不同营养盐浓度对6种海洋微藻群落演替的影响

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水产科学Vol_32NO．11第32卷第11期20l3年11月FISHERIESSCIENCENOV．2O13不同营养盐浓度对6种海洋微藻群落演替的影响梁英，刘春强，田传远，孙明辉(中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室，山东青岛266003)摘要：在不同的营养盐总体浓度(2f、f／2、f／8培养基)、不同的氮质量浓度(299．2、74．8、18．7rag／L)、不同的磷质量浓度(17．6、4．4、1．1rag／L)和不同的铁质量浓度(15．6、3．9、0．98rag／L)下，对三角褐指藻、杜氏盐藻、米氏凯伦藻、小新月菱形藻、青岛大扁藻和前沟藻进行混合培养试验，采用恒定最终密度法研究营养盐浓度对6种海洋微藻群落演替的影响。试验结果表明，在高营养盐浓度(2f培养基)时绿藻占优势，占总细胞密度的75．6，随着营养盐浓度的降低，硅藻竞争力上升，在低营养盐浓度(f／8培养基)时，硅藻占总细胞密度的57．0。在氮高质量浓度(299．2mg／L)时，硅藻占优势，占总细胞密度的55．7，随着氮质量浓度降低，硅藻竞争力下降；在氮低质量浓度(18．7mg／L)时，硅藻和绿藻比例分别是46．6％和48．3％。在磷高质量浓度(17．6mg／L)下，绿藻占优势，占总细胞密度的63．6，随着磷质量浓度降低，硅藻逐渐占优势；在磷低质量浓度(1．1rag／L)时，硅藻细胞比例为54．3。硅藻在铁高质量浓度(15．6rag／L)和低质量浓度(0．98mg／L)时，都能占有一定的竞争优势，分别占总细胞密度的71．5和52．1。在所有的处理组中，甲藻的生长均受到抑制，只占总细胞密度的很小一部分。关键词：微藻；营养盐浓度；氮；磷；铁；质量浓度；群落演替中图分类号：S963．213文献标识码：A文章编号：1003—1l11(2013)11-0627—09浮游植物是海洋生态系统中的主要初级生产子传递、氧的新陈代谢、氮的吸收利用、光合作用、者，浮游植物结构的改变会影响食物链上层结构的呼吸作用的必要元素，它的缺乏对浮游植物群落结改变，进而影响海洋生态系统的生物分布状况和多构产生重要影响r】"]。阎锋等发现当铁与络合样性_1]。从生态学角度来看，浮游植物群落演替是物结合后，四尾栅藻(Scenedesmusquadricanda)更随着温度、盐度、海流、摄食强度及营养盐的补充循具有竞争优势。Selph等。研究发现在一次性培养环等诸多因素而变化的一种自然现象I2]。但在近时，铁能增加硅藻的竞争优势。岸及河口人类干扰活动比较多的环境中，由于近年但目前很多研究集中在单一营养盐对2种或3多发的有害赤潮事件，浮游植物群落演替的生态学种海洋微藻竞争的影响。。增加藻种的种类重要性已经越来越引起人们的注意口]。很多研究和数量可使室内试验的结果更接近自然界的实际表明，浮游植物群落演替主要取决于各物种对营养情况，准确地反映环境因子对微藻群落演替的影盐、温度、光照等限制性生态资源的耐受差异和资响。本试验选取了6种常见的海洋微藻，三角褐指源捕获潜力[4-6]。藻(Phaeodactylumtricornutum)、小新月菱形藻在众多营养盐中，氮和磷是海洋微藻生长最常(Nitzschiaclosteriumf．minutissima)、杜氏盐藻见的限制因子L7]，硅和铁也对浮游植物的群落结构(Dunaliellasalina)、青岛大扁藻(Platymonas具有显著影响[2]。在自然界，微藻群落中优势种helgolandicavar．