全 文 ：第 27卷第 3期　 　　　　　　　　　　　　　　　　中南民族大学学报 (自然科学版 )　　　　　　　　　　　　　　　　　Vol. 27 No. 3
2008年 9月　　　　　　　　　　 Journal of Sou th-Cen tral University for Nationali ties( Nat. Sci. Edi tion )　　　　　　　　　　 Sep. 2008
丝状绿藻种植水对栅藻和微囊藻生长的影响
周　杰 ,王晓琼 ,裴国凤*
(中南民族大学 生命科学学院 , 武汉 430074)
摘　要　为了探讨丝状绿藻对浮游藻类生长的影响 ,将不同浓度的丝状绿藻种植水添加到斜生栅藻和铜绿微囊藻
的培养液中 ,测定其生物量的变化 . 结果发现丝状绿藻团集纲毛藻和鞘藻种植水对斜生栅藻的生长均表现为一定
的低浓度 (≤ 10% )时有促进作用 ,高浓度 (≥ 25% )时具有抑制作用 ,其中纲毛藻最高浓度处理组 (第 7 d)的栅藻生
物量只有对照的 1 /6,抑制率为 74% .试验指出 2种丝状绿藻所有种植水浓度处理组对铜绿微囊藻的生长均存在不
同程度的抑制作用 ,而且抑制微囊藻的浓度阈值均明显低于栅藻 (P < 0. 05) . 比较发现纲毛藻种植水对栅藻和微
囊藻的抑制效应均强于鞘藻 (P < 0. 05) .
关键词　藻类相生相克 ; 种植水 ; 抑制效应 ; 铜绿微囊藻 ; 斜生栅藻
中图分类号　 Q949　文献标识码　 A　文章编号　 1672-4321( 2008) 03-0032-04
Effects of Filamentous Green Algae Culture Water on Growth
of Microcystis aeruginosa andScenedesmus obliquus
Zhou Jie , Wang X iaoqiong , Pei Guof eng
( Co lleg e of Life Science, South-Central Univ ersity fo r Nationalities, Wuhan 430074, China )
Abstract　 In o rder to explo re the effects of filamentous g r een alga e on g r ow th of phytoplankton, culture w ater of
filamentous g reen alga e with differ ent concentra tions w as added into culture medium o f Scenedesmus obliquus and
Microcystis aeruginosa and their biomass was dete rmined. The effects o f filamentous g reen a lg ae Cladophora
glomerata and Oedogonium intermedium culture wa ter on g row th of S. obliquus w ere bio stimula tion in low er
concentra tion (≤ 10% ) , inhibition in higher concentra tion (≥ 25% ) , the biomass o f S . obliquus when trea ted
with the highest concentration ( sev enth day) o f C. glomerata only w as 1 /6 o f untr ea ted g roup, th e inhibition r ate
w as 74% . Under experimental conditions the culture w ater tr ea ted g r oup of two species filamentous g reen alg ae
exert ed differ ent inhibito ry effect s on the g rowth o f M . aeruginosa , the thresho ld value inhibit M . aeruginosa was
distinctiv ely low er than that o f S. obliquus (P < 0. 05). Th e inhibito ry effec t on S. obliquus and M . aeruginosa of
C. glomerata cultur e wa ter w as compara tiv ely stronger than tha t of O . intermedium (P < 0. 05) by compa red.
Keywords　 alga l allelopa th y ; culture w ater ; inhibitor y effect ; Microcystis aeruginosa ; Scenedesmus obliquus
　　 植物之间的相生相克作用已广为研究 ,这种普
遍存在的现象对群落的演替和分布格局有重要的影
响 [1 ] . 在水生态系统中 ,研究较多的是高等水生植
物对藻类的相生相克作用 [2-4 ] ,然而 ,在富营养化水
体中 ,同处于生态系统初级生产者地位的浮游藻类
和着生藻类之间除了在光和营养的利用方面存在竞
争外 ,分泌物间的抑制作用也是不容忽视的 [ 5 ] ,其中
着生藻类在由富营养的藻型湖泊向草型湖泊的稳态
转换中起着重要的作用 ,而有关着生藻类与浮游藻
类之间相生相克作用的研究报道却不多见 [6 ] .为了
收稿日期　 2008-02-19　* 通讯联系人　裴国凤 ( 1969-) ,女 , 副教授 , E-mail: alg ae@ sohu. com
作者简介　周　杰 ( 1968-) ,女 ,实验师 , 研究方向: 生物化学与分子生物学 , E-mail: mindazhoujie@ 126. com
基金项目　国家 973计划资助项目 ( 2002CD412309)
探讨着生型的丝状绿藻对浮游藻类干预作用的生态
学 意 义 , 本 试 验进 行 了 丝 状 绿 藻 (纲 毛 藻
( Cladophora glomerata ) 和 鞘 藻 ( Oedogonium
intermedium )种植水对铜绿微囊藻 ( Microcystis
aeruginosa )和斜生栅藻 ( Scenedesmus obliquus )抑制
作用的研究 ,试图初步探寻两者间的相生相克关系 ,
为富营养水体的生物治理提供一定的科学依据 .
