發(fā)布時間：2020-05-05 03:13

【摘要】：浮游植物的過量生長(水華)是湖泊富營養(yǎng)化的重要特征,而磷通常為浮游植物生長的限制性營養(yǎng)元素,湖泊中浮游植物可利用的正磷酸鹽含量往往難以滿足其生長繁殖之需,由此引出下述極富生態(tài)學(xué)意義的問題:1、催化溶解有機磷水解產(chǎn)生正磷酸鹽的胞外磷酸酶在富營養(yǎng)化湖泊的磷循環(huán)過程中是否具有重要作用?2、湖泊胞外磷酸酶主要由哪些浮游生物產(chǎn)生?3、浮游植物是否均能產(chǎn)生胞外磷酸酶?4、浮游植物對溶解態(tài)磷酸酶是否亦有貢獻?5、水柱中浮游植物的生長與內(nèi)源磷負荷是否有關(guān)?6、疏浚對水柱中磷的生物可利用性與浮游植物的生長具有什么影響?利用ELF(Enzyme Labelled Fluoresce)熒光標記方法能確定磷酸酶在細胞膜外的發(fā)生部位,從而辨識產(chǎn)生胞外磷酸酶的浮游生物。本文以上述問題為主線,以ELF 與經(jīng)典技術(shù)的結(jié)合為主要實驗方法,著重探討了2001年11 月至2004 年5 月間長江中下游不同營養(yǎng)類型的16 個湖泊與2 個魚塘中浮游植物胞外磷酸酶的來源、分布、特征及其在磷循環(huán)過程中的作用。結(jié)果表明,胞外磷酸酶在上述水體中均有發(fā)生,且能對已知的磷酸酶抑制劑(硫酸銅、硫酸鋅、EDTA-2Na 和鎢酸鈉等)和表面活性劑(CTAB 和Triton X-100 等)產(chǎn)生不同的應(yīng)答,這不僅佐證了胞外磷酸酶的發(fā)生,而且顯示了其來源的多樣性。2004年春季,漢陽7 個湖泊大顆粒(3.0μm)所表現(xiàn)的堿性磷酸酶活性與溶解反應(yīng)性磷(SRP)濃度大體負相關(guān),這暗示酶與生物可利用性磷之間的聯(lián)系。因此,在富營養(yǎng)化湖泊中,作為磷營養(yǎng)的重要補償機制,胞外磷酸酶的作用仍異�；钴S;熒光標記實驗證實,異養(yǎng)鞭毛蟲與浮游植物均為大顆粒磷酸酶活性的重要貢獻者。因此,除浮游植物之外,浮游動物亦能大量產(chǎn)生附著于細胞膜外(而非溶解態(tài))的磷酸酶;東湖甲藻、硅藻、綠藻門的33 種藻類能產(chǎn)生被ELF 標記的胞外磷酸酶,而藍藻門的種類則未見標記。標記形式亦具種類特異性,或呈點狀,或呈線狀,或均勻遍布細胞膜,或散列其局部。弓形藻(Schroederia sp.)在SRP濃度較高的龍陽湖未見熒光標記,而在SRP 濃度較低的墨水湖卻被標記。東湖甲藻(Peridiniopsis sp.)水華期間,SRP 濃度較低時,熒光標記的細胞較多(約25%),隨著SRP 濃度的升高,其標記百分率逐漸降低(約5%)。因此,浮游植物
【圖文】：

°36′13″E, 31°31′55″N )、C4 (117°45′01″E, 31°35′30″N ) ; L 1(116°03′39″E, 29°56′14″N )、L 2(116°07′2 ″E, 29°56′12 ″N )、L3 (116°12′19″E, 29°57′23″N ) （圖3－1）。其它試驗湖泊均位于湖北省境內(nèi)（圖 3－2），包括月湖、魯湖、南北咀（梁子湖）、后官湖、保安湖和牛山湖等。各湖水樣采集于 2002 年 10 或 11 月，檢測指標同上。2002 年 3 月－8 月，，我們還在武漢野芷湖湖旁的兩個魚塘(A 塘和 B 塘)中進行了 2 次/周相對密集的采樣，檢測指標同上。3.2.2 測定依據(jù)Gage 和Gorham (1985) 和 Boon (1989)的方法測定水體APA，5ml水樣中加入Tris-HCl緩沖液(pH = 8.5, 最終濃度13 mmol L 1), Na3N (最終濃度 5 mmolL 1)和底物對－硝基苯磷酸二鈉鹽(pNPP, 最終濃度0.3 mmol L 1), 加樣試管置恒溫箱保溫4小時后，于410納米處循分光光度法測定吸光值。測定未過濾水表現(xiàn)的總體APA（APA）、通過3.0 μm孔徑的濾液表現(xiàn)的APA（APA<3.0）和通過0.45 μm孔徑的濾液表現(xiàn)的APA（APA<0.45）。按下述公式APA>3.0=APA－APA<3.0, APA0.45 3.0= APA<3.0 APA<0.45計算大顆粒（藻類）表現(xiàn)的APA>3.0和細菌大小的顆粒表現(xiàn)的APA0.45 3.0，APA<0.45為溶解態(tài)APA (Chróst 等, 1984)。APA 應(yīng)答不同脅迫因素的反應(yīng)條件相同（pH8.5、37℃）

4.2 材料與方法4.2.1 采樣點和樣品采集采樣點設(shè)在東湖富營養(yǎng)化較嚴重的I站附近（圖4－1），2004年3月18日采樣一次后，從3月31至24日，每隔3－4天采樣一次。采集表層水(0 1 米)的混合水樣2L，在半小時內(nèi)帶到實驗室進行分析檢測。水樣分為兩份，一份（1L）作化學(xué)和酶學(xué)分析，另一份（1L）加Lugol’s液固定，沉降一周后濃縮至30ml，用作定性分析。為更好地鑒定浮游植物種類
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（水生生物研究所）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：X524

【引證文獻】

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2 孫芳;鄭忠明;陸開宏;翟海佳;邵路路;;底泥微生物活性對藍藻水華水柱及沉積物間隙水氮磷分布的影響[J];生態(tài)科學(xué);2011年03期

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2 白宏喬;胞外磷酸酶對水體富營養(yǎng)化過程影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 馬曉春;微生物對水體沉積物營養(yǎng)鹽釋放影響試驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

4 雍艷麗;長春新立城水庫浮游藻類特征及磷、堿性磷酸酶活性的關(guān)系[D];東北師范大學(xué);2010年

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本文編號：2649445