水网藻对铜绿微囊藻的化感抑制作用研究

摘要

目前，全球水体富营养化现象日益严重，水华事件频发，对水体生态系统的平衡和人类健康构成严重威胁，因此如何有效控制藻类生长成为当今研究的热点问题之一。利用植物化感作用除藻的方法因具有效率高、成本低、无二次污染等优点而备受人们关注，对修复富营养化水体具有重要意义。
　　 本文简要介绍了国内外水体富营养化状况、成因和危害，以及藻类水华的诱因和危害，阐述了目前主要的除藻和控藻技术。实验部分选取水网藻和水华藻中具有典型代表性的铜绿微囊藻作为研究对象，通过分离培养和共生培养实验研究了水网藻对铜绿微囊藻生长的影响，并考察了水网藻对氮磷的去除能力。在这个基础上再进一步考察了水网藻种植水对铜绿微囊藻的的抑制作用，以证明水网藻的化感抑藻作用。最后通过检测铜绿微囊藻的超氧阴离子自由基(O2-)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、叶绿素a、培养液的OD260和电导率(EC)，探究了水网藻对铜绿微囊藻的化感作用机理。
　　 实验结果表明水网藻对铜绿微囊藻具有较强的化感抑制作用，最高抑制率达98％；不同浓度的水网藻对铜绿微囊藻的抑制作用不同，分离培养和共生培养条件下水网藻的最强抑制作用浓度分别为3g/L和4g/L，化感作用效果取决于水网藻和铜绿微囊藻的相对生物量；相同浓度的水网藻在分离培养条件下的抑藻能力要强于共生培养。水网藻对氮磷有较强的去除能力，培养液中氮、磷浓度下降速率与水网藻浓度成正比，10d内氮、磷浓度最大下降幅度分别为93.4mg/L和4.58mg/L。水网藻种植水对铜绿微囊藻的生长具有明显的抑制作用，这种作用随着种植水浓度的增加而增强。水网藻分泌的化感物质能够阻碍叶绿素a的合成进而破坏光合作用，还能够诱导藻细胞产生大量的O2-，当超出SOD的清除能力时，O2-开始积累并破坏细胞膜结构，使得MDA含量增加，引起细胞膜通透性的增加，细胞质、核酸等外渗，细胞代谢失调，最终使得细胞裂解死亡。