藻類水華現(xiàn)象的發(fā)生往往是多種因素綜合作用的結(jié)果。對于浮游藻類,微量元素的需求量雖然不多,但在浮游藻類生長的代謝過程中均有重要作用。主要作為酶的輔助因子參與到諸多的生化反應(yīng)過程中,從而影響藻類的光合作用及其生長。本論文選擇微量元素鐵、鈷、鉬,研究其單獨(dú)作用及聯(lián)合作用對三種淡水藻類生長的影響,旨在探究不同微量元素濃度下藻類細(xì)胞密度和葉綠素a含量的變化規(guī)律及各微量元素與藻類生長指標(biāo)間的相關(guān)程度,從而更有效地估計(jì)淡水水體中浮游藻類的生長情況,為預(yù)防藻類水華奠定基礎(chǔ)。在溫度為25℃,光照強(qiáng)度為2800 lx,光暗比為14 h:10 h的實(shí)驗(yàn)室條件下,選取銅綠微囊藻、小球藻和小環(huán)藻為研究藻種,在不同實(shí)驗(yàn)濃度的改良Fraquil培養(yǎng)液中培養(yǎng),其中銅綠微囊藻和小球藻培養(yǎng)20天,小環(huán)藻培養(yǎng)14天。用單因素方差分析和Duncan法比較單獨(dú)作用中不同實(shí)驗(yàn)組的差異性,擬合藻類的Logistic生長曲線并分析藻類的生長差異。聯(lián)合作用實(shí)驗(yàn)中利用二次多項(xiàng)式逐步回歸建立三種微量元素與藻類各生長指標(biāo)間的回歸方程,并根據(jù)決策系數(shù)將三種微量元素的綜合作用大小進(jìn)行排序。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)在微量元素鐵的單獨(dú)作用實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)鐵濃度為0.6 mg/L時(shí),銅綠微囊藻的生長情況最好;當(dāng)鐵濃度為1.2 mg/L時(shí),小球藻的生長情況最好;而當(dāng)鐵濃度為0.3 mg/L時(shí),小環(huán)藻的生長情況最好。在微量元素鈷的單獨(dú)作用實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)鈷濃度為1.48μg/L時(shí),銅綠微囊藻和小球藻的生長情況最好;而當(dāng)鈷濃度為4.44μg/L時(shí),小環(huán)藻的生長情況最好;較高的鈷濃度在實(shí)驗(yàn)初期對藻類有一定的刺激作用。在微量元素鉬的單獨(dú)作用實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)鉬濃度為4.44μg/L時(shí)小環(huán)藻的生長情況最好;當(dāng)鉬濃度為1.48μg/L和5.92μg/L時(shí),更有利于銅綠微囊藻和小球藻的細(xì)胞增殖,而鉬濃度為4.44μg/L時(shí),均有利于其葉綠素a的合成;三種淡水藻類對鉬濃度均有較大的適應(yīng)能力。(2)在微量元素鐵、鈷、鉬的聯(lián)合作用實(shí)驗(yàn)中,選擇得到擬合精度較高且具有顯著性的數(shù)學(xué)模型可用于估計(jì)特定條件下藻類的增殖。三種微量元素對三種淡水藻類的影響程度均不相同,其中小球藻和小環(huán)藻的各生長指標(biāo)受到鐵元素的影響最大,而鐵元素對銅綠微囊藻的最大細(xì)胞密度、平均生長速率和最大葉綠素a含量的影響均排第二。(3)在藻類生長過程中,銅綠微囊藻和小球藻的葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm值的降低與其葉綠素a含量的下降具有相似性,然而在不同微量元素濃度的實(shí)驗(yàn)組之間,三種淡水藻類的Fv/Fm值差異并未出現(xiàn)明顯規(guī)律,因此Fv/Fm值的變化不能較好地估計(jì)其藻類細(xì)胞的生長情況。在評估不同藻種的微量元素鐵、鈷、鉬的營養(yǎng)條件時(shí),Fv/Fm值的大小并不能完全說明該藻種的營養(yǎng)濃度差異?？傮w看來,微量元素鐵、鈷、鉬濃度較高時(shí)會限制三種淡水藻類的生長,而較低時(shí)有利于其生長;微量元素鐵對三種淡水藻類的影響范圍更大。在利用Fv/Fm值的大小估計(jì)藻類的微量元素鐵、鈷、鉬營養(yǎng)條件時(shí)具有一定的限制性。
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