不同氮磷比条件下浮游藻类群落变化

选取天津市小型人工湖湖水样品,调整氮磷起始质量比(分别为0.5∶1、7.2∶1、25∶1、50∶1),在水族试验箱内进行生态模拟试验,探讨城市湖水浮游藻类群落对不同氮磷比例的响应.与对照组相比,高氮磷比组绿藻种类减少,蓝藻种类变化不大;低氮磷比组蓝、绿藻种类数均减少.高氮磷比的中氮和高氮箱内,藻类生物量、细胞密度与叶绿素a都远高于对照和高磷箱;高氮箱中叶绿素a均值最高,为69.7μg.L-1,中氮箱次之,为54.3μg.L-1,对照与高磷箱分别为30.3和29.7μg.L-1.试验中后期,高磷箱绿藻门美丽胶网藻(D ictyosphaerium pulchellum)一直占据优势地位;而中氮箱和高氮箱主要优势藻种为皮状席藻(Phorm idium corium)、细胶鞘藻(Phorm idium tenue)、湖泊鞘丝藻(Lyngbya limnetica)和铜绿微囊藻(M i-crocystis aeruginosa)等蓝藻.对照箱内物种丰富度最高,中氮箱内生态优势度最高.

氮磷比对水华蓝藻优势形成的影响

通过批量培养实验研究了不同磷水平下N/P比对铜绿微囊藻(蓝藻)和斜生栅藻(绿藻)生长速率的影响,并在太湖蓝藻水华暴发期间,监测了梅梁湾和湖心区水体叶绿素a浓度和氮磷营养盐结构变化,以探讨N/P比对蓝藻优势形成的影响.结果表明,N/P比对铜绿微囊藻和斜生栅藻生长的影响并不表现在一个确定值上,而与水体氮磷的绝对浓度有关,在0.02mg/L磷浓度下,铜绿微囊藻和斜生栅藻在N/P比为4:1～32:1范围内生长速率均较低(0.067～0.074,0.018～0.022d-1),说明受到营养盐的限制;当磷浓度达到0.20mg/L时,铜绿微囊藻在N/P比为32:1时生长速率达到最大值(0.240d-1),斜生栅藻在N/P比为64:1时生长速率达到最大值(0.380 d-1);而在磷浓度升高到2.00mg/L时,不同N/P比下铜绿微囊藻和斜生栅藻均达到最大生长速率(0.24～0.25,0.378～0.381d-1),说明氮磷浓度均比较充足,N/P比对生长速率已经没影响.可见,氮磷浓度比N/P比对两种藻的生长影响更大.与斜生栅藻相比,铜绿微囊藻对氮磷营养的生理需求和最大生长速率均相对较低,属K策略物种,易在低氮磷浓度下形成优势.梅梁湾在水华暴发期间氮浓度一直远低于水华较轻的湖心区,而磷浓度远高于湖心区,进而导致梅梁湾N/P质量比(低于20:1)在水华期间一直低于湖心区(124:1),低N/P比是蓝藻水华暴发导致氮浓度下降,磷浓度升高的结果.

氮磷比对两种蓝藻生长及竞争的影响

通过室内实验研究了不同氮磷比条件下主要水华藻类——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginisa)和巨颤藻(Oscillatoria princeps)的生长和种间竞争。结果表明,无论在纯培养体系还是混合培养体系中,微囊藻在中氮磷比(N/P=4.5)下生长最好,颤藻在低氮磷比(N/P=0.45)下生长最好;氮磷比对藻类的种间竞争抑制参数能够产生明显影响,中氮磷比时微囊藻对颤藻的竞争抑制参数最大,分别是高氮磷比(N/P=45)和低氮磷比时的1.38倍和1.35倍;而颤藻对微囊藻的竞争抑制参数则是在低氮磷比时最大,分别是高氮磷比和中氮磷比时的2.22倍和4.02倍。中、高氮磷比时微囊藻对颤藻的竞争抑制参数(α)大于颤藻对微囊藻的竞争抑制参数(β),而低氮磷比时则相反。根据Lotka-Volterra竞争模型中两物种的竞争结局可初步判断,中、高氮磷比时,微囊藻在竞争中占优势,低氮磷比时,微囊藻和颤藻不稳定共存。