1　材料与方法
1. 1　材料
着生型的丝状绿藻:团集纲毛藻和鞘藻均来自
中南民族大学生命科学学院生物技术实验室 ,温室
中培养备用 ,温度 25～ 28℃ ,相对湿度 70%～ 80
% .浮游藻种:铜绿微囊藻和斜生栅藻由水生生物研
究所藻种库提供 .
1. 2　方法
种植水的制备方法参照文 [1 ]. 用于培养藻类
的培养基均为 BG11培养基 , 5% ～ 90%的试验液
以抽虑所得的种植水作为 100%配置而成 ,再添加
相当于 BG11培养基中含量的全部盐类 .试验液的
浓度设置为 6个梯度 (体积分数 ): 5%、 10%、 25
% 、 50% 、 75%和 90% ,分别相当于含丝状绿藻
1. 25、 2. 50、 6. 25、 12. 50、 18. 75和 22. 50 g /L培养
15 d的种植水抽滤液 .对照组 ( 0% )为蒸馏水配置
的 BG11培养基 ,营养水平和接藻量与处理组一致 .
各组分别盛于 150 mL的三角瓶中 ,每瓶 49 mL试验
液中加入 1mL待测藻种的接种液 ,于温室 25～ 28℃
中进行培养 ,摇动三角瓶 3～ 5次 /d,并改变它们的
位置 ,于 24 h光照 (绿藻的光强度为 4 000 lx;蓝藻的
光强度为 2 000 lx )下培养 7 d,接种后每日取样测定
藻类细胞密度 ,以此代表藻类的生物量 .
1. 3　数据处理
藻类的抑制率为 I= ( N 0- N t ) /N 0× 100% .式
中: N t是 t时刻处理组的藻密度 (个 /m L ) ; N 0是 t
时刻对照组的藻密度 (个 /mL) .实验数据采用 SPSS
11. 5软件包进行独立样本检验统计分析 ,以 P <
0. 05显著性差异 , P < 0. 01为极显著性差异 .
2　结果与讨论
2. 1　纲毛藻和鞘藻种植水对栅藻生长的效应
不同浓度的纲毛藻种植水对栅藻的生长产生了
不同的效应 (见表 1) ,种植水在较低浓度时 ,对栅藻
的生物量有一定的促进作用 ,如 5%浓度组的栅藻
生物量比同时期对照组的高 ; 当浓度大于 10%时 ,
纲毛藻对栅藻生长的影响则是抑制作用 ,随着浓度
的增加 ,抑制作用逐渐增强 ,第 7 d对照组的生物量
约为同时期 90%浓度组的 6倍 . 试验期间 ,种植水
在较低浓度下的抑制率为负值 ,即表现促进作用 ;在
较高浓度下 (> 10%时 ) ,提取物对栅藻生物量的抑
制率随种植水浓度的增加而逐渐增加 ;浓度为 10
%、 25% 、 50%、 75%和 90%的纲毛藻种植水对栅
藻生物量的平均抑制率分别为 2% 、 24%、 49. 9% 、
54. 6% 、 74% .
