富营养化水体中N、P浓度对浮游植物生长繁殖速率和生物量的影响

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第 2卷第 2期 62 0年 2月 06

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Vo . No. 126 2 Fe . o 6 b, 2 o

ACT ECOL A 0GI CA I CA S NI

富营养化水体中 N、度对浮游植物 P浓生长繁殖速率和生物量的影响李夜光，李中奎，耿亚红，胡鸿钧，殷春涛，阳叶新，殴桂建平(国科学院武汉植物园，汉中武 40 7) 30 4

摘要：在浮游植物生长繁殖的高峰期 ( O月份 ) 3富营养化水体的总氮、 7—1对个总磷和浮游植物生物量进行调查，计分析了生统

物量与氮和磷浓度的关系。利用 3水样和梯度稀释的东湖水样培养玫瑰拟衣藻 ( h r oa￥ )研究了氮、浓度对生种 C￣ o nsF O, m O￣磷长繁殖速率的影响。结果表明磷是生长繁殖速率的限制因子，出了生长繁殖速率与磷浓度的对数回归方程求=

O 001x+ .68当磷浓度小于 00 m/, .86 n 0 45, .5 gL时生长繁殖速率随着磷浓度的升高而直线上升，当磷浓度进一步升高，长繁生

殖速率仍然随之增加，但增加的幅度越来越小，当磷浓度达到 0 2 gL时，生长繁殖速率基本不再随着磷浓度的增加而升高。 .m/ 计算出生长速率为零时磷的浓度是 00 3 gL接近贫营养化湖泊磷浓度的下限， . m/, 0计算结果与坂本的调查统计结果相吻合，说明回归方程具有代表性。在调查的 3个富营养化水体中，游植物中的氮占全部氮元素的 5%,占全部磷元素的 8%,浮 3磷 5是

氮、磷存在的主要形式，以，所评价水体的营养程度，必须同时考虑水中溶解的氮、和生物体内的氮、。统计分析表明，磷磷 3个富营养化水体中浮游植物的生物量由氮 (解氮+胞内氮 )溶和磷 (解磷+胞内磷 )溶的浓度共同决定，物量与氮浓度的直线回生 归方程=1 .8一780,物量与磷浓度的直线回归方程 Y=121一1.6。实验结果为根据氮、浓度以 R d e值 067 .34生 2 .1 209磷 efl id判断浮游植物限制性营养元素的相对性和绝对性提供了例证。对 3富营养化水体的比较表明，防止水体富营养的唯一办法个是维持水体氮、等主要营养元素收

支平衡，理富营养化的根本办法是从水体中移走过量的氮、等主要营养元素。磷治磷

关键词：富营养化；浮游植物；生长速率；生物量文章编号：0003 (06 0.370中囤分类号： 13 Q18 1 Q 7,9 88 X1文献标识码： 10 9 320 )20 1.9 Q4, 7 ., 19 tQ 4 ., 7 A

Efe t f f c o N,P c n e r to o g o h a e nd i ma s f h t p a kt n n o c nt a i n n r wt r t a b o s o p y o l n o i e t o h c lwa e u r p ia t rU— a g I Z o g Ku,GE G Y— o g YeGu n,L h n— i N a H n,HU Ho g J n,Y N C u - a,OU AN e X n,GU in Pn n—u I h nTo Y G Y— ig 1 Ja— ig( ua o ncl adn hnsAae yo c ne,W h n40 7, hn )A t cigc ii,062 ( )37—35 W hnB t i re,C i e cdm a aG e fSi cs ua 304 C ia c E o i Snc 20,6 2:1 e a o a a 2. Ab ta tT tl i o e sr c: oa nt gn, ttlp op o u r oa h s h rs, bo s i tre e t p i w tr w r n et ae i h a i r w h s ao f imas n h e ur hc aes ee iv si td n t e rpd g o t e sn o o g

p yo l k n(uy—O t e) ho m nsrsew s ut a di w t a pe o treet p i w t sa ddlt a r htpa t Jl no c b r .C lr o a oa a lvt n a rsm lsf m o ur hc a r n i e w t o o c i e e r h o e ud es mpe rm a e Do g ut ee miet eefc fN a dP c n e tain n go t ae.T erlt n hp b t e n bo s n a lsfo L k n h o d tr n h fe t n o c nrt so rw h rt o o h eai s i ew e ima sa d oN n o c nrt n, a aye y mg eso a d P c n e t

i s n lzd b rsin, s o d ta h s h rs w s te i t g fco o la rwt i urp i ao h we h tp o p o a h l i a tr fr age go h n e t hc u min o wae .T erlt n hp b t e n go h rt n o c nrt n c n b e c b d w t h e rsin e u t n Y 0. 8 6 n+ tr h eai s i ew e rw ae a d P c n e t i a e d sr e i te rge so q ai o t a o i h o 0 0 1x

