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文檔簡(jiǎn)介
1、祠玄佼鬼z飪/尊畢業(yè)的論文(設(shè)計(jì))題目不同營(yíng)養(yǎng)鹽水平對(duì)周叢絲狀藻類生長(zhǎng)影響的初步研究學(xué)生姓名王嘵敏學(xué)號(hào)20061317004院 系環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)生態(tài)學(xué)指導(dǎo)教師宋玉芝二o o年五月二十八日1. 引言111研究背景11.2研究意義22. 實(shí)驗(yàn)方法22. 1實(shí)驗(yàn)材料22. 2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)22. 3測(cè)定方法33. 結(jié)果與分析43.1營(yíng)養(yǎng)鹽添加對(duì)周叢絲狀藻類生長(zhǎng)的影響43. 2營(yíng)養(yǎng)鹽的動(dòng)態(tài)變化53.3 ph動(dòng)態(tài)變化84. 討論105. 結(jié)論11參考文獻(xiàn)11致謝14不同營(yíng)養(yǎng)鹽水平對(duì)周叢絲狀藻類生長(zhǎng)影響的初步研究王曉敏南京信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院生態(tài)系,南京210044摘要:本篇論文對(duì)不同氮磷條件
2、下不同來(lái)源的周叢絲狀藻類的生長(zhǎng)進(jìn)行研究,旨在了解周叢絲狀藻類在不同初始營(yíng)養(yǎng)鹽(氮磷)濃度比例下的生物量規(guī)律及ph變化,探討不同營(yíng)養(yǎng)鹽水平對(duì)其生長(zhǎng)的影響,以及不同藻類種類間對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽吸收速 率差異方面的研究,增加對(duì)赤潮發(fā)生與氮磷富營(yíng)養(yǎng)化之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)。在室內(nèi)條件下筆者以bg-11培養(yǎng)基為基礎(chǔ)對(duì)兩種來(lái)源 的周叢絲狀藻類進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)中主要測(cè)定該兩種藻樣的生物量、藻液的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度及ph,分析其變化規(guī)律可以得出以下 三個(gè)結(jié)論:添加不同濃度、比例氮磷后,周叢絲狀藻均呈不同程度增長(zhǎng),整體營(yíng)養(yǎng)鹽水平較高的高氮組形成較高生物量, 相對(duì)較低的低氮、低磷兩組生物量較低,必要的營(yíng)養(yǎng)鹽含量是藻類生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。同種周叢絲狀
3、藻類在添加營(yíng)養(yǎng)鹽后,氮磷 含量均出現(xiàn)不同程度降低,并且起初降幅較小,存在適應(yīng)期,試驗(yàn)初期磷酸鹽降幅明顯,存在過(guò)量攝??;ph呈不斷增加趨 勢(shì),營(yíng)養(yǎng)鹽水平較低組增幅較緩;周叢絲狀藻生長(zhǎng)的最適n/p為16左右,接近redfield比值。對(duì)于不同來(lái)源的周叢絲狀 藻類分別添加不同濃度、比例的營(yíng)養(yǎng)鹽后,其生物量、藻液的ph值和營(yíng)養(yǎng)鹽濃度動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)基本一致,不同的是附著于 植物上的周叢絲狀藻的生物量較高,藁液的ph值也均高于附著于底泥的藻樣,氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的消耗率也較快。說(shuō)明附著于植 物上的周叢絲狀菓光合作用能力強(qiáng)于附著于底泥上的藻樣。關(guān)鍵詞:周叢絲狀藻類:營(yíng)養(yǎng)鹽:ph: redfield比值.1引言作為水體