不同氮磷比率对青岛大扁藻、新月柱鞘藻和米氏凯伦藻生长影响及其生存策略研究

在不同氮磷比 (N∶P =1∶1,4 :1,16∶1,80∶1,16 0∶1)条件下 ,对青岛大扁藻 (Platymonashelgolandi cavar.tsingtaoensis)、新月柱鞘藻 (Cylindrothecaclosterium)和米氏凯伦藻 (Kareniamikimotoi) 3种浮游植物进行了培养 ,对其生长特性进行了比较研究 .结果表明 ,不同氮磷比例对其生长有明显的影响 ,新月柱鞘藻在N∶P =16 0∶1时细胞比生长速率最快 ,而青岛大扁藻和米氏凯伦藻分别在 4∶1和 80∶1的条件下比生长速率最快 .单位水体中细胞丰度的多少主要受细胞体积大小和自身比生长速率的影响 .细胞内叶绿素a的合成浓度明显受氮的影响 ,高氮磷比例有利于叶绿素a的合成 .细胞内可溶性蛋白质含量对不同氮磷比例有明显反应 ,且其含量多少与细胞大小和生长周期密切相关 .3种浮游植物相对来说 ,新月柱鞘藻属于生长快速的r选择物种 。

不同氮磷比对中肋骨条藻和威氏海链藻生长特性的影响

实验室条件下用不同氮磷摩尔比(4:1,16:1,64:1)的培养液培养中肋骨条藻Skeletonema costatum和威氏海链藻Thalassiosira weissflogii,对它们的比生长率、细胞状态、细胞对外界氮磷营养元素的吸收和细胞内氮磷比的变化进行了研究。结果表明,氮磷比显著影响两种硅藻的生长和生理状态,氮浓度对细胞生长的影响更大。N限制组(N:P=4:1)的比生长率、细胞数量和叶绿素a含量明显低于正常条件和P限制组(N:P=64:1);威氏海链藻生长对N的变化比中肋骨条藻更为敏感,吸收外界无机氮的速率更快。营养盐充足的情况下,水体中藻细胞的氮磷比变化会较小,但由于"奢侈消费"现象的存在,在出现营养盐限制时,细胞的氮磷比组成会跟随环境的氮磷比改变,在氮限制的条件下,细胞的氮磷比会相应减少,而相反在磷限制的条件下,细胞的氮磷比会明显增加。

三亚湾氮磷比值分布及其对浮游植物生长的限制

根据 2 0 0 0年 4月— 2 0 0 1年 4月的监测资料 ,采用Justic等[1 ] 建立的评估海水营养盐化学计量的限制标准 ,讨论了三亚湾氮磷比值分布及其对浮游植物生长限制的出现率。结果表明 ,该湾夏、秋季由N限制转变为入冬后由P限制 ,Si的限制可能性很小。取原海水添加营养盐 (不同比值 )进行室内藻类培养 ,试验结果与分析观测资料得出的结论基本一致。

基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略

生态化学计量学是评价水体营养状态的重要手段,利用其氮磷比指标探讨了我国太湖主要入湖河流苕溪的营养状态。野外监测结果显示,苕溪水体氮素超标严重,磷素污染轻度,硝酸盐、颗粒态磷为氮磷的主要赋存形态,且氮磷浓度呈现相似的季节变化规律,表明苕溪主要受农业面源污染影响。氮磷比分析表明,苕溪水体春、秋季处于磷素限制状态,夏季适合藻类生长,冬季低温条件下不利于藻类的大量繁殖;苕溪生物量增长受磷素限制,线性拟合亦显示其氮磷比主要受磷素波动的调控;苕溪干流大面积暴发蓝藻水华的风险较部分支流及死水区低,苕溪水入湖后,特别是夏季其暴发风险将显著提高。针对苕溪水体的富营养化现状,提出若干条水质改善应对策略。

