氮磷比对水华蓝藻优势形成的影响

中国环境科学2011,31(10)：1676~1683ChinaEnvironmentalScience氮磷比对水华蓝藻优势形成的影响许海,朱广伟,秦伯强*,高光(中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室,江苏南京210008)摘要：通过批量培养实验研究了不同磷水平下N/P比对铜绿微囊藻(蓝藻)和斜生栅藻(绿藻)生长速率的影响,并在太湖蓝藻水华暴发期间,监测了梅梁湾和湖心区水体叶绿素a浓度和氮磷营养盐结构变化,以探讨N/P比对蓝藻优势形成的影响.结果表明,N/P比对铜绿微囊藻和斜生栅藻生长的影响并不表现在一个确定值上,而与水体氮磷的绝对浓度有关,在0.02mg/L磷浓度下,铜绿微囊藻和斜生栅藻在N/P比为4:1~32:1范围内生长速率均较低(0.067~0.074,0.018~0.022d-1),说明受到营养盐的限制;当磷浓度达到0.20mg/L时,铜绿微囊藻在N/P比为32:1时生长速率达到最大值(0.240d-1),斜生栅藻在N/P比为64:1时生长速率达到最大值(0.380d-1);而在磷浓度升高到2.00mg/L时,不同N/P比下铜绿微囊藻和斜生栅藻均达到最大生长速率(0.24~0.25,0.378~0.381d-1),说明氮磷浓度均比较充足,N/P比对生长速率已经没影响.可见,氮磷浓度比N/P比对两种藻的生长影响更大.与斜生栅藻相比,铜绿微囊藻对氮磷营养的生理需求和最大生长速率均相对较低,属K策略物种,易在低氮磷浓度下形成优势.梅梁湾在水华暴发期间氮浓度一直远低于水华较轻的湖心区,而磷浓度远高于湖心区,进而导致梅梁湾N/P质量比(低于20:1)在水华期间一直低于湖心区(124:1),低N/P比是蓝藻水华暴发导致氮浓度下降,磷浓度升高的结果.关键词：氮磷比；铜绿微囊藻；生长速率；水华蓝藻中图分类号：X524文献标识码：A文章编号：1000-6923(2011)10-1676-08Influenceofnitrogen-phosphorusratioondominanceofbloom-formingcyanobacteria(Microcystisaeruginosa).XUHai,ZHUGuang-wei,QINBo-qiang*,GAOGuang(StateKeyLaboratoryofLakeScienceandEnvironment,NanjingInstituteofGeographyandLimnology,ChineseAcademyofSciences,Nanjing210008,China).ChinaEnvironmentalScience,2011,31(10)：1676~1683Abstract：Effectsofnitrogentophosphorusmolarratios(N/P)ongrowthratesofthecyanobacteriumMicrocystisaeruginosaandchlorophyteScendesmusobliquusundervariousinitialphosphoruslevelswereinvestigatedusingbulkculture.Thechlorophylla(Chla)concentrationsandN/PratiosweremonitoredduringacyanobacterialboominMeiliangBayandcentralLakeTaihu,China.TheresultsshowedthatthegrowthratesofM.aeruginosaandS.obliquusdidnotdependonaspecificN/PratiobutontheabsoluteconcentrationsofinorganicNandPinthesewaterbodies.ThegrowthratesofM.aeruginosaandS.obliquuswereverylow(0.067~0.074/d;0.018~0.022/d)underN/Pratiosrangingfrom4:1~32:1wheninitialinoganicPconcentrationswas0.02mg/L,indicatingnutrientlimitation.However,wheninitialPconcentrationwas0.20mg/L,M.aeruginosaandS.obliquusshowedmaximalgrowthratesatN/Pratiosof32:1and64:1respectively,showingS.obliquusrequiresmoreNthanM.aeruginosadid.Bothphyto