4、屮重要的初級(jí)生產(chǎn)者,著生在不同基質(zhì)上的周從藻類構(gòu)成水體屮接觸面積戸人的生物膜系 統(tǒng)。市于周從藻類群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有快速的群落重建和對(duì)牛態(tài)特征變化獨(dú)特的敏感性,因此能夠迅速 地對(duì)水環(huán)境的變化作出響應(yīng)。同時(shí),周從藻類在去除水體中的有機(jī)和無(wú)機(jī)成分i、凈化水質(zhì)z等方而也 表現(xiàn)出了巨大潛力,推廣應(yīng)用前景廣闊。1.1研究背景隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水質(zhì)污染已成為當(dāng)今世界各國(guó)都需耍解決的難題其中,河流、湖泊水體 富營(yíng)養(yǎng)化,工業(yè)廢水和污水排放,農(nóng)業(yè)灌溉川水以及城市景觀水體的惡化等問(wèn)題己引起了世界的廣泛關(guān)注。 h前,國(guó)內(nèi)外已有許多研究者對(duì)利用周叢藻類群落特征變量(如多樣性、種群密度等)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)人類活 動(dòng)t擾導(dǎo)致的
5、白然水體水質(zhì)的影響作用進(jìn)行探討c6_12o利用周從藻類進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的水體已涉及到 海洋、湖泊、河流及城市河道等何。20世紀(jì)80年代末,隨著以利川周從藻類來(lái)凈化農(nóng)業(yè)和城市污、廢水的“藻從刷”技術(shù)的出現(xiàn),表明 國(guó)際上有關(guān)周從藻類的研究已從單一的種類鑒定、營(yíng)養(yǎng)物吸收等的基礎(chǔ)性研究,更多地轉(zhuǎn)向了以水質(zhì)凈化、 水生態(tài)環(huán)境改善為目標(biāo)的工程性應(yīng)用研究中。隨著此類研究的深入,形成了一系列的周從藻類水質(zhì)凈化相 關(guān)技術(shù),如以周叢藻類為基礎(chǔ)的暴雨唐區(qū)域處理技術(shù)(psta)、周叢澳類牛態(tài)廢水凈化技術(shù)闇以及周叢藻類水產(chǎn)循環(huán)養(yǎng)殖技術(shù)在污染物質(zhì)及重金屬去除、水質(zhì)凈化方面均取得顯著效果。h前,以利用當(dāng)?shù)?廣泛分布的周叢
6、藻類進(jìn)行水質(zhì)凈化的植物水環(huán)境修復(fù)技術(shù)己在北美、歐洲以及新西蘭等地區(qū)得到廣泛的應(yīng) 用與發(fā)展。我國(guó)在周從藻類應(yīng)川方面仍集屮在藻類生理學(xué)特征等方面的研究,少有工程性應(yīng)川研究的報(bào) 導(dǎo)。從生態(tài)學(xué)角度而言,口前人部分的周從藻類生態(tài)學(xué)研究都集屮在湖泊、河流、濕地以及海岸暗礁區(qū)域 進(jìn)行,研究者們的關(guān)注點(diǎn)也都著重于周從藻類的生物量、生產(chǎn)力、種類組成以及其生物、非生物的影響因 索等。已出現(xiàn)了利用不同光照條件、do濃度以及水溫等環(huán)境條件下,周從藻類水質(zhì)處理效果比較及藻類種 類差異方而的研究。鑒于目前的分析技術(shù)水平及藻類細(xì)胞水平過(guò)程的認(rèn)知程度,以此類的研究仍屬于探索 階段,在今后相關(guān)的研究屮,將對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行深入探討
7、。1.2研究意義周叢藻類是個(gè)可量化的和受眾多因索限制的群落,藻類短暫的牛命周期,使他們能夠比水牛植物及原 牛動(dòng)物更為迅速地對(duì)水質(zhì)變化做出響應(yīng)。周叢藻類的某些結(jié)構(gòu)及功能(如增氏率)的變化可以指示水體營(yíng) 養(yǎng)富集狀態(tài),并能夠提供早期的富營(yíng)養(yǎng)化信號(hào)。而作為周從藻類群落的重要組成藻類,人型絲狀綠藻是自 然界中茲為常見(jiàn)的藻類z問(wèn)。夏季富營(yíng)養(yǎng)化水體中,大型絲狀綠藻群落町占周從藻類群落休積的80%以 上陽(yáng)。雖然該藻類群落會(huì)受到季節(jié)溫度的影響,但在適宜的環(huán)境條件下,人型絲狀綠藻通常表現(xiàn)出比硅 藻和藍(lán)藻群落更為顯著的n、p等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收同化、光合增氧等作用,因此研究周從絲狀藻類的生長(zhǎng) 特性對(duì)探討周從藻類在水質(zhì)處
8、理中的作用有一定借鑒作用。木文對(duì)不同氮磷條件下不同來(lái)源的周叢絲狀藻類的生長(zhǎng)進(jìn)行研究,旨在了解周叢絲狀藻類在不同初始 營(yíng)養(yǎng)鹽(氮磷)濃度及比例下的生物量規(guī)律及ph值變化,探討不同營(yíng)養(yǎng)鹽水平對(duì)其生長(zhǎng)的影響,以及不 同藻類種類間對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽吸收速率差異方血的研究,增加對(duì)赤潮發(fā)牛與氮磷富營(yíng)養(yǎng)化z間關(guān)系的認(rèn)識(shí)。2實(shí)驗(yàn)方法2. 1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)所用的兩種周叢絲狀藻分別取口實(shí)驗(yàn)一號(hào)樓北側(cè)的池塘邊和藕舫園的池塘中,一種是附著于植 物上的另一種是則附著于底泥上的。附著于植物上的周從絲狀藻,生長(zhǎng)在水草上,川手指捻摸有滑膩感, 呈深綠色;附著于底泥的周從絲狀藻,生長(zhǎng)在水底,呈粘滑絲狀,顏色為鮮綠色。2. 2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本實(shí)
