水华(water bloom),是指浮游藻类在一定时间内,因充足营养的供应而大量繁殖,使水体混浊,在一定条件下,出现大量肉眼可见积聚物覆盖于水体表面的现象。蓝藻在水体中,大量繁殖,形成大量的蓝藻水华。蓝藻水华不仅能影响正常的生态环境平衡,也能危害到人体的健康,严重的时候会制约水华发生地区经济的发展。目前我国蓝藻水华的发生频率越来越高,涉及到的蓝藻种类繁多。鱼腥藻(Anabbaena)、微囊藻(Microcystis)及束丝藻(Aphanizomenon)作为常见的水华蓝藻,在不同环境条件下会爆发不同的水华,不同水华蓝藻之间会存在交替现象。因此以鱼腥藻、微囊藻、束丝藻为实验材料,分别在野外实验水池中设置低N、中N、高N(总氮浓度设置为0.5、1.0、1.5mg/L,总磷浓度为0.03mg/L)以及低P、中P、高P(总磷浓度设置为0.03、0.04、0.05mg/L,总氮浓度为1.5mg/L)6种不同氮磷浓度的水体,在春、夏、秋三个季节模拟蓝藻在不同水体中的原位生长。同时,模拟冬季水体在低温状态下,室外环境温度降低及升高的过程,以此来模拟蓝藻的越冬和复苏过程。设置室内降温(温度从16℃降至10℃)与升温实验(温度从10℃升至16°℃),以6种池水为培养基,探究三种蓝藻在不同氮磷浓度的水体中,温度降低及升高过程中生长状况的差异。综合原位生长实验及模拟低温实验,探究三种水华蓝藻种群消长的差异。此外,本文还设置室内模拟不同温度实验,作为室外模拟原位生长实验的参考。具体结果如下:(1)春季时,不同总氮浓度的水体中,三种藻生长从快到慢依次为微囊藻>束丝藻>鱼腥藻,且三种藻均在中N水体中生长较快。同时,不同总磷浓度水体中,束丝藻生长最快,三种藻均在中P水体中生长较快。(2)夏季时,不同总氮浓度的水体中,白天时三种藻在中N水体中生长较快,且束丝藻生长最快;24h周期内,低N、高N水体中鱼腥藻生长最快,中N水体中束丝藻生长最快。不同总磷浓度水体中,白天时,低P、中P水体中束丝藻生长最快,高P水体中微囊藻生长最快;24h周期内,中P、高P水体中微囊藻生长最快,低P水体中束丝藻生长最快。(3)秋季时,不同总氮浓度水体中,微囊藻种群在三种水体中均呈衰减,鱼腥藻和束丝藻只在中N水体中有生长,三种蓝藻在低N水体中种群的衰减较快。不同总磷水体中,白天时束丝藻在低P水体中生长最快;24h周期内,只有束丝藻在低P水体中有生长,鱼腥藻种群和微囊藻种群均呈衰减,且三种藻在高P水体中种群的衰减较快。(4)室内降温模拟蓝藻越冬的过程中,鱼腥藻和束丝藻的潜在最大光合能力减弱较慢,三种蓝藻的潜在最大光合能力均在中N水体中减弱较慢,且微囊藻的潜在最大光合能力最弱。同时,在中N水体中,三种藻的活细胞数减少较慢,束丝藻的活细胞数减少最慢。在不同总磷浓度水体中,潜在最大光合能力从强到弱依次为鱼腥藻>束丝藻>微囊藻;束丝藻的活细胞数减少最慢。(5)室内升温模拟蓝藻复苏过程中,不同总氮浓度的水体中鱼腥藻的潜在最大光合能力最强,束丝藻的活细胞数最多;三种藻的活细胞数均在中N水体中较多。在总磷浓度不同的水体中,鱼腥藻和束丝藻的潜在最大光合能力较强,显著强于微囊藻;同时随着温度的升高,束丝藻的活细胞数在增加。(6)室内不同温度对三种蓝藻生长的影响,22℃时,在总磷浓度不同水体中始终是微囊藻长得最快。28℃时微囊藻长得最快,且微囊藻的潜在最大光合能力最强。16℃时,鱼腥藻和束丝藻的潜在最大光合能力强于微囊藻,微囊藻种群的衰减较快。10℃时,鱼腥藻和束丝藻的潜在最大光合能力较强,微囊藻种群的衰减较快。通过以上实验,我们可以得出三种水华蓝藻种群的消长情况随季节、水体营养状况的不同而呈现不同的变化规律。此外,因为三种水华蓝藻在温度降低的过程中对低温的耐受能力不一样,以及温度升高回暖的过程中恢复生长能力不一样,导致在冬季三种蓝藻的种质资源的差异。综合上述原因,在野外蓝藻水华发生时,存在不同蓝藻种群消长的差异,有时会表现为藻种的交替现象。