基于叶绿素荧光研究球形棕囊藻在富磷条件下的生长特性

摘要

棕囊藻属于定鞭藻纲、定鞭藻目,广泛分布在不同海洋生态环境中.有报道指出,棕囊藻时常在北太平洋温带港湾、挪威海、北海、英吉利海峡及南极海域等地方引发的大规模有害赤潮.近年来,我国东海海域和南海粤东海域均发生较大面积的棕囊藻赤潮,给当地的水产养殖业带来了严重的影响.除此之外,棕囊藻具有特殊的生理机制,可以产生二甲基硫化物(DMS),对整个海域的气候状况,酸雨酸雾的形成以及全球硫循环都有重要的意义.本文以球形棕囊藻为研究材料,设置3组较高的磷浓度处理(5 mg·L-1、10 mg·L-1和20 mg·L-1),利用细胞记数和叶绿素荧光测定等方法研究了该藻在不同富磷浓度下的生长情况.结果显示,不同磷浓度下的藻体荧光值变化均呈现"S"型曲线,表明藻细胞的生长经历缓慢期,快速期和平缓期3个阶段；同时,试验所设置的磷浓度对球形棕囊藻的叶绿素荧光值有一定的影响,其中在5 mg·L-1磷浓度下的藻体荧光值最低,在第7天只有802μg·L-1,而在10mg·L-1和20 mg·L-1磷浓度下的藻体荧光值较高,在第7天分别达到836 μg·L-1和850μg·L-1,表明磷营养可以促进藻细胞的生长增殖,但在较高磷浓度下,这种促进作用不明显.结果还显示,较低浓度的磷(5 mg·L-1)减缓与限制了藻细胞的生长,在5 mg·L-1磷浓度下的藻最大特定比生长速率和细胞密度分别只有0.704 d-1和190 cells·mL-1.相对而言,20 mg.L-1磷浓度下的藻最大特定比生长速率和细胞密度最高,分别达到了0.771 d-1和250 cells·mL-1.研究结果揭示,水体中的磷营养浓度的变化是导致藻细胞大量增殖的一个主要的外在因素,而利用叶绿素荧光来测定藻细胞生长是一种快速、简便和可靠的方法,在今后有害水华监测过程中应该多加利用,以更及时、准确地预测预报有害水华的发生,降低其对经济、环境和社会造成的潜在危害.