賴理智　楊柳依依　耿玉瑾　等

摘要：以武漢城區(qū)湖泊——南湖、東湖、湯遜湖作為試驗對象，利用藻類生長潛力（Algal Growth Potential， AGP）測試試驗，設置多個條件限制因子，探究不同條件下藻類的生長情況。結果表明，在三個湖區(qū)的原湖水樣中，南湖藻類的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）和平均最大特定生長率（μmax）均為最高，分別為161.821 mg/L和0.269 d-1，說明南湖水中的綜合營養(yǎng)十分豐富。而湯遜湖的平均最大現(xiàn)存量和平均最大特定生長率最低，分別為90.266 mg/L和0.189 d-1，說明原水樣存在藻類生長的限制因子。

關鍵詞：藻類；湖泊水質(zhì)；藻類生長潛力測試；最大現(xiàn)存量；限制因子

中圖分類號：X171 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）22-5387-04

湖泊富營養(yǎng)化是全球關注的環(huán)境問題之一，這是由于營養(yǎng)物質(zhì)在水中積蓄過多，造成水體從貧營養(yǎng)逐步向富營養(yǎng)過渡的一種現(xiàn)象[1]。近幾十年，由于人類社會的發(fā)展，人類對水體的影響逐漸加劇，生活用水和流域里的無機和有機營養(yǎng)鹽不斷進入水體中，使得水體富營養(yǎng)化。湖泊富營養(yǎng)化可引起藻類以及其他水生物異常繁殖，水體的透明度和溶解氧含量下降，水質(zhì)惡化等現(xiàn)象[2]。據(jù)馬經(jīng)安等[3]指出，全球范圍內(nèi)30%～40%的湖泊和水庫遭到不同程度富營養(yǎng)化的影響。

武漢是“百湖之市”，水面面積占全市面積的25.8%[4]，湖泊是武漢最珍貴的自然資源和市貌特征。然而，近年來武漢湖泊生態(tài)系統(tǒng)的健康呈現(xiàn)下降趨勢。湖泊生態(tài)系統(tǒng)的健康是指滿足人類社會合理要求和湖泊生態(tài)系統(tǒng)自我維持與更新的能力[5]。隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，大量富含營養(yǎng)物質(zhì)的生活污水和工業(yè)廢水未經(jīng)處理，直接或間接排入湖泊中[6]，長此以往，湖泊的生態(tài)系統(tǒng)的自我維持與更新的能力將會下降甚至完全喪失。

近年來，武漢市治理湖泊污染中所采取的一系列措施在保障湖泊水環(huán)境安全上起到了至關重要的作用。然而，武漢市湖泊的水環(huán)境狀況依然十分嚴峻，水質(zhì)污染嚴重、富營養(yǎng)化程度不斷加深仍然是武漢市湖泊的“硬傷”[4]。本試驗以武漢南湖、東湖、湯遜湖3個湖泊的藻類生長潛力（AGP）試驗數(shù)據(jù)為基礎，對試驗數(shù)據(jù)進行分析和討論，為控制3個湖泊富營養(yǎng)化的研究提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料

湖泊水樣分別采集自武漢市南湖、東湖、湯遜湖。湖水用采水器采集水面下0.5 m處上層水，并冷凍保存，在進行AGP試驗前進行解凍過濾。本藻種為中南民族大學生命科學學院純種培養(yǎng)的小球藻（Chlorella），在BG-11培養(yǎng)基中培養(yǎng)，轉接至新配制的培養(yǎng)液，重復2次，待生長狀況穩(wěn)定后作為藻種。

1.2 湖水處理

湖水經(jīng)微孔濾膜過濾后，分裝于三角瓶中，用封口膜封口，置于壓力蒸汽滅菌器中，在121 ℃滅菌20 min，自然冷卻至室溫，最終濾液將用于藻類生長潛力測試。