0 4 5,(:0 8 9 . rwhrt icesdl er i eices f o cnrt nw e a eo .5m/,G wh .6 8 R .8 ) G o t ae nrae nal wt t raeo c ne t i h niw s lw0 0 gL rt i y hh n P ao t b ort a es ice s d wh n te o c nrt n w s a o e 0。5 mgL, a d wa l s n f ce e h o c nr t n aew sls n ra e e h P c n e tai a b v 0 / o n s amot u af td wh n te P c n e t i e ao

ece e。mgL h oc nrt ncr so dn rw hrt 0 d d c df m arg sineu t n a . 3 m/ xed d0 2/ .T ePcne t i or p n igt g t ae“”( e ue r r s q ai )w s O 3 gL, ao e oo o ee o o 0coe t te mii lP c n e tain o o rn t e tlk s T i n iae h tte rgeso q ain w s rp snaie ls o h nma o c nrt fp o u r n a e . hsidc td ta h e rsin e u t a e r e ttv o i o e,

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基金项目：湖北省重点科技攻关资助项目 (02 A 0 B 3;国科学院知识创新工程所长基金资助项目(4 3 16 20 A 36 0 )中 00 5 1)收稿日期：04叭.2修订日期：051.0 20. 0; 20 .03作者简介：夜光 (92 )男，李 16 ,山西人，究员，要从事微藻生物技术和生

理生态学研究研主.

E- i:v g a g@ r s h 0 a n mal e u n 0 e. ib.。.

F ud t nim:h ret I upr db e rcto t kig f on a o e T epo cWt spot yK ypo ofra l Tpol f ue P v c N .02 A 0 B 3,adFudf noinvt n i t j S e j c n o S& r e o H bi r i e( o20 A 36 0 ) n on a0 fnoa o bm o n i ipo o o C S( o 0 0 5 1 ) r ct f A N .4 3 16 j Re ev d d t 2 0 - . 2; c p e l 2 0 0 3 c ie a e: 0 4 o10 Ac e t d e: 0 5 1 . 0 d a Bi g a h L e Gu n -P o es r a ny e g g d i c la ite n lg n h s lgc l c o0 Y o r p y: IY’ a g rf so,m il n a e n mir ag lb oe h o o y a d p y i o ia o lg o o.

E mal c u n - i:y g a g@ m自 w ib. c. n e. h 0 a c

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ae ae v le o ln t ellrN n n tetre e t p i tr e ers e t ey5 v rg au sfrp a ki c l a a d P i h he ur hcwaesw r ep ci l 3% a d 8 c u o v n 5% . oe au t h e es T v l aete lv l o urp y n oh i h ae n n t e pa t s e c n iee fe to h,N a d P b t n te w tra d i h lns mu tb o sd rd. T e bo s fp yo ln tn i o told b h imas o h tpa ko sc nr l y e.

c n e t t n fb t is le n ellrN n o c nr i so oh dsov d a d c l a a d P.T efl w n ie rrgeso q ain e cie terlt n hp b t e ao u h ol i gl a e rsin e u t sd s r h eai s i ewe n o n o b o

b m s adN Y 06 7 i as n:=1.8 x一78

0, R O90, i a n, o .34 (= .5 ) b m s ad y=12 1 o s P 2 .1一1 . 9 ( .9 ) hy xm ly 20, R:09 1 Te e pi 6 e fte a s lt n eaie s e t f go t,i tn a tr wi d il au s h b oue a d rlt ap cs o rw h l ig fco s t Re f d v le .We o cu e ta t e ny wa o rv n v mi h e c n ld h t h o l y t pe e te t p iain i t iti aa c ewe n teip ta do tu fn t e t n Or mo e e c sie dsov d N a dP i h ur hc t s oman an a b ln eb t e h n u n up t ur nsa d t e v x e s isle n n te o o o i vwa e t r.

