浒苔对营养盐吸收特性及与赤潮藻竞争关系的初步研究

摘要

随着经济、社会的发展,人们生活水平的提高,大量工农业、养殖业以及生活污水排放入海,导致近岸海域的富营养化程度逐渐升高,全球范围内绿潮频发。我国黄海海域2007~2013年连续多年暴发浒苔绿潮,此生态灾害对海域的水质、生态系统及沿岸地区的经济发展均造成严重影响。因此,本文选取我国绿潮的主要“肇事”藻种浒苔(Ulva Prolifera)为实验对象,利用实验室内可控实验,考察其对营养盐的吸收特性,研究浒苔生长、繁殖过程中的营养需求及营养盐吸收动力学特征;并针对水生生态系统中普遍存在的竞争作用,对浒苔与两种赤潮藻在共培养条件下的竞争作用进行了初步探讨。通过以上实验,了解了浒苔对营养盐的吸收特性及影响因素,初步探讨了浒苔生长的营养需求及其营养动力学机制,为浒苔绿潮暴发的预测及防治提供了一定的科学依据;研究了浒苔与两种赤潮藻之间的竞争关系,为了解浒苔和微藻共存的条件下浒苔可以大规模暴发的原因提供了一定的实验基础和理论支持。主要工作及结论如下:
　　1、研究了不同氮磷比条件下浒苔对营养盐的吸收特性。结果表明,浒苔可以在短时间内快速吸收并储备大量的营养物质;浒苔生长的最适氮磷比(N/P)为16~24;实验中浒苔在第3d和第6d出现两次阶段性增重,分别对应于第1~2d和4~5d两次营养盐的快速吸收;各实验组浒苔的生长情况不同,是因为其对营养盐的吸收不同;实验后期,N/P为12~24的实验组浒苔的生长主要受硝酸盐的限制, N/P为28~40的实验组主要受磷酸盐的限制。
　　2、研究了浒苔对硝酸盐与尿素两种不同氮源吸收的相互作用。结果表明,浒苔具有同时利用水体中硝酸盐和尿素的能力,当水体中硝酸盐和尿素的浓度相同时,浒苔会优先吸收硝酸盐;硝酸盐对浒苔吸收尿素具有抑制作用,同时尿素对浒苔吸收硝酸盐也具有抑制作用,但尿素对硝酸盐吸收的抑制作用较弱。
　　3、探讨了 Cu(II)、Zn(II)和 Pb(II)三种重金属对浒苔吸收硝酸盐的影响。结果表明,低浓度的 Cu(II)(<0.03mg/L)和 Zn(II)(<0.10mg/L)对浒苔吸收硝酸盐具有促进作用,达到一定浓度(Cu(II)>0.10mg/L和 Zn(II)>0.20mg/L)时具有抑制作用,而且浓度越大,抑制作用越强;Pb(II)在>0.03mg/L时,对浒苔吸收硝酸盐具有抑制作用,浓度越大,抑制作用越强;当添加重金属的浓度为0.20mg/L、0.50mg/L时,重金属对浒苔吸收硝酸盐的抑制作用 Cu(II)最强,其次是 Pb(II),Zn(II)最小;当添加重金属的浓度为1.00mg/L时,重金属对浒苔吸收硝酸盐的抑制作用 Cu(II)最强,其次是 Zn(II),Pb(II)最小。
　　4.研究了浒苔与强壮前沟藻( Amphidinium carterae)、具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)两种赤潮藻的竞争作用。将浒苔与中国近海港口水域常见的优势赤潮甲藻强壮前沟藻进行共培养时,浒苔会对强壮前沟藻的生长产生抑制作用,且浒苔生物量越高抑制作用越强;同时浒苔的生长也会受到抑制;两者之间存在营养竞争的影响。浒苔与赤潮优势藻种具齿原甲藻进行共培养时,浒苔会对具齿原甲藻的生长产生抑制作用,且浒苔生物量越高抑制作用越强,当浒苔的初始生物量达到1.5g时,浒苔会对具齿原甲藻的生长产生明显的抑制作用;而共培养体系中浒苔生长所受到的抑制作用并不明显;具齿原甲藻和浒苔之间营养盐竞争作用较小。浒苔作为一种绿潮藻,在共培养条件下可以抑制赤潮微藻的生长和繁殖,因此即使与赤潮藻共存时,浒苔仍可以快速生长而导致大面积浒苔绿潮暴发。

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0 前言

1 文献综述

1.1 绿潮概况

1.2 浒苔概况

1.3 大型海藻对营养盐的吸收特性

1.4 藻类之间的竞争作用

1.5 本文的研究目的及意义

2 不同氮磷比条件下浒苔对营养盐的吸收特性

2.1 实验设计

2.2 数据分析

2.3 结果讨论

2.4 小结

3 浒苔对硝酸盐与尿素吸收的相互作用

3.1 实验设计

3.2 数据分析

3.3 结果讨论

3.4 小结

4 重金属对浒苔营养盐吸收的影响

4.1 实验设计

4.2 数据处理及结果讨论

4.3 小结

5 浒苔与两种赤潮藻的竞争作用

5.1 实验材料

5.2 实验设计

5.3 浒苔与强壮前沟藻的竞争作用

5.4 浒苔与具齿原甲藻的竞争作用

5.5 小结

6 结论

参考文献