扰动对太湖微囊藻群体的影响研究

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蓝藻水华给人们的生产和生活带来了严重的破坏。大量野外观测显示,很多湖泊(包括太湖)蓝藻水华的爆发往往发生在大风浪过后。特别在浅水湖泊中,风浪扰动对蓝藻水华具有重要作用。微囊藻大群体是构成微囊藻水华的重要组成部分。本研究以太湖蓝藻水华的主要优势种铜绿微囊藻(FACHB-912)和水华微囊藻(FACHB-1028)为研究对象,采用摇床模拟野外风浪扰动。研究了扰动对微囊藻群体的影响以及扰动强度和扰动时间对其的影响。研究发现,扰动能诱导微囊藻群体的聚集,形成与野外相似的超大群体,从而有利于形成蓝藻水华,在一定程度上为自然条件下大风浪过后蓝藻水华迅速暴发提供解释和依据。本研究对于了解野外超大群体的形成及蓝藻水华的暴发具有重要意义。主要研究内容和结果如下:(1)扰动对铜绿微囊藻和水华微囊藻群体的影响研究。扰动作用(100r/min,24h)能诱导铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028的群体聚集,形成与野外相似的超大群体,最大群体约为10000个藻细胞。铜绿微囊藻912实验组扰动后出现了超大群体,其平均大小为305细胞/群体。水华微囊藻1028对照组的超大群体平均大小为147细胞/群体,扰动实验组的超大群体平均大小为557细胞/群体,且差异显著(P<0.05)。然而扰动作用不能诱导铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028的单细胞微囊藻聚集形成群体。扰动作用诱导铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028的群体聚集形成的超大群体只是短时间的行为,随着扰动的停止,聚集形成的群体会缓慢解散,该群体形态一般维持十天左右。此外,扰动作用对铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028的群体微囊藻的细胞生长速率具有显著影响(P<0.05),而对铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028的单细胞微囊藻的细胞生长速率不具有显著影响(P>0.05)。(2)扰动强度对铜绿微囊藻和水华微囊藻群体的影响研究。在不同扰动强度(0r/min-200r/min)条件下,铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028的群体大小随着扰动强度的增加先增大然后减小,在扰动强度为150r/min时形成的群体最大。铜绿微囊藻912对照组和50r/min、100r/min、150r/min、200r/min实验组的超大群体平均大小分别为114、160、379、1211、329(细胞/群体),水华微囊藻1028分别为391、525、1553、1752、1725(细胞/群体),且对照组与高扰动实验组(150r/min、200r/min)均差异显著(P<0.05)。随着扰动强度的增加,群体更易聚集,铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028对照组的超大群体密度与高扰动强度实验组(150r/min、200r/min)具有显著差异(P<0.05)。此外,低扰动强度对铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028的细胞生长速率具有促进作用,高扰动强度对细胞生长速率具有抑制作用,实验期间,铜绿微囊藻912和水华微囊藻1028的藻细胞平均密度均随着扰动强度的增加先增加然后降低。(3)扰动时间对铜绿微囊藻群体的影响研究。在扰动强度为150r/min时,铜绿微囊藻912的群体大小随着扰动时间的增加而增大,对照组与3h、6h、12h、24h实验组的超大群体平均大小分别为157、269、485、646、857(细胞/群体),且对照组、3h实验组与6h、12h、24h实验组具有显著差异(P<0.05)。此外,随着扰动时间的增加,群体更易聚集。实验期间,铜绿微囊藻912的藻细胞平均密度随着扰动时间的增加而降低,对照组与12h、24h实验组具有显著差异(P<0.05)。
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