Zn2+)>锰(Mn2+)。
3、低温、低光照对藻类生长的影响低温、低光条件是湖泊中微囊藻越冬及复苏必须经历的极端环境条件,模拟研究此条件下铜绿微囊藻的生长及光合系统变化,对于了解富营养化水体中铜绿微囊藻水华的暴发过程具有重要生物学意义。
本实验研究了低温(9℃、12℃、15℃)和低光(2 uE、5 uE、10 uE)条件下,铜绿微囊藻生长、PsII特征及光合色素含量的变化。
结果表明,在各处理组中藻细胞密度、ETR及Yield值均在初期显著下降;第四天后呈现增长状态并趋于稳定。
15℃下各处理组较其他温度条件下处理组,藻体最先开始变黄沉淀,15℃/5uE处理组类胡萝卜素具有明显的上升趋势,在此条件下藻体生长最快,生物量最高。
在12℃各处理组中,藻胆素浓度均值最高,且在5uE下达到最大值为1.98mg/l,藻细胞Fv/Fm值先下降,之后呈现回复增长,最终趋于稳定。
9℃/2 uE处理组中,未观察到对数生长期,最大生物量低于其他各组,且光合色素浓度变化差异不显著,但Fv/Fm值变化趋势也呈现回复增长并最后趋于稳定。
模拟研究结束后,将各处理组样品进行了重培养(25℃/70uE),结果显示铜绿微囊藻在最适条件下进行回复生长时,仅9℃/2 uE处理过的样品在15天后,藻体变绿,并继续生长,说明长期处于低温低光环境中的微囊藻细胞光系统II仍能保持活性,当环境转变为有利生长条件时,能支持藻体光合作用的正常进行,且相对于较高温度和光强而言,更有利于PSII活性的恢复。