9、驗(yàn)在南京信息工程大學(xué)實(shí)驗(yàn)一號(hào)樓實(shí)驗(yàn)室n522中進(jìn)行,將所采集的兩種周叢絲狀藻類樣品迅速 進(jìn)行淸洗,去掉動(dòng)植物雜志(如落葉、小蝦、浮萍等)。每種來(lái)源的周叢絲狀藻類實(shí)驗(yàn)分為6組,營(yíng)養(yǎng)鹽 濃度除提到外均按照bg-11培養(yǎng)基所設(shè)濃度添加配制:硝酸鈉(nanos) 1. 5 g磷酸氫二鉀(k2hpo4) 40 mg - l-1,硫酸鎂(mgsoi) 75 mg -l_1,氯化鈣(cacl - 2h20) 36mg -l'1,檸檬酸 6mg-l_i,檸檬酸鐵 6 mg , 乙二胺四乙酸鈉 1 mg 疔,碳酸鈉(na2c03) 20 mg -l *,氯化(mncl2 4h20) 1. 81 mg c
10、1 ,硫酸鋅(znsoi -7h20) 0. 22 mg ,鑰酸鈉(na2mo04 -20)0. 39 mg ",硫酸銅(cuso,5出0) 0 079 mg !/,硝酸鉆(con03 6h20) 0. 049 mgl_1,在500ml的錐形瓶中裝200ml的培養(yǎng)基,之后按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)所需質(zhì)量濃度添加相 應(yīng)量的氮(kn03)和磷(kpoq。農(nóng)1實(shí)驗(yàn)處理中不同營(yíng)養(yǎng)鹽濃度低氮組中氮組高氮組低磷組中磷紐高磷組初始 n (mg/l)0.4420888初始 p (mg/l)0.250. 250. 250.050.52.5初始n/p1.61680160163.2將藻樣川濾紙吸干多余水分后,
11、稱取0.5g濕垂的樣品置于每個(gè)錐形瓶中,每個(gè)處理重復(fù)1次,每?jī)?天取一次藻液,整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行半個(gè)月時(shí)間,測(cè)定藻液中營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度、ph值以及藻類牛物量。本實(shí)驗(yàn)主要 是探討不同營(yíng)養(yǎng)鹽水平對(duì)其牛長(zhǎng)的影響,以及不同藻類種類間對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽吸收速率差異方面的研究。2. 3測(cè)定方法測(cè)量的主要指標(biāo)為每個(gè)處理屮藻樣的生物量,藻液屮的總氮和總磷的濃度以及ph值。2. 3. 1生物量測(cè)定周從絲狀藻類用稱重法來(lái)測(cè)定它的生物量,使用電子天平來(lái)測(cè)定。依次取出錐形瓶中的藻樣,樣品均 用濾紙吸干多余水分并稱重,測(cè)得藻類濕重,待所有數(shù)據(jù)均測(cè)出后,隨機(jī)収一處理中的藻樣將其置于70° c條件下烘至恒重,稱量后即得藻類干重,計(jì)算
12、出藻類含水率(%)。2. 3. 2總氮總磷測(cè)定水體中總氮總磷測(cè)定參照水質(zhì)分析方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),采用過(guò)硫酸鉀紫外分光光度法呦測(cè)定總氮;鉗 酸彼分光光度法切測(cè)定總磷。tn標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定方法在紫外分光光度計(jì)上,將消解后的標(biāo)準(zhǔn)系列在220nm波長(zhǎng)和275nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸 光度,用吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線;tp標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定方法在可見(jiàn)光分光光度計(jì)上,將消解后的標(biāo)準(zhǔn)系列在700nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,用吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖1總氮的標(biāo)準(zhǔn)曲線tn (mg/l)2.3.3藻液ph值測(cè)定在放置藻樣前,先調(diào)節(jié)各錐形瓶中的溶液ph值,使各溶液的ph在7.0左右,z后每隔一天取一次藻 液,用酸度計(jì)來(lái)測(cè)定藻液的ph值。3結(jié)果與分析3