Ke r s: urp iain;p yo ln tn;g w h rt y wo d e to hc t o h tpa ko o r t ae;bo s imas

内陆湖泊水体富营养化引起藻类(大多数情况是蓝藻)的快速生长繁殖形成“水华”已经造成灾害性后，果，制藻类的过度生长繁殖是水环境治理的重要内容。影响藻类生长繁殖的因素很多，如物理的，控诸化学的，物的等等。已经有实验证明，影响藻类生长繁殖的因子中，是限制性因素之一…。多年的调查研生在磷究表明，汉东湖的氮、浓度持续上升，对藻类的演替产生影响，。在对太湖水体富营养化研究中得到武磷并 的结论是光和磷是主要的限制性因素【;对太湖梅梁湾的研究得出的结论是水温和总磷为藻类总生物量的 4 显著相关因子，水温，态氮和总氮为微囊藻生物量的显著相关因子；有研究表明，湖泊的氮磷重量比硝还在

(/)于 7 1氮磷原子数之比大于 1:)磷是限制性营养元素，也影响微藻种类的交替，因此， NP大：时( 61,磷。研究氮和磷的变化对藻类生长繁殖的影响，于研究治理湖泊富营养化水体中藻类的爆发性增长具有重要意对义。上述结论的依据主要是湖泊生态调查的结果，即对大水体的理化、生物指标进行监测得到数据。通过对

3个不同富营养化程度的水体进行跟踪调查，同时在实验室用 3种水样原液及梯度稀释水样，成培养基培制养微藻，定量研究了氮、磷对藻类生长繁殖的影响。与已有的研究相比，本研究的特点是将生态调查与实验室

内培养相结合，希望深入了解微藻生长繁殖速率和生物量与富营养化水体中氮磷浓度的关系，为探索控制藻类过度生长和净化水体的方法提供依据。1实验材料及方法

1 1样品采集 .

样品分别采自 3个不同富营养化程度的水体：武汉东湖 (样点：湖与庙湖连通处 )中国科学院武汉采东；植物园水生植物栽培区 (采样点为周边 4点 )东湖边的鱼塘 (样点为周边 4点 );采。均从水表面下 2 c 0 m处开

始，向下每隔 3 c 0 m采集一个水样。同一水体的各个水样等量混合，制成混合水样，待测。12 p . H值用 p一0 H 2 6型 p H计测定；氧采用 R S 10型便携式溶解氧测定仪测定。溶 S50 13水化学指标的测定 . () 1总氮碱性过硫酸钾消解分光光度法( B 19—9。 G 18 48 )

() 2总磷

钼酸铵分光光度法 ( B 19—9。 G 1838 )

14水体中叶绿素含量的测定 .根据王建等人的方法。 15水体中浮游植物生物量的}定 .贝 4

根据水体中叶绿素 a含量计算浮游植物生物量 (重 ),干 计算公式：物量=5 1 h。生 2C l a

16氮磷对微藻生长速率的影响 . 16 1 3种不同水质培养基的配制分别取 3种水样原液，用 G .. 5细菌过滤器过滤，除去杂质、菌和其它细杂藻等，即成为具有不同氮磷浓度的 3种培养基，用蒸溜水将东湖水样原液分别稀释到 11 .,1 5/0成/25/,1, 2 5为另外 3种具有不同氮磷浓度的培养基。

162藻种及其前处理 ..

玫瑰拟衣藻 Cl0 oa ra h r ns o e由美国奥斯汀德克萨斯大学( T X￣保藏中心惠 om s UE )

赠，藻可以在极贫营养的培养基中生长繁殖。营养生长动力学实验前，该藻种需经过 3~5 d氮、饥饿处理，磷 消耗胞内积累的氮和磷。具体方法为：离心收集藻种，蒸馏水洗涤 2次，用接入蒸馏水中培养，2 7h后，胞

密细

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度不再增长，以认为已经消耗掉了胞内积累的氮、 ']可磷 。 1 6 3培养条件 .. 5 r三角瓶装 2 r培养基，种处理设 2个平行样，平摇床摇动培养，速为 8r i, Ol a Ol a每水转 0/ n m

