1、第25卷 第2期 2010年4月 天津科技大学学报 Journal of Tianjin University of Science & Technology Vol.25 No. 2 Apr. 2010 收稿日期：20091009；修回日期：20091207 基金项目：天津市应用基础研究重点项目(09JCZDJC25400) 作者简介：曹春晖（1971），女，山东人，副教授，博士生，. 不同氮磷浓度对米氏凯伦藻生长的影响 曹春晖，刘文岭，施定基，张 霁 (天津市海洋资源与化学重点实验室，天津科技大学海洋科学与工程学院，天津 300457) 摘 要：采用 f/2 培养基，NaNO3和 NaH2
2、PO4分别为氮源和磷源，分别研究了不同浓度的氮磷源(NaNO3：30、60、150、750、1 275、3 000 mg/L，NaH2PO4：4.4、8.8、22、44、88、176 mg/L)对米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi MACC/,D23)生长的影响单因子方差分析结果表明，不同的氮、磷浓度对其相对生长率的影响均有显著性差异(P0.05)多重比较结果表明：750 mg/L NaNO3浓度组的相对生长率显著高于其他浓度组，22,mg/L NaH2PO4浓度组的相对生长率显著高于其他浓度组，88,mg/L和176 mg/L NaH2PO4浓度组之间没有显著性差异其最高细胞密度
3、和相对生长率在NaNO3质量浓度为 30750,mg/L 时，随氮浓度的升高而升高，均在 NaNO3质量浓度为 750,mg/L 时达到最大值，分别为 4.60106,mL1和 0.608, d1，而当 NaNO3质量浓度大于 750,mg/L 时，最高细胞密度和相对生长率随氮浓度的进一步升高而降低当NaH2PO4质量浓度在 4.48.8,mg/L 之间，最高细胞密度随磷浓度升高而升高，在 8.8,mg/L 时达到最大值，为2.69106,mL1；当 NaH2PO4质量浓度在 4.422,mg/L 之间，相对生长率随磷浓度的升高而升高，在 22,mg/L 时达到最大值，为0.568,d,1，之
4、后随磷浓度的进一步升高而降低 关键词：氮浓度；磷浓度；米氏凯伦藻；生长 中图分类号：Q949.21 文献标志码：A 文章编号：1672-6510(2010)02-0022-04 Effects of Nitrate and Phosphate Concentration on the Growth of Red Tide Species Karenia mikimotoi CAO Chun-hui，LIU Wen-ling，SHI Ding-ji，ZHANG Ji (Tianjin Key Laboratory of Marine Resources and Chemistry，College
5、 of Marine Science and Engineering， Tianjin University of Science & Technology，Tianjin 300457，China) Abstract：The cell density and relative growth rate of Karenia mikimotoi MACC/D23，cultivated in f/2 medium under dif-ferent concentration of NaNO3(30，60，150，750，1 275 and 3 000 mg/L)and NaH2PO4(4.4，8.
6、8，22，44，88 and 176,mg/L)were examined. One-way analysis of variance shows that different concentration of NaNO3 and NaH2PO4 had significant effects on the relative growth rate of K.mikimotoi(P0.05). Multiple comparison tests show that the optimal NaNO3and NaH2PO4concentration in culture medium of K.