13、.1營(yíng)養(yǎng)鹽添加対周叢絲狀藻類生長(zhǎng)的影響在添加不同濃度、比例的氮磷后,兩種周叢絲狀藻類均呈不同程度的增長(zhǎng)(見(jiàn)圖3和圖4)。其中,各 種營(yíng)養(yǎng)鹽水平下都是前期增長(zhǎng)緩慢,牛物量在第10天達(dá)到茲大值,z后牛物量開(kāi)始降低并趨于穩(wěn)定。對(duì) 于同種來(lái)源的周從絲狀藻類而言,整體營(yíng)養(yǎng)鹽水平最高的高氮條件下藻樣形成最高生物量,其他各組順序 依次為:中磷組高磷組中氮組低磷組低氮組,營(yíng)養(yǎng)鹽相對(duì)較低的低氮、低磷兩組藻樣的牛物量較 低,說(shuō)明必要的營(yíng)養(yǎng)鹽含量是周從絲狀藻類生長(zhǎng)的基礎(chǔ),整體營(yíng)養(yǎng)鹽水平越高,其形成的藻類生物量越人。對(duì)于不同來(lái)源的丿制叢絲狀藻類而言,附著于底泥的藻樣最高生物暈為0. 623g,附著于植物的藻樣最高 生
14、物量為0. 664g,其濕重的含水量在54%左右。表明在同種營(yíng)養(yǎng)鹽條件卜附著于植物上的周從絲狀藻類對(duì)丁氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收率更高,牛長(zhǎng)明顯快于附著于底泥上的周從幺幺狀藻類。0.64 r o 低氮圖3藻樣(底泥)生物量變化規(guī)律圖圖4藻樣(植物)生物危變化規(guī)律圖3. 2營(yíng)養(yǎng)鹽的動(dòng)態(tài)變化由圖5和圖6可見(jiàn),同種來(lái)源的藻類試驗(yàn)在添加后的第2天開(kāi)始,各組的總磷含暈均有不同程度降低, 加氮各組更為明顯,對(duì)溶性p0p的消耗率在36%47%z間,中磷、高磷組鮫低,分別為11. 2%和13.8%° 這是由于初期藻類在培養(yǎng)基內(nèi),其生物量極少,當(dāng)其周圍環(huán)境中的可溶性磷酸鹽含量或多或少時(shí),許多藻 類能吸收過(guò)暈的磷
15、酸鹽并以多磷酸鹽體(polyphosphate bodies)的形式儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi),以備缺少時(shí)z需, 這種“奢侈消費(fèi)”是藻類對(duì)付磷酸鹽缺乏的一種重要有效機(jī)制吃。周從絲狀藻這種對(duì)磷的過(guò)量攝取一方而 與其生物量、生長(zhǎng)狀況等有關(guān),另一方而推測(cè)其可能與初始n/p有一定關(guān)系,對(duì)于添加氮的三個(gè)試驗(yàn)組來(lái) 說(shuō),藻樣的初始生物量和生長(zhǎng)狀況是相同的,而磷的添加量也是相同的,唯一不同的是氮添加濃度以及由 此形成氮磷比,相對(duì)來(lái)說(shuō),中氮組(n/p二16)中藻類對(duì)磷的吸收量最大,該推測(cè)有待試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。除 低磷組外,其他各組在后4夭-里總磷含量變化不大,而后急劇下降,最終屮氮和高氮組磷水平相當(dāng),低磷 組自始至終呈不斷下降
16、趨勢(shì),至第12天開(kāi)始略微增加,最后穩(wěn)定。這主要是由于藻類進(jìn)入新的營(yíng)養(yǎng)鹽環(huán) 境需要一定吋間適應(yīng),不可能立刻形成高速增長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)鹽大量消耗,而低磷組可能與其較低的磷酸鹽水平 有關(guān)。(祜2)匕o o o o(<巻)dl4.3.42o118642o圖5附看于底泥的周從絲狀藻類在不同氮、0. 50. 45u 0.4三035已030. 250.2-低氮中氮高氮磷水平卜tp禽量變化規(guī)律圖0. 150. 10. 0502468101214時(shí)間(天)02468101214時(shí)間(天)圖6附著于植物的周從絲狀藻類在不同氮、磷水平下tp含量變化規(guī)律圖如圖7和圖8所示,對(duì)于同種周叢絲狀藻樣硝酸鹽含量整體都呈不斷下降
17、的趨勢(shì),并且,起初兒天下 降較為平緩,與磷的消耗相類似,藻類需要一定的適應(yīng)期,低氮、中氮兩組最終數(shù)值接近,高磷紐在第4 12天期間硝酸鹽濃度降低明顯,最終磷對(duì)照組n0廠n含量人小依次為:髙磷組屮磷組v低磷組,說(shuō)明 衣初始氮濃度相同及其他壞境均相同的條件卜,磷含量越高消耗的氮越多,增人了藻類對(duì)氮的吸收量。各 試驗(yàn)組no廠n含量在培養(yǎng)后的第2天甲減少量在0%-5%之間,變化不明顯,不存在“奢侈消費(fèi)”。圖7附著丁底泥的周叢絲狀藻類在不同氮、(<省)njl54053302052(包)n12、於 u) n,l20 i111111102468101214時(shí)間(天)磷水平下叮含量變化規(guī)律圖氮 低-02