光照强度： O t o lO m lm~ 。,度 (3 )c。￣ s。温 2±1 c

164生长速率的测定和计算 ..度。用下列公式计算生长速率：

生物量的增长用藻液吸光度( ) 的增长表示， 21测定 1每 4 1次藻液的吸光

I( 5 ) n A4 2一l( ) 0 nA l“=一

式中，和。 分别为培养结束和培养开始的时间，每次培养 3。 d玫瑰拟衣藻藻液吸光度与细胞密度的关系：=0 1细胞密度为 (29 A ., 2 .7±0 5 ) 0cl/ .3×14e sM l l7浮游植物中氮磷含量的计算 I

采用经验值计算的方法。林婉莲报道，92~18对武汉东湖 1水华样品的分析结果表明， 18 94年 2个浮游植物氮含量变化范围 4 2%~1 .6,均 7 9%,含量变化范围 0 5%~16%,平均 0 9%。考虑到 .4 12%平 .8磷 .6 .8 .4

东湖的优势种已经不是微囊藻，对于实验期间东湖浮游植物氮磷含量的经验值的统计，应该除去其中微囊藻占绝对优势的样品，样，它样品氮含量变化范围 4 2%一8 3%,均 5 3%,磷含量变化范围 O 6%这其 .4 .6平 .5 .6 11%,平均 O 7 3 l。东湖浮游植物氮磷含量平均值的比值是 1 ., R e .2 .8%I] 1 5 6与 heG Y等报道的 7种淡水微藻细胞的 N:均值是 1 P平 7的结果相似¨与公认的 R d e, efl i d值 1 1非常接近，明东湖浮游植物氮磷含量 6:说平均值具有较好的代表性，以做为浮游植物氮磷含量的经验值：可氮含量的计算：N=生物量× .5 5 3%

磷含量的计算：P=生物量× .8% 0732结果和分析

2 1水化学指标与生物量的变化 .总氮、总磷、游植物生物量变化见图 1浮~图 3。

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图 1氮 (浓度变化 N)Fi 1 Ch n e fT o c n rt n g. a g s o N c n e tai o

图 2磷 ( )度变化 P浓F g. Ch n e f D P c n e tai n i 2 a g so I o c n rt o

◆水生区 Wa rp n po■东湖 Lk ogu▲鱼塘 Fs ol t l t ol e a aeDnh i po h

◆水生区 Wa r l t ol一东湖 Lk oga▲鱼塘 Fs ol t a o e p np aeD nh i po h

东湖的氮浓度波动不大，水生区的氮浓度在调查期间有一个突然的升高，然后又保持平稳，鱼塘的氮浓度比东湖和水生区高得多，在调查的后期开始大幅度地下降。

3水体的磷浓度都有所波动，个东湖的磷浓度最高，其次是鱼塘，水生区的磷浓度一直保持最低的水平。东湖和水生区的生物量比较接近，二者的变化都很平缓，鱼塘的生物量比东湖和水生区高得多，并且波动很大。

3个水体的 p H值有差异，按从高到低的顺序是东湖一水生区一鱼塘，同一水体的 p H值在调查期间波动

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不大。3个水体的温度差异不明显，般不超过 1【, 一 由 c=于季节的变化，调查期间水温由 3 c步下降到 2℃。 3c逐 0

3个水体的溶解氧浓度波动较大，并且有差异，按从高 到低的顺序是东湖一水生区一鱼塘。与 p H值的变化规律相同。

昙器

g商删

根据多年的调查结果， 7一l是当地 (汉 ) 0月武浮游

霹

植物生物量的高峰期_。本次调查期间， 7]东湖的浮游植物生物量也在往年的波动范围之内。东湖和水生区的各项指标的变化都在正常范围之内。鱼塘的氮浓度远远超出了一般湖泊的范围。

2 2 3个富营养化水体的水质 .

图 3生物量变化Fi 3 Ch n e fb o s g. a g so i ma s

根据坂本的水质营养程度分类标准¨ 3个水体的 ,营养程度分别为：生区，营养；汉东湖，富营养；水富武超鱼塘，富营养。超 2 3氮磷浓度对微藻生长繁殖速率的影响 .