1.3 接種及培養(yǎng)條件

在超凈化工作臺上進行接種。于250 mL的三角瓶中加入湖泊水樣，接種初始藻類細胞密度為5×104 個/mL，然后配制湖水水樣的不同濃度營養(yǎng)元素系列組，每組3個重復，同時設置湖水濾液對照組，試驗組BG-11為完全培養(yǎng)基組，所有試驗組均置于光照恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。光照4 000 lx，24 h恒光，溫度（24±2） ℃，每天振蕩三角瓶，使小球藻群體相對分散均勻，以便小球藻群體得到較好的生長繁殖。

1.4 試驗方法設計

參照魏徵等[7]的方法，試驗添加營養(yǎng)物的氮源為硝酸鈉（NaNO3），磷源為磷酸氫二鉀（K2HPO4）。測試樣分3個湖區(qū)組培養(yǎng)，每個湖區(qū)組設計3個添加營養(yǎng)組及2個對照組，添加營養(yǎng)組分2個不同的濃度添加水平，每個水平重復3次，每個湖區(qū)組接種24瓶，共接種72瓶。在每個湖區(qū)組設置一營養(yǎng)鹽濃度完全一致的完全營養(yǎng)對照組，培養(yǎng)液選用BG-11培養(yǎng)基，如表1所示。

1.5 分析測試方法

從第2天開始每隔1 d測定光密度（663 nm），藻密度用722E型分光光度計測定，采用Excel組件進行相關數(shù)據(jù)整理，求出每組中3個重復的平均最大現(xiàn)存量（Xmax），平均特定生長率（μmax），繪制藻類生長曲線。采用單因素方差分析等數(shù)理統(tǒng)計的方法分析各個湖區(qū)藻類生長狀況、限制因子和相關富營養(yǎng)化問題。

2 結果與分析

2.1 湖泊AGP試驗BG-11完全營養(yǎng)對照組生長曲線

本試驗采用常用的淡水藍綠藻培養(yǎng)基BG-11培養(yǎng)小球藻作為完全營養(yǎng)對照組。由圖1可以看出，在對數(shù)生長期中藻的生長持續(xù)時間較長，不同湖區(qū)設置的BG-11完全營養(yǎng)對照組生長曲線基本一致，說明本試驗藻種狀況、光照、溫度等試驗條件基本一致且保持穩(wěn)定，可對試驗中的不同湖區(qū)進行討論。

2.2 不同區(qū)域水體營養(yǎng)特征

在三個湖區(qū)的AGP試驗中發(fā)現(xiàn)，南湖原湖水樣組和添加營養(yǎng)組中的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）均大于完全營養(yǎng)對照組，說明N、P對南湖藻類的生長起到明顯的促進作用，南湖水體營養(yǎng)富足；東湖添加營養(yǎng)組的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）均小于完全營養(yǎng)對照組，而原湖水樣組與完全營養(yǎng)組相當，說明N、P對東湖藻類的生長并沒有顯著的促進作用，東湖水體營養(yǎng)較平衡；湯遜湖添加營養(yǎng)組則與完全營養(yǎng)對照組相當，原湖水樣組明顯小于完全營養(yǎng)組，說明N、P起到促進生長作用，湯遜湖湖水可能存在抑制小球藻的繁殖增長因子。

2.3 小球藻藻密度曲線

對三個湖區(qū)的水樣進行AGP測試，將三角瓶培養(yǎng)的小球藻，置于光照恒溫箱中培養(yǎng)，第2天起采用722E型分光光度計（663 nm）測OD值，每隔一天測一次。測定之前，先預熱分光光度計20 min，調(diào)波長和滿度，以無藻的完全培養(yǎng)液作為參比調(diào)零。測定之前，輕輕晃動待測的三角瓶，稍稍靜置后即可進行測定。小球藻在分光光度計測定下的藻密度曲線如圖2所示。

