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丰茂武等 不同氮磷比对藻类生长的影响 1 7 6 l 9天分别达到 1 1 x 1 0 个 mL 1 2 x 1 0 个 mL 8 O l 0 个 mL 是低氮条件 0 0 0 1 的 8 1 2 倍 9 l I 8 7 5 7 6 5 a N P 0 0 L p H O 莲 堕鱼量J 8 6 4 2 O 1 2 1 0 8 毛6 4 2 O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 l l f d c f N P 5 1 1 一p H 一 藻类细胞含量 7 8 9 1 O l 1 1 6 1 一p H O 藻类细胞含量 1 6 00 00 1 4 0 0 0 0 1 2 00 0 0 i 0 0 00 0 1 8 0 0 0 0 J 6 0 0 0 0 40 0 00 2 00 00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 l1 t d 1 2 1 0 8 毛 6 4 2 0 45 00 0 0 40 00 0 0 3 5 0 0 0 0 30 0 00 0 25 0 00 0 2 0 0 0 0 0 嚣 1 5 0 0 0 0 基 0 0 0 0 霪 O 由图4 可知 藻类生长都有它适合的p H 范围 本实验 中可以看到 适合藻类生长的p H范围在 8 5 9 5 之间 藻类生长周期内 水体p H 变化明显 9 8 5 8 7 5 7 6 5 b N P 0 1 1 r p 藻类生 物 量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 t d d N P 1 0 1 一p H 一 藻类细胞含量 1 8 0 00 0 1 6 0 00 0 1 4 0 0 00 1 20 0 00 1 00 0 00 8 0 0 0 0 鲞 0 0 0 霪 2 00 0 0 0 7 0 00 0 0 60 0 00 0一 5 0 0 0 0 0 皇 4 00 00 0 I 3 0 0 0 0 0嚣 2 0 0 0 0 0星 J 1 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 l l t d 9 0 0 0 0 0 1 2 r 80 0 00 0 7 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 户8 吾 3 0 0 0 0 0 翟4 1 2 0 0 0 0 o蒸 2 1 00 0 00 0 0 g N P 8 0 1 1 f f N P 4 0 l 1 二 二 p H 莲 誊 翘 鱼 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 t d 1 0 0 00 0 0 80 0 00 0厶 6 0 0 0 0 0嚣 4 0 0 0 0 0薰 20 0 0 00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 O l 1 t d 图 4 p H与藻细胞密度的关系 F i g 4 T h e r e l a t i o n b e t we e n p H a n d t h e a mo u n t o f a l a g e b i o ma s s 1 4 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 g 8 0 00 00 6 0 0 0 0 0 翻 4 0 0 0 0 0薰 2o 0o 0O O g 稍霉 最 O 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 生态环境第 l 7 卷第 5 期 2 0 0 8 年 9月 图 4 a b 中 p H初始为 7 5 逐渐上升到 8 6 再逐 渐降低到 7 8 左右稳定 而在图4 C d e C g 中 p H 初始为 7 5 随着藻类的大量增长 逐渐上升到 9 0 9 5 再逐渐降到 8 5左右 这说明藻类生长周 期内p H 随着藻种群密度的增加呈现一定的变化规 律 刘春光 2 ll J等人的研究也说明了这一点 从图 5 我们可以得到 当环境中的磷源供应充足时 氮源 成为影响藻类生长的限制因子 喜 粕 翟 最 0 1 5 l 0 1 6 4 0 8 0 N P 图 5 培养 1 1 d后不同氮磷比对藻类生长的影响 F i g 5 Effe c t o f d i ffe r e n t N P r a t i o s o nt h e g r o wt h o f a l a g e a ft e r 1 1 d a y s 3 讨 论 R e d fi e l d 定律认为 藻类细胞组成 的原子比率 C N P 1 0 6 1 6 1 如果氮磷比超过 1 6 l 磷 被认为是限制性因素 反之 当氮磷比小于 1 0 l 时 氮通常被考虑为限制性因素 而当氮磷比在 1 0 2 0 之间时 限制性因素则变得不确定l2 此规 律一般适合海洋及湖泊等淡水中浮游植物的生长 引 但由于藻类对氮 磷吸收率的不同 氮磷比对 藻类生长的影响并不表现在一个确定值上 也不能 用该 比例来确定一个特定水环境中影响藻类生 长 的限制性因素 而应结合氮 磷质量浓度与氮磷比 进行综合考虑 当磷源充足的情况下 适合藻类生 长的最佳比例为 4 0 1 可见R e d fi e l d 定律有其一定 的范围 而在不 同质量浓度的磷对藻类生长的实验 中 则符合了这一定律 根据玄武湖最近水质来看 玄武湖属于磷限制性湖泊 p H与藻类具有相对较好的相关性 在迟缓期 藻类需要经过一段时间的调整和适应 生物量增长 缓慢 新陈代 身 缓慢 p H 表现缓慢增加 进入对数 期 藻生长速度加快 此时的生命活性较高 表现 到p H 为迅速增加 在稳定期 随着营养物质的消耗 藻类生长的速度与死亡速度大体一致 生物量基本 不再增加 p H 也保持在一个相对稳定的范围 最后 一 方面由于水体中依然保存一定数量的藻类 