中国海洋大学硕士学位论文温度、光照及种间相互作用对东海典型浮游植物生长的影响姓名：于萍申请学位级别：硕士专业：海洋化学指导教师：张前前20050501温度、光照及种问相互作用对东海主要浮游植物生长的影响温度、光照及种间相互作用对东海典型浮游植物生长的影响摘要本文采用一次培养实验方法，选取东海常见的浮游植物：中肋骨条藻( S k e t e t o n e m ac o s t a t u m ) 、东海原甲藻( P r o r o c e n t r u md o n g h a i e u s e ) 又名：具齿原甲藻( P r o r o c e n t r u md e n t a t u m ) 、塔玛亚历山大藻( A l e x a n d r i u mt a m a r e n s e ) 、尖刺拟菱形藻( P s e u d o —n i t z s c h i a p u n g e n s ) 、旋链角毛藻( C h a e t o c e r o sc u r v i s e t u s ) 、柔弱角毛藻( C h a e t o c e r o sD e b i l i s ) 、裸甲藻( G y m n o d i n i u ms p ．) 、赤潮异湾藻( H e t e r o s i g m aa k a s h i w oH a d a ) 、新月菱形藻( N i t z s c h i ac l o s t e r i u m ) 又名：细柱藻( C y l i n d r o t h e c ac l o s t e r i u m ) 和岛国大扁藻( P l a t y m o n a s h e l g o l a n i d i c a ) 为研究对象，采用二因子实验设计，研究了主要环境因子温度、光照对其生长性质的影响；探讨了不同光照强度对中肋骨条藻( S k e l e t o n e m ac o s t a t u m ) 和东海原甲藻( P r o r o c e n t r u md o n g h a i e u s e ) 生长及生理性质的影响；并以L o t k a - V o l t e r r a 的双种竞争模型为基础，研究了种群竞争对中肋骨条藻( S k e l e t o n e m ac o s t a t u m ) 和东海原甲藻( P r o r o c e n t r u md o n g h a 把u s e ) 种群生长的影响。
1 ．温度、光照对浮游植物生长的影响实验室内，参照东海环境变化情况，设计温度和光照梯度，包括4 个温度水平( 1 5 ，2 0 ，2 5 ，3 0 ℃) 和3 个光照水平( 3 0 ，8 0 ，1 4 0 p ．m o l ·S - 1 ．m 2 ) 共1 2 ( 4 x 3 )个条件组合，对以上十种常见浮游植物进行一次性培养，研究在营养盐充足的条件下温度和光照对浮游植物生长的影响结果显示，在实验条件范围内，以比生长率为指标，经统计分析，温度对以上十种浮游植物的生长均有显著( 0 ．0 1 0 ．0 5 ) ，对其它8 种藻的生长均有有显著( 0 ．0 l O ．0 5 时，环境因子对藻类比生长率无显著性影响( 李松岗，2 0 0 2 ) 由表2 ．2 可见，温度对东海原甲藻的比生长率有显著的差异( O ．O I P > 0 ．0 1 ) 由表2 ．4 可见2 5 ℃为该株藻的最适生长温度，高于此温度或低于此温度该株藻的比生长率均有下降趋势由表2 ．4 可见，在最高光照强度1 4 0 1 a m o l ·s - 1 ．m 2 下该株藻比生长率最大，生长最旺盛，随光照强度减弱比生长率减小，3 0 p ．m o l - s - 1 ．m 2 下比生长率远小于其它两个光照强度。
由实验观察3 0 ‘C 条件下该藻生长状态明显亚于其它温度条件，生长周期明显缩短，在培养2 ．3 天便出现负增长，藻大量死亡，由表2 ．6 可看出在3 0 C 条件下该株藻的最大藻数量远远低于其他条件由表2 ．4 ，表2 ．6 可见该藻在1 5 ℃条件下的比生长率低于3 0 ℃，而最大藻度却远远高于3 0 ℃条件下的最大藻数量，这是因为在1 5 ℃条件下该藻的生长周期较3 0 ℃条件下长由表2 ．6 可看出，1 5 、2 0 C 条件下，低光照强度( 3 0 9 m o l ·s ～·m - 2 ) 的最大藻数量反而较高光照强( 1 4 0 9 m o l ·s - 11 1 1 ‘2 ) 度稍大，与1 5 、2 0 C 条件下相反，2 5 ℃温度、光照及种问相互作用对东海主要浮游植物生长的影响条件下，低光照强度( 3 0 p m o l ·s ～m ‘2 ) 的最大藻数量远远小于高光照强度( 1 4 0 I _ t m o l ‘s - 1 ．m ) 的最大藻数量说明该株藻在高温度条件下适应较高的光照强度，而低温度条件下适应较低的光照强度此现象恰与冬季气温较低光照强度较低，夏季气温较高光照强度较高相吻合。
由此说明该株藻对不同季节有很强的适应能力在实验条件范围内，这株中肋骨条藻的最适温度、光照强度分别为2 5 C ，1 4 0 p ．m o l - s qm ～，指数期比生长率为O ．9 2 d ～1 9 9 1 年8 月长江口东北部嵊山附近海域中肋骨条藻发生赤潮期间，水温范围是2 4 ．0 —2 6 ．4 “ C ( 洪君超，1 9 9 3 ) ，1 9 9 8年胶州湾中肋骨条藻赤潮时，水温平均为为2 6 ．5 “ C ( 霍文毅，2 0 0 1 ) ，本次实验中该株藻的最适温度与此一致2 ．2 ．3 温度和光照对塔玛亚历山大藻生长的影响经统计分析，不同温度、不同光照强度对塔玛亚历山大藻生长的影响结果见表2 ．7 ，A N O V A 统计分析结果见表2 ．8 ，最大藻数量见表2 ．9 由表2 ．7 和表2 ．8 可见，虽然是在藻类发生赤潮最常见的温度范围内，比生长率仍有极显著的差异( P P > 0 ．0 1 ) ；光照强度对拟刺菱形藻的比生长率在3 0 ．1 4 0 p m o l ·s - 1 ．n 1 _ 2 的范围内没有显著影响( P > 0 ．0 5 ) 由表2 ．1 9 可看出在1 5 、2 0 、2 5 、3 0 “ C 条件下2 5 ℃为该株藻的最适生长温度，随温度降低和升高平均比生长率均减小，且生长和存活能力明显下降，3 0 ℃时比生长率负值，由表2 ．1 9 中温度一栏的比生长率数值可以推断该藻株的最适温度可能在2 0 - 2 5 。
