环境因子对浒苔(Enteromorpha prolifera)生长、生存状态和营养吸收影响的实验研究

摘要

本文研究了温度、盐度、光照强度和营养盐浓度等四种环境因子对绿潮生物浒苔生长、生存状态转变及营养盐吸收能力的影响,为探讨浒苔由沉水状态转变为漂浮状态提供基础的理论研究。
　　 温度实验设置了10.0,15.0,20.0,22.5,25.0,27.5和30.0℃等结果表明,浒苔在1O-30℃间都能保持20％以上的相对生长率,其中最适温度为25℃,相对生长率为29.57％;当温度大于20℃时浒苔能从沉水状态诱导为漂浮状态,且随着温度的升高诱导时间缩短;温度对叶绿素a、b含量及组织中碳氮元素含量的影响不显著。
　　 盐度实验设置了0,5,10,15,20,25,30等7个盐度梯度。实验结果表明浒苔生长的最适盐度为15-25;当盐度为5-25时浒苔的生存状态发生改变;盐度为0时浒苔的叶绿素a/b的含量显著小于其他盐度下的值,分别为0.399mg g-1、0.238mg g-1,而叶绿素含量的最大值出现在盐度为30时,此时的叶绿素a和叶绿素b的含量分别为1.547 mg g-1、0.793 mg g-1;盐度对浒苔组织碳氮含量的影响不显著。
　　 光照实验设置了20,40,80,160,320,400μmol·m-2·s-1等6个光照强度梯度。实验结果表明浒苔的最适光照强度为160-320μmol·m-2·s-1。浒苔叶绿素a/b的含量与光照强度呈负相关,在20μmol·m-2·s-1时测得最大值,此时的叶绿素a/b的含量分别为3.15 mg g-1和1.79mg g-1,而光强为400μmol·m-2·s-1时测得最小值,此时的叶绿素a/b的含量分别为1.19 mg g-1和0.49mg g-1。光照强度对浒苔组织碳氮含量及碳氮比的影响不显著。
　　 营养盐浓度实验设置了Oμmol·L-1和Oμmol·L-1,50μmol·L-1和3.13μmol·L-1,1OOμmol·L-1和6.25μmol·L-1,200μmol·L-1和12.5μmol·L-1等4个N、P浓度。本实验结果表明随着N、P浓度的增高,浒苔的相对生长率显著增高。在本实验所设梯度中,叶绿素含量最高出现在N、P浓度分别为100μmol·L-1和6.25μmol·L-1时,由此可见,当N、P浓度分别为200μmol·L-1和12.5μmol·L-1时,尽管浒苔的相对生长率大于N、P浓度为100μmol·L-1和6.25μmol·L-1时,但叶绿素含量显著小于100μmol·L-1和6.25μmol·L-1时。NR活性随N、P浓度的增大而增高。
　　 环境因子对浒苔硝态氮吸收能力有显著影响。不同温度下浒苔对硝态氮的吸收速率前6h大于12h和24h;20℃下各时间段的吸收速率最大。盐度与浒苔的吸收速率成正相关。浒苔吸收速率最大的是光强为160μmol·m-2·s-1时,在低光下,浒苔对硝态氮的吸收速率较低。浒苔对硝态氮的吸收速率随营养盐浓度的增大而显著增大。在N、P浓度为200μmol·L-1和12.5μmol·L-1时,浒苔对硝态氮的吸收速率最大,为8.29μmol·g-1·h-1。
　　 由此可知,浒苔为广温广盐型藻类,同时也能适应较大的光照范围,这为浒苔在自然界广泛分布提供了基础。浒苔具有较高的营养吸收能力,能迅速吸收水体中的营养盐来实现自身的生长和物质积累。此外,浒苔在高温度、低盐度的条件下,易由沉水状态转变为漂浮状态,且漂浮状态下的浒苔生长率大于沉水状态。这也是浒苔在合适的条件下能大规模爆发形成绿潮的生态学原因。