另一 方面 由于藻类的光合作用 水体中存在一定量的 C O 2 也使得p H 趋于稳定 2 剞 玄武湖是一个典型的城市浅水型湖泊 近几 十年来 由于沿湖周 围工业 的发展及人类活动 的 加剧 导致了湖泊的富营养化 从 2 0世纪 8 0年 代末开始 采用了污水拦截 清淤 引水稀释等 治理措施 迄今为止 湖泊的状况有所改善 但 是每年仍会有大规模的藻类爆发 防治湖泊富营 养化的措施之一是保持氮 磷及其它营养元素对 湖泊的输人与输出保持在一个平衡的状态 并逐 步降低湖泊中的磷质量浓度 最终使磷含量维持 在一个较低 的水平 5结 论 1 氮磷 比与藻类生长关系密切 藻类的生长并 不依赖于单一的氮或磷等营养元素 当环境 中磷质 量浓度较少时 p 0 0 1 mg L 藻类生长的最佳 条 件 是p p 0 0 7 m g L 当 环 境 中 的磷 充 足 时 0 1 1 m g L 藻 类 生 长 的最 佳 条 件 是 N P 4 0 1 2 藻类生长可导致环境中 p H的变化 藻类的 大量增殖会导致环境 中的 p H 上升 由最初的 7 5 上升到 9 0 9 5 并最终稳定在 8 5左右 3 玄武湖是磷限制性湖泊 治理的关键是去除 其中多余的磷 4 R e d fi e l d 定律有其适用的范围 当环境中氮 或磷元素质量浓度较高时 此定律就失去了其应用 范围 参考文献 1 MC C O MB A J E u tr o p h i c S h a l l o w E s tu a r i e s a n d L a g o o n s M B o c a Ra t o n F L CRC P r e s s 1 9 9 5 1 2 6 1 2 7 2 L I V I NGS T O N R J E u tr o p h i c a t i o n P r o c e s s e s in C o a s t a l S y s t e ms Orig i n a n d S u c c e s s i o n o f Pl a n k t o n Bl o o ms a n d E ffe c t s o n S e c o n d a r y P r o d u c t i o n i n G u l f C o a s t E s t u a r i e s M B o c a R a t o n F L C RC P r e s s 2 0 0 2 1 4 5 1 4 7 3 S AN DE RS J G C I B I K S J DE L I A C F e t a 1 N u t r i e n t e n r i c h me n t s t u d i e s i n a c o a s t a l p l a i n e s tua c h a n g e s i n p h y t o p l a n k t o n s p e c i e s c o m p o s i t i o n J C a n a d i a n J o u r n a l o f F i s h e ri e s a n d Aq u a t i c S c i e n c e 1 9 8 7 4 4 8 3 9 0 4 VI T O US E K P M MOO NE K H A L U B C H E NK O J e t a 1 H u ma n d o mi n a t i o n o f E a r t h S e c o s y s t e ms J S c i e n c e 1 9 9 7 2 7 7 2 3 3 2 3 9 5 GU N NE L A P h o s p h o r u s a s g r o w t h r e g u l a t i n g f a c t o r r e l a t i v e t o o t h e r e n v ir o n m e n t a l f a c t o r s i n c u l t u r e d a l g a e J Hy d r o b i o l o g i a 1 9 8 8 l 7 0 1 9 l 一 2 l 0 6 T I L MA N D R e s o u r c e C o m p e t i t i o n a n d C o mmu n i t y S tr u c t u r e M Ne w J e r s e y P r i n c e t o n Un i v e r s i ty P r e s s 1 9 8 2 9 8 9 9 7 HOS UB K S OO N J I N H J AE K I S e t a 1 E ff e c t s o f l i m i t i n g n u tr i e n t s a n d N P r a t i o s o n t h e p h y t o p l a n k t o n g r o wt h i n a s h a l l o w h y p e r t r o p h ic r e s e r v o i r J H y d r o b i o l o g i a 2 0 0 7 5 8 1 2 5 5 2 6 7 8 C A R O N D A L I M E L S AN DE R S R e t a 1 R e s p o n s e o f b a c t e r i o p l a n k t o n a n d p h y t o p l a n k t o n t o o r g a n i c c a r b o n a n d i n o r g a n i c O O 0 O O 0 O O 4 2 O 8 6 4 2 丰茂武等 不同氮磷比对藻类生长的影响 1 7 6 3 n u t r i e n t a d d i t i o n s i n c o n t r a s t i n g o c e a n i c e c o s y s t e ms J A q u a t ic M i c r o b i a l Ec o l o g y 2 0 0 0 2 2 1 7 5 1 8 4 9 D U AR T E C M AG