C 间为便于观察，3 0 C 条件接种密度较高，实验观察到在3 0 ℃该藻几乎不能生长，第一天的比生长率就为负值，且一直呈现负增长，生长状态极差，藻液颜色也逐渐呈现白色由表2 ．1 9 可看出在光照强度3 0 I ．t m o l ·s 一·m 2 条件下，该株藻的平均比生长速率明显减小，在最高光照强度时，表2 ．1 9 温度和光照强度分别对拟尖剌菱形藻生长的影响T a b ．2 ．1 9T h er e s p e c t i v ee f f e c t so f t e m p e r a t u r ea n di r r a d i a n e eo nt h eg r o w t ho f P s e u d o n i t z s c h i aP u n g e n s温度比生长率光照强度比生长率T e m p e r a t u r e l ' CG r o w t hr a t e ／d - 1l r r a d i a n c e ／I _ t m o l ·S - I ' m 一2G r o w t hr a t e ／d 一11 50 ．3 4 4 83 00 ．2 3 4 02 0O ．5 1 5 28 00 ．3 9 9 82 50 ．6 5 5 41 4 00 ．4 5 0 53 0．0 ．0 6 9 6中国海洋大学硕士论文表2 ．2 0 不同温度、不同光照强度对拟尖刺菱形藻生长的影响的A N O V A 统计结果T a b ．2 ．2 0S u m m a r yo f A N O V Ar e s u l t sf o rv a r i o u se f f e c t so f d i f f e r e n tt e m p e r a t u r e sa n di r r a d i a n c e sO nt h eg r o w t ho f P s e u d o n i t z s c h i a p u n g e n s表2 ．2 1 不同温度、不同光照强度下拟尖刺菱形藻的最大藻数量T a b ．2 ．2 1M a x i m u md e n s i t yo f P s e u d o n i t z s c h i a p u n g e n si nd i f f e r e n tt e m p e r a t u r e sa n di r r a d i a n c e s( c e l l ．m L ‘1 )·：3 0 “ C 条件下密度为藻种培养时的初始密度。
为了便于观察，此条件下接种密度大于其它条件藻的平均比生长率最大在实验条件范围内，拟尖刺菱形藻的最适温度为2 5 * ( 2 ，光照强度为1 4 0 p ．m o l ·s ～·m 2 ，指数期比生长速率为O ．9 3 d 一，且此条件下表2 ．3 中的最大藻数量也大于其它条件，为1 6 ．3 0 x 1 0 ％e l l ·m L l 张诚等对拟尖刺菱形藻进行了种下分类地位和氮磷的吸收动力学研究，其他学者也对该藻做过其它方面的研究( 俞志明，1 9 9 8 ；左冬梅，2 0 0 2 ) ，而对该藻的生理生态特征国内外研究较少，国内尚未见报道2 ．2 ．8 温度和光照对新月菱形藻生长的影响经统计分析，不同温度、不同光照强度对新月菱形藻生长的影响结果见表2 ，2 2 ，A N O V A 统计分析结果见表2 ．2 3 ，最大藻数量见表2 ．2 4 温度、光照及种间相互作用对东海主要浮游植物生长的影响由表2 ．2 3 可见，温度对新月菱形藻的比生长率有极显著的差异( P O ．0 5 ) 由表2 ．2 2 可看出在1 5 、2 0 、2 5 、3 0 C 条件下2 5 C 为该株藻的最适生表2 ．2 2 温度和光照强度分别对新月菱形藻生长的影响T a b ．2 ．2 2T h er e s p e c t i v ee f f e c t so f t e m p e r a t u r ea n di r r a d i a n c eo ng r o w t ho f N i t z s c h i ac l o s t e r i u m温度比生长率光照强度比生长率T e m p e r a t u r e l ' CG r o w t hr a t e ／d ‘‘I r r a d i a n c e ／p ．m o l ·s 一·m ’2G r o w t hr a t e ／d ‘‘1 5O ．1 7 0 l3 0O ．1 7 2 82 00 ．2 6 0 78 00 ．2 2 4 82 50 ．3 8 9 31 4 00 ．2 6 6 73 00 ．0 6 5 5表2 ．2 3 不同温度、不同光照强度对新月菱形藻生长的影响的A N O V A 统计结果T a b ．2 ．2 3S u m m a r yo f A N O V Ar e s u l t sf o rv a r i o u se f f e c t so f d i f f e r e n tt e m p e r a t u r e sa n di r r a d i a n c e so nt h eg r 。