7、 mikimotoi under the experimental conditions is 750,mg/L and 22,mg/L respectively. The highest cell density and relative growth rate increase with NaNO3concentration at 30750,mg/L，then decrease at 7503,000,mg/L，the highest value are 4.60106 mL1and 0.608,d1 respectively. The highest cell density incr
8、ease with NaH2PO4concentration at 4.48.8 mg/L，then decrease with phosphate concentration，the high-est value is 2.69106mL1. The highest relative growth rate increase with NaH2PO4concentration at 4.422,mg/L，then decrease with phosphate concentration，the highest value is,0.568,d1. Keywords：nitrate conc
9、entration；phosphate concentration；Karenia mikimotoi；growth 人类活动严重干扰着近海生态系统，导致有毒、有害甲藻赤潮数量逐年增加不同种类赤潮发生的机制有所不同，但富营养化及营养盐结构的改变，对海洋生态系统中的群落演替及适应种的大量繁殖以2010年4月 曹春晖，等：不同氮磷浓度对米氏凯伦藻生长的影响 23 致爆发赤潮起着关键性的作用其中氮、磷是海洋浮游植物生长的限制因子，它们构成植物细胞的蛋白质分子，参与生物的新陈代谢，因此丰富的氮、磷营养盐是造成赤潮的物质基础12米氏凯伦藻分布广泛，是常见的赤潮甲藻，能分泌溶血性毒素和鱼毒素，有溶解鱼类鳃
10、组织细胞的作用，近年g3150g2242g4930g1689g710g4236g1353g1677g3576海及g2631g1677g1262海、g3739海g4749海g1770g2354发g6398赤潮g3882害，造成g767严重的g3731g713g4930g3647g2798g185434g4496g4674米氏凯伦藻的营养生g4144，g2817g2854其g2381成赤潮的g5946g2404，对g773g1106g2101g3508g790养殖g713g2798g1854，g947g2703海洋生态g4118g1809，有着重g5941的g2051g6916g2578g7425
11、 g3124g2976g4496g4674g767米氏凯伦藻g1689不同氮、磷g3651g2318g3149g839g701的生长g2544g1093，以g3119g733g3739海赤潮的爆发机制g4496g4674g2849g920g4144g6006基础，g2290对赤潮的g7060g2704和g6904g3572g2849g920g4632g2021g921g2805 1 材料与方法 1.1 藻种 g2051g7181所用g2417藻藻种g1320g5292中g1677海洋大g2021g2417藻种质g2306(MACC)g7754Karenia mikimotoi 米氏凯伦藻 MA
12、CC/ D23 1.2 培养条件 对g2051g7181藻g3236作g767不同氮g3651g2318(NaNO3g775430、60、150、750、1 275、3,000,mg/L)和磷g3651g2318(NaH2PO4g77544.4、8.8、22、44、88、176,mg/L)的g1777养g2051g7181g3463g723g3651g2318 2 g723g2288g5856组其中海g3508g4930g3547g3698g1360用g5233g5215g3294g6398g3801，g3955g3570g3670毒其g820营养盐g6611用 f/2 g1777养基，盐g2
13、318 28g1777养用250,mL g699g5959g4202，g1689g1039g3953g1777养g4791中g6408g5856g1777养，g3741g2318(221)，g1039g3953g2369g2318 50,mol/(m2s)g3463g1848g2659动g2892动2g78223 g3410，g2290g6947机g6075g2800g878g5045，用血g4142g5983数g3163g5983数细胞 g3651g2318 1.3 相对生长率的计算6g4400对生长g4106g7757(lnN2g7741lnN1)/(t2g7741t1) g2351中g7
14、754t1、t2g733g1777养g3024g6861g7755N1和N2分g1150g733g1777养t1和t2g3024g6861的细胞g2074g2318 1.4 数据处理 用 SPSS 13.0 g6339g839分g1150g6408g5856g1260因素g2996差分析和多重比较P0.05表示有显著性差异 2 结 果 2.1 不同氮浓度对米氏凯伦藻生长的影响 不同氮g3651g2318对米氏凯伦藻生长的影响见表 1 和图 1由表 1 可以看出g7754米氏凯伦藻的最高细胞g2074g2318和g4400对生长g4106g1689 NaNO3质量g3651g2318g733 3
15、0g7822750,mg/L之g6861g6947 NaNO3g3651g2318的升高而升高，g1689 750,mg/L g3024达到最大值，最高细胞g2074g2318g733 4.60106,mL1，g4400对生长g4106g733 0.608,d1之g1360,NaNO3质量g3651g2318g1689 750g78223,000 mg/L 之g6861，g6947着 NaNO3g3651g2318的g6408一步升高，米氏凯伦藻的生长受到高氮g3651g2318的抑制，最高细胞g2074g2318和g4400对生长g4106逐渐降低g1260因素g2996差分析结果表明，Na
16、NO3g3651g2318对米氏凯伦藻的g4400对生长g4106有显著影响(P0.05)多重比较结果表明，750,mg/L,NaNO3g3651g2318组的g4400对生长g4106显著高g773其g820g3651g2318组 表1 不同氮浓度下米氏凯伦藻的相对生长率和最高细胞 密度 Tab.1 Relative growth and highest cell density of K.miki-motoi under different N concentrations NaNO3质量浓度/ (mgL1) 最高细胞密度/ (104mL1) 相对生长率/ d130 238 0.3240.