3個湖區(qū)中，與完全營養(yǎng)對照組相比，南湖區(qū)添加營養(yǎng)組的小球藻生長較好，最大光密度值都超過0.8。相反，東湖和湯遜湖區(qū)添加營養(yǎng)組的小球藻生長狀況較差，最大光密度值均低于完全營養(yǎng)組的光密度值，分別為0.749和0.871。

東湖的氮磷營養(yǎng)組生長曲線呈較明顯的對數(shù)生長期，即東湖區(qū)的氮、磷濃度能滿足小球藻生長所需的營養(yǎng)，說明東湖的綜合營養(yǎng)足夠藻類生長繁殖。而南湖和湯遜湖區(qū)的生長曲線均未出現(xiàn)明顯的對數(shù)生長期。在南湖區(qū)，添加低氮營養(yǎng)組比添加磷的營養(yǎng)組及湖水對照組的生長周期持續(xù)時間長，說明南湖秋季水體氮的微量增加比磷對小球藻的生長有更大的促進作用，且原湖水樣組的藻類最大光密度值大于完全營養(yǎng)對照組，說明南湖水中的綜合營養(yǎng)十分豐富，一旦陽光充足，水溫適宜，水體極易發(fā)生富營養(yǎng)化。湯遜湖的原湖水營養(yǎng)組最大光密度則明顯小于完全營養(yǎng)對照組，說明原水樣存在藻類生長的限制因子。

2.4 小球藻的特定生長率

試驗結束后，求出特定生長率μ=ln（X2/X1）/（t2-t1）[8，9]。

其中，X2和X1為某一試驗時間間隔的開始和最終的藻類濃度，t2和t1為某一試驗時間間隔的天數(shù)。同一組中各瓶中的最大μ值的平均值為（μmax），單位為d-1。

培養(yǎng)至第2天，采樣測定藻光密度，此后，隔天測藻光密度。由此，計算得到3個湖區(qū)的藻類平均特定生長率，如圖3所示。

在3個湖區(qū)中，氮營養(yǎng)組中平均最大增長率（μmax）為0.222 d-1，磷營養(yǎng)組平均最大增長率（μmax）為0.199 d-1，氮磷混合營養(yǎng)組平均最大增長率（μmax）為0.216 d-1，湖水對照組平均最大增長率（μmax）為0.220 d-1。添加氮營養(yǎng)組與氮磷混合營養(yǎng)組和湖水對照都有較大的平均最大特定增長率（μmax），單獨磷營養(yǎng)組的平均最大特定增長率（μmax）較小。由此可見，在3個不同湖區(qū)中單獨添加磷營養(yǎng)組，各自的特定增長率相對較低，磷的加入沒有帶來明顯的生物量的增加，說明這3個湖區(qū)對藻類生長起著限制作用的因子可能是氮。

2.5 小球藻的最大現(xiàn)存量

根據(jù)OD值與干重的回歸方程換算成干重[10]。方程為：

Y干重=146.328 7XOD+0.127 6（γ=0.999）

其中，Y干重為某一試驗營養(yǎng)組的小球藻干重，單位為mg/L，XOD為某一試驗營養(yǎng)組在663 nm下測定的小球藻吸光度值。

對3個不同湖區(qū)小球藻群體進行三角瓶培養(yǎng)，在培養(yǎng)第2天起，每隔1 d，對每組的光密度進行測定，測定發(fā)現(xiàn)光密度不再繼續(xù)增大時，此時的小球藻密度一般為該組的小球藻的平均最大現(xiàn)存量。3個不同湖區(qū)的平均最大現(xiàn)存量如圖4所示。

圖4為3個不同湖區(qū)的小球藻生長的平均最大現(xiàn)存量，由圖可知，不管是湖水對照組，還是添加營養(yǎng)組的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）均為南湖的最高。在3個不同湖區(qū)的添加營養(yǎng)組中，氮營養(yǎng)組和氮磷混合營養(yǎng)組都有較大的平均最大現(xiàn)存量，而磷營養(yǎng)組的平均最大現(xiàn)存量不高。在相同濃度的營養(yǎng)組下，南湖和湯遜湖水樣的平均最大現(xiàn)存量明顯高于東湖水樣的各個營養(yǎng)組。

