帶形蜈蚣藻(Grateloupia turuturu Yamada)對(duì)N的吸收、利用和轉(zhuǎn)化的研究.pdf

1、本文以大型海藻帶形蜈蚣藻為研究對(duì)象，系統(tǒng)地研究了氮形態(tài)、氮濃度、不同化合態(tài)氮的比例和氮限制，對(duì)帶形蜈蚣藻氮的吸收、利用和藻體內(nèi)各個(gè)氮庫(kù)的分配及轉(zhuǎn)化的影響，了解帶形蜈蚣藻對(duì)氮的吸收、藻體內(nèi)氮庫(kù)的組成和轉(zhuǎn)化規(guī)律。旨在進(jìn)一步解釋大型海藻氮素代謝的生理過(guò)程，同時(shí)為修復(fù)海洋環(huán)境和解釋生物生態(tài)分布提供基礎(chǔ)的理論數(shù)據(jù)。
　　1、不同氮源對(duì)帶形蜈蚣藻氮吸收的影響
　　本實(shí)驗(yàn)研究了不同NH4+-N與NO3--N濃度比，對(duì)帶形蜈蚣藻氮吸收的影響

2、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　帶形蜈蚣藻對(duì)NH4+-N的吸收速率基本不受NO3--N濃度的影響，吸收趨勢(shì)基本相同，均在1h處出現(xiàn)最大值。NH4+-N的吸收速率均隨著NH4+-N濃度的增加而增加，最大吸收速率在NH4+-N濃度為300μmol·L-1時(shí)，達(dá)到3.1750-3.7007μmol·g-1·h-1。帶形蜈蚣藻對(duì)NO3--N的吸收速率小于對(duì)NH4+-N的吸收速率。NH4+-N的濃度對(duì)NO3--N的吸收影響顯著。當(dāng)NH4+-N：NO3

3、--N為200：200μmol·L-1時(shí)，在3h處出現(xiàn)NO3--N吸收速率最大值。當(dāng)NH4+-N：NO3--N為200：300μmol·L-1和300:300μmol·L-1時(shí)，吸收速率出現(xiàn)負(fù)值。
　　2、不同氮源對(duì)帶形蜈蚣藻生長(zhǎng)和各個(gè)氮庫(kù)的影響
　　本實(shí)驗(yàn)研究了不同氮形態(tài)（NH4+-N和NO3--N）和不同氮比例（NH4+-N：NO3--N比例為：1/8、1/4、1/2、1/1、2/1、4/1）對(duì)帶形蜈蚣藻生長(zhǎng)和各個(gè)氮庫(kù)的

4、影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　不同氮形態(tài)：
　?。?）生長(zhǎng)：與NH4+-N相比，NO3--N更有利于帶形蜈蚣藻的生長(zhǎng)。不同氮源對(duì)帶形蜈蚣藻重量的影響大于對(duì)長(zhǎng)度的影響。不同NO3--N濃度對(duì)帶形蜈蚣藻特定生長(zhǎng)率的影響顯著。
　?。?）氮庫(kù)百分比：各個(gè)氮庫(kù)中蛋白質(zhì)和氨基酸氮庫(kù)含量最大，基本達(dá)到99％。隨著氮濃度的增加，蛋白質(zhì)氮庫(kù)的分配比例逐漸減小，而氨基酸氮庫(kù)逐漸增加。藻紅素氮庫(kù)大于葉綠素a氮庫(kù)，硝態(tài)氮含量遠(yuǎn)高于銨態(tài)氮含量。<

5、br>　　（3）各個(gè)氮庫(kù)：帶形蜈蚣藻總氮含量受氮濃度的影響，而不受氮形態(tài)的影響。兩種氮源相比，NH4+-N更有利于藻體合成蛋白質(zhì)。氨基酸含量隨著氮濃度的增加而增加。與NH4+-N相比，NO3--N更有利于帶形蜈蚣藻合成藻紅素。兩種氮源對(duì)葉綠素a的合成基本無(wú)差異。不同氮濃度對(duì)葉綠素a的影響趨勢(shì)基本與藻紅素的趨勢(shì)相同，但含量低于藻紅素含量。兩種氮源對(duì)藻體內(nèi)銨態(tài)氮庫(kù)含量的影響基本無(wú)差異，銨態(tài)氮庫(kù)小于硝態(tài)氮庫(kù)。
　　兩種氮源不同比例：