◆水生区 Wa rp n ol一东湖 lk ogu▲鱼塘 F h

po t l t o e a p eD nh a i ol s

从表 1中的数据可以看出，塘水的氮浓度比东湖水高得多，培养玫瑰拟衣藻的生长速率却比东湖水鱼但低，明在实验条件下氮浓度的变化对生长速率的影响不明显。表表 1培养基氮磷浓度和玫瑰拟衣藻生长速率Ta l 1 Co c n r t n o .P n h p c f r wt a e o i r mo a 0 be n e t a i fN o a d t e s e i c g o h r t f Ch o o n s r黼e i

与氮浓度的情况不同，磷浓度按从高到低的顺序为东湖.鱼塘.水生区，在实验条件下，玫瑰拟衣藻的生长速率 (从高到低的顺序也是东湖. )鱼塘 .生区，磷浓度的顺序一致。回归分析表明，长速率 (与磷浓水与生 )度的关系曲线是对数曲线 ( 4,图 )回归方程为 Y:000 1x+045,R .86n .68=088。当磷浓度小于 00r/ .89 .5 gL a

时，生长繁殖速率随着磷浓度的升高而直线上升，当磷浓度进一步升高，生长繁殖速率仍然随之增加，但增加的幅度越来越小，当磷浓度达到 02 gL时，生长繁殖速率基本不再随着磷浓度的增加而升高。利用回归方 .m/

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程外推，出生长速率为零时的磷浓度是 0 0 3 gL得 .0 m/。

24氮、浓度与浮游生物量的关系 .磷为了深入分析富营养水体中氮浓度和磷浓度对浮游植物生物量影响，对存在于浮游植物中的氮和磷进行了计算，分别用溶解氮、解磷和溶解氮+胞内氮、解溶溶{

昌姗捌

磷+胞内磷两种方法表示水体中氮和磷浓度，算出两计种氮磷比。结果见表 2。溶解氮浓度与生物量的关系见图 5溶解氮+胞内， 氮与生物量的关系见图 6图 5反映出生物量随着溶。

解氮浓度的增加呈线性上升，实测数据与线性回归方但程拟合程度不高 (。 .19。图 6表明，同时考虑 R=07 7 )当图 4生长速率与磷浓度的关系F g 4 Reain hp b t e n g o t a e a d c n e tain o i. lt s i e

w e r w h r t n o c nr t fP o o

溶解的和生物体内的氮时，物量随着氮浓度的增加呈生

线性上升，实测数据与线性回归方程拟合程度高 (= .58。 R 090 )衰 2氮磷浓度及其原子比率Ta l Co c n r to fN.P a d a o c N: r to b e2 n e t a in o n t mi P a is

* 1 8东湖， 6水生植物区，7—2 9—1 l 4鱼塘

1 aeD nh。9 6w t l t ol 7 2 s ol—8L k ogu—1 ae pa o。l 4fhpo r np i

溶解磷浓度与生物量的关系见图 7溶解磷+胞内磷与生物量的关系见图 8,。从图 7以看出，物量的可生变化与溶解磷浓度的变化没有明显关系。图 8表明，同时考虑溶解的和生物体内的磷时，物量随着鳞浓当生度的增加直线上升，实测数据与线性回归方程拟合程度非常高( . 1) R:O9 1。 94讨论

41浮游植物的生长限制性营养物质 .浮游植物的生长限制性营养物质是氮元素还是磷元素，以粗略地通过水体中的氮、比来判断。可磷

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Rd e efl出， i d提满足海洋浮游植物对营养物质生理需求的碳、、原子比为 16:6 1l氮磷 0 1:_。这一比值被称为

R de值。尽管特定的物种对营养物质需求的最适比例在不同的生长时期有所不同， efl id但是， efl Rde id值代表了广大的物种对营养物质需求的最适比例的平均值，仅在海洋浮游植物限制性营养物质的研究中应用，不而

且在淡水浮游植物限制性营养物质的研究中得到广泛的应用¨。在淡水浮游植物中，境中的 N:环 P比大于2:时，认为是磷限制性的，于 1:时被认为是氮限制性的，比率在 1: 2:之间时，制性因素 01被小 01该 01 0 1限就变得不确切了¨ 。。3 0 0 3 0 0

2 0 5

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图 5生物量与溶解氮的关系F g. T e r l t n h p b t e ima s a d T i 5 h e ai s i ewe n b o s n DN o

图 6生物量与溶解氮+胞内氮的关系i 6 F g. T e rl t n hp b t e ima s a d TDN+ c l l rN h e ai s i ewe n b o s n o el a u

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图 7生物量与溶解磷的关系i 7 F g. T e r lt n hp b t e i ma sa d D P h e ai s i ewe n bo s n I o

图 8生物量与溶解磷十胞内磷的关系F g 8 T e r lto s i e w e ima s a d DI i . h eai n h p b t e n b o s n P+c l lrP el a u