2.6 小球藻的單因素方差分析

根據(jù)AGP試驗記錄，對每個試驗湖泊各添加營養(yǎng)組及對照組的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）進行單因素方差分析，選用Excel組件分析，各湖泊結果在顯著性水平為0.05情況下，顯著性不同。

南湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組和對照組間平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異顯著（F>Fα），表明南湖試驗湖區(qū)添加營養(yǎng)組與對照組間藻類增長差異顯著。東湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組、對照組間平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異不顯著（FFα），表明湯遜湖試驗湖區(qū)添加營養(yǎng)組與對照組間藻類增長差異顯著。

3 結果與討論

藻類平均最大比增長率一般在藻類生長的延緩期出現(xiàn)，根據(jù)AGP試驗記錄，平均最大比增長率（μmax）多數(shù)出現(xiàn)在第2～6天，而平均最大現(xiàn)存量（Xmax）在第12～16天出現(xiàn)[7]，本試驗記錄結果與此記錄相符。藻類生長周期由延緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰老期組成，最大比增長速率沒有出現(xiàn)在對數(shù)生長期，但不同添加氮磷營養(yǎng)組及湖水濾液組的最大比增長速率之間存在一定差異，不可排除添加不同濃度的氮磷對藻種的生長產(chǎn)生影響。

在南湖的AGP試驗中，由（μmax）（P）<（μmax）（N）和（Xmax）（N2、P1、P2、N1P1、N2P2）<（Xmax）（湖水）<（Xmax）（N1）可知，低氮的加入比磷的加入更顯著促進了小球藻群體的繁殖增長，所以氮可能為南湖的限制因子；根據(jù)（Xmax）（BG-11）<（Xmax）（湖水），可看出南湖湖水濾液組中藻生長較旺盛，說明南湖水體營養(yǎng)豐富，一旦陽光充足，水溫適宜，水體極易發(fā)生富營養(yǎng)化。

在東湖AGP試驗的歷史記錄中，發(fā)現(xiàn)不論單獨或同時添加氮、磷營養(yǎng)，都對藻類增長無顯著促進作用[8]。在東湖的AGP試驗中，（Xmax）（P1、P2）<（Xmax）（N2），（Xmax）（N1、N2、P1、P2、N1P1、N2P2）<（Xmax）（湖水），（Xmax）（湖水）≈（Xmax）（BG-11），說明東湖單獨添加磷營養(yǎng)組并不能明顯地促進小球藻的生長，而高氮的加入有較明顯地促進小球藻的生長，但都沒有較原湖水樣高，說明氮、磷的添加沒有明顯地促進小球藻的繁殖增長，與上述結果一致。參考東湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組的方差分析，平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異不顯著（F

在湯遜湖的AGP試驗中，氮營養(yǎng)組比磷營養(yǎng)組的特定增長率高，而（Xmax）（湖水）<（Xmax）（N1、N2、P1、P2、N1P1、N2P2），（Xmax）（P1）≈（Xmax）（N1），（Xmax）（P2）≈（Xmax）（N2），（Xmax）（湖水）<（Xmax）（BG-11），這說明湯遜湖中氮、磷均有可能是水華爆發(fā)的控制因子，而且原湖水樣的最大現(xiàn)存量明顯低于其他添加營養(yǎng)組和完全營養(yǎng)組，由此，湯遜湖水體中可能存在抑制小球藻的繁殖增長因子。

參考文獻：

[1] 邱炳文，周 勇，周 敏，等.武漢市南湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀.趨勢及其綜合整治對策[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報，2000，19（4）：350-352.

[2] 楊學芬.武漢南湖營養(yǎng)鹽動態(tài)及重金屬污染的研究[D].武漢， 華中農(nóng)業(yè)大學，2010.

