论文部分内容阅读
赤潮已成为我国主要的海洋灾害之一,对海洋经济的发展产生了严重影响。本文选取了广泛分布在我国沿海地区的三种浮游植物:海洋原甲藻(Prorocentrummicans Ehrenberg)、隐藻(Cryptomonas sp.)和微微型硅藻(picophytoplanktondiatom),研究了它们在不同的铁、磷浓度和光照强度条件下,细胞密度、生长速率、细胞结构以及对营养盐的吸收和利用情况的变化。研究结果表明:在铁限制培养条件下,尤其是培养液中铁浓度小于10nmol L-1时,所选浮游植物的生长速率和最高藻细胞密度明显受到影响,其影响程度海洋原甲藻最大,隐藻其次,微微型硅藻最小。在长期的铁限制培养条件下,除微微型硅藻外,海洋原甲藻和隐藻细胞的微观结构发生明显改变。首先,叶绿体膜破坏并逐渐消失,可以观察到很多扭曲和变形的叶绿体。接着,其他细胞器的膜结构也发生变形并逐渐破坏,导致亚细胞结构不清,甚至引起细胞核以及其他细胞器消失。铁缺乏对隐藻和原甲藻吸收和利用营养盐也有明显的影响,此时锰会替代铁发挥相关的生理作用,引起藻细胞对锰的吸收利用增多。磷对浮游植物的生长有明显的影响。在无磷的培养液中,三种浮游植物都停止生长。海洋原甲藻密度随培养液中磷浓度的升高而增大。磷浓度对隐藻吸收某些微量元素有较显著的影响,磷浓度为0.5μmol L-1时,隐藻内的锰、镍、钴、锌和铜的含量明显低于浓度为5μmol L-1和15μmol L-1时的含量。三种浮游植物的最适光照强度有差异,原甲藻的最高,隐藻略低,微微型硅藻最低。低光照强度培养条件下,所研究浮游植物中的叶绿素含量明显增多。在铁和光照强度协同作用下,当光照强度低于30μE m-2s-1时,对隐藻细胞生长速率的限制作用更为明显;光照强度大于60μE m-2s-1后,铁限制作用越来越明显。在混种培养条件下,低光照强度时,浮游植物群落组成中微微型硅藻居于优势地位;在高光照强度下,隐藻和原甲藻占主要地位。这表明,光照强度对海洋生态系统中浮游植物群落的组成有较大的影响。光照强度小于1μE m-2s-1时,培养60天后,很多微微型硅藻细胞转化为休眠孢子,隐藻和原甲藻细胞没有发现休眠孢子。光照强度对浮游植物的生长以及吸收和利用营养盐有很大影响,光照强度为10μEm-2s-1时,微微型硅藻对铝的吸收利用量要比培养液浓度高出约70倍,隐藻比培养液浓度高出80-100倍。当光照强度在10-200μE m-2s-1之间时,所研究浮游植物对铅的富集量随光照强度增强而降低。原甲藻对铅的最大富集倍数约160,隐藻约为150,微微型硅藻约为80。以上研究结果有助于更好地理解铁、磷和光照强度对浮游植物生长的限制作用,从而为揭示赤潮暴发机制提供新的认识,同时也为控制赤潮发生提供有效的解决途径,具有重要的理论和实际意义。