18、468101214時(shí)間(天)圖8附著于植物的周從絲狀藻類徃不同氮、磷水平下tn含最變化規(guī)律圖如圖9所示,比較不同來(lái)源的周從絲狀藻類,兩種藻樣對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽消耗情況基本一致,都呈不斷下降的 趨勢(shì),最后趨于穩(wěn)定。觀察低氮組的兩種藻液總磷濃度對(duì)比可以看出,附著于植物上的藻液總磷濃度普遍 低于附著于底泥上的藻液,其他對(duì)照組的柱形圖也顯示出一樣的規(guī)律。表明附著于植物上的藻樣對(duì)磷酸鹽 和硝酸鹽的吸收均快于附著于底泥上的藻樣,這可能是山于附著于植物上的周叢絲狀藻類生長(zhǎng)快于附著于 底泥上的藻類,而藻類的生長(zhǎng)離不開(kāi)營(yíng)養(yǎng)鹽的攝取,整體上生物量增長(zhǎng)越快,營(yíng)養(yǎng)鹽的消耗率就越爲(wèi),培 養(yǎng)基內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度就越低。此外,對(duì)兩種藻樣
19、藻液的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度進(jìn)行顯苦性分析(見(jiàn)表2),發(fā)現(xiàn)氮對(duì)照組屮總氮總磷在不同時(shí)期 測(cè)得的濃度z間均存在顯著性差異,而磷對(duì)照組中的屮氮、高氮組屮的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化z間的差異性都不顯著,說(shuō)明該兩種藻類在磷酸鹽達(dá)到一定濃度時(shí)對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收沒(méi)有顯著差異,而在低磷狀態(tài)下附著于植 物上的周叢絲狀藻樣對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收才快于附著于底泥上的藻樣。53om2) cll2551£o05oo08642086cm 11 n n n 114 2 0低磷條件時(shí)間(夭)(<習(xí))dl(<罷)nel05o42o 864 2 0屮氮條件時(shí)間(天)中磷條件時(shí)間(天)53 o522 oo05o42086420a 1* i*
20、(eeu高磷條件時(shí)間(天)圖9同等氮、磷水平下不同來(lái)源的周叢絲狀藻對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收規(guī)律圖表2對(duì)同種條件下不同種藻類藻樣中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的顯著性分析p值低氮屮氮高氮低磷中磷高磷tp0.0190.0070.0370.0310.0790.336tn0.0110.0030.0010.0030.2110.072見(jiàn)表3,對(duì)于氮對(duì)照組,在初始磷濃度相同的條件下,中氮、高氮組最終磷濃度相近,而低氮組最終 磷濃度高于二者,并在后期低氮、中氮組氮含量接近,而高氮組保持較高的氮剩余量,考慮消耗的n/p, 推測(cè)周叢絲狀藻類最適n/p比在1660左右;對(duì)于磷對(duì)照組,在初始氮濃度相同的情況下,后期磷濃度 低磷、中磷組濃度相當(dāng),
21、氮濃度依次降低,故此推測(cè)最佳n/p在12-16左右。綜合來(lái)說(shuō)周叢絲狀藻類牛 長(zhǎng)的瑕適n/p為16左右,接近redfield比值。大洋海水的n/p值一般接近16/1,即redfield比值,浮 游植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收基本上接近這個(gè)比例進(jìn)行。當(dāng)水域營(yíng)養(yǎng)鹽體系發(fā)生某種變動(dòng)時(shí),這種比值也會(huì)因此 而改變,進(jìn)而影響水體環(huán)境的牛態(tài)平衡。農(nóng)3不同營(yíng)養(yǎng)水平下周叢絲狀藻類各吋期營(yíng)養(yǎng)鹽水平及比例變化低氮紐中氮組高氮組低磷組中磷組高磷組底泥植物底泥植物底泥植物底泥植物底泥植物底泥植物初始n0.8840161616初始p0.50.50.50. 115初始n/p1.61680160163.2穩(wěn)定期n0.230.211.08
