全 文 ：第 32卷第 6期
2011年 11月
水 生 态 学 杂 志
Journal of Hydroecology
Vol． 32，No． 6
Nov．， 2011
收稿日期:2011 － 10 － 11
基金项目:国家自然科学基金(31000240) ;农业部渔业生态环
境重点开放实验室课题(2005 － 10) ;广东高校优秀青年创新人才培
育项目(LYM08020) ;暨南大学人科研培育与创新基金(21609411;
21611428)。
通讯作者:叶长鹏。E-mail:tcpyes@ jnu． edu． cn
作者简介:赵建刚，1978 年生，男，在读博士，研究方向为环境
生态学。E-mail:zhjg@ jnu． edu． cn
温度和营养盐胁迫对龙须菜氨氮吸收速率及生长速率的影响
赵建刚，叶长鹏
(暨南大学 水生生物研究所，广东 广州 510632)
摘要:以龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)为试验材料，分别研究了温度和营养盐协迫对其生长及氨氮吸收速率的
影响。结果表明，2 个环境因子对龙须菜生长和吸收氨氮速率均有显著影响。龙须菜在 20℃条件下生长较其在
10℃和 30℃条件下生长快速(P ＜ 0． 01) ;营养盐含量过高和过低均不利于龙须菜的生长;营养盐水平越高，龙须
菜吸收氨氮的速率越高(P ＜ 0． 05) ，但随着试验时间的延长，则呈现出氨氮吸收速率减小的趋势。鉴于龙须菜对
氨氮的高吸收能力，可考虑将其作为富营养化海域的生物修复材料。
关键词:龙须菜;温度;营养盐;氨氮吸收速率;生长速率
中图分类号:Q948． 11 文献标志码:A 文章编号:1674 － 3075(2011)06 － 0057 － 04
海水富营养化易引发赤潮，水体富营养化的重
要特征是其 N、P 等营养盐含量的升高(周名江等，
2008)。在已发生富营养化的海水里种植大型海藻
并利用大型海藻对 N、P等营养盐的吸收利用，可有
效限制并降低水体的营养盐水平，是延缓并改善水
域富营养化的有效措施之一(杨宇峰等，2003;Fei，
2004)。近年来众多学者先后研究了细基江篱
(Gracilaria tenuistipitata) (李娟等，2007)、菊花江蓠
(Gracilarial ichenoides) (徐永健等，2006)、鼠尾藻
(Sargassum thunbergii) (姜宏波等，2007;包杰等，
2008)、羊栖菜(Sargassum fusiforme) (孟庆俊等，
2010;王萍等，2010)、繁枝蜈蚣藻(Grateloupia ramo-
sissima) (王萍等，2010)和龙须菜(Gracilaria lema-
neiformis) (彭长连等，2007;李枫等，2009;程丽巍
等，2010)等对富营养化水体 N、P营养盐的吸收，并
已取得一些进展。
龙须菜属于红藻门江蓠属，是一种在中国沿海
已具备相当养殖规模的大型经济红藻。除经济效益
外，由于其生长快、能快速大量吸收 N、P营养盐等，
许多学者将其用于富营养化海域的改善和治理(杨
宇峰等，2003;Fei，2004;程丽巍等，2010)。自然条
件下海藻的生长受温度的调节(Rhee ＆ Gotham，
1981) ，龙须菜生长海域的年温度变化范围为 12 ～
33℃。目前，国内研究主要集中在 N 对龙须菜各生
理生化特性的影响(徐永健等，2006;杨文鸽等，
2009) ;对其生长方面的研究则集中在 CO2 和硝氮
加富(徐智广等，2008)、不同营养盐水平(彭长连
等，2007;李枫等，2009;程丽巍等，2010)、不同光照
水平(林贞贤等，2005)等对龙须菜生长的影响，而
对于温度和营养盐胁迫对龙须菜生长和氨氮吸收方
面的研究则少见报道。本文就温度和营养盐胁迫对
龙须菜生长和对氨氮吸收速率的影响进行了研究，
旨在为今后将龙须菜应用于不同季节和不同营养盐
水平的近海环境生态修复提供参考。
1 材料与方法
1． 1 材料
试验用龙须菜采于广东省汕头市南澳岛附近海
域(117. 15°E，23. 43°N) ，试验用本底海水采自南澳
岛附近海域。样品收集后用采样点的海水浸泡、通
气暂养并尽快用于试验。
1． 2 试验设计
