長江口鄰近海域圍隔實(shí)驗(yàn)中營養(yǎng)鹽對浮游植物生長的影響及其動力學(xué)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類活動的增加，我國近岸海域污染日趨嚴(yán)重，東海海域富營養(yǎng)化程度和范圍呈逐年加重和擴(kuò)大的趨勢，尤其是長江口鄰近海域，由于赤潮頻發(fā)，嚴(yán)重影響了海洋養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，甚至危害到人類自身健康。為了了解海洋環(huán)境中營養(yǎng)鹽含量及組成結(jié)構(gòu)對浮游植物生長的影響以及浮游植物對營養(yǎng)鹽吸收利用的動力學(xué)機(jī)制，本文通過赤潮發(fā)生期間及發(fā)生后期兩次圍隔生態(tài)實(shí)驗(yàn)，研究了營養(yǎng)鹽濃度及其組成結(jié)構(gòu)對浮游植物生長的影響，并利用浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收／釋放動力學(xué)模型描

2、述了圍隔生態(tài)實(shí)驗(yàn)中浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收利用，計(jì)算了浮游植物對PO<,4>-P和NO<,3>-N的吸收／釋放速率常數(shù)，以期為東海赤潮發(fā)生的機(jī)理研究提供基礎(chǔ)參數(shù)和理論依據(jù)。 1赤潮發(fā)生期間不同營養(yǎng)鹽濃度對浮游植物生長的影響 海水介質(zhì)中PO<,4>-P含量的增加對浮游植物的生長有較為明顯的促進(jìn)作用，隨著PO<,4>-P濃度的增大，圍隔內(nèi)浮游植物的生物量也逐漸增大，當(dāng)PO<,4>-P添加量達(dá)到一定閾值時(shí)，其促進(jìn)作用不再明顯

3、，補(bǔ)充氮源可以促進(jìn)浮游植物的生長，本次實(shí)驗(yàn)中NO<,3>-N是浮游植物吸收的主要氮源。浮游植物的生長與對PO<,4>-P的吸收不是同步的，當(dāng)水體中PO<,4>-P基本吸收完畢時(shí)，浮游植物仍有增長，即浮游植物在生長前期對PO<,4>-P有儲存功能。 營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)同樣影響浮游植物的生長，在營養(yǎng)鹽較充足的情況下，氮磷比值在12～18時(shí)浮游植物的生長狀態(tài)最佳，比值越偏離Redfield值，越不利于浮游植物的生長；浮游植物體內(nèi)氮磷比值變化

4、不大，受外界比值影響較小，即浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收是按照一定的比例進(jìn)行的，介質(zhì)中的比例偏離它所需要的比例時(shí)，就會影響浮游植物的生長。 2赤潮發(fā)生后期不同濃度營養(yǎng)鹽對浮游植物生長的影響 赤潮發(fā)生后期圍隔實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論與赤潮發(fā)生期間得到的結(jié)論基本一致。浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收不僅受營養(yǎng)鹽本身濃度的影響，也受介質(zhì)中其他營養(yǎng)鹽濃度以及營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的影響，NO<,3>-N和PO<,4>-P添加比例是16:1時(shí)浮游植物生長狀態(tài)最好，

5、且浮游植物對NO<,3>-N和PO<,4>-P的吸收基本也是按照16:1進(jìn)行的，浮游植物在生長過程中相對于對營養(yǎng)鹽的吸收有滯后生長的現(xiàn)象。 相對來講，東海原甲藻有較強(qiáng)的耐“饑餓”能力，在營養(yǎng)鹽濃度較低時(shí)仍能較好的生長，營養(yǎng)鹽較高的環(huán)境更適合中肋骨條藻的生長，即中肋骨條藻在營養(yǎng)鹽濃度較高的環(huán)境中競爭能力高于東海原甲藻。 3利用浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收，釋放動力學(xué)模型描述了浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收利用，并分別計(jì)算了浮游植物對

6、NO<,3>和PO<,4>-P的吸收，釋放速率常數(shù)利用浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收/釋放動力學(xué)模型描述了浮游植物對體內(nèi)氮(磷)隨時(shí)間的變化，并通過擬合得到了浮游植物對NO<,3>-N和PO<,4>-P的吸收／釋放速率常數(shù)k<,1>和k<,2>，結(jié)果表明：浮游植物對NO<,3>-N和PO<,4>-P的吸收速率常數(shù)k<,1>均大于釋放速率常數(shù)k<,2>，體現(xiàn)了浮游植物對營養(yǎng)鹽的凈吸收過程。對比這兩次圍隔生態(tài)實(shí)驗(yàn)，赤潮發(fā)生期間對照袋中NO<,3>-

7、N和PO<,4>-P的濃度均高于赤潮發(fā)生后期對照袋中的NO<,3>-N和PO<,4>-P的濃度，相應(yīng)的浮游植物對這兩種營養(yǎng)鹽的吸收也基本是前者大于后者，且每次實(shí)驗(yàn)中對照袋內(nèi)營養(yǎng)鹽的吸收最小，這說明了水體中營養(yǎng)鹽的初始濃度影響浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收，P0<,4>-P濃度相同水平時(shí)，NO<,3>-N濃度增大，浮游植物不僅對NO<,3>-N的吸收增大，對PO<,4>-P的吸收也增大，這說明了NO<,3>-N濃度的增大有利于浮游植物對PO<,4