22、0.859.458.498.948.045.0765.354.604.85穩(wěn)定期p0. 150. 110.030. 020.0340.0320. 040.0270.0750.0690. 990. 736消耗n/p1.621.5114. 7514. 8965. 5567. 33115.810911.8111.442.842.615穩(wěn)定期n/p1.541.9134. 9442.5278265.3229.3297.867. 6877. 544.666.593.3 ph動(dòng)態(tài)變化由圖10和圖11可見(jiàn),相同來(lái)源周從絲狀藻類中加氮各組ph均隨天數(shù)的增加而呈不斷增加的趨勢(shì)。 相對(duì)而言,低氮組在添加氮后,起初p
23、h增加,至第10天z后趨勢(shì)減緩,在第810天達(dá)到最大值,而后 維持穩(wěn)定;中氮紐和高氮組變化趨勢(shì)極為相似,基本都是先增加,達(dá)到峰值后急劇下降,并且二者達(dá)到最 大值的時(shí)間和數(shù)值接近,加磷組岡也呈增加趨勢(shì)。其中,低磷組增幅相對(duì)較緩,在第10天達(dá)到最大值, 而后降低;中氮和高氮組趨勢(shì)和似,起初增長(zhǎng)緩慢,從第4天開(kāi)始迅速增長(zhǎng),第10天開(kāi)始降低。各組伴 隨天數(shù)的增加ph都佇不同程度的增加,這可能是由于周從絲狀藻類在生長(zhǎng)過(guò)程屮,增長(zhǎng)迅速,光合作用 強(qiáng)于呼吸作用,大量消耗水屮二氧化碳,溶解氧含量升高,在二氧化碳得不到及吋補(bǔ)充下,培養(yǎng)慕逐漸呈 堿性,ph開(kāi)始升爲(wèi),并且,在起初ph相近的條件下,藻類牛長(zhǎng)越迅速,產(chǎn)
24、牛的最大牛物量也越大,堿性 越強(qiáng),ph也升高的越多。這-與實(shí)際中赤潮的發(fā)生規(guī)律類似,高峰期總以較高的ph值為特征。8.8w 8.68.48.27.87.67.4氮氮氮低中高_(dá) _ 入、9-低併24681012時(shí)間(天)圖10不同氮、磷水平下附著于底泥的周從絲狀藻ph變化規(guī)律圖時(shí)間(天)時(shí)間(天)圖11不同氮、磷水平下附著于植物的周從絲狀藻pl變化規(guī)律圖由圖12所示,比較不同來(lái)源的藻樣在同種營(yíng)養(yǎng)鹽水平下的ph變化,觀察低氮組的兩種藻類ph值可 以發(fā)現(xiàn)藻液的ph變化趨勢(shì)相似,均有所增加,不同的是附著于植物上的周叢絲狀藻藻液ph值大于附著于 底泥上的藻樣藻液,而且其他對(duì)照組的比較結(jié)果也相似。這可能是
25、由于附著于植物的周叢絲狀藻類的光合 作用強(qiáng)于附著于底泥的藻樣,消耗水中更多的二氧化碳,溶解氧含量較高,在二氧化碳得不到及時(shí)補(bǔ)充下, 培養(yǎng)基逐漸呈堿性,所以藻液的ph值較人。圖12不同來(lái)源的周叢絲狀藻在同等氮、磷水平下ph變化規(guī)律圖4討論有關(guān)湖泊中營(yíng)養(yǎng)鹽育接或間接影響浮游藻類生物量、初級(jí)生產(chǎn)力的工作,已有大量的報(bào)道。目前普遍 接受的觀點(diǎn)是:雖然不同的浮游藻類在其生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽有各白不同的需求,但在多數(shù)的湖泊中,浮 游藻類的生物量、生產(chǎn)力與水體中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化的趨勢(shì)是一致的呦。然而rti于受條件的限制,對(duì)湖泊中 附著藻類牛物量、牛產(chǎn)力與水體營(yíng)養(yǎng)鹽z間關(guān)系的研究則相對(duì)較少,且不同研究者的結(jié)果z間
26、差異也很大 1241 o 一些研究者認(rèn)為:水體中營(yíng)養(yǎng)鹽的增加會(huì)導(dǎo)致其中附著藻類生物量、生產(chǎn)力的顯著增加測(cè),另一些研 究者則報(bào)道:湖泊水體屮附著藻類的生物量與水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度之問(wèn)并不具有顯著的相關(guān)性匈。爭(zhēng)實(shí)上, 對(duì)于湖泊而言,由-丁受光及營(yíng)養(yǎng)鹽等的共同作用,附著藻類牛物量的最大值通常出現(xiàn)在中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),而非 水體中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度較高的富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)呦。除了營(yíng)養(yǎng)鹽濃度外,水體中的n/p還會(huì)通過(guò)影響藻類zi'可的克爭(zhēng) 及種群的演替,從而改變水休中藻類的結(jié)構(gòu)組成。一般認(rèn)為水體中適合藻類生長(zhǎng)的n/p為16 281,但是不同 的藻類,其牛長(zhǎng)所需的n/p不同。rhee在n/p為580的范圍內(nèi),對(duì)柵藻進(jìn)行的培
