鄱阳湖洲滩虉草浸提液对铜绿微囊藻生长的影响及机制

摘要

鄱阳湖是中国第一大淡水湖，具有“洪水一片，枯水一线”的独特景观，水位波动幅度大。近年来，随社会经济的发展，鄱阳湖周边地区排入湖中污染负荷增加，导致鄱阳湖水质呈下降趋势，并在都昌、军山湖、康山圩、备战湖、撮箕湖等部分水域，常出现以铜绿微囊藻为优势藻种的蓝藻水华。虉草是鄱阳湖洲滩优势植物之一，高程分布在 9~12 m，丰水期时常被淹没。为了解虉草在交替淹没的条件下，对铜绿微囊藻的生长产生的影响，及营养盐和温度对虉草化感抑藻的作用，通过室内控制培养实验，得到研究结果如下：　　1. 虉草浸提液对铜绿微囊藻生长产生影响，呈“低促高抑”现象。虉草浸提液浓度低于12 g/L时，促进铜绿微囊藻的生长，当虉草浸提液浓度为3 g/L时，促进作用最高为-158%；随着浸提液浓度升高，抑制作用加强，当虉草浸提液浓度为24 g/L和48 g/L时，抑制率分别为52%和92%。鄱阳湖现有营养水平和虉草生物量下利于藻类水华。　　2. 虉草浸提液对铜绿微囊藻生长化感作用随培养液营养水平发生变化。在虉草浸提液浓度＜6g/L 时，中、富和超富营养条件下促进铜绿微囊藻生长，富营养水平下最高；在3个营养水平下虉草浸提液对铜绿微囊藻的生长均产生抑制作用，并随虉草含量的增加而增加，在48 g/L时中、富和超富实验中铜绿微囊藻抑制率分别为89.6%，91.2%和40.7%，在中和富营养水平下抑制作用更高。　　3. 虉草浸提液对铜绿微囊藻生长在随温度发生变化。在 15℃下，各实验组铜绿微囊藻密度和比增长率均处于较低水平，虉草浸提液对铜绿微囊藻的生长表现为抑制作用，抑制率在-9%~75.1%；在 25℃和 30℃下虉草浸提液对铜绿微囊藻的生长产生“低促高抑”现象，在30℃时促进作用更显着，达-150%。在虉草含量超过24 g/L时，温度对虉草化感抑藻影响差异较小。　　4. 虉草浸提液对铜绿微囊藻化感抑藻作用机理，主要从藻细胞丙二醛含量、胞外多糖及细胞膜透性等参数进行分析。虉草浸提液浓度为1g/L时对藻细胞丙二醛含量、胞外多糖含量和细胞膜透性影响较小；随虉草浸提液浓度增加，铜绿微囊藻细胞膜脂过氧化程度加剧，藻细胞渗透性增加，降低藻细胞活性，导致藻细胞生长速率降低。同时藻细胞分泌胞外多糖形成胞外胶鞘，以抵御虉草释放的化感物质对自身生长的影响。中营养盐条件下藻细胞密度较低，藻细胞丙二醛含量较高，细胞膜破坏程度低，胞外多糖含量较高，形成包外胶鞘以抵御虉草浸提液的胁迫。氮磷营养水平增加，虉草浸提液中化感物质对铜绿微囊藻生长的影响减弱。低温使虉草化感抑藻作用明显，藻细胞密度小，藻细胞丙二醛含量高但胞外多糖较少，不易抵御环境胁迫。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.2.1 植物化感作用对藻类的影响

1.2.2 营养盐对藻类生长的影响

1.2.3 温度对藻类生长的影响

1.2.4 其他因素对藻类生长的影响

1.3 主要研究内容

（1）虉草浸提液对铜绿微囊藻生长的影响

（2）不同氮磷水平下虉草浸提液化感抑藻的影响

（3）不同温度条件下虉草浸提液化感抑藻的影响

1.4 技术路线

第二章 实验材料与方法

2.1.1 野外采样

2.1.2 培养基

2.1.3 实验设备

2.1.4 主要试剂

2.2.1 实验藻种

2.2.2 虉草浸提液的制备

2.2.3 实验方案设计

2.3. 分析方法

2.3.1 抑制率计算

2.3.2 比增长速率的计算

2.3.3 丙二醛（MDA）测定

2.3.4 胞外多糖（EPS）测定

2.3.5 细胞膜透性测定

第三章 虉草浸提液对铜绿微囊藻生长的影响

3.1 虉草化感物质的鉴定

3.1.1 石油醚相化感物质的GC-MS分析

3.1.2 乙酸乙酯相化感物质的GC-MS分析

3.1.3 正丁醇相化感物质的GC-MS分析

3.2.1 铜绿微囊藻的生长曲线

3.2.2 铜绿微囊藻的抑制率

3.2.3 铜绿微囊藻比增长速率

3.3.1 对铜绿微囊藻MDA含量的影响

3.3.2 对铜绿微囊藻细胞胞外多糖的影响

3.3.3 对铜绿微囊藻细胞膜透性的影响

3.4 讨论

3.5 本章小结

第四章 氮磷营养水平对虉草浸提液化感抑藻的影响

4.1.1 不同氮磷营养水平下铜绿微囊藻的生长曲线

4.1.2 不同氮磷营养水平下铜绿微囊藻的抑制率

4.1.3 不同氮磷营养水平下铜绿微囊藻的比增长速率

4.2.1 不同氮磷营养水平对铜绿微囊藻MDA含量的影响

4.2.2 不同氮磷营养水平对铜绿微囊藻细胞胞外多糖的影响

4.2.3 不同氮磷营养水平对铜绿微囊藻细胞膜透性的影响

4.3 讨论

4.4 本章小结

第五章 不同温度条件对虉草浸提液化感抑藻的影响

5.1.1 不同温度条件下铜绿微囊藻的生长曲线

5.1.2 不同温度条件下铜绿微囊藻的抑制率

5.1.3 不同温度条件下铜绿微囊藻的比增长速率

5.2.1 不同温度条件对铜绿微囊MDA含量的影响

5.2.2 不同温度条件对铜绿微囊藻胞外多糖的影响

5.2.3 不同温度条件对铜绿微囊藻细胞膜透性的影响

5.3 讨论

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况

参与研究的课题与项目