US T I S A GA WI N S R R e s p o n s e o f a Me d i t e r r a n e a n p h y t o p l a n k t o n c o mm u n i t y t o i n c r e a s e d n u t r i e n t i n p u t s a m e s o c o s m e x p e r i me n t J Ma r i n e E c o l o g y P r o g r e s s S e r i e s 2 0 0 0 l 9 5 6 1 7 0 1 0 DU F OU R P B E R L A ND B N u t r i e n t c o n t r o l o f p h y t o p l a n k t o n i c b i o ma s s in a t o l l l a g o o n s a n d P a c i fic Oc e a n wa t e r s s t u d i e s wi t h f a c t o ri a l e n r i c h m e n t b i o a s s a y s J J o u r n a l o f E x p e ri me n t a l Ma r i n e Bi o l o g y an d Ec o l o g y 1 9 9 9 2 3 4 1 4 7 1 6 6 1 1 T H I N GS T A D T F Z WE I F E L U L R AS S O U L Z AD E G AN F E Li mit a t i o n o f h e t e r o t r o p h i c b a c t e r i a an d p h y t o p l a r t k t o n i n t h e n o r t h w e s t Me d i t e r r a n e a n J L i r r m o l a n d O c e a n o g r 1 9 9 8 4 3 1 8 8 9 4 1 2 DI A Z R AI MB A UL T P B A UD J E L L A L B e t a 1 E a r ly s p r i n g p h o s p h o r u s l i mi t a t i o n o f p r i ma r y p r o d u c t i v ity i n a NW Me d i t e r r ane a n c o a s t a l z o n e Gu l f o f l i o n J Ma r i n e E c o l o g y P r o g r e s s S e r i e s 2 0 0 1 2 l I 5 1 6 2 1 3 Z O HA R Y L R O B AR T S R D E x p e ri me n t a l s tud y o f mi c r o b i a l P l i mi t a t i o n i n t h e e a s t e r n Me d i t e rra n e an J L i m n o l and Oc e a n o g r 1 9 9 8 4 3 f 3 1 3 8 7 3 9 5 1 4 C a o X i u y u n S o n g C h u n l e i L i Q i n g ma n e t a 1 D r e d g i n g e ff e c t s o n P s t a tu s a n d p h y t o p l a n kt o n d e n s i t y a n d c o mp o s i t i o n d u r i n g wi n t e r a n d s p ri n g i n l a k e T a i h u C h i n a J H y d r o b i o l o g i a 2 0 0 7 5 8 1 2 8 7 2 9 5 1 5 L i Y e g u a n g L i Z h o n g k u i Ge n g Y a h o n g e t a 1 E ff e c t o f N P c o n c e n t r a t io n o n gro w t h r a t e J Ac t a E c o l o g i c a S i n i c a 2 0 0 6 2 6 2 3 1 7 3 2 5 1 6 D OK UL I L M C H E N v C A I Q A n t h r o p o g e n i c i m p a c t s t o l a r g e l a k e s i n C h i n a t h e T a i h u e x a m p l e J A q u a t ic E c o s y s t e m H e a l t h M an a g e me n t 2 0 0 0 3 81 9 4 1 7 钟卫鸿 单剑锋 薛浚 等 氮和磷对铜山源水库优势藻生长影响实验 研究 J 环境污染与防治 2 0 0 3 2 5 1 2 0 2 2 Z h o n gWe i h o n g S h a n J i an f e n g Xu e J u n e t a 1 E ffe c t o fN a n d P o n ma i n a l g a e g r o w t h i n t o n g s h a n y u an r e s e r v o i r J E n v i r o n me n t a l P o l l u t i o n C o n t r o l 2 0 0 3 2 5 1 2 O 一 2 2 1 8 孙凌 金相灿 钟远 等 不 同氮磷比条件下浮游藻类群落变化 应 用生态学报 2 0 0 6 1 7 7 1 2 1 8 1 2 2 3 S u n Li n g J in Xi a n g c a n Z h o n g Y u a n e t a 1 C h a n g e s o f a l g a l c o mmu n i t