摘要
氮是湖泊中浮游植物生长的必需营养元素，其含量和形态直接或间接影响着浮游植物的生物量和群落组成。浮游植物能够吸收溶解态无机氮和一些小分子有机氮。近年来，太湖蓝藻频频暴发，水体富营养化引起了人们的关注。氮与蓝藻水华的发生密切相关，而有关不同形态氮对太湖浮游植物影响的研究较少，尤其是关于尿素的影响研究还未见报道，而已有研究表明尿素与浮游植物水华发生有着紧密的联系。因此本研究通过室内培养实验，探究不同藻种对浮游植物氮素吸收速率特征，同时采用野外原位实验，开展太湖典型湖区水体氮素吸收速率研究，解析太湖水体氮吸收空间变化规律，最后通过室内控制培养实验，研究温度、pH、光照以及氮素营养盐化学计量变化对太湖典型水华优势种铜绿微囊藻氮素吸收速率的影响，从生长率、光合作用率以及氮素代谢关键酶活方面解释氮吸收速率差异的内在机制，丰富水体氮素循环和富营养化发生理论机制，为开展水域生态系统富营养化发生机制探讨和污染防治奠定理论基础。主要结论如下。 （1）通过15N稳定同位素添加实验以铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、海链藻（Thalassiosira sp.）、卡德藻（Tetraselmis sp.）、剧毒卡尔藻（Karlodinium veneficum）以及盐水隐藻（Rhodomonas salina）为研究对象，从营养盐基质以及藻种差异两个个方面研究五种藻类对氨氮、硝氮和尿素氮三种形态氮的吸收特征。研究发现：浮游藻类优先吸收还原态氮，其中氨氮吸收速率最高，对尿素氮的吸收偏好性最强；不同藻种对氮素吸收具有不同特征，其中，海链藻对氨氮、硝氮吸收速率最高，盐水隐藻最低，而卡德藻对尿素氮的吸收速率最快，剧毒卡尔藻最慢。不同藻种对氮素吸收不同与浮游藻类个体细胞大小以及生长周期等特性有关。 （2）通过太湖原位培养实验，探究太湖不同湖区水体氮素吸收速率特征。研究发现：春季太湖水体浮游植物总氮吸收速率最高，最高可达15.47μmol/(L·h)，其次为夏季和秋季，冬季总氮吸收速率最低。冬季和春季太湖西北部近岸区和夹浦总氮吸收速率最快，夏秋两季太湖梅梁湾以及竺山湾总氮吸收速率最快。春夏秋冬四季均为东部近岸区氮吸收速率最低。冬春两季太湖水体浮游藻类主要以硝氮吸收为主，而夏秋两季主要以尿素氮吸收为主。氨氮吸收速率与硝氮浓度和硝氮与氨氮浓度之比呈正相关关系，硝氮吸收速率与溶解氧、硝氮浓度之间为正相关，尿素氮吸收速率与氧化还原电位呈显著正相关。蓝藻与尿素氮吸收速率正相关，绿藻与氨氮吸收速率正相关，而隐藻与硝氮吸收速率正相关。 （3）铜绿微囊藻在pH为8-9、光照强度为2000lx条件、温度为30℃以及硝氮与氨氮之比为1:2时，氮吸收速率达到最高。环境因子通过对氮吸收关键酶活以及光合作用的改变从而影响氮吸收速率，进而改变水体浮游植物的群落结构。
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