氮磷比率对3种典型赤潮藻生长的影响

采用实验室内一次性培养的方法,在贫磷和富磷条件下分别测定了不同氮磷比率对3种典型赤潮藻东海原甲藻、球形棕囊藻和尖刺拟菱形藻生长的影响。结果表明,这3种藻的最适氮磷比率分别为30∶1、30∶1和10∶1。当N∶P比率介于0—100∶1之间时,3种赤潮藻的生长速率与营养盐浓度的关联度大于氮磷比率。东海原甲藻和球形棕囊藻对营养盐的需求量相对较高,在贫磷条件下的生长速率显著低于富磷条件;尖刺拟菱形藻对营养盐的需求量明显较低,在贫磷条件下可保持较高的生长速率。

不同氮磷比对藻类生长的影响

实验采用铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),对其在不同氮、磷质量浓度的人工培养基中进行培养,研究不同氮磷比对藻类生长的影响。结果表明,氮磷营养盐在藻类生长过程中是重要的影响因子。在不同磷质量浓度条件下,藻类生长的最佳条件是ρp=0.07mg·L-1,且在磷质量浓度大于0.07mg·L-1时,藻类生长状况要优于磷质量浓度小于0.07mg·L-1时。在不同氮磷比条件下,藻类最佳生长条件为氮磷比等于40:1,藻类生长取决于氮的质量浓度。藻类生长对pH有重要影响。去除过量的氮磷等营养元素是防治湖泊富营养化的重要方法。

不同氮磷比例营养液对AM真菌生长发育的影响

温室条件下,研究不同氮磷比例营养液对丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌(Glomus mosseae)生长发育的影响。结果表明:在一定磷水平条件下增加氮的水平,有利于菌根真菌的生长发育,但超过一定水平则会抑制菌根真菌的生长发育,说明氮水平也会影响菌根真菌的生长发育,这种影响与氮磷比例有关。综合比较菌根长度、根外菌丝量及孢子数三项指标,在20%浓度Hoagland营养液的基础上,将氮磷比例提高到4∶2有利真菌生长。在AM菌剂生产中,通过营养液中氮磷比例的调控能获得较大数量的侵染根段、菌丝及孢子等繁殖体。

不同氮磷比对铜绿微囊藻及附生假单胞菌磷代谢的影响

以铜绿微囊藻及其附生假单胞菌X菌株为研究对象,研究了不同氮磷比对铜绿微囊藻和假单胞菌之间磷代谢的影响.结果发现,无论有无附生菌存在,铜绿微囊藻在氮磷比为16∶1时,生长情况最好,此时微囊藻能迅速有效地吸收水中的磷,而且附生菌的存在能促进藻的生长.而在氮磷比为4∶1时,藻的生长情况最差,在实验后期,藻细胞死亡分解后把一些含磷化合物释放到了水中,附生菌的存在能够加速藻细胞的衰亡和藻体内磷的释放.

固定化藻类污水深度处理中氮、磷含量和氮磷比例对氮、磷去除率的影响

固定化藻类可以对人工配制的市政污水进行深度处理,其去除效率及影响因素有待深入探讨。实验研究了氮、磷含量和氮磷比例等因素对污水中NH4+ N和PO43- P的去除效率的影响以及处理过程中藻类的生长变化。结果表明,当氮磷比例为5∶1～10∶1(NH4+ N含量为15mg/L或PO43 P含量为1.5mg/L)时,藻细胞的增长量较大,最高达到96.0%。同样条件下对氮,磷的去除效率亦较高,对NH4+-N的最大去除量为9.263mg/L,最大去除率为92.3%;对PO43--P的最大去除量为2.32mg/L。