表 1　纲毛藻种植水对栅藻生物量的抑制率
Tab. 1　 Inhibi tion of cul tu re w ater of C . g lom erata
on S . obl iquus biomass
培养时间
/d
抑制率
5% 10% 25% 50% 75% 90%
1 - 0. 067 - 0. 267 - 0. 333 0. 200 0. 267 0. 467
2 0. 026 0. 128 0. 282 0. 487 0. 513 0. 692
3 0. 175 0. 056 0. 190 0. 532 0. 516 0. 746
4 - 0. 141 0. 036 0. 355 0. 551 0. 601 0. 808
5 - 0. 049 0. 023 0. 380 0. 605 0. 630 0. 835
6 - 0. 096 0. 082 0. 413 0. 554 0. 640 0. 826
7 - 0. 041 0. 081 0. 402 0. 567 0. 650 0. 809
平均 - 0. 028 0. 020 0. 241 0. 499 0. 545 0. 740
　　注:抑制率 < 0时 ,表示种植水对藻类生长的促进作用 ;
抑制率 > 0时 ,表示种植水对藻类生长的抑制作用 .
不同浓度的鞘藻种植水对栅藻的生长产生了不
同的效应 ,低浓度 ( < 10% )的提取物对栅藻的生物
量有一定的促进作用 (见表2) . 当浓度大于 25%时 ,
鞘藻种植水对栅藻的生长有抑制作用 ,试验发现在
50% ～ 90%的浓度范围内 ,鞘藻种植水对栅藻生
长的抑制效果虽有一定程度的增加 ,但没有明显差
异 . 在藻类的整个生长过程中 ,鞘藻抽提物对栅藻
生物量的平均抑制率随浓度而增加 ,依浓度 25% 、
50 %、 75%和 90%分别为 27. 3%、 59. 1%、 64. 5
%、 66. 9% .
比较纲毛藻和鞘藻种植水对栅藻生长的影响 ,
不难看出 ,在种植水试验浓度范围内 , 2种丝状绿藻
均表现为低浓度时有促进作用 ,高浓度时则有抑制
效应 ,且两者的最高抑制率相当 ( 70% );但高浓度
抑制效应的作用方式有所不同 ,纲毛藻的抑藻强度
在一定浓度范围内 ,随其种植水浓度的增加而逐渐
增加 ;而鞘藻种植水对栅藻生长的抑制效果则表现
出一定的浓度阈值 .植物的相生相克存在着浓度效
33第 3期　　　　　　　　　　　　周　杰 ,等: 丝状绿藻种植水对栅藻和微囊藻生长的影响　　　　　　　　　　　　　　　
应 ,浓度达到一定阈值方出现克制效应 ,阈值之下可
能还会出现促进生长的现象 [6 ] ,本试验的结果揭示
了丝状绿藻抑藻的浓度效应 ,即在一定的低浓度下
表现为促进作用 ,而当浓度达一定阈值后 ,对栅藻的
生长产生了抑制作用 .文 [7, 8 ]有关几种高等水生植
物的克藻效应的研究也显示了这一结论 .
表 2　鞘藻种植水对栅藻生物量的抑制率
Tab. 2　 Inhibiti on of cul ture w ater of O. intermed ium
on S. obliquus biom ass
培养时间
/d
抑制率
5% 10% 25% 50% 75% 90%
1 - 0. 133 - 0. 400 - 0. 267 0. 133 0. 333 0. 333
2 - 0. 077 - 0. 026 0. 205 0. 462 0. 538 0. 615
3 0. 175 0. 143 0. 159 0. 635 0. 659 0. 690
4 - 0. 047 0. 072 0. 482 0. 717 0. 739 0. 754
5 - 0. 049 0. 023 0. 517 0. 736 0. 749 0. 780
6 - 0. 055 0. 067 0. 436 0. 738 0. 753 0. 759
7 - 0. 037 0. 037 0. 380 0. 713 0. 742 0. 748
平均 - 0. 032 - 0. 012 0. 273 0. 591 0. 645 0. 669
2. 2　纲毛藻和鞘藻种植水对微囊藻生长的效应
所有试验浓度的纲毛藻种植水对微囊藻生长的
影响均表现为抑制作用 ,当种植水的浓度≥ 10%
时 ,抑制效果十分明显 ( P < 0. 05) ,如第 7 d对照组
的生物量约为同时期 10%浓度组的 7倍 .其中≥ 50
%浓度组的抑制效果几乎相同 .在纲毛藻种植水的
浓度 < 50%的范围内 ,种植水对微囊藻生物量的抑
制率是逐渐增加的 ;浓度≥ 50%时 ,不同浓度的平
均抑制率没有显著差异 ,例如 50% 、 75%和 90%浓
度组的平均抑制率均为 70%左右 (见表 3) .
