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氮素是构成蛋白质、酶、叶绿素、遗传物质和能量传递分子等物质的重要组分,是影响微藻生长的重要营养元素。微藻对氮素吸收利用能力存在一定差异,为进一步验证微藻生长对氮素营养的响应规律,实验选取微拟球藻（Nannochloropsis gaditana）、蹄形藻（Kirchneriella sp.）、尖状栅藻（Scenedesmus acuminatus）、斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）和小球藻（Chlorella vulgaris）5株微藻作为实验材料。以原培养基18.0 m M硝态氮浓度为对照组,设置10个初始硝态氮浓度（0、1.8、3.6、5.4、7.2、9.0、10.8、14.4、21.6、25.2 m M）,采用Φ3.0 cm×60 cm柱状光生物反应器,以300μmol photons/（m2·s）光照持续培养。分析不同初始硝态氮浓度下5株微藻的生物量积累与氮浓度相互作用关系;测定不同氮浓度下培养液的硝酸根离子、亚硝酸根离子浓度和微藻硝酸还原酶活性的变化,进一步探究微藻氮素营养吸收的特征;分析5株微藻在不同时相下油脂、碳水化合物和可溶性蛋白等三大物质组分的动态变化规律。研究结果如下:1)5株微藻适宜生长的初始氮浓度存在差异。微拟球藻和蹄形藻的生物量随着初始氮浓度的升高而增大（0-18.0 m M NO3-）,当初始氮浓度高于18.0 m M时,生物量无显著增加（p>0.05）。尖状栅藻和小球藻获得最大生物量的初始氮浓度均为7.2 m M,低于该浓度时,生物量随着初始氮浓度的升高而增大,高于该氮浓度时,生物量随着初始氮浓度的增加呈减小趋势。斜生栅藻的最大生物量对应的初始氮浓度是10.8 m M,初始氮浓度从0到10.8 m M生物量呈递增趋势,高于10.8 m M时,生物量减小。5株微藻的生物量变化对初始氮浓度的响应表现两种类型:第一种类型（类型I）,高于适宜氮浓度微藻生长不受影响,生物量无显著变化（微拟球藻和蹄形藻）;第二种类型（类型II）,超过适宜氮浓度微藻生长受到抑制,生物量显著降低（p<0.05）（尖状栅藻、小球藻和斜生栅藻）。2)5株微藻对氮素的吸收利用能力存在差异。不同初始氮浓度培养液中NO3-浓度持续降低,5株微藻前4天大量吸收硝酸盐。胞内硝酸还原酶活性规律一致,前3天活性最大,随后大幅减小,最终保持在极低的水平。微藻在吸收硝酸盐的同时向细胞外释放亚硝酸根离子,低氮组的亚硝酸根离子在硝酸盐被完全消耗后也被重新吸收,低氮组亚硝酸根离子在培养液中存在2-4天,高氮组除微拟球藻,其他4株微藻培养液中的亚硝酸根离子存在10天以上。结果表明,类型I微藻各氮浓度组培养液中NO2-产生量低于类型II微藻,对已吸收NO3-具有更高的利用效率。5株微藻的最大N含量范围是4.21%DW-7.34%DW,维持微藻生长的最低N含量范围是0.76-2.16%DW。18.0 m M对照组第10天,5株微藻对氮素的吸收率分别为:100%、75.75%、99.28%、65.08%和91.65%。3)5株微藻在硝酸盐被完全消耗后,细胞内碳含量在光合作用下继续增加,碳的积累量增大。培养第15天,各藻株在不同氮浓度组中的最大碳累积量分别为:3.02-5.46 g/L、1.18-3.94 g/L、4.35-5.49 g/L、3.12-3.81 g/L、2.12-2.89 g/L,其中尖状栅藻和微拟球藻的胞内固碳量最高,远大于其他3株微藻。不同氮浓度组中C/N随培养时间持续增大,5株微藻的C/N均在低氮组中（第15天）达到最大值,分别为54.13（3.6 m M）、22.50（7.2 m M）、83.39（3.6 m M）、37.58（3.6 m M）和40.79（3.6 m M）。说明适宜的低氮条件有利于微藻提高胞内碳含量,促进碳流走向含碳更为丰富的油脂。4)氮素限制时,微藻胞内N含量降低,微藻减缓合成可溶性蛋白等含氮化合物,光合作用继续同化的C流向碳水化合物或油脂的合成途径。5株微藻前3天胞内N含量充足,光合作用同化的C用于可溶性蛋白、碳水化合物和油脂的积累。6天后胞内N含量降低,可溶性蛋白停止积累,微拟球藻将光合作用同化的C用于碳水化合物和油脂的合成,蹄形藻和尖状栅藻将光合作用同化的C用于油脂的积累,斜生栅藻和小球藻前期积累的碳水化合物含量有所降低。低氮组环境中氮素被完全消耗后,5株微藻同化的碳主要流向油脂的合成。类型II微藻（小球藻、尖状栅藻和斜生栅藻）在适宜的氮浓度积累了更多的C和油脂,贡献生物量的增长。