不同氮磷比对淡水藻类生长的影响及水环境因子的变化

在实验室水族箱内建立微型生态系统,研究氮磷比[m(N)/m(P)]对微型生态系统中叶绿素-a、总有机碳、溶解氧、pH的影响,并用多重比较检验法分析试验所得数据。试验发现,Chl-a、TOC、DO、pH在不同氮磷比的处理间均有一定的差异,其中DO、pH在不同处理间的变化比Chl-a、TOC更为显著。但它们随氮磷比的变化均没有表现出明显的规律性。还发现在各处理中,Chl-a与DO、pH间存在明显的正线性相关性;与TOC的相关性不显著。结果认为,氮磷比对这些环境因子的影响主要还受制于它对处理中浮游植物生长的影响,氮磷比对这些环境因子的影响并不显著。

基于氮磷比的赤潮灾害危险度评估方法研究

为了定量表示氮磷比对赤潮灾害危险度的影响,在赤潮藻类最大比生长速率的氮磷比耐受性模型和赤潮暴发基准细胞密度的基础上,建立了氮磷比与赤潮暴发时间的关系模型,并据此划分危险度等级且归一化得到危险度值,并以中肋骨条藻为例进行了应用分析。结果表明基于氮磷比的赤潮暴发时间模型受初始密度、氮磷比的影响,且随初始密度、氮磷比的变化呈倒高斯形态变化。依据赤潮藻类在不同氮磷比下的耐受特性,赤潮灾害危险度可划分为高危险度、中危险度、低危险度三个等级。在高危险度区,最大比生长速率大,赤潮暴发时间最短,赤潮发生的可能性最高;在中危险度区,最大比生长速率小,赤潮暴发时间长,赤潮发生可能性低;在低危险度区,最大比生长速率趋于初始比生长速率,赤潮暴发时间最长,赤潮发生可能性最低。

甘南高原土壤氮磷比空间异质性研究

土壤氮磷比是影响植被空间分布差异的主要原因,准确模拟分析土壤氮磷比的空间分布特征是改善土壤环境和指导农牧业生产的基础。基于地面实测数据,结合地统计学方法,分别分析了甘南高原土壤全氮、速效磷、氮磷比及地上生物量的空间分布特征。结果表明:在15～30cm和30～60cm土层中的土壤氮磷比具有较强的空间变异性;甘南高原土壤氮磷比由西向东、由北向南逐渐递增。随着土层深度的增加,土壤氮磷比逐渐降低,其空间自相关性呈现出先降低后增加的趋势。而全氮、速效磷的空间自相关性随土层深度增加而降低;土壤氮磷比的空间异质性在一定程度上受海拔和植被的影响;随着海拔的升高,土壤氮磷比逐渐降低。高寒灌丛草甸和高寒草甸2种草地类型的土壤氮磷比的空间异质性较非草地稳定。

不同氮磷比对海洋赤潮藻碳、氮稳定同位素组成的影响

为查明营养盐对不同赤潮藻不同生长阶段的影响,通过测定不同营养条件下培养的7种赤潮藻δ13 C和δ15 N值,比较不同生长阶段、不同藻种之间稳定同位素组成的差别。结果显示,7种赤潮藻δ13C和δ15 N值存在一定的差异,海洋原甲藻具有较高的δ13 C值;海洋球石藻δ13 C值相对较小;新月菱形藻、威氏海链藻和塔玛亚历山大藻具有相似的δ13 C值。强壮前沟藻、海洋原甲藻和塔玛亚历山大藻δ15 N值要高于其他赤潮藻,威氏海链藻、海洋球石藻、中肋骨条藻和新月菱形藻具有相似的δ15 N值。塔玛亚历山大藻在NP、3N、1/3P和3P组别指数期δ13 C值要低于稳定期,其他6种赤潮藻指数期δ13 C值要高于稳定期。几种赤潮藻δ13 C值与NO-3和PO3-4浓度普遍呈显著正相关;δ15 N值与NO-3浓度普遍呈显著负相关,与PO3-4浓度普遍呈显著正相关。

