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目前,水体富营养化已成为我国突出的水环境问题之一。许多大型湖泊,如巢湖、太湖、鄱阳湖、滇池等,都已经处于富营养或重富营养状态。太湖的富营养化程度正在不断加剧,水生植被消退,水环境恶化。在富营养化的水体中,一方面,着生藻类作为生物标记物会对水体的富营养化产生响应,另一方面,微量元素的存在也会对蓝藻水华的形成产生影响。因此研究着生藻类在太湖中不同富营养化区域中的分布特征及不同条件下微量元素铜对蓝藻生长的影响,为不同类型的湖泊中着生藻类的分布情况和微量元素对蓝藻水华产生的影响提供资料,研究结果可为太湖污染治理提供一定的理论依据。
本论文选取太湖湖泊的草型、藻型及过渡型区域为研究对象,在这3个不同营养水平区域设置的3个采样点,并放置人工基质,然后按季节采集人工基质和水/沉积物界面的着生藻类,进行种类鉴定和计数,研究太湖中不同营养水平区域着生藻类的生长情况。室内研究微量元素铜对微囊藻生长及生理生化的影响。获得重要结果如下:
1.2004年4月~12月对不同类型湖泊中人工基质上着生藻类的分布情况进行调查。结果表明:在种群分布上,着生藻类以绿藻门(44.74%)最多,硅藻门(34.21%)和蓝藻门(18.42%)次之,黄藻门(2.63%)相对较少,各采样点的优势种主要集中在硅藻门。在季节分布上,着生藻类以春季种类和数量最多而冬季最少。在空间分布上,藻型湖泊区域的种类明显少于草型和过渡型区域,而数量分布为藻型>过渡型>草型湖泊。根据各种藻类对水体生态环境的响应情况,在太湖不同区域筛选出不同的生态敏感指示着生藻类。
2.2004年6月~2005年4月分别选取太湖湖泊的草型、藻型及过渡型区域为研究对象,对不同类型湖泊水/沉积物界面中着生藻类的分布情况进行调查。结果表明,在种群分布上,硅藻门(53.85%)和绿藻门(34.62%)最多,其次是蓝藻门(7.69%),而裸藻门(3.84%)相对较少,各采样点的优势种主要集中在硅藻门。在季节分布上,夏季和秋季种类和数量较多,冬季最少。在空间分布上,草型湖泊在全年(6月份除外)的藻种类和密度居多,过渡型湖泊次之,藻型湖泊最低(11、12月份除外)。根据各种藻类对水体生态环境的响应情况,在太湖中不同区域筛选出不同的生态敏感指示藻类。另外,在藻型湖泊(站点3)中观察到越冬的微囊藻。
3.研究了不同浓度铜在铜绿微囊藻细胞内外分布及其色素含量影响。结果表明,在低浓度时(<0.500mg/L)时,Cu2+对铜绿微囊藻生长表现促进作用,当铜浓度大于0.500mg/L时,将抑制铜绿微囊藻的生长; 观察到铜绿微囊藻类叶绿素a的浓度随着铜离子浓度的增加而增大,但当铜离子浓度>1.000 mg/L时无明显变化;Cu2+对铜在铜绿微囊藻胞内外分布的影响为,铜主要分布在铜绿微囊藻细胞外,胞内(较低浓度除外)分布的相对较少;并且随着铜离子浓度的增加,铜绿微囊藻细胞内外的富集量都增加,但是相比较而言,胞外比胞内增加的更为显著。
4.有机配体对铜在铜绿微囊藻细胞内外分布及其色素含量影响的研究表明,在0.50mg/L铜的胁迫下,EDTA、NTA和DTPA等有机配体均会促进铜绿微囊藻的生长,EDTA可显著增加藻类的生长,NTA和DTPA可延长其对数生长期;三种配体的存在均显著增加了铜绿微囊藻的叶绿素a含量,其中EDTA的促进作用最大;EDTA显著降低了Cu2+在胞内和胞外富集量,NTA次之,而DTPA对Cu2+的在细胞内外的分布影响不大。