27、養(yǎng)顯示,柵澳的最適 n/p為30,小于30表現(xiàn)出n限制,大于30則轉(zhuǎn)化為p限制呦。這在本文的實(shí)驗(yàn)屮得到證實(shí)。隨著水體屮n/p比的升高,導(dǎo)致周從絲狀藻類的生物量增量。不論是對(duì) 于氮還是磷,兩種周叢絲狀藻類牛k的的前兩天,營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度都沒(méi)有出現(xiàn)明顯的降低,除了磷在第一天 山于“奢侈消費(fèi)”濃度急劇下降外,各組的比增長(zhǎng)率都較低這主要是山于藻類的生長(zhǎng)存在“遲滯期”,遲 滯期是藻細(xì)胞在剛剛進(jìn)入新?tīng)I(yíng)養(yǎng)鹽環(huán)境時(shí),對(duì)該環(huán)境的一個(gè)適應(yīng)時(shí)期。對(duì)于剛剛進(jìn)入到新?tīng)I(yíng)養(yǎng)鹽環(huán)境屮的 藻類而言,其細(xì)胞中一時(shí)很缺乏分解或催化有關(guān)底物的酶和輔酶,或是缺乏充足的中間代謝物;為了產(chǎn)牛 誘導(dǎo)酶或合成有關(guān)的屮間代謝物,從而對(duì)環(huán)境屮的營(yíng)養(yǎng)物
28、質(zhì)加以利川,藻細(xì)胞在剛進(jìn)入新?tīng)I(yíng)養(yǎng)環(huán)境屮是, 就需要經(jīng)丿力這樣一個(gè)遲滯期。遲滯期長(zhǎng)短的不同可以反映藻細(xì)胞在不同環(huán)境中對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用方式和利用 能力上的差異。試驗(yàn)各組遲滯期為兩天左右,并且,z后氮磷都是開(kāi)始急劇減少,然而二者降低到最低水 平的時(shí)間并不相同,與初始氮磷濃度和比例有關(guān)。在藻類生長(zhǎng)后期雖然不同程度的存在營(yíng)養(yǎng)鹽的再解放, 然而在短時(shí)期內(nèi)重新釋放的營(yíng)養(yǎng)鹽并沒(méi)有對(duì)周從絲狀藻類的生長(zhǎng)起到明顯的促進(jìn)作川。初始營(yíng)養(yǎng)鹽水平的高低在一定程度上決定了藻類的茲大牛物量,必要的營(yíng)養(yǎng)鹽含量是藻類牛長(zhǎng)的基 礎(chǔ),并且,較高的營(yíng)養(yǎng)鹽水平對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽本身的吸收速率起積極促進(jìn)作用。在一定營(yíng)養(yǎng)鹽水平下,n/p比對(duì) 營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收
29、和藻類牛長(zhǎng)起限制或促進(jìn)作用,由于在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下,僅涉及一種藻,而在現(xiàn)實(shí)自然環(huán) 境中,湖泊中往往有多種藻類共存,n/p比就顯得尤為重要,湖泊中某一時(shí)期的n/p有可能將決定下一階 段的優(yōu)勢(shì)種的更替。雖然,藻類對(duì)n、p的平均吸收比例是按照redfield提出16:1的比例,然而,不同 藻種最佳吸收n/p也存在一定差異,研究不同藻類在最適條件下的最佳n/p比,將有助于我們了解赤潮發(fā) 生機(jī)制,為從營(yíng)養(yǎng)鹽角度進(jìn)一步控制其發(fā)牛、發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。5結(jié)論本文通過(guò)對(duì)不同來(lái)源周從絲狀藻類的培養(yǎng)試驗(yàn),得出如下結(jié)論:1. 添加不同濃度、比例氮磷后,周叢絲狀藻均呈不同程度增長(zhǎng),整體營(yíng)養(yǎng)鹽水平較高的高氮組形成 較高牛
30、物量,相對(duì)較低的低氮、低磷兩組牛物量較低,必要的營(yíng)養(yǎng)鹽含量是藻類牛長(zhǎng)的基礎(chǔ)。2. 同種周從絲狀藻類在添加營(yíng)養(yǎng)鹽后,氮磷含量均出現(xiàn)不同程度降低,并且起初降幅較小,存在適 應(yīng)期,試驗(yàn)初期磷酸鹽降幅明顯,存在過(guò)量攝??;ph呈不斷增加趨勢(shì),營(yíng)養(yǎng)鹽水平較低組增幅較緩;周從 絲狀藻生長(zhǎng)的最適n/p為16左右,接近redfield比值。3. 對(duì)于不同來(lái)源的周從絲狀藻類分別添加不同濃度、比例的營(yíng)養(yǎng)鹽后,其生物量、藻液的ph值和營(yíng) 養(yǎng)鹽濃度動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)基木一致,不同的是附著于植物上的周從絲狀藻的生物量較高,藻液的ph值也均 高于附著于底泥的藻樣,氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的消耗率也較快。說(shuō)明附著于植物上的周叢絲狀藻光合作用能力