不同氮磷比对中肋骨条藻生长特性的影响

本文对在不同氮磷比(1:1,4:1,16:1,80:1,160:1)的培养条件下,中肋骨条藻的生长和营养生理特征进行了研究。结果表明:中肋骨条藻生长和生理状态受氮磷比的影响比较明显。在N/P=16:1的状态下,其生长速度最快,细胞数量最高;在氮磷比大于16状态下的生长速度要优于氮磷比小于16的营养状态,说明其生长主要受到氮的限制。叶绿素a浓度受氮磷比的影响与细胞的生长基本相一致。相反,藻细胞内碳水化合物和蛋白质的合成和积累量在氮磷比≤16的状态下高于氮磷比大于16的状态。

氮磷比对固氮和非固氮蓝藻种间关系的影响

蓝藻是引起水华暴发的主要藻类之一,氮磷比N∶P是影响水体中固氮蓝藻形成的重要参数。然而在水体不同富营养化程度下,N∶P对固氮和非固氮蓝藻的种间关系影响仍不清晰。通过构建氮磷摩尔比为2、16和64的培养体系,比较固氮蓝藻的水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)和非固氮蓝藻惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)在单培养和混合培养条件下的增长速率、最大环境容纳量和竞争系数,研究不同N∶P环境中固氮和非固氮蓝藻功能群的种间关系。结果表明:在三种N∶P条件下,纯培养和混合培养的微囊藻的生长速率和最大环境容纳量均高于鱼腥藻。纯培养中微囊藻在N∶P=16条件下细胞密度可达最大,为818×10~4cells/m L,而纯培养中鱼腥藻在N∶P=2条件下细胞密度最大,为113×10~4cells/m L。在不同N∶P条件下微囊藻在混合培养体系中的最大密度均高于纯培养体系,而鱼腥藻的生长趋势正好相反。这说明固氮和非固氮蓝藻在不同N∶P条件下均呈现偏利于非固氮蓝藻的种间关系。水华鱼腥藻的竞争能力较弱,但在其与微囊藻的混合培养体系中为微囊藻提供新氮,从而促进非固氮蓝藻微囊藻增殖。

磷浓度与氮磷比对蛋白核小球藻氮磷吸收效应的影响

为明确在不同磷浓度及氮磷比(N/P)的协同影响下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长和氮磷吸收特性,文章将微藻培养液中的磷酸盐浓度设为0.50 mg·L^(-1)、0.25 mg·L^(-1)、0.05 mg·L^(-1),并将N/P分别设为32、16、8,每2 d取样测定藻细胞数量和氮磷指标,实验设9个组,每组3平行,周期12 d。结果显示,在低氮磷浓度组藻细胞数量明显低于高氮磷组(P<0.05),氮磷浓度对藻细胞生长的影响远大于N/P(P<0.05);在高氮磷浓度组,当N/P低于8时,藻细胞生长受到限制,当其高于16时,N/P不再成为限制性因子;不同N/P下初始氮磷浓度的影响大于N/P。由藻细胞与氮磷指标的多元回归分析发现,藻细胞数量与氮磷浓度,以及不同取样时间的氮磷浓度等多个因子存在显著线性关系,其中初始氮磷浓度影响较大。上述结果表明,蛋白核小球藻数量与氮磷的消耗呈正相关,以期仅通过调整N/P的方式影响其对水环境中氮磷的吸收,恐难达到良好效果。

北京城区水华发生氮磷比变化趋势及原因分析

分析了北京什刹海水体的总氮、总磷、氮磷比以及叶绿素的数据,发现氮磷比在水华发生过程中有明显的规律性。三个监测点氮磷比全年呈下降→平稳的变化趋势。藻类复苏期氮磷比为15:1左右,藻类指数增长期稳定在5:1左右,氮磷比的降低是水华产生的结果。监测数据表明藻类在大量生长时主要受氮的影响,表现为氮限制性河湖。