Tsingtaoensi)、米氏凯伦藻(Karenia群的爆发与营养盐有密切联系[9。尤其是氮、磷mikimotoi)、前沟藻(Amphidiniumcarterae)，对这6的浓度对微藻种群的生长有重要影响口]。种海洋微藻进行混合培养试验，探索不同营养盐总Eggel_1的研究表明，硅藻在无营养盐限制和硅元素体水平及单一营养盐水平对这6种海洋微藻群落充足的情况下可成为优势种群。硅藻在低磷浓度演替的影响，以期为了解自然界浮游植物群落演替时竞争力减弱_1。铁作为浮游植物生长过程中电的营养盐响应机制提供理论参考。收稿日期：2013—02—27；修回日期：2013-05—17基金项目：国家自然科学基金资助项目(40976076)；“十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAD14B01)作者简介：梁英(1967)，女，教授，博士；研究方向：微藻生理生化．E—mail：yliang@ouc．edu．cn， 水产科学第32卷3．41×l0个／mL，其中青岛大扁藻为3．23×101材料与方法个／mL，盐藻为0．18×10个／mL，青岛大扁藻在绿1．1试验藻种藻中占绝对优势；甲藻生长受到了极大的抑制，其试验所用三角褐指藻、小新月菱形藻、杜氏盐中米氏凯伦藻还有一定的细胞密度，前沟藻随培养藻、青岛大扁藻、米氏凯伦藻和前沟藻藻种均取自时间的延长细胞密度下降，试验最后基本全部死中国海洋大学微藻种质库。亡，在高营养盐浓度下，绿藻占优势，占细胞总密度1．2试验设计与方法的75．6。在对照组(1／2培养基)中，试验结束时，试验分为营养盐总体浓度的变化和单一营养绿藻细胞总密度为1．23×10。个／mL，其中青岛大盐(氮、磷、铁)质量浓度的变化。整体营养盐浓度扁藻为1．13×1O个／mL，盐藻为0．1×1O个／mI，的变化以f／2培养基L2叩为基础，按比例增减，设置青岛大扁藻在绿藻中占绝对优势；硅藻细胞密度为2f(高营养盐浓度)、f／2(对照)和f／8(低营养盐浓1．2O×1O个／mL；甲藻类仍受到严重抑制，只能在度)培养基3个梯度，分别为f／2培养基的4、1倍和混合培养液中保持很小的细胞密度；在f／2培养基1／4。单一营养盐质量浓度的变化除所设定的单一下，硅藻和绿藻所占的比例相差不多。在低营养盐营养盐质量浓度外，其他营养盐均采用f／2培养基浓度(f／8培养基)下，硅藻和绿藻都在第4d进入了的营养盐浓度。氮、磷、铁均设置3个质量浓度梯静止期，硅藻细胞密度为4．93×1O个／mL；绿藻细度，分别为1／2培养基中氮、磷、铁质量浓度的4倍、胞总密度为3．O3x10个／mL，其中青岛大扁藻为1倍和1／4，即高氮299．2mg／L、对照74．8mg／L2．12×1O个／mL，盐藻为0．91×10个／mL；甲藻类和低氮18．7mg／L；高磷17．6mg／L、对照4．4mg／在混合培养液中只能保持很低的细胞密度，其中米L和低磷1．1mg／L；高铁15．6mg／L、对照3．9氏凯伦藻的细胞密度大于前沟藻的，前沟藻在整个mg／L和低铁0．98mg／L。每个处理组设3个平培养过程中几乎未生长，在低营养盐浓度下，硅藻行，试验在250mL的三角烧瓶中进行，天然海水经占优势，占总细胞密度的57．3。沉淀、脱脂棉过滤、0．45m的微孔滤膜抽滤、高压2．2不同质量浓度氮对6种海洋微藻群落演替的灭菌冷却后备用。培养温度25℃，光照度5000lx，影响每天摇动培养瓶3～4次。设置6种海洋微藻的混合混合培养时不同质量浓度氮对6种海洋微藻培养试验，三角褐指藻和小新月菱形藻的接种密度为细胞密度的影响见图2。由图2可见，在氮高质量1．5×10个／mL，盐藻和青岛大扁藻的接种密度为2浓度(299．