稀土元素—镧、钕对两种淡水浮游藻类增殖的影响

摘要

随着稀土在农业等领域的大规模使用，天然水体中稀土元素的积累越来越多。作为初级生产者的藻类，不仅在水生生态系统的生物地球化学循环和能量流动中占有重要地位，而且对外来的刺激也是非常敏感的。这就需要我们尽快着手研究稀土元素对藻类生长生理和生态环境的影响，从环境科学与生态学观点出发，阐明稀土对整个水生生态系统的效应及对水体富营养化的作用。 本文通过藻类增长潜力实验(AGP实验)，对叶绿素a含量、光密度值、细胞密度等指标的分析和比较，研究了不同的稀土元素——镧(La)和钕(Nd)在不同培养体系中，对两种常见的淡水浮游藻类——斜生栅藻和铜绿微囊藻增殖和竞争的影响，以期为农业生产、水生生态系统保护、预防或减缓水体富营养化等方面提供科学依据。 AGP实验结果显示： 中、低浓度(≤1.0000mg/L)的镧和钕对斜生栅藻的增殖无明显促进或抑制作用，高浓度(10.0000mg/L)则有强烈抑制或毒害作用。 低浓度(≤0.1000mg/L)的镧对铜绿微囊藻增殖有轻微促进作用，且浓度与促进作用成正相关。而低浓度的钕，随浓度增大，对铜绿微囊藻的增殖由轻微促进转为轻微抑制。中、高浓度(≥1.0000mg/L)的镧和钕对铜绿微囊藻的增殖都有强烈抑制或毒害作用。 在中、低浓度镧的条件下，对于斜生栅藻和铜绿微囊藻初始比例为1∶1和1∶10的两个共培养体系，斜生栅藻在竞争中均占有明显优势。 进一步对比研究发现： 铜绿微囊藻对低浓度稀土的适应能力要强于斜生栅藻。而斜生栅藻对中等浓度(1.0000mg/L，左右)稀土的耐受能力则明显强于铜绿微囊藻。 镧和钕对藻类增殖影响的差异不太明显，镧的作用略大于钕。 在一定的镧浓度范围内(≤1.0000mg/L)，在有藻类竞争的条件下，培养液中的藻类增长率随镧浓度增大而增大，随竞争激烈程度增大而增大。 本研究成果可作为农业生产中如何正确、安全地使用稀土元素的科学依据，为预防稀土过量对水生生态系统的毒害作用提供可借鉴的依据，为预防和减缓水体富营养化提供一个新思路。

目录

文摘

英文文摘

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第一章引言

1.1稀土元素应用所带来的生态环境效应

1.1.1农用稀土的使用现状

1.1.2稀土的生态环境效应

1.1.3稀土元素对藻类的影响

1.2富营养化过程中的藻类竞争能力

1.2.1富营养化问题

1.2.2藻类竞争

1.3研究目的和内容

第二章材料与方法

2.1实验材料

2.2实验方法和条件

2.3培养基的配制

2.4接种

2.5光密度(OD)值与叶绿素a(Chla)的测定

2.6细胞密度的测定和生物量的换算

2.7数据处理

第三章结果与讨论

3.1镧和钕对2种浮游藻类纯培养的影响

3.1.1镧对斜生栅藻和铜绿微囊藻增殖的影响

3.1.2钕对斜生栅藻和铜绿微囊藻增殖的影响

3.1.3镧和钕对斜生栅藻增殖影响的比较

3.1.4讨论

3.2镧对2种浮游藻类共培养的影响

3.2.1初始比例为1∶1共培养时镧对两藻竞争的影响

3.2.2初始比例为1∶10共培养时镧对两藻竞争的影响

3.2.3镧对不同初始比例共培养体系藻类竞争影响的比较

3.3不同培养体系中镧对两藻增殖影响的比较

3.4对光密度、叶绿素a含量、细胞密度三者的相关性分析

第四章结论与展望

4.1初步结论

4.2实践意义

4.3不足与展望

参考文献

致谢