比较两种不同藻类处理稻田水的效果差异(2)

来源:南粤论文中心 作者:杨泽琨 张丛兴 杨雪凌 发表于:2012-12-11 16:04  点击:
【关健词】小球藻;钝顶螺旋藻;氮磷;稻田水;富营养化;环境保护
2 结果与讨论 本试验通过在实验室条件下用过滤再经高温处理后的稻田水(采自粤东沿海稻田)中进行培养,以自来水作为空白对照,同时予以通气,模拟自然水体的不稳定状态,接种后连续培养15天,每隔三天取样一次(共

  2 结果与讨论
  本试验通过在实验室条件下用过滤再经高温处理后的稻田水(采自粤东沿海稻田)中进行培养,以自来水作为空白对照,同时予以通气,模拟自然水体的不稳定状态,接种后连续培养15天,每隔三天取样一次(共六次),测定水体中藻细胞数目、叶绿素含量、溶解态氮、磷的含量。然后进行数据整理和处理,做出两种藻在相通处理下的生长曲线、氮、磷的含量变化以及叶绿素含量的变化曲线。
  2.1 藻细胞密度数量随培养时间的变化
  从图1藻细胞密度数量随培养时间的变化来看,前3天各个处理组中,除了培养于自来水中的螺旋藻细胞数目下降外,其他都上升,且均为培养瓶中的优势种,没有明显的其他藻类的出现,但小球藻的数目增加得更快,。推测可能是由于钝顶螺旋藻在该条件下的适应力不如小球藻,加上自来水中营养偏低,因而在低浓度营养状况的自来水中螺旋藻细胞数目最先下降。
  图1 藻细胞密度数量随培养时间的变化
  3-9天内,四组处理中的藻类数量都开始下降,这应该是和种内和种间竞争的加剧有关,另外在第六天各组处理中均发现了少量的其他藻,但优势种并没有改变。但在第12天的观测中发现,各优势种的数量进一步减少,在多种藻共同生长的情况下,小球藻和螺旋藻的数量逐渐大幅下降。第15天的观察发现,小球藻和螺旋藻在培养液中的数量优势已不明显,其它诸如衣藻、栅藻等开始丰富起来,而螺旋藻更是大为减少,比小球藻的密度数量还低。这表明了在自然状态不加人为干扰的情况下,小球藻和螺旋藻较难以成为优势群体。
  2.2 硝氮浓度随时间的变化
  表1 硝氮浓度随时间的变化(红色数字表示
  各处理前期最大和最小浓度)
  由表1可以计算出,前期各个不同处理中,由于前9天内,各个处理的优势种还未改变,自来水螺旋藻、自来水小球藻、稻田水螺旋藻、稻田水小球藻处理组中,对硝氮的吸收效率分别为24.45%、17.10%、24.00%、34.27%,相差不是很大。后面的9-15天里,自来水中培养的螺旋藻和小球藻浓度变化趋势基本一致,但稻田水培养的螺旋藻和小球藻浓度变化也基本一致,但发现有小球藻存在的处理中,硝氮含量更低,这也间接反映了在高浓度情况下,小球藻对硝氮的吸收能力比螺旋藻强。
  如图2所示,不同处理组中,开始的0-9天里,藻液中的硝氮浓度是逐渐降低的,用稻田水培养小球藻的瓶中硝氮浓度降到最低值的时间最快,而且最低值比稻田水培养螺旋藻的处理组低,由表1可以得到,前者对硝氮的最高吸收效率达到34.27%,后者仅有24.00%,这表明小球藻具有比钝顶螺旋藻更快更强的吸收硝氮的能力。用自来水培养的各瓶中由于本身硝氮浓度较前者低,硝氮浓度的最低值也低,但通过观察也发现,前3天小球藻对氮的吸收更快一些。  图2 硝氮浓度随培养时间的变化
  当各组优势种细胞数目开始下降时,硝氮的浓度有所上升,可能与微生物的分解作用有关,此外也可能是由于细胞裂解造成的贮存于原细胞中的营养盐的释放。当9天以后,其他藻生长起来以后,原优势种逐渐失去了优势地位,导致了液体中硝氮浓度有所上升,但在有小球藻存在的处理组中,硝氮的浓度始终低于螺旋藻处理组。这也间接证明了小球藻比螺旋藻有更强的吸收氮的能力。推测如果延长培养时间,当培养瓶内各种藻类达到竞争平衡状态时,硝氮的含量会维持在一定水平。