17、03f60 186 0.3340.03e150 291 0.3960.04c750 460 0.6080.02a1 275 354 0.4790.03b3 000 365 0.3450.01d注：同一列数据的不同上标字母(a，b，c，d，e和f)表示有显著 性差异(P0.05) 图1 不同氮浓度下米氏凯伦藻的生长曲线 Fig.1 Growth of K.mikimotoi at different NaNO3 levels 由图 1 可以看出，米氏凯伦藻g1689低 NaNO3g3651g2318(30、60,mg/L)g3024，g1689生长周g3119的第 5,d 达到最高细胞g2074
18、g2318，g6947g1360(第 6,d)细胞g2074g2318快速g701降，表明此g3024g1777养液中的 NaNO3被迅速耗尽，g2849前g6408入衰亡g3119g1689中NaNO3g3651g2318(750,mg/L)g3024，细胞快速生长繁殖，第 2,d即g6408入指数生长g3119，g1689第 5,d 达到细胞g2074g2318的最大值，之g1360g6408入稳定g3119，g1689第6,d和第7,d仍然能够维持较高的细胞g2074g2318其g820 NaNO3g3651g2318(150、1,275、3,000,mg/L)，米氏凯伦藻g1689生长
19、周g3119的第 6,d 结束指数生长g3119，g6947g1360(第7,d)细胞g2074g2318开始g701降 2.2 不同磷浓度对米氏凯伦藻生长的影响 不同磷g3651g2318对米氏凯伦藻生长的影响见表 2 和图 2由表 2 可以看出g7754米氏凯伦藻的最高细胞g2074g2318g1689 NaH2PO4质量g3651g2318g733 4.4g78228.8,mg/L g3024，g6947NaH2PO4g3651g2318的升高而升高，g1689 8.8,mg/L g3024达到最24 天津科技大学学报 第25卷 第2期 大值，g733 2.69106,mL1g7755N
20、aH2PO4质量g3651g2318g1689 8.8g782222,mg/L g3024变化不大，但是g6947着 NaH2PO4g3651g2318的g6408一步升高，最高细胞g2074g2318有所g701降g4400对生长g4106g1689NaH2PO4质量g3651g2318g733 4.4g782222,mg/Lg3024，g6947NaH2PO4g3651g2318的升高而升高，g1689 22,mg/L g3024达到最大值，g7330.568,d1，但g6947着 NaH2PO4g3651g2318的g6408一步升高，米氏凯伦藻的g4400对生长g4106呈明显降低趋势
21、g1260因素g2996差分析结果表明，NaH2PO4g3651g2318对米氏凯伦藻的g4400对生长g4106有显著影响(P0.05)多重比较结果表明，22,mg/L NaH2PO4g3651g2318组的g4400对生长g4106显著高g773其g820g3651g2318组，88,mg/L 和 176,mg/L,NaH2PO4g3651g2318组之g6861没有显著性差异 表2 不同磷浓度下米氏凯伦藻的相对生长率和最高细胞 密度 Tab.2 Relative growth and highest cell density of K.miki-motoi under different
22、 P concentrations NaH2PO4质量浓度/ (mgL1) 最高细胞密度/ (104mL1) 相对生长率/ d14.4 221 0.4020.07c8.8 269 0.4560.06b22 259 0.5680.00a44 197 0.3470.04d88 167 0.2720.05e176 138 0.2740.05e注：同一列数据的不同上标字母(a，b，c，d和e)表示有显著性差异 (P0.05) 图2 不同磷浓度下米氏凯伦藻的生长曲线 Fig.2 Growth of K.mikimotoi at different NaH2PO4 levels 由图 2 可以看出g775