[3] 馬經(jīng)安，李紅清.淺談國內(nèi)外江河湖庫水體富營養(yǎng)化狀況[J].長江流域資源與環(huán)境，2002，11（6）：575-577.

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[10] 劉麗萍.滇池湖水中的藻類生長潛力的測試[J].云南環(huán)境科學，1993，12（3）：79-80.

（責任編輯 彭西甜）

3個湖區(qū)中，與完全營養(yǎng)對照組相比，南湖區(qū)添加營養(yǎng)組的小球藻生長較好，最大光密度值都超過0.8。相反，東湖和湯遜湖區(qū)添加營養(yǎng)組的小球藻生長狀況較差，最大光密度值均低于完全營養(yǎng)組的光密度值，分別為0.749和0.871。

東湖的氮磷營養(yǎng)組生長曲線呈較明顯的對數(shù)生長期，即東湖區(qū)的氮、磷濃度能滿足小球藻生長所需的營養(yǎng)，說明東湖的綜合營養(yǎng)足夠藻類生長繁殖。而南湖和湯遜湖區(qū)的生長曲線均未出現(xiàn)明顯的對數(shù)生長期。在南湖區(qū)，添加低氮營養(yǎng)組比添加磷的營養(yǎng)組及湖水對照組的生長周期持續(xù)時間長，說明南湖秋季水體氮的微量增加比磷對小球藻的生長有更大的促進作用，且原湖水樣組的藻類最大光密度值大于完全營養(yǎng)對照組，說明南湖水中的綜合營養(yǎng)十分豐富，一旦陽光充足，水溫適宜，水體極易發(fā)生富營養(yǎng)化。湯遜湖的原湖水營養(yǎng)組最大光密度則明顯小于完全營養(yǎng)對照組，說明原水樣存在藻類生長的限制因子。

2.4 小球藻的特定生長率

試驗結束后，求出特定生長率μ=ln（X2/X1）/（t2-t1）[8，9]。

其中，X2和X1為某一試驗時間間隔的開始和最終的藻類濃度，t2和t1為某一試驗時間間隔的天數(shù)。同一組中各瓶中的最大μ值的平均值為（μmax），單位為d-1。

培養(yǎng)至第2天，采樣測定藻光密度，此后，隔天測藻光密度。由此，計算得到3個湖區(qū)的藻類平均特定生長率，如圖3所示。

在3個湖區(qū)中，氮營養(yǎng)組中平均最大增長率（μmax）為0.222 d-1，磷營養(yǎng)組平均最大增長率（μmax）為0.199 d-1，氮磷混合營養(yǎng)組平均最大增長率（μmax）為0.216 d-1，湖水對照組平均最大增長率（μmax）為0.220 d-1。添加氮營養(yǎng)組與氮磷混合營養(yǎng)組和湖水對照都有較大的平均最大特定增長率（μmax），單獨磷營養(yǎng)組的平均最大特定增長率（μmax）較小。由此可見，在3個不同湖區(qū)中單獨添加磷營養(yǎng)組，各自的特定增長率相對較低，磷的加入沒有帶來明顯的生物量的增加，說明這3個湖區(qū)對藻類生長起著限制作用的因子可能是氮。

2.5 小球藻的最大現(xiàn)存量

根據(jù)OD值與干重的回歸方程換算成干重[10]。方程為：

Y干重=146.328 7XOD+0.127 6（γ=0.999）

其中，Y干重為某一試驗營養(yǎng)組的小球藻干重，單位為mg/L，XOD為某一試驗營養(yǎng)組在663 nm下測定的小球藻吸光度值。

對3個不同湖區(qū)小球藻群體進行三角瓶培養(yǎng)，在培養(yǎng)第2天起，每隔1 d，對每組的光密度進行測定，測定發(fā)現(xiàn)光密度不再繼續(xù)增大時，此時的小球藻密度一般為該組的小球藻的平均最大現(xiàn)存量。3個不同湖區(qū)的平均最大現(xiàn)存量如圖4所示。

