近年来,藻华事件越来越频繁的发生,发生在海洋的赤潮及发生在淡水湖泊的水华,其中南黄海海域浒苔绿潮赤潮及武汉东湖水域蓝藻水华影响严重。藻华是由于水环境改变引起的浮游藻类暴发性增殖的异常生态现象,是水体富营养化最直接的结果。藻华不单单破坏水体生态平衡,同时影响水产养殖业,造成严重的经济损失,而且严重影响饮用水原水水质,使得产水成本增大、出厂水水质降低、正常生产生活用水得不到保障、人类健康受到威胁。因此研究藻华这一课题具有现实意义。现有的研究表明促使藻华爆发的营养元素分为常量元素和微量元素两大类。常量元素磷是海洋、湖泊等水生生态系统初级生产力水平的关键限制因素,磷是藻细胞核酸与膜的主要成分,也是三磷酸腺苷(ATP)的基本元素,对藻类的生长起着至关重要的作用。微量元素铁在浮游植物光合作用、营养盐吸收利用中起着重要作用,是浮游植物生长过程中电子传递、氮的吸收利用、氧的新陈代谢、呼吸作用、光合作用的必要元素,藻类叶绿素的生物合成、对碳和氮的转移与同化作用以及藻细胞内生化组成比率的变化都受铁的影响。本研究重点研究三种常见淡水藻体生对磷、铁的协同吸收及生态响应过程。三种淡水藻种是水华鱼腥藻、小球藻、直链藻,分别属于蓝藻、绿藻、硅藻。为了排除藻种之间相互作用的影响,先进行纯藻种实验,研究三种淡水藻种独自对磷、铁的生态响应过程。通过三种淡水藻种的纯藻种实验可以对比不同属种的藻种对磷、铁的响应的异同。在进行纯藻种实验的基础上,考虑藻种之间的相互作用,为研究自然水体优势藻种形成,进一步展开混合藻种实验,重点研究在优势藻种形成过程中藻类对磷、铁的生态响应过程。实验结果表明藻类对铁的吸收利用的吸附作用明显,在三种藻种的生长过程中均有体现。在铁浓度范围0.14～0.56m g/L内,初始铁浓度的升高不利于水华鱼腥藻吸收磷。磷的平均吸收百分比从Fe=0.14mg/L的91.3%一直下降至Fe= 0.56mg/L的84.0%。初始磷介于0.46mg/L-0.62mg/L时,水华鱼腥藻对磷的吸收利用最充分。环境中的铁元素的提高有利于小球藻对磷吸收量的提高,同时增加环境中磷浓度本身也会促使小球藻对磷元素的吸收,但作用效果小于铁浓度提高的效果。当初始铁大于0.42mg/L时,Fe/P为0.9更有利于小球藻吸收磷元素。初始环境为高磷低铁条件,更有利于直链藻20d藻生物量达到大值。但初始环境为低磷高铁时,却更有利于促使直链藻具有高的磷吸收率。环境中的铁元素的提高有利于直链藻对磷吸收量的提高,同时增加环境中磷浓度本身也会促使直链藻对磷元素的吸收,作用效果与铁浓度提高的效果相当。初始铁磷比对藻吸收磷有着重要的影响,铁磷比对水华鱼腥藻利用磷的影响呈现先正相关后负相关的趋势,但具体极大值所在的Fe/P受初始铁浓度的制约,低铁(0.14-0.28mg/L)浓度范围下Fe/P为0.51,高铁(0.42-0.56mg/L)浓度范围下Fe/P为1.1；铁磷比对小球藻和直链藻利用磷的影响呈现正相关的趋势,随着初始Fe/P的增大,藻对磷的吸收率提高,对环境中磷的吸收消耗更加完全。混合培养条件下,水华鱼腥藻比小球藻和直链藻具有更高的平均生长率,易成为优势藻种。相较小球藻和直链藻,水华鱼腥藻出现增值速率加速的时间节点早,并且具有较高的总平均生长率。20d内磷的消耗量按大到小的排序是水华鱼腥藻>小球藻>直链藻,吸附吸收铁的快慢排序为直链藻>水华鱼腥藻>小球藻。铁磷比是一个综合评价铁的促进、毒害作用和磷的限制作用的指示指标,可以为藻华预警技术提供支持。在本实验条件下,Fe/P为0.3时水华鱼腥藻处于高的平均生长率,Fe/P为0.70时小球藻处于高的平均生长率,Fe/P为0.15时直链藻处于高的平均生长率,更快爆发藻华。