本实验通过研究非生物因素(营养盐、光强、温度)以及与生物因素(鞭毛虫)对微囊藻生长、多聚糖含量、表型变化的影响,探究水华形成的机理,结果如下:　　 (1)本实验将铜绿微囊藻接种在不同氮浓度的培养基中,连续培养观察31天,探究氮含量对铜绿微囊藻的生长,多聚糖含量以及PSⅡ光合效率的影响。结果显示含氮组(10％N,25％N,100％N的正常BG11)的藻细胞密度明显高于对照,无氮(0％N)组藻细胞密度的增长明显受到抑制。整个实验表明,含氮组中各不同氮浓度培养基培养的藻细胞在生长方面没有明显的差异。光合效率的变化也可以反应铜绿微囊藻的生长状况,含氮组的最大光合效率(Fv/Fm)为0.5左右,且三个氮浓度组之间没有明显差别,但与无氮组的差异显著,这与实际光量子产量(ΦPSⅡ)的变化趋势相同。含氮组培养基中氮浓度越低,固着多聚糖含量越高,而无氮组多聚糖含量却有所下降。含氮组多聚糖含量随时间显著增加,实验进行一段时间后各氮浓度组多聚糖含量呈现出显著的差异,这说明降低氮浓度可能迫使铜绿微囊藻倾向于分泌不含氮的多聚糖。　　 (2)为了研究不同光照强度结合不同N浓度对铜绿微囊藻的交互作用,本实验将铜绿微囊藻接种于四种氮浓度的培养基中,并放置于两种光照强度的条件下培养。从铜绿微囊藻种群动态的变化来看,在两种光照条件下氮浓度对藻细胞密度都有显著的影响,在较高光照条件下,不同氮浓度组之间的差异更加明显。实验结束时,高光照条件下藻细胞密度更高,5％N浓度组的藻细胞密度在两种光照强度条件下有显著差异。即较低的氮含量与较高的光照强度可以促进藻细胞密度的增加,而藻细胞密度的累积是铜绿微囊藻形成群体的条件之一。从铜绿微囊藻固着多聚糖含量来看,氮浓度与时间对固着多聚糖含量的影响都是显著的。实验结束时,5％N浓度处理组的固着多聚糖含量最高,说明较低的氮浓度可能对固着多聚糖含量有刺激作用。但是只有25％N浓度组的固着多聚糖含量在两种光照强度的作用下出现了显著性差异。所以较高的光照强度可能只起到增加不同氮浓度组之间固着多聚糖含量差异的作用。　　 (3)为了研究温度对铜绿微囊藻群体形成的影响,本实验设计了0.1％,1％,10％三种氮含量的培养基,2500 Lx与6000 Lx两种光照强度,以及25℃与30℃两种培养温度综合处理铜绿微囊藻。实验结果显示,不论在何种光照强度以及何种温度下,铜绿微囊藻细胞密度均随N浓度的增加而显著升高。其中10％N浓度组在两种温度条件下,藻细胞密度均受到光照强度的显著影响,且高光照强度下藻细胞密度更大。温度对藻细胞密度也有影响,但是只有在高光照强度条件下才出现显著差异,这说明光照强度能够加强温度对藻细胞密度的影响。所以在较高的温度以及较高的光照强度条件下培养铜绿微囊藻获得的生物量最大。实验结束时,0.1％N以及1％N浓度处理组的胞外游离多聚糖含量明显高于10％N浓度组,不同光照与不同的N浓度对胞外游离多聚糖含量有交互影响。N浓度越低固着多聚糖含量越高,光照与N浓度对固着多聚糖含量有交互影响。但是温度对胞外游离多聚糖以及固着多聚糖含量的影响并不显著。　　 (4)为了研究培养基中不同的氮含量结合鞭毛虫的牧食作用(即非生物因素与生物因素)对铜绿微囊藻的交互影响,本实验使用四种不同氮浓度的培养基培养铜绿微囊藻,然后添加鞭毛虫进行牧食,实验共进行7天。结果显示鞭毛虫能有效牧食四个氮浓度培养的铜绿微囊藻,鞭毛虫处理组中均有铜绿微囊藻群体的出现。相反,在没有添加鞭毛虫的对照组的铜绿微囊藻都以单细胞个体以及两细胞个体的形态存在,并没有观察到群体的形成。在鞭毛虫牧食处理组中,培养基中的氮含量越低铜绿微囊藻每个体细胞数越高(0％N培养基除外),因此,较低的N浓度可能会促进铜绿微囊藻群体的形成,而较低的N含量结合鞭毛虫的牧食作用则引起了铜绿微囊藻群体的形成。多因子方差分析显示时间(第1,3,5,7天)、处理方式(添加鞭毛虫的处理组与对照组)、氮含量(0％,10％,25％,以及100％N)综合作用,对铜绿微囊藻平均每个体所含细胞数量有显著影响,即对铜绿微囊藻的群体大小有显著影响。实验结束时,氮浓度(除0％N培养基)与铜绿微囊藻每个体所含细胞数量的关系与直角双曲线模型相符,培养基中的氮浓度越低,平均每个体所含藻细胞数量越高。本实验证明在实验室条件下,较低的N浓度与鞭毛虫的牧食作用对铜绿微囊藻群体的形成有交互作用。