表 3　纲毛藻种植水对微囊藻生物量的抑制率
Tab. 3　 Inhibit ion of cul ture w ater of C. glomera ta
on M. aeruginosa biomass
培养时间
/d
抑制率
5% 10% 25% 50% 75% 90%
1 0. 160 0. 240 0. 320 0. 360 0. 380 0. 400
2 - 0. 026 0. 205 0. 359 0. 538 0. 615 0. 564
3 0. 143 0. 663 0. 635 0. 659 0. 690 0. 726
4 0. 130 0. 645 0. 717 0. 739 0. 754 0. 790
5 0. 109 0. 770 0. 745 0. 845 0. 780 0. 793
6 0. 062 0. 828 0. 813 0. 877 0. 797 0. 819
7 0. 037 0. 844 0. 835 0. 907 0. 838 0. 838
平均 0. 088 0. 599 0. 632 0. 704 0. 694 0. 704
　　鞘藻种植水对微囊藻生长效应的试验显示所有
提取物浓度组对微囊藻的生长均存在不同程度的抑
制作用 ,随着种植水浓度的增加 ,抑制效应也逐渐增
强 ;当种植水的浓度≥ 25%时 ,不仅抑制作用明显
增强 ,而且在一定浓度范围内 ( 25%～ 90% ) ,抑制
效应略有不同 ,但差异不显著 (P> 0. 05) .在浓度 <
25%的范围内 ,种植水对微囊藻生物量的平均抑制
率是逐渐增加的 (见表 4) ;而浓度为 25% ～ 75%试
验组的平均抑制率基本相同 ( P> 0. 05) .
纲毛藻和鞘藻种植水对微囊藻生长效应的试验
结果说明 ,在种植水的试验浓度范围内 , 2种丝状绿
藻均对微囊藻的生长表现为抑制效应 ,但相同浓度
的纲毛藻种植水对微囊藻的抑制作用强于鞘藻 ( P
< 0. 05) .同一种丝状绿藻的种植水对不同藻类的抑
制作用并不相同 ,纲毛藻和鞘藻种植水抑制微囊藻
的浓度阈值均明显低于栅藻 ( P < 0. 05) .
表 4　鞘藻种植水对微囊藻生物量的抑制率
Tab. 4　 Inhibi ti on of cul tu re water of O. intermedium
on M. aerug inosa biomas s
培养时间
/d
抑制率
5% 10% 25% 50% 75% 90%
1 0. 200 0. 520 0. 560 0. 360 0. 320 0. 380
2 0. 282 0. 487 0. 513 0. 538 0. 359 0. 615
3 0. 087 0. 246 0. 516 0. 659 0. 635 0. 690
4 0. 185 0. 348 0. 601 0. 692 0. 717 0. 754
5 0. 160 0. 328 0. 630 0. 703 0. 745 0. 780
6 0. 222 0. 371 0. 625 0. 691 0. 813 0. 797
7 0. 290 0. 554 0. 639 0. 675 0. 835 0. 838
平均 0. 204 0. 408 0. 583 0. 617 0. 632 0. 694
　　在水生态系统中 ,着生藻类与浮游藻类的生长
既存在着营养、光的竞争 ,也有相生相克的关
系 [9, 10 ] ,至于丝状绿藻抑制浮游藻类的机理还有待
于进一步研究 . 着生藻类与浮游藻类的相生相克在
水生生态系统的形成和演替过程中所起的作用显然
是存在的 [11 ] . 本试验表明着生藻类的大量繁殖可能
对浮游藻类的生长产生一定的抑制效应 ,这对控制
富营养水体中蓝藻水华的暴发展现了前景 .
3　结语
丝状绿藻纲毛藻和鞘藻种植水对栅藻的生长效
应是一定的低浓度具有促进作用 ,高浓度产生抑制
作用 ,而对微囊藻的生长均具有明显的抑制效应 ; 2
种丝状绿藻种植水对微囊藻生长的抑制效应比对栅
34　　　　　　　　　　　　　　　　　　中南民族大学学报 (自然科学版 ) 第 27卷
藻的强 ;纲毛藻种植水对栅藻和微囊藻的抑制效应
均强于鞘藻 .
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