圖4為3個不同湖區(qū)的小球藻生長的平均最大現(xiàn)存量，由圖可知，不管是湖水對照組，還是添加營養(yǎng)組的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）均為南湖的最高。在3個不同湖區(qū)的添加營養(yǎng)組中，氮營養(yǎng)組和氮磷混合營養(yǎng)組都有較大的平均最大現(xiàn)存量，而磷營養(yǎng)組的平均最大現(xiàn)存量不高。在相同濃度的營養(yǎng)組下，南湖和湯遜湖水樣的平均最大現(xiàn)存量明顯高于東湖水樣的各個營養(yǎng)組。

2.6 小球藻的單因素方差分析

根據(jù)AGP試驗記錄，對每個試驗湖泊各添加營養(yǎng)組及對照組的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）進行單因素方差分析，選用Excel組件分析，各湖泊結果在顯著性水平為0.05情況下，顯著性不同。

南湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組和對照組間平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異顯著（F>Fα），表明南湖試驗湖區(qū)添加營養(yǎng)組與對照組間藻類增長差異顯著。東湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組、對照組間平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異不顯著（FFα），表明湯遜湖試驗湖區(qū)添加營養(yǎng)組與對照組間藻類增長差異顯著。

3 結果與討論

藻類平均最大比增長率一般在藻類生長的延緩期出現(xiàn)，根據(jù)AGP試驗記錄，平均最大比增長率（μmax）多數(shù)出現(xiàn)在第2～6天，而平均最大現(xiàn)存量（Xmax）在第12～16天出現(xiàn)[7]，本試驗記錄結果與此記錄相符。藻類生長周期由延緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰老期組成，最大比增長速率沒有出現(xiàn)在對數(shù)生長期，但不同添加氮磷營養(yǎng)組及湖水濾液組的最大比增長速率之間存在一定差異，不可排除添加不同濃度的氮磷對藻種的生長產(chǎn)生影響。

在南湖的AGP試驗中，由（μmax）（P）<（μmax）（N）和（Xmax）（N2、P1、P2、N1P1、N2P2）<（Xmax）（湖水）<（Xmax）（N1）可知，低氮的加入比磷的加入更顯著促進了小球藻群體的繁殖增長，所以氮可能為南湖的限制因子；根據(jù)（Xmax）（BG-11）<（Xmax）（湖水），可看出南湖湖水濾液組中藻生長較旺盛，說明南湖水體營養(yǎng)豐富，一旦陽光充足，水溫適宜，水體極易發(fā)生富營養(yǎng)化。

在東湖AGP試驗的歷史記錄中，發(fā)現(xiàn)不論單獨或同時添加氮、磷營養(yǎng)，都對藻類增長無顯著促進作用[8]。在東湖的AGP試驗中，（Xmax）（P1、P2）<（Xmax）（N2），（Xmax）（N1、N2、P1、P2、N1P1、N2P2）<（Xmax）（湖水），（Xmax）（湖水）≈（Xmax）（BG-11），說明東湖單獨添加磷營養(yǎng)組并不能明顯地促進小球藻的生長，而高氮的加入有較明顯地促進小球藻的生長，但都沒有較原湖水樣高，說明氮、磷的添加沒有明顯地促進小球藻的繁殖增長，與上述結果一致。參考東湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組的方差分析，平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異不顯著（F

在湯遜湖的AGP試驗中，氮營養(yǎng)組比磷營養(yǎng)組的特定增長率高，而（Xmax）（湖水）<（Xmax）（N1、N2、P1、P2、N1P1、N2P2），（Xmax）（P1）≈（Xmax）（N1），（Xmax）（P2）≈（Xmax）（N2），（Xmax）（湖水）<（Xmax）（BG-11），這說明湯遜湖中氮、磷均有可能是水華爆發(fā)的控制因子，而且原湖水樣的最大現(xiàn)存量明顯低于其他添加營養(yǎng)組和完全營養(yǎng)組，由此，湯遜湖水體中可能存在抑制小球藻的繁殖增長因子。