表 2统计数据显示，个富营养化水体中， 3存在于水中的氮和磷原子之比的平均值分别是：东湖 2;水生 O

区 6 (去极端值 2 2;鱼塘 19( 8除 1) 9除去极端值 42,均值 12 2 )平 。根据 R de 1 efl,成为浮游植物生长的限 i d值磷制因子。

室内培养实验的结果表明，定玫瑰拟衣藻生长繁殖速率的因素是磷的浓度，不是氮的浓度。实验结决而果支持利用 Rdid值所做的判断。 efl e 利用 Rdid值判断限制性营养物质的相对性已经被认识到。当营养水平接近限制水平时， efl efl e Rd e i d值是有效的；当营养过剩时，界营养物质的比例已经与细胞内生理过程对营养物质需求的比例不相关，外

Rd e值就不适用了¨ efl id。图 4直观地说明了这种情况，磷在不同浓度范围内对生长繁殖速率影响的程度不同，着磷浓度由不足变为过剩，随对生长繁殖速率的限制作用越来越小。

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利用 R d d值判断限制性营养物质也具有绝对性，于这一点还没有被明确提出。如果

环境中氮、 fl i关磷

原子比大于 1:, 6 1一旦发生营养物质的限制作用，只能是磷元素限制；反之，只能是氮元素限制。因为在浮游植物对营养物质生理需求的氮、原子比为 1:磷 6 1的前提下，果环境中氮、原子比大于 1:,如磷 6 1随着浮游植物

生长繁殖对营养物质的消耗，、氮磷原子比会越来越大；如果环境中氮、原子比小于 1:,磷 6 1随着浮游植物生长繁殖对营养物质的消耗，、原子比会越来越小。只有环境中氮、氮磷磷原子比正好是 1:, 6 1随着浮游植物生长繁殖对营养物质的消耗，、氮磷原子比才会维持不变。氮磷比变化的数学模型清楚地表明这种数学关系：N2 P:一

P.一

,

y

一…

+ P

l— l,

式中， .示磷的初始浓度，的初始浓度为 1P+X, P表氮 6 Y表示浮游植物消耗的磷浓度，和 N分别表示 :

氮和磷的最终浓度。当 x>,: 仅大于 1, 0 N/不 P 6而且会越来越大； X<0:P不仅小于 1,当，N/: 6而且会越来越小。

表 2的统计数据中，解氮+胞内氮与溶解磷+胞内磷的比值代表初始的氮磷比，均值是 2,于 1。溶平 7大 6溶解氮与溶解磷的比值代表最终的氮磷比，均值是 12是初始氮磷比的 4倍多。李瑞香等进行的围隔生平 1,态系内浮游植物对富磷的响应的实验，开始时氮磷原子数比为 5 5,于 1,围隔中的中肋骨条藻细胞密 .8小 6当度达到最大时，氮磷原子数比降为 27。 .5 利用微藻生长繁殖速率与磷浓度回归方程计算出生长速率为零时对应的磷浓度本是 00 3 gL .0 m/。根据坂本的水质营养程度分类标准，一浓度为贫营养湖泊磷浓度的下限。计算结果与坂本的调查统计结果相这

吻合，明回归方程具有代表性。赤潮的研究表明，说对当水体中磷浓度低于 0 0 3 gL时，可能限制藻类的 .0 r/ a就生长，而水体的磷浓度为 0 0 8 gL时，能刺激藻类的大量繁殖¨ .1m/就。

4 2富营养化水体中氮磷浓度对浮游植物生物量的影响 .图 5~图 8反映出，果只考虑水中溶解的氮磷浓度，如浮游植物的生物量与氮的浓度虽然呈正相

关，线但

性关系不明显；与磷浓度的变化则没有关系。如果同时考虑水中溶解的和浮游植物体内的氮和磷，物量不生仅与氮的浓度呈明显的线性关系，而且与磷浓度也呈明显的线性关系，实验数据与线性回归方程的拟合程度

都很高(。 .5 8 R 0 9 1 ) R=0 90,= .9 1。所以，营养化水体中浮游植物的生物量是由氮磷浓度共同控制的，有富只

氮、都供应充足时，磷生物量才可以持续增长。二者中有一个成为限制因子，生物量的增长必然减缓。本次调查研究的 3个富营养化水体的氮、浓度跨度大，据实际测定的浓度和生物量得到的回归方程磷根拟合程度高，有较好的代表性。如果这两个线性方程被证明适用于其它的富营养化水体，可以广泛应用于就定量描述富营养化水体中氮磷浓度对浮游植物生物量的影响，在理论研究和实际应用方面都很有意义。 4 3关于浮游植物中的氮和磷 .