i e s i n wa t e r b o d y wi th d i ffe r e n t p r o p o r t i o n s o f n i t r o g e n an d p h o s p h o r u s J C h i n e s e J o u rna l o f A p p l i e d E c o lo g y 2 0 0 6 l 7 7 1 2l 8 1 2 2 3 1 9 金相灿 屠清瑛 湖泊富营养化调查规范 M 2版 北京 中国环境 科学 出版社 1 9 9 0 2 5 6 2 5 8 2 O 易文利 王国栋 刘选卫 等 氮磷比例对铜绿微囊藻生长及部分生化 组成的影响 J l 西北农林科技大学学报 2 0 0 5 3 3 6 1 5 1 1 5 4 Yi W e n l i W a n g Gu o d o n g Li u Xu n we i e t a 1 Effe c t s o f N P r a t i o s o n t h e g r o wt h an d s o me b i o c h e mi c a l c o n s t i tue n t s o f M i c r o c ys t i s a e r u g in o s a J J o u r n a l o f No r t h w e s t S c i T e c h U n i v e r s i t y o f A gric u l tu r e a n d F o r e s t ry 2 0 0 5 3 3 6 1 5 1 1 5 4 2 1 刘春光 金相灿 孙凌 等 水体 p H和曝气方式对藻类生长的影响f J 环境污染与防治 2 0 0 6 2 8 3 1 6 1 1 6 3 L i u Ch u n g u a n g J i n Xi a n g c a n S u n L i n g e t a 1 Re s p o n s e s o f a l g a e t o t h e v a r ia t i o n o f p H l e v e l a n d a e r a t i o n mo d e J E n v i r o n me n t a l P o l l u t i o n Co n t r o l 2 0 0 6 2 8 3 1 61 1 6 3 2 2 L I R X Z H U M C H E N S e t a 1 R e s p o n s e s o f p h y t o p l a n k t o n o n p h o s p h a t e e n r ic h me n t i n m e s o c o s ms J Ac t a E c o l o g i c a S i n i c a 2 0 0 1 2 1 4 6 0 3 6 0 7 2 3 S C H AN Z J UO N H T wo d i ff e r e n t me tho d s o f e v a l u a t i n g n u tr i e n t l i mi t a t i o n o f p e r ip h y t o n b i o ma s s a y s u s i n g wa t e r f r o m t h e ri v e r Rh i n e a n d e i g h t o f i t s t r i b u t a r i e s J Hy d r o b i o l o g i a 1 9 8 3 1 0 2 1 8 7 1 9 5 2 4 王志红 崔福义 安全 等 p H 与水库水富营养化进程的相关性研究 J 给水排水 2 0 0 4 3 0 5 3 7 4 1 Wa n g Z h i h o n g C u i F u y i A n Q u an e t a 1 S tud y o n i n fl u e n c e o f p H o n t h e a d v a n c e o f e u tr o p h i c a t io n i n r e s e r v o i r J Wa t e r Wa s t e wa t e r E n g in e e r in g 2 0 0 4 3 0 5 3 7 4 1 Ef f e c t o f d i f f e r e n t N P r a t i o s o n a l g a l g r o wt h Fe ng M a o wu W u Yu nh a i 1 Fe n g Sh i x u nl W u Yu n yi ng 1 E x p e r i me n t C e n t e r o f E n v i r o nm e n ta l S c i e n c e E n g in e e r i n g H o h a i Un i v e r s i t y Na n j i n g 2 1 0 0 9 8 C h i n a 2 De p a r t me n t o f Ch e mi s t r y Hans h an No r ma l Un i v e r s i ty Ch a o z h o u 5 21 0 41 Ch i n a Ab s t r a c t Mi c r o c y s t i s a e r u g i n o s a wa s c u l t i v a t e d i n n u t r i e n t me d i u m wh i c h c o n t a i n d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o f n i tro g e n a n d p h o s p h o r u s T h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n a l g a l g r o wt h a n d t h e n i tr o g e n a n d p h o s p h o r u s c o n c e n t r a t i o n s we r e i