【摘要】：浮游植物的過(guò)量生長(zhǎng)(水華)是湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的重要特征,而磷通常為浮游植物生長(zhǎng)的限制性營(yíng)養(yǎng)元素,湖泊中浮游植物可利用的正磷酸鹽含量往往難以滿足其生長(zhǎng)繁殖之需,由此引出下述極富生態(tài)學(xué)意義的問(wèn)題:1、催化溶解有機(jī)磷水解產(chǎn)生正磷酸鹽的胞外磷酸酶在富營(yíng)養(yǎng)化湖泊的磷循環(huán)過(guò)程中是否具有重要作用?2、湖泊胞外磷酸酶主要由哪些浮游生物產(chǎn)生?3、浮游植物是否均能產(chǎn)生胞外磷酸酶?4、浮游植物對(duì)溶解態(tài)磷酸酶是否亦有貢獻(xiàn)?5、水柱中浮游植物的生長(zhǎng)與內(nèi)源磷負(fù)荷是否有關(guān)?6、疏浚對(duì)水柱中磷的生物可利用性與浮游植物的生長(zhǎng)具有什么影響?利用ELF(Enzyme Labelled Fluoresce)熒光標(biāo)記方法能確定磷酸酶在細(xì)胞膜外的發(fā)生部位,從而辨識(shí)產(chǎn)生胞外磷酸酶的浮游生物。本文以上述問(wèn)題為主線,以ELF 與經(jīng)典技術(shù)的結(jié)合為主要實(shí)驗(yàn)方法,著重探討了2001年11 月至2004 年5 月間長(zhǎng)江中下游不同營(yíng)養(yǎng)類型的16 個(gè)湖泊與2 個(gè)魚塘中浮游植物胞外磷酸酶的來(lái)源、分布、特征及其在磷循環(huán)過(guò)程中的作用。結(jié)果表明,胞外磷酸酶在上述水體中均有發(fā)生,且能對(duì)已知的磷酸酶抑制劑(硫酸銅、硫酸鋅、EDTA-2Na 和鎢酸鈉等)和表面活性劑(CTAB 和Triton X-100 等)產(chǎn)生不同的應(yīng)答,這不僅佐證了胞外磷酸酶的發(fā)生,而且顯示了其來(lái)源的多樣性。2004年春季,漢陽(yáng)7 個(gè)湖泊大顆粒(3.0μm)所表現(xiàn)的堿性磷酸酶活性與溶解反應(yīng)性磷(SRP)濃度大體負(fù)相關(guān),這暗示酶與生物可利用性磷之間的聯(lián)系。因此,在富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中,作為磷營(yíng)養(yǎng)的重要補(bǔ)償機(jī)制,胞外磷酸酶的作用仍異常活躍;熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)證實(shí),異養(yǎng)鞭毛蟲與浮游植物均為大顆粒磷酸酶活性的重要貢獻(xiàn)者。因此,除浮游植物之外,浮游動(dòng)物亦能大量產(chǎn)生附著于細(xì)胞膜外(而非溶解態(tài))的磷酸酶;東湖甲藻、硅藻、綠藻門的33 種藻類能產(chǎn)生被ELF 標(biāo)記的胞外磷酸酶,而藍(lán)藻門的種類則未見(jiàn)標(biāo)記。標(biāo)記形式亦具種類特異性,或呈點(diǎn)狀,或呈線狀,或均勻遍布細(xì)胞膜,或散列其局部。弓形藻(Schroederia sp.)在SRP濃度較高的龍陽(yáng)湖未見(jiàn)熒光標(biāo)記,而在SRP 濃度較低的墨水湖卻被標(biāo)記。東湖甲藻(Peridiniopsis sp.)水華期間,SRP 濃度較低時(shí),熒光標(biāo)記的細(xì)胞較多(約25%),隨著SRP 濃度的升高,其標(biāo)記百分率逐漸降低(約5%)。因此,浮游植物
【圖文】：

°36′13″E, 31°31′55″N )、C4 (117°45′01″E, 31°35′30″N ) ; L 1(116°03′39″E, 29°56′14″N )、L 2(116°07′2 ″E, 29°56′12 ″N )、L3 (116°12′19″E, 29°57′23″N ) （圖3－1）。其它試驗(yàn)湖泊均位于湖北省境內(nèi)（圖 3－2），包括月湖、魯湖、南北咀（梁子湖）、后官湖、保安湖和牛山湖等。各湖水樣采集于 2002 年 10 或 11 月，檢測(cè)指標(biāo)同上。2002 年 3 月－8 月，，我們還在武漢野芷湖湖旁的兩個(gè)魚塘(A 塘和 B 塘)中進(jìn)行了 2 次/周相對(duì)密集的采樣，檢測(cè)指標(biāo)同上。3.2.2 測(cè)定依據(jù)Gage 和Gorham (1985) 和 Boon (1989)的方法測(cè)定水體APA，5ml水樣中加入Tris-HCl緩沖液(pH = 8.5, 最終濃度13 mmol L 1), Na3N (最終濃度 5 mmolL 1)和底物對(duì)－硝基苯磷酸二鈉鹽(pNPP, 最終濃度0.3 mmol L 1), 加樣試管置恒溫箱保溫4小時(shí)后，于410納米處循分光光度法測(cè)定吸光值。測(cè)定未過(guò)濾水表現(xiàn)的總體APA（APA）、通過(guò)3.0 μm孔徑的濾液表現(xiàn)的APA（APA<3.0）和通過(guò)0.45 μm孔徑的濾液表現(xiàn)的APA（APA<0.45）。按下述公式APA>3.0=APA－APA<3.0, APA0.45 3.0= APA<3.0 APA<0.45計(jì)算大顆粒（藻類）表現(xiàn)的APA>3.0和細(xì)菌大小的顆粒表現(xiàn)的APA0.45 3.0，APA<0.45為溶解態(tài)APA (Chróst 等, 1984)。APA 應(yīng)答不同脅迫因素的反應(yīng)條件相同（pH8.5、37℃）

4.2 材料與方法4.2.1 采樣點(diǎn)和樣品采集采樣點(diǎn)設(shè)在東湖富營(yíng)養(yǎng)化較嚴(yán)重的I站附近（圖4－1），2004年3月18日采樣一次后，從3月31至24日，每隔3－4天采樣一次。采集表層水(0 1 米)的混合水樣2L，在半小時(shí)內(nèi)帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析檢測(cè)。水樣分為兩份，一份（1L）作化學(xué)和酶學(xué)分析，另一份（1L）加Lugol’s液固定，沉降一周后濃縮至30ml，用作定性分析。為更好地鑒定浮游植物種類
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（水生生物研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：X524

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2649445