在调查的 3个富营养水体中，被浮游植物吸收利用的氮占全部氮元素的 5%,占全部磷元素的 8%, 3磷 5是氮、磷存在的主要形式。所以，评价水体的营养程度，只考虑水中溶解的氮、磷是不全面的，须同时考虑生必

物体内的氮、。生物体内的氮、和水中的氮、磷磷磷相互作用，断交流，同决定水体中氮、浓度和生物量不共磷的变化。根据对武汉东湖长年的监测，湖水中的氮、浓度有明显的季节变化规律，值出现在 4月份，值磷峰谷出现在 7~1 0月份，与浮游生物的数量变化呈负相关¨以此类推，于有水生高等植物的水体，要考虑 。对需水生高等植物体内的氮、。准确的营养评价，要以水中、磷需浮游植物和水生高等植物中的氮、总量为基础，磷否则，不仅不能作出准确的评价，也不可能揭示营养物质与生物之间相互影响的规律。本项研究中氮磷浓度对浮游植物生物量影响的分析，提供了一个较好的例子。

44关于富营养化水体的治理方法 .武汉东湖是一个典型的浅水湖泊，周边地区人口密集，活污水大量排入湖中，成湖水富营养化早期生造主要放养的对象是草鱼，水生植被被彻底破坏后至今没能恢复。位于中国科学院武汉植物园院内

的水生植物,

栽培观赏区与东湖后湖相连，但是，其生态环境与东湖差异极大，质清洁遍布沉水和浮水植物，要有睡水主,

富营养化水体中N、P浓度对浮游植物生长繁殖速率和生物量的影响

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生态学

报

2 6卷

莲，,眼子菜，白等，持着良好的水生生态系统。靠近东湖的鱼塘因放养肉食性鱼类 (洲八角鲶鱼 )芡茭保非 而不断投放死鱼等物，是一个极端污染的水体。 调查期间，生区浮游植物生物量保持较低水平，水主要是因为水中氮，别是磷浓度低，特限制了浮游植物的快速生长繁殖。氮、浓度低是由于水生高等植物的净化作用。东湖的氮、水平比水生区高，磷磷浮游植物生物量却与水生区保持相近，可能是因为湖中大量放养滤食性鱼类，浮游植物的总量起到了控制作用。刘建对

康、谢平等认为东湖自 18年起不再爆发蓝藻水华的主要原因是滤食性鱼类的滤食效果所致 n。所调查的 95 鱼塘放养肉食性的非洲八角鲶鱼，是一个极端的环境，既没有水生高等植物的净化作用，也没有滤食性鱼类的滤食效果，浮游植物的生长繁殖和生物量的累积主要由水体中的氮、等营养元素的量控制，磷只要氮磷源源不断地供应，浮游植物的生物量就会持续增长。调查期间生物量 (干重 )均 19 6 m/,最高 27 7 gL平 6 .2 gL 6 .2m/,达到了微藻培养池中生物量的水平。

如果没有节制地向湖泊中排入富含氮磷的污水，何一个湖泊都会发展成与上述鱼塘一样的情况。防止任水体富营养化的唯一办法是维持水体中氮、磷等主要营养元素收支平衡。治理富营养化的根本办法是从水体中移走过量的氮、等营养物质。水生区是利用水生植物净化水体的例子，湖是利用滤食性鱼类控制浮游磷东植物生物量的例子，有效果，是这两种方法的局限性也显而易见：能有效地从水体中移走过量的氮、都但不磷等主要营养元素。我国目前水环境问题的主要矛盾是富营养化，只有能够大规模地从水体中去除氮、等主磷要营养物质的方法，才能成为有效的水环境整治技术。Re e e c s: fr n e [1] B rhrt N t n .n Seesn R. Btw l L.n, eL.d .AglEoo

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富营养化水体中N、P浓度对浮游植物生长繁殖速率和生物量的影响

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2期

李夜光

等：富营养化水体中 N、 P浓度对浮游植物生长繁殖速率和生物量的影响

35 2

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