23、4米氏凯伦藻g1689 NaH2PO4g3651g2318g733 4.4、8.8、22,mg/L g3024，g1689生长周g3119的第 4,d 结束指数生长g3119而g6408入稳定g3119，第 5,d g3024细胞g2074g2318达到最大值，第6 dg3024细胞g2074g2318开始g701降g7755NaH2PO4g3651g2318g73344、88、176,mg/L g3024，g1689生长周g3119的第 5,d 结束指数生长g3119而g6408入稳定g3119，第 6,d 细胞g2074g2318达到最大值，第 7,d细胞g2074g2318开始g701降
24、，其中高磷g3651g2318组(176,mg/L)细胞g2074g2318g701降最快 3 讨 论 氮和磷是藻类生长所必需的主g5941元素氮g1689细胞代谢中是g2381成氨基酸、嘌呤、氨基糖和胺类化合物的基g3124元素7，磷直接参与g1039合作用的g1353g723g4118节，包括g1039能吸收与同化、卡尔g2976循g4118以及对一些酶的活性起g6075节作用g4749有g4496g4674表明，氮、磷g3651g2318能够影响赤潮藻类的生长2,815石岩峻g47491011分g1150g4496g4674g767氮和磷对g2417小原甲藻(Prorocentrum m
25、inimum)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长的影响结果表明，低氮(0.088,2,mmol/L NaNO3)g3149g839g701，g2417小原甲藻具有最高的比生长速g4106，而中氮(0.882 mmol/L NaNO3)g3149g839g701具有最大的细胞g2074g2318，最大细胞g2074g2318和比生长速g4106g6947着g1777养基中磷g3651g2318的升高而增加，g1689高磷(0.108,mmol/L KH2PO4)g3149g839g701达到最大值g7755塔玛亚历山大藻则g1689中氮(0.882,mmol/L)
26、及高磷(0.108,mmol/L)g3149g839g701具有最大生物量，中磷(0.036,mmol/L)g3149g839g701具有最大的比生长速g4106王正g2996g474912的g2051g7181结果则表明硝酸盐g3651g2318g1689 40g7822300,mol/L 能较好地维持海洋原甲藻(Prorocentrum micans Ehrenb)的增殖，磷比氮更能限制海洋原甲藻的增殖江艳g474913的g2051g7181结果表明，NO3-N 质量g3651g2318g733 3.75g782275,mg/L g3024，赤潮异弯藻(Heterosigma akashi
27、wo)的比生长速g4106与氮g3651g2318成正比关系，PO4-P质量g3651g2318g733 0g78221.0 mg/L g3024，赤潮异弯藻的比生长速g4106与磷g3651g2318成正比关系 g3124g2976的g2051g7181结果与上述g4496g4674结果g4400符，表明不同的氮磷g3651g2318对米氏凯伦藻的生长均有显著影响，g1689低中g3651g2318范围内，其最高细胞g2074g2318和g4400对生长g4106与氮磷g3651g2318成正比，g2290g1689中g4749氮g3651g2318和磷g3651g2318g701达到最大值
28、低氮磷g3149g839g701，米氏凯伦藻较早地结束指数生长g3119到达稳定g3119是由g773最初的氮或磷限制促g6408g767藻细胞的分裂，因而低氮磷g3149g839g701的米氏凯伦藻最先g6408入指数生长g3119，g2290迅速耗尽g767g1777养液中低g3651g2318的氮磷营养盐，比其g820g3651g2318组更早地达到g767最高细胞g2074g2318，g6408入稳定g3119米氏凯伦藻g1689高氮磷g3149g839g701，细胞g2074g2318和生长g4106降低的原因可能是由g773g6398高的氮或磷g3651g2318导致g767植物细
29、胞的g1260盐毒害，抑制g767藻细胞的分裂，藻细胞g1689g4930g6398很长g3024g6861生长g1360才g6408入对数g3119，而此g3024氮磷g3651g2318才g4400对降低，但最终还是使得高氮磷g3149g839g701稳定g3119细胞g2074g2318及生长g4106低g773中氮磷g3149g839 g6398低或g6398高的氮磷g3651g2318g3149g839g701，其细胞g2074g2318和生长g4106降低的另一g723可能原因是此g3024氮磷比g914的g1854g6075，2010年4月 曹春晖，等：不同氮磷浓度对米氏凯伦藻生