  2.3 正磷浓度随培养时间的变化
  表2 正磷浓度随培养时间的变化(红色数字表示
  各处理前期最大和最小浓度)
  由表2的数值可以看出,前期各个不同处理中,由于前9天内,个优势种还未改变,自来水螺旋藻、自来水小球藻、稻田水螺旋藻、稻田水小球藻处理组中,对正磷的吸收效率分别为50.51%、44.30%、18.70%%、93.87%,高浓度下两种藻对磷的吸收率相差较大,低浓度下相差不大。后面的9-15天里,小球藻和螺旋藻在各个处理中已经不占优势地位,其他藻开始生长起来,此后个处理组中正磷的含量有所回升,这应该与螺旋藻和小球藻死亡后把体内的磷释放出来有关。
  由图3可发现,不同处理下,开始的0-3天里,加入小球藻的瓶中P浓度急剧降低,几乎达到零,这和小球藻具有储磷机制相吻合,但加入螺旋藻的瓶中P浓度下降得较缓慢。由表2可以得到前者对磷的吸收率高达93.87%,后者仅有18.70%,这说明小球藻比螺旋藻有更强的吸收磷的能力。第3天后发现两种藻数量都开始下降,第6天时试验中也出现了衰败腐烂分解的迹象,因而加入小球藻的稻田水处理组磷浓度出现了回升。第6天后加入螺旋藻的稻田水处理组的磷浓度却加速降低,但此时螺旋藻已经不占优势,但绿素含量持续增加,这只能是因为其它藻的作用下吸收了大量的磷,表明螺旋藻高浓度下吸收磷的能力较差,甚至不如其他藻类的综合作用。推测如果延长培养时间,当培养瓶内各种藻类达到竞争平衡状态时,正磷的含量会维持在一定水平。
  图3 正磷浓度随培养时间的变化
  第9天以后,小球藻的优势作用减弱,其他藻逐渐也生长起来,磷浓度有所回升,但由于小球藻已不处于绝对优势地位,磷浓度仅维持在0.13mg/L左右。加入螺旋藻的瓶中P浓度下降开始6天较缓慢,后来6天在其他藻的作用下加快,在第12天时磷浓度达到最低。这说明螺旋藻的储磷机制相对其它藻较弱,而第15天后时,螺旋藻数量进一步减少,可能是它的分解释放作用,又致使水中P含量稍有上升。
  2.4 叶绿素a含量随培养时间的变化
  通常,可以用水体中叶绿素a的多寡来反映水体浮游藻类的生物量,试验条件下二者有较好的正相关性,本试验中也采取了测量叶绿素含量的方法。
  图4 叶绿素随培养时间的变化
  由图4可看到,接种后,培养在自来水中的螺旋藻在前3天生物量下降很快,而小球藻生物量却增加较多,这表明在低营养条件下,小球藻较螺旋藻在该实验条件下具有较强的适应性。而培养在稻田水中的螺旋藻前三天生物量稍有下降,小球藻则很快就适应了环境增长迅速。3-9天中,培养在自来水中的螺旋藻生物量经历了缓慢降低后又缓慢增加的过程,培养在自来水中的小球藻而则与之相反,先升高后降低,且生物量与稻田水培养组比较相差很大,这主要与二者的营养状况不同有关。培养在稻田水中的螺旋藻生物量逐渐增大,小球藻的生物量则可能是进入稳定期含量变化不大。9-15天时间段里,一方面由于其他藻类开始生长起来,竞争加剧导致原来接种的藻类在各自三角瓶中的数量优势逐渐降低,但总的生物量开始增多,螺旋藻和小球藻在各处理组中都已不占优势了。培养在自来水中的藻类生物量明显低于培养在稻田水中的,这是由于前者水体中的营养比后者低。(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)
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