東海圍隔實驗中營養(yǎng)鹽對浮游植物生長的影響及其動力學(xué)研究.pdf

1、近年來由于人類活動的影響給海洋生態(tài)環(huán)境造成的巨大壓力使東海長江口及杭州灣鄰近海域富營養(yǎng)化嚴重，大面積赤潮頻發(fā)，嚴重影響了海洋養(yǎng)殖業(yè)等經(jīng)濟發(fā)展，甚至危害到人類自身健康。針對東海發(fā)生赤潮的特點，本文通過海洋圍隔生態(tài)實驗結(jié)合實驗室一次培養(yǎng)實驗研究了營養(yǎng)鹽對東海典型赤潮藻即東海原甲藻和中肋骨條藻生長的影響，并利用浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收/釋放動力學(xué)模型描述了圍隔生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收利用，還分別計算了圍隔中浮游植物對PO4-P和NO3-

2、N的吸收/釋放速率常數(shù)，及東海原甲藻和中肋骨條藻對PO4-P和NO3-N的吸收/釋放速率常數(shù)。本文研究初步取得如下結(jié)果： 1通過圍隔生態(tài)實驗研究了不同濃度營養(yǎng)鹽對東海典型赤潮藻即東海原甲藻和中肋骨條藻生長的影響。 海水中磷酸鹽含量的增加對東海原甲藻和中肋骨條藻的生長均具有明顯促進作用；在磷酸鹽相對豐富的條件下，同時增加海水中的硝酸鹽含量則對其生長具有更加顯著的刺激作用。在以NO3-N為添加氮源的培養(yǎng)實驗中，東海原甲藻

3、和中肋骨條藻均以NO3-N為氮的主要吸收形態(tài)。 東海原甲藻比較適應(yīng)營養(yǎng)鹽濃度較低的生長環(huán)境，具有較強的耐“饑餓”能力；相反，中肋骨條藻的生長更適合營養(yǎng)鹽濃度相對較高的環(huán)境，即在營養(yǎng)鹽相對豐富的環(huán)境中，中肋骨條藻具有更強的競爭能力。同時，海水中氮磷比會影響浮游植物的生物量及優(yōu)勢種的變化，氮磷比過高或過低均不利于浮游植物生長，當(dāng)介質(zhì)中氮磷比接近浮游植物體內(nèi)的氮磷比時比較有利于浮游植物的生長。而浮游植物體內(nèi)的氮磷比受外界環(huán)境影響較小

4、，基本保持不變。 圍隔生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)鹽形態(tài)的變化與浮游植物的生長變化一致，可以很好的反映浮游植物生長和消亡的過程。此外，東海原甲藻和中肋骨條藻均在實驗初期大量迅速吸收溶解無機態(tài)營養(yǎng)鹽，而其快速生長的指數(shù)生長期滯后于營養(yǎng)鹽的快速吸收期1～2天。 2通過實驗室培養(yǎng)實驗分別研究了不同濃度營養(yǎng)鹽對東海原甲藻和中肋骨條藻生長的影響。 實驗室培養(yǎng)實驗結(jié)果基本與圍隔實驗結(jié)果一致。即東海原甲藻生長對營養(yǎng)鹽的需求較中肋骨條藻

5、小。在PO4-P濃度不同而其它實驗條件相同的環(huán)境中，東海原甲藻及中肋骨條藻的生長狀況在不同濃度體系中有所不同，即在一定營養(yǎng)鹽濃度條件下，生物量隨PO4-P濃度增高而增大；而在其它條件相同僅NO3-N濃度不同的環(huán)境下，由于受PO4-P濃度的影響，東海原甲藻在不同NO3-N濃度體系中生長差異很小，中肋骨條藻亦顯示同樣現(xiàn)象。由此表明磷可能是東海原甲藻及中肋骨條藻生長中較為重要的限制因子，而氮則是在其生長受磷影響較小情況下的一個重要刺激因素。

6、 3利用浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收/釋放動力學(xué)模型描述了圍隔生態(tài)實驗中浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收利用，并分別計算了圍隔中浮游植物和東海原甲藻、中肋骨條藻對PO4-P和NO3-N的吸收/釋放速率常數(shù)。 用浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收/釋放動力學(xué)模型分別描述了圍隔中浮游植物和東海原甲藻、中肋骨條藻細胞內(nèi)磷和氮濃度的倒數(shù)隨時間的變化，并通過非線性擬合得到其對PO4-P和NO3-N的吸收和釋放速率常數(shù)k1和k2。結(jié)果表明，浮游植物對營養(yǎng)鹽的