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生物入侵已成为公认的生态系统的最大威胁之一,松藻作为一种入侵绿藻,频繁在全球范围内爆发并破坏当地海洋生态系统。认识松藻如何成为成功的入侵种,有重要意义。本文以中国南澳海区的两种松藻(刺松藻和长松藻)为材料,探讨了其繁殖、发育特性及其环境适应特征,其主要结果如下: 通过室内培养和显微观察,研究了两种松藻的繁殖、发育特征:1)刺松藻是孤雌生殖,两种雌配子都能发育为丝状体。在实验温度范围内,15-20℃适宜配子的释放和萌发,较高温度(25℃)有利于繁殖体的生成,繁殖体也可发育为丝状体;硝态氮浓度小于54.9μM时,藻体形成囊胞毛,氮浓度大于27.45μM时,囊胞毛能够发育为丝状体。氮浓度小于27.45μM时,幼苗的有效光化学效率显著降低。2)长松藻多数雌雄异体,也有雌雄同体,存在两种雌配子,不能进行孤雌生殖,在实验温度范围内,20-25℃适宜配子的释放,雌株存在较多繁殖体。囊胞毛也能发育成丝状体,并表现出囊胞的初期结构特征,髓丝能够发育为囊胞。 通过温度、光照、盐度和硝态氮营养盐四种主要环境因子,研究了两种松藻在藻体形态和抗氧化能力的响应:1)高温(25℃)和低盐(25)的交互作用下,刺松藻囊胞产生丝状体。低温(10℃)低氮条件下,藻体长出异形囊胞。刺松藻能够在宽泛的温度范围内(10-25℃)生长,低温(10℃)生长的藻体抗氧化能力显著高于高温组(30℃),藻体也能够在宽泛的光强范围内(10-120μmol/m2s)生长,但是光强过低(10μmol/m2s)或过高(120μmol/m2s)会降低藻体的抗氧化能力。氮浓度小于27.45μM时显著降低藻体的生长率和氮含量,但是藻体抗氧化能力显著升高,氮浓度大于109.8μM时显著提高藻体的色素含量和氮含量。2)长松藻在盐度为20-50范围内都能够生长,盐度高于50时,相对生长速率显著下降呈现负生长。长松藻能够在宽泛的温度范围内(15-30℃)生长,高温(25-30℃)生长的藻体抗氧化能力显著高于低温组(10-20℃),低温(10℃)能显著提高藻体过氧化物酶(POD)活性。藻体也能够在宽泛的光强范围内(10-120μmol/m2s)生长,但是低光强(10μmol/m2s)显著提高藻体膜脂过氧化程度,光强过低(10μmol/m2s)或过高(120μmol/m2s)会显著降低藻体的抗氧化能力。氮浓度大于109.8μM时显著提高藻体的色素含量,氮浓度大于439.2μM时显著提高藻体氮元素含量,不同氮浓度对藻体的抗氧化能力无显著性的影响。实验室条件培养下,长松藻都会产生异形囊胞。 基于叶绿素荧光参数,研究了光、温、氮营养盐对两种松藻的光合特性的影响:1)10-25℃温度范围内,刺松藻潜在的最大光化学效率(Fv/Fm)无显著性差异,但光能利用率(α)增强,高温(30℃)显著降低藻体的光合效率;低光强(10-30μmol/m2s)较高光强(60-120μmol/m2s)下藻体Fv/Fm显著提高,光强为90μmol/m2s时,藻体最大相对电子传递速率(rETRmax)最大,最小饱和光强(Ek)显著升高;光强为30μmol/m2s时,藻体α最大,并与高光强组(90-120μmol/m2s)有显著性的差异;高光强(90-120μmol/m2s)较低光强(10-60μmol/m2s)藻体光化学淬灭(qP)增强,但非光化学淬灭(NPQ)降低。高浓度硝态氮(109.8-1098μM)能显著提高藻体的Fv/Fm,而α和Ek无显著性差异。2)对于长松藻,在10-25℃温度范围内,藻体Fv/Fm呈上升的趋势,25℃时,Fv/Fm显著增高,且NPQ显著升高,低温(10℃)和高温(30℃)藻体rETRmax显著下降,30℃时,α显著下降,Ek无显著性的差异。低光强(10-30μmol/m2s)较高光强(90-120μmol/m2s)藻体潜在光合效率高,且具有显著性的差异,高光强(120μmol/m2s)显著降低藻体rETR,低光强(10-30μmol/m2s)下,α显著高于高光强组(90-120μmol/m2s),且Ek显著降低,NPQ也明显下降。高浓度硝态氮(549-1098μM)能显著提高藻体Fv/Fm,而α无显著性差异,氮浓度为1098μM时,Ek显著升高,且NPQ明显升高。 综上所述,刺松藻和长松藻能通过多种方式繁殖,在不利的生长环境下,藻体能通过通过提高抗氧化能力、改变藻体的形态和光合特性来适应环境。