2mg／L)下，试验结束时硅藻细胞密度为×l0个／mL，米氏凯伦藻和前沟藻的接种密度为2×1．57×1O个／mL；绿藻细胞总密度达1．16×101O个／mL。从接种之日起，隔日取样，用鲁格氏液固个／mL，其中青岛大扁藻细胞密度为1．03×10个／定，用血球计数板在显微镜下计数，每个样品计数4mL，盐藻为0．13×10个／mL，青岛大扁藻在绿藻次，取平均值。由于混合培养时，三角褐指藻和小新中占绝对优势；甲藻类只能保持很低的细胞密度。月菱形藻两种硅藻在显微镜下无法根据形态特征区在氮高质量浓度下硅藻占优势，占细胞总密度的分开来，无法单独计数，因此这2种藻合在一起进行55．7％。氮质量浓度为74．8mg／L(对照组)时，试计数。验结束时绿藻细胞总密度为1．23×1O个／mL，其1．3数据处理中青岛大扁藻为1．13×10。个／mL，盐藻为0．1×用Excel、SPSS16．0软件进行数据统计，用sigrmlotl1．01O个／mL，青岛大扁藻在绿藻中占绝对优势；硅藻进行作图。细胞密度为1．20×1O个／mL；甲藻类仍受到严重抑制，只能在混合培养液中保持很小的细胞密度，2结果氮在此质量浓度下，硅藻和绿藻所占的比例相差无2．1不同营养盐总体浓度对6种海洋微藻群落演几。在氮低质量浓度(18．7rag／L)下，试验结束时替的影响硅藻细胞密度为5．37×1O个／mL；绿藻细胞总密混合培养时不同营养盐总体浓度(2f，f／2、f／8)度为5．62×10个／mL，其中青岛大扁藻为4．54×对6种海洋微藻细胞密度的影响见图1。由图1可1O个／mL，盐藻为1．08×10个／mL，硅藻与绿藻所见，在高营养盐浓度(2f培养基)时，硅藻和绿藻中占细胞比例分别为46．6、48．3，甲藻只能占有的青岛大扁藻均能保持较好的生长，试验结束时硅很低的比例，米氏凯伦藻细胞密度比接种时略有增藻细胞密度为1．O4×10个／mL；绿藻细胞密度为加，前沟藻在整个培养过程中几乎没有生长。 第11期粱英等：不同营养盐浓度对6种海洋微藻群落演替的影响6292520E●<-叶。毛15一××l0髓稚黑5O02468lOl2l416t／d一J一暑暑●●<_<-叶。一一××髓船墓翟器蠹丁g●<_一×船裂聂圈1混台培养时不同蕾养盐总体浓度对6种海洋徽藻细胞密度的影响注：a、b表示2f培养基浓度下各微藻的细胞密度；c、d表示f／2培养基浓度下各微藻的细胞密度；e、f表示f／8培养基浓度下各微藻的细胞密度．2．3不同质量浓度磷对6种海洋微藻群落演替的1O个／mL，盐藻为0．1×10个／mL，青岛大扁藻在影响绿藻中占绝对优势；硅藻细胞密度为1．2O×1O。个／混合培养时不同质量浓度磷对6种海洋微藻mL；甲藻类仍受到严重抑制，只能在混合培养液中细胞密度的影响见图3。由图3可见，在磷高质量保持很小的细胞密度，磷在此质量浓度下，硅藻和浓度(17．6mg／L)下，绿藻生长持续到试验的第12绿藻所占的比例相差无几。在磷低质量浓度(1．1d，细胞总密度为1．75×1O个／mL；硅藻生长持续mg／L)下，硅藻和青岛大扁藻能持续生长到第4d，到第10d，细胞密度为9．58×10。个／mL；甲藻类只但盐藻则受到严重抑制，在第12d已经全部死亡；能保持很低的细胞密度。在磷高质量浓度时，绿藻硅藻细胞密度为3．16×1O。个／mL；青岛大扁藻为占优势，占细胞总密度的63．6。磷质量浓度为2．O3×1O个／mL；甲藻类细胞密度很小，磷在此质量4．4mg／L(对照组)时，试验结束时，绿藻细胞总密浓度下，硅藻占优势，占细胞总密度的54．3。度为1．23×1O个／mL，其中青岛大扁藻为1．13× 水产科学第32卷一一JEE●●<_<_一一××诅兰i梅氍烈导蠹一￡●<_一×O86黼42O86420恳一一JJ暑g●●<_