参考南澳岛近海海域、龙须菜养殖区以及应急
状态下的海水氨氮浓度，在海水中添加NH4NO3配制
成包括对照 CK(NH +4 :135 μg /L)、低碳 L-N(NH
+
4 :
337 μg /L)、高氮 H-N(NH +4 :1 259 μg /L)共 3 个不
同的营养盐水平;此外，试验设置了 3 个温度水平
(10、20 和 30℃)共 9 种处理组合，每种处理设 3 个
重复。
取 2 g健康龙须菜，先用清水冲洗后置于装有
500 mL海水的 2 L烧杯中，移入光照强度 3 000 lx、
光周期(L∶ D)为 12 h∶ 12 h的光照培养箱中培养。
DOI:10.15928/j.1674-3075.2011.06.003
每 2 d更换 1 次海水，更换海水时称量龙须菜鲜重
并测定更换海水中 NH +4 、NO
－
3 浓度，试验共进行
13 d，共取样 6 次。
1． 3 指标测定
1． 3． 1 相对生长速率 每 2 d 称量 1 次龙须菜鲜
重并计算相对生长速率 (RGR) ，公式如下:
RGR = ［ln (Wt /W0)/ t］× 100%
式中:W0 为初始龙须菜鲜重(g) ;Wt 为培养 t
时间龙须菜的鲜重(g) ;t为试验培养的时间(d)。
1． 3． 2 营养盐指标 用 AA3 连续流动分析仪测定
更换海水中 NH +4 -N 浓度。试验数据用方差分析统
计，P ＜ 0． 05 为显著性差异，P ＜ 0． 01为极显著性差
异。
2 结果与分析
2． 1 温度和营养盐对生长的影响
温度对龙须菜生长速率的影响极为显著(见图
1) ，20℃条件下龙须菜的 RGR 显著高于 30℃和
10℃时的 RGR(P ＜ 0． 01)。9 组处理中，20℃条件
下的 3 个营养盐处理组均显著高于另外 2 个温度条
件下的同营养盐处理组(P ＜ 0． 05) ;其中，龙须菜生
长最快的是 20℃条件下的 L-N 组，其 RGR 可达
1． 4% /d;而生长最慢的是在 30℃条件下的 CK 组，
其 RGR 仅 0． 12% /d，其次是 H-N 组(0． 16% /d)。
此外就营养盐水平而言，CK组和 H-N组的龙须菜
RGR均显著低于 L-N 组(P ＜ 0． 05)。这表明龙须
菜在 20℃条件下的生长较 30℃和 10℃时快速，而
且海水营养盐含量过高和过低都不利于其生长。
图 1 不同温度和氨氮水平龙须菜的生长率
Fig． 1 Relative growth rate of G． lemaneiformis
under different temperatures and
NH +4 -N concentration
2． 2 对氨盐吸收的影响
在不同温度条件下，营养盐水平越高，龙须菜吸
收氨盐的速率越快(见图 2)。其中，20℃、H-N组龙
须菜对氨盐的吸收速率最快，可达 6． 326 μg
/(g·h) ;其次是 10℃、H-N组的吸收速率为6． 0 μg
/(g·h)。3 种营养盐处理组，除了 H-N 组外，其他
2 组都呈现出时间越长其吸收氨盐的速率越低(P ＞
0． 05)的趋势，但 30℃、H-N组对氨盐的吸收速率较
为恒定，而 10℃和 20℃的 H-N 组在试验初期吸收
氨盐速率很快，到第 5 天时吸收速率约减低 50%，
之后呈现出稳中有降的趋势。
图 2 不同温度和氨氮水平下龙须菜对 NH +4 -N的吸收速率
Fig． 2 NH +4 -N uptake rate of G． lemaneiformis under different temperatures and NH
+
4 -N concentration
3 讨论
藻类对营养盐的吸收与环境因子之间关系十分
密切(董双林等，2001)。温度是影响大型海藻 N吸
收的重要因子，温度通过影响藻类呼吸作用及光合
作用暗反应的酶活性变化以影响藻类对 N 的吸收
(Lomas ＆ Glibert，1999)。藻类在温度较低时，光合
作用暗反应的酶活性也较低，由此而产生的用以还
原 NO －3 的底物也相对较缺乏(潘瑞炽等，1995) ;而
在温度较高时，藻类的呼吸作用也较高，用于生长的
能量也就相对较少，相应地减少了对营养盐的摄入。
在适宜的温度条件下，藻类对营养盐的吸收速率较