參考文獻：

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（責任編輯 彭西甜）

3個湖區(qū)中，與完全營養(yǎng)對照組相比，南湖區(qū)添加營養(yǎng)組的小球藻生長較好，最大光密度值都超過0.8。相反，東湖和湯遜湖區(qū)添加營養(yǎng)組的小球藻生長狀況較差，最大光密度值均低于完全營養(yǎng)組的光密度值，分別為0.749和0.871。

東湖的氮磷營養(yǎng)組生長曲線呈較明顯的對數(shù)生長期，即東湖區(qū)的氮、磷濃度能滿足小球藻生長所需的營養(yǎng)，說明東湖的綜合營養(yǎng)足夠藻類生長繁殖。而南湖和湯遜湖區(qū)的生長曲線均未出現(xiàn)明顯的對數(shù)生長期。在南湖區(qū)，添加低氮營養(yǎng)組比添加磷的營養(yǎng)組及湖水對照組的生長周期持續(xù)時間長，說明南湖秋季水體氮的微量增加比磷對小球藻的生長有更大的促進作用，且原湖水樣組的藻類最大光密度值大于完全營養(yǎng)對照組，說明南湖水中的綜合營養(yǎng)十分豐富，一旦陽光充足，水溫適宜，水體極易發(fā)生富營養(yǎng)化。湯遜湖的原湖水營養(yǎng)組最大光密度則明顯小于完全營養(yǎng)對照組，說明原水樣存在藻類生長的限制因子。

2.4 小球藻的特定生長率

試驗結束后，求出特定生長率μ=ln（X2/X1）/（t2-t1）[8，9]。

其中，X2和X1為某一試驗時間間隔的開始和最終的藻類濃度，t2和t1為某一試驗時間間隔的天數(shù)。同一組中各瓶中的最大μ值的平均值為（μmax），單位為d-1。

培養(yǎng)至第2天，采樣測定藻光密度，此后，隔天測藻光密度。由此，計算得到3個湖區(qū)的藻類平均特定生長率，如圖3所示。

在3個湖區(qū)中，氮營養(yǎng)組中平均最大增長率（μmax）為0.222 d-1，磷營養(yǎng)組平均最大增長率（μmax）為0.199 d-1，氮磷混合營養(yǎng)組平均最大增長率（μmax）為0.216 d-1，湖水對照組平均最大增長率（μmax）為0.220 d-1。添加氮營養(yǎng)組與氮磷混合營養(yǎng)組和湖水對照都有較大的平均最大特定增長率（μmax），單獨磷營養(yǎng)組的平均最大特定增長率（μmax）較小。由此可見，在3個不同湖區(qū)中單獨添加磷營養(yǎng)組，各自的特定增長率相對較低，磷的加入沒有帶來明顯的生物量的增加，說明這3個湖區(qū)對藻類生長起著限制作用的因子可能是氮。

2.5 小球藻的最大現(xiàn)存量

根據(jù)OD值與干重的回歸方程換算成干重[10]。方程為：

Y干重=146.328 7XOD+0.127 6（γ=0.999）

其中，Y干重為某一試驗營養(yǎng)組的小球藻干重，單位為mg/L，XOD為某一試驗營養(yǎng)組在663 nm下測定的小球藻吸光度值。

對3個不同湖區(qū)小球藻群體進行三角瓶培養(yǎng)，在培養(yǎng)第2天起，每隔1 d，對每組的光密度進行測定，測定發(fā)現(xiàn)光密度不再繼續(xù)增大時，此時的小球藻密度一般為該組的小球藻的平均最大現(xiàn)存量。3個不同湖區(qū)的平均最大現(xiàn)存量如圖4所示。