6、r>　　（1）生長(zhǎng)：在總濃度不變的情況下，改變兩種氮源比例對(duì)帶形蜈蚣藻特定生長(zhǎng)率的影響不顯著。
　?。?）氮庫(kù)百分比：蛋白質(zhì)和氨基酸氮庫(kù)含量最大，基本達(dá)到99%。隨著NH4+-N比例的增加，蛋白質(zhì)氮庫(kù)的分配比例逐漸減小，而氨基酸氮庫(kù)逐漸增加。硝態(tài)氮庫(kù)是其余氮庫(kù)中含量最高的氮庫(kù)，其含量遠(yuǎn)高于色素氮庫(kù)和銨態(tài)氮庫(kù)，藻紅素含量略高于葉綠素a含量。
　?。?）各個(gè)氮庫(kù)：當(dāng)NH4+-N與NO3+-N的比為1:1時(shí)，帶形蜈蚣藻體內(nèi)總氮含量

7、、蛋白質(zhì)含量均出現(xiàn)最高值。增加NH4+-N的比例，氨基酸含量逐漸增加，在NH4+-N與NO3+-N的比為4:1時(shí)，氨基酸含量達(dá)到最大值。藻紅素氮庫(kù)與葉綠素a氮庫(kù)二者變化趨勢(shì)相同，均在NH4+-N與NO3+-N的比為2:1時(shí)，達(dá)到最大值。當(dāng)NH4+-N與NO3+-N的比為1:1時(shí)，藻體內(nèi)硝態(tài)氮庫(kù)含量達(dá)到最大值。藻體內(nèi)銨態(tài)氮含量遠(yuǎn)小于硝態(tài)氮庫(kù)含量，NH4+-N與NO3+-N的比為4:1時(shí)，藻體內(nèi)銨態(tài)氮庫(kù)含量達(dá)到最大值。
　　3、氮限制

8、后恢復(fù)氮源對(duì)帶形蜈蚣藻氮源的吸收、生長(zhǎng)和各個(gè)氮庫(kù)的影響
　　本實(shí)驗(yàn)研究了將帶形蜈蚣藻分別饑餓0d、3d、5d、7d、14d、21d、28d后，恢復(fù)氮源（NO3--N濃度為200μmol·L-1+NH4+-N濃度為200μmol·L-1），共恢復(fù)21d。在恢復(fù)氮源的前1h、3h、6h、9h、12h、24h內(nèi)，帶形蜈蚣藻對(duì)NO3--N和NH4+-N的吸收速率的變化情況以及在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中帶形蜈蚣藻生長(zhǎng)和氮庫(kù)的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：<

9、br>　?。?）吸收：帶形蜈蚣藻對(duì) NH4+-N的吸收速率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)相同，在1h處出現(xiàn)最高值。J3d-J21d的海藻，NH4+-N的吸收速率均高于J0d時(shí)的吸收速率，尤其是J7-J14d的海藻，NH4+-N的吸收速率達(dá)到J0d時(shí)的2.5倍；饑餓天數(shù)不同，對(duì)帶形蜈蚣藻NO3--N吸收速率的影響也不同。J3d-J7d的海藻NO3--N的吸收速率超過(guò)了J0d的吸收速率。二者相比，經(jīng)過(guò)饑餓的海藻，恢復(fù)氮源時(shí)海藻更容易吸收NH4+-N。

10、r>　?。?）生長(zhǎng)：J5d的海藻特定生長(zhǎng)率仍然有一定的增加。J3-J14d的海藻，在H5d時(shí)海藻的特定生長(zhǎng)率出現(xiàn)最高值。J28d的海藻，即使在H3d時(shí)其生長(zhǎng)速率仍然出現(xiàn)負(fù)值。
　　（3）氮庫(kù)百分比：當(dāng)?shù)词艿较拗茣r(shí)，首先消耗的是氨基酸氮庫(kù)，其次是藻紅素氮庫(kù)和葉綠素a氮庫(kù)。蛋白質(zhì)氮庫(kù)的消耗速率小于其他氮庫(kù)，是最穩(wěn)定的氮庫(kù)。J7d的海藻，在氮源恢復(fù)5d時(shí)，氨基酸氮庫(kù)的百分比超出正常水平。
　　（4）各個(gè)氮庫(kù)：帶形蜈蚣藻能夠在恢復(fù)

11、氮源的第一時(shí)間，總氮含量隨之升高，J7d的海藻在恢復(fù)氮源后的第5天總氮含量超過(guò)原始水平。海藻蛋白質(zhì)的變化總體上比較平穩(wěn)，直到J21d-J28d才出現(xiàn)較明顯的下降。氮源的限制和恢復(fù)對(duì)氨基酸影響明顯，J5-7d的海藻在恢復(fù)氮源以后的3-5d，出現(xiàn)超過(guò)原始氨基酸含量的現(xiàn)象。藻紅素含量受到氮源的影響顯著，在氮限制期間藻紅素含量基本保持同樣的速率下降。葉綠素a的變化與藻紅素含量的變化趨勢(shì)基本相同，但葉綠素a的含量比藻紅素含量較低。J14-21d的