30、长的影响 25 Redfield14g2849出海g3508中g2288均氮磷比是 151，浮游植物生长g3024氮和磷以此比g914被g3670耗，g4395前则g5986g733浮游植物生长的最适氮磷比g733 16115不同的浮游植物种类g1689其生长g6398g4653中，对营养盐的需g3514不同，因此其生g4144适g2049的氮磷比范围g758不同，对营养盐的不同需g3514g1317g3041g767g1353种浮游植物之g6861的g1056g2010和g4707g769，维持g767海洋生态系统中生物多g3239性的基础g1366g7058g6364g47498的g449
31、6g4674结果表明，g715海原甲藻g9Prorocentrum donghaienseg10适g2049的氮磷比范围g1689g25g18到g19g17g18之g6861，g2011g1080g474915g2704g6474g767米氏凯伦藻g1689氮磷比g733g25g17g18g3024g4400对生长g4106最大，而g7006g2163大g2654藻g9Platymonas helgolandica var. tsingta-oensisg10则g1689氮磷比g733 g21g18 g3024g4400对生长g4106最大，g2290g5986g733米氏凯伦藻g2138g7
32、73有较g2369g4118g1809适应能g1190的g44g6436g2744物种g3124g2051g7181结果中，g6398高或g6398低的氮磷g3651g2318导致的氮磷比g914g1854g6075显然不g1149g773米氏凯伦藻的生长，g6060明不同的氮磷g3651g2318对米氏凯伦藻生长的影响同g3024g758是不同的氮磷比的影响g7755米氏凯伦藻g1689中g4749氮磷g3651g2318g3149g839g701可达到最高细胞g2074g2318和g4400对生长g4106，此g3024的氮磷比g1689g18g22g18 到 g19g24g23g18之g
33、6861，表明米氏凯伦藻生g4144适g2049的氮磷比范围较大，有较g2369的g4118g1809适应能g1190由g773g4118g1809g855g853先g6436g2744与之g4400适应的g4017g2396种，g2381成适g5095生g2010的群落，因此g6407g758是米氏凯伦藻能够g1689适g2049的g4118g1809g3149g839g701，g815浮游植物种类之g6861的g4707g769中g5516g5191，成g733g853势种g2290快速增殖，最g1360爆发大g5946g3380赤潮的原因之一 4 结 论 米氏凯伦藻的最高细胞g2074g
34、2318和g4400对生长g4106g168930g7822750,mg/L,NaNO3g3651g2318g6861g6947氮g3651g2318的升高而升高，g1689 750g78223,000,mg/L 之g6861g6947氮g3651g2318的升高而降低NaNO3g3651g2318对米氏凯伦藻的g4400对生长g4106有显著影响(P0.05)，氮g3651g2318对米氏凯伦藻g4400对生长g4106的影响有显著性差异(P0.05)，g2290g1689 750,mg/L g3024达到最大值0.608,d1米氏凯伦藻的最高细胞g2074g2318和g4400对生长g41
35、06分g1150g1689 4.4g78228.8,mg/L 和 4.4g782222,mg/L NaH2PO4g3651g2318之g6861g6947磷g3651g2318的升高而升高，之g1360g6947磷g3651g2318的g6408一步升高均有所g701降NaH2PO4g3651g2318对米氏凯伦藻g4400对生长g4106的影响有显著性差异(P0.05)，g2290g168922,mg/Lg3024达到最大值0.568,d1 参考文献： 1 康燕玉，梁君荣，高亚辉，等. 氮、磷比对两种赤潮藻生长特性的影响及藻间竞争作用J. 海洋学报，2006，28(5)：117-122. 2
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