圖4為3個不同湖區(qū)的小球藻生長的平均最大現(xiàn)存量，由圖可知，不管是湖水對照組，還是添加營養(yǎng)組的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）均為南湖的最高。在3個不同湖區(qū)的添加營養(yǎng)組中，氮營養(yǎng)組和氮磷混合營養(yǎng)組都有較大的平均最大現(xiàn)存量，而磷營養(yǎng)組的平均最大現(xiàn)存量不高。在相同濃度的營養(yǎng)組下，南湖和湯遜湖水樣的平均最大現(xiàn)存量明顯高于東湖水樣的各個營養(yǎng)組。

2.6 小球藻的單因素方差分析

根據(jù)AGP試驗記錄，對每個試驗湖泊各添加營養(yǎng)組及對照組的平均最大現(xiàn)存量（Xmax）進行單因素方差分析，選用Excel組件分析，各湖泊結果在顯著性水平為0.05情況下，顯著性不同。

南湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組和對照組間平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異顯著（F>Fα），表明南湖試驗湖區(qū)添加營養(yǎng)組與對照組間藻類增長差異顯著。東湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組、對照組間平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異不顯著（FFα），表明湯遜湖試驗湖區(qū)添加營養(yǎng)組與對照組間藻類增長差異顯著。

3 結果與討論

藻類平均最大比增長率一般在藻類生長的延緩期出現(xiàn)，根據(jù)AGP試驗記錄，平均最大比增長率（μmax）多數(shù)出現(xiàn)在第2～6天，而平均最大現(xiàn)存量（Xmax）在第12～16天出現(xiàn)[7]，本試驗記錄結果與此記錄相符。藻類生長周期由延緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰老期組成，最大比增長速率沒有出現(xiàn)在對數(shù)生長期，但不同添加氮磷營養(yǎng)組及湖水濾液組的最大比增長速率之間存在一定差異，不可排除添加不同濃度的氮磷對藻種的生長產(chǎn)生影響。

在南湖的AGP試驗中，由（μmax）（P）<（μmax）（N）和（Xmax）（N2、P1、P2、N1P1、N2P2）<（Xmax）（湖水）<（Xmax）（N1）可知，低氮的加入比磷的加入更顯著促進了小球藻群體的繁殖增長，所以氮可能為南湖的限制因子；根據(jù)（Xmax）（BG-11）<（Xmax）（湖水），可看出南湖湖水濾液組中藻生長較旺盛，說明南湖水體營養(yǎng)豐富，一旦陽光充足，水溫適宜，水體極易發(fā)生富營養(yǎng)化。

在東湖AGP試驗的歷史記錄中，發(fā)現(xiàn)不論單獨或同時添加氮、磷營養(yǎng)，都對藻類增長無顯著促進作用[8]。在東湖的AGP試驗中，（Xmax）（P1、P2）<（Xmax）（N2），（Xmax）（N1、N2、P1、P2、N1P1、N2P2）<（Xmax）（湖水），（Xmax）（湖水）≈（Xmax）（BG-11），說明東湖單獨添加磷營養(yǎng)組并不能明顯地促進小球藻的生長，而高氮的加入有較明顯地促進小球藻的生長，但都沒有較原湖水樣高，說明氮、磷的添加沒有明顯地促進小球藻的繁殖增長，與上述結果一致。參考東湖試驗湖區(qū)各添加營養(yǎng)組的方差分析，平均最大現(xiàn)存量（Xmax）的方差差異不顯著（F

在湯遜湖的AGP試驗中，氮營養(yǎng)組比磷營養(yǎng)組的特定增長率高，而（Xmax）（湖水）<（Xmax）（N1、N2、P1、P2、N1P1、N2P2），（Xmax）（P1）≈（Xmax）（N1），（Xmax）（P2）≈（Xmax）（N2），（Xmax）（湖水）<（Xmax）（BG-11），這說明湯遜湖中氮、磷均有可能是水華爆發(fā)的控制因子，而且原湖水樣的最大現(xiàn)存量明顯低于其他添加營養(yǎng)組和完全營養(yǎng)組，由此，湯遜湖水體中可能存在抑制小球藻的繁殖增長因子。

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