快，用以合成自身生长的有机物质也较多，具体表现
为自身的生长较快，生物量较大。龙须菜对营养盐
的吸收速率随外界环境中营养盐浓度的升高而增加
(李枫等，2009;程丽巍等，2010)。这是因为龙须菜
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生长所需的营养盐浓度有一定范围，营养盐浓度较
低时不能满足龙须菜生长所必需的营养盐，从而限
制其对营养盐的吸收速率;营养盐浓度较高时，龙须
菜同化作用吸收利用营养盐的底物浓度也随之升
高，因而可提高其对营养盐的吸收速率。本次试验
中，龙须菜在 20℃时的生长较 30℃和 10℃快，生物
量也较大(P ＜ 0． 01) ;H-N 组的龙须菜对氨氮的吸
收速率也显著高于其他营养盐处理组(P ＜ 0． 01) ;
表明适宜的温度较高温和低温条件更有利于龙须菜
的生长;此外，外界营养盐浓度越高，龙须菜对其的
吸收速率也越高。
鉴于龙须菜对氨氮的高吸收能力，可作为富营
养化海域的生物修复材料，如能在适宜温度下选用，
则更能发挥其快速吸收营养盐的特点。
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(责任编辑 杨春艳)
952011 年第 6 期 赵建刚等，温度和营养盐胁迫对龙须菜氨氮吸收速率及生长速率的影响
Effects of Stress of Temperature and Nutrients on Ammonia Nitrogen Uptake
Rate and Growth Rate of Gracilaria lemaneiformis
ZHAO Jian-gang，YE Chang-peng
(Institute of Hydrobiology，Jinan University，Guangzhou 510632，China)
Abstract:The combined effects of temperature and nutrient levels on the uptake of NH +4 -N and the growth rate of
Gracilaria lemaneiformis were studied indoors． The results showed that both of the two environmental factors had
significant effects on the uptake rate of NH +4 -N and growth rate of G． lemaneiformis． The G． lemaneiformis growth
was rapider at the temperature of 20℃ than that at both 10℃ and 30℃ (P ＜ 0． 01) ，and furthermore，excessively
high and low nutrient levels were not conductive to the growth of G． lemaneiformis． The uptake of NH +4 -N was posi-
tively related to the nutrients levels (P ＜ 0． 05) ，while the uptake of NH +4 -N of G． lemaneiformis exhibited a de-
creasing trend with the culture time extending． Considering its high capacity of absorbing nitrogen，G． lemaneiformis
can be employed as potential bioremediation tools in eutrophication zones．
Key words:Gracilaria lemaneiformis;temperature;nutrients;ammonia nitrogen uptake rate;growth rate
06 第32卷第 6 期 水 生 态 学 杂 志 2011 年 11 月