31、強(qiáng)于 附著于底泥上的藻樣。參考文獻(xiàn):1 stevenson r j. epi 1 ithic and epipelic diatoms in the sandusky river, with emphasis on species diversity and water pollution. hydrobiologia. 1984. 114:161-175.2 sabater s h, guasch a r, munoz i. the eff ect of biological factors on the efficiency of river biof i1ms in improving
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43、ogy and oceanography. 1978. 23 (1):10一24.致 謝此篇論文在選題及研究過(guò)程中得到宋玉芝老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度, 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從故初的選題設(shè)計(jì)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究處理, 到論文的寫作與修改,宋老師都始終給沖我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。宋老師不僅在學(xué)業(yè)1二給我以精心指 導(dǎo),同時(shí)還在思想上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷,在此謹(jǐn)向宋老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。感謝馮天威、馬寧、么風(fēng)杰同學(xué)和楊湄玖學(xué)長(zhǎng),他們分別在實(shí)驗(yàn)期間、研究數(shù)據(jù)期間給予我很人的幫 助,而口在工作小與我結(jié)下了深厚的友誼,研究中互相交流、生活
44、中互相照顧,留下一段美好的回憶,讓 我感受了集體的溫暖,也認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我述要感謝四年的大學(xué)?;?,感謝南京信息工程大學(xué)環(huán)科院的所有老師同學(xué)以及我的家人和那些永遠(yuǎn) 也不能忘記的朋友,他們的支持與情感,是我永遠(yuǎn)的財(cái)富。感謝所有關(guān)心、支持、幫助過(guò)我的良師益友。最后,向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見(jiàn)的各位老師表示衷心地感謝!the study of different nutrient levels on the growth of periphytonfilamentous algaewang xiaomincollege of environmental science a
45、nd engineering in nanjing university of information science and technology, nanjing 210044abstracta different substrates of periphyton filamentous algae as important in the water, constitute the primary producers in the contact area huge biofilm system. in appropriate circumstances, often better than diatoms and cyanobacteria community even more significant n, r etc. nutrient absorption assimilation, photosynthetic efficiency of oxygen, etc., of periphyton filamentous algae growth characteristics of periphyton in water treatment in a certain role. this artic
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