全 文 ：第26卷第5期 生态科学 26(5)：432-436
2007年10月 EcologicalScience Oct．2007
温度、光照、皿．『又、／L氕铽、 盐度及pH对旋链角毛藻生长的影响
茅．华，许海，。刘兆普’
南京农业大学资源与环境学院，南京210095
【摘要】 以旋链角毛藻(Chaetoceroscurvisetus)为实验材料，采用舵培养基，设置了2个盐度梯度(25和30)，4
个温度梯度(15℃、20℃、25℃和30℃)，3个光照梯度(29．3laE·m-2．s～、78．12pE·m-2-s。和126．95pE·m-2·s．1)，3个pH
梯度(7．0、7．5和8．3)的处理，并计算了不同培养条件下藻细胞在指数生长期的比生长率，比较研究了温度、光照、盐
度及pH等环境因子对旋链角毛藻生长的影响。进一步进行盐度、光照的两因素正交实验，并检验两者的交互作用。其
中盐度设25、30两个水平，光照强度设29．3pE·m-2·s～、78．12pE·m-2．s。和126．95IxE·rn-2·s．1三个水平。实验结果表明，温
度为20"C，光照为78．12肛E．n1-2·s．1，盐度为25，pH在8．3时是旋链角毛藻的最佳生长条件，此时最大比生长率和生物量
达到最高，温度对藻类生长的影响比盐度，光照，pH的要明显得多，实验中其他处理均会抑制其生长。
关键词：旋链角毛藻；赤潮；环境因子；生物量；生长速率
中图分类号：X55 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2007)05-432—05
Effectsofwatertemperature，illumination，salinityandpHonthegrow hof
鳓aetoceroscurvisetus
MAOHua，XUHai，LIUZhao．pu’
CollegeofResoumesandEnvironmentalScience,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China
Abstract：Chaetoceroseurvisetu ，whichisared-tidealga,wasculturedwithf／2culturemedium,andstudiedattwosalinitylevels
(25and30)，fourtemperaturelevels(15。C，20"C，25"Cand30"C)，threelightintensitylevels(29．3pE‘n，‘S～，78．12pE。m-2．S。and
126．95pE·m-2．s’)．9ndthreepHlevels(7．0，7．5and8．3)．ThespecificgrowthratesofChaetoeerosu visetusinexponentialgrowth
phaseunderdiflbrqlxlcultureconditionswerealsocalculated,toad ressheffectsofenvironmentalfactors，suchastemperature，
lightintensity,salinityandpHonthegrowthofChaetocerosu visetus．．Moreover,aninteractiotestbetweenthelightintensityand
thesalinityWiltsstudiedat hreelightintensitylevels(29．3pE·m-2～s-，78．12pE‘m_～s-and126．95pE‘m-2．s-1)andtwosalinitylevels
(25and30)．11比resultsshowedthatthebestgrowthconditionwasat20*C，78．12pE·缸’z·S“ofillmination,0ofsali ityand8．3of
pH，forthemaximumspecificgrowthrateandthecelldensitywerehighestinthiscondition；theeffectofemperatureonalgal
growthWasmoresignificantth thatofsalinity,lightintensityandpH，andthealgalgrowthWasrestrainedbyothernvironmental
factorsreferredinthisexperiment．
Keywords：Chaetoceroscurvisetus；redfide；environmentalfactor；biomass；growthrate
‘收稿日期：2007．06-05收稿，2007-09．10接受
基金项目：国家海洋863项目资助(2003AA627040)。
作者简介：茅华(1978--)，男，江苏大丰人，硕士。主要从事养殖海岸赤潮藻的研究。E-mail：maohua78@yahoo．corn．cn
宰通讯作者；刘兆普，男，教授。E—mail：sca@njau．edu．cn
’
万方数据
1前言(Introduction)
旋链角毛藻(Chaetoceroscurvisetus)比较广泛地
分布在中国东海、黄海、渤海等，是胶州湾夏季主要
的优势藻，曾多次引发赤潮⋯。赤潮对海洋生态环境、
渔业资源和海水养殖业直接或间接造成了不可估量
的负面影响。温度、盐度、光照和pH值是影响海洋
微藻生长和繁殖的主要生态因子。其中温度对海洋微
藻的生长和发育有调节作用，对酶的活性、营养物的
吸收利用效率及细胞分裂的周期等诸多方面都存在
不同程度的影响12J；盐度在一定程度上影响着硅藻的
渗透压、营养盐吸收及其悬浮性【3】；光照的强弱和时
间的长短决定着硅藻光合作用的效率，对藻类的生长
速率亦起着至关重要的作用【4J。
目前关于温度、盐度、光照和pH值的环境因子
对旋链角毛藻生长的影响还少有报道，因此本实验用
测定生物量的方法研究了几种生态因子的条件下旋
链角毛藻生长的情况，旨在了解这种赤潮生物的一些
基本生理特征，为认识赤潮发生与环境条件的关系提
供新的依据。
2材料与方法(Matenalsa dmethods)
2．1实验材料
供试藻种为旋链角毛藻，藻种由暨南大学水生生
物研究所提供。
2．2培养方法和条件
培养液采用舵营养配方【5】，取指数生长期的旋
链角毛藻接种，接种的密度为5x104mL～，接种在盛
100mL培养液的250mL的三角瓶中，同时设3个平
行样，置于光照培养架培养，光暗周期12h：12h。
实验所用海水是2006年3月采集的山东莱州海水，
经过滤、煮沸制成灭菌海水使用。在整个培养过程中，
各操作步骤均进行无菌处理。为保持藻种生长环境的
前后一致，实验结束后所剩藻液至少不少于初始藻液
的2／3。
2．4光照实验
设置29．3laE·m-2．s一、78．12IlE·m-2．s‘1和
126．95liE·m-2．s．13个光照梯度。培养液温度为25"C，
培养液盐度为30，pH为8．3。
．
2．5盐度实验
设置2个盐度梯度：25和30。光照强度为78．12
pE·In-2·S～，培养液温度为25。C，pH为8．3。
2．6pH实验
设置3个pH梯度：7．0、7．5和8．3。光照强度为
78．12“E·m之·s．1，培养液盐度为30，培养液温度为25"C。
2．7盐度和光照的正交实验
设置2个盐度梯度(25和30)和3个光照梯度
(29．3liE·m-2．s～、78．12pE·m-2．s‘1和126．95pE·In-2·s．1)
的正交实验。培养液温度为25"C，pH为8．3。
2．8比生长率的计算
培养过程中每隔6h摇动1次三角瓶，每隔2d
取lmL藻液，用Lugol碘液固定，血球计数板计数
并计算细胞密度。每个样品计数3次，取其平均值。
通过对数生长期藻细胞数的变化，用公式
}t=(1nXt．1nXo)／t计算比生长速率，)(0表示初始细胞密
度，Xt表示td后细胞密度。
3结果与分析(Resultsandanalysis)
3．1温度对旋链角毛藻生长的影响
由图1可以看出，在不同温度条件下旋链角毛藻
的种群密度和生长周期都显示出明显差异。在15℃
350
二、 300
窜童250
秀量200
已暑150
萋扣50。0
O
O 2 4 6 8 10121416182022
2．3。温度实验 ．：． 氅间(絷
设置4个温度梯度：15℃、20℃、2铡和30℃。 ．．t 一
光照强度为78．12liE·m-2．s一，培养液盐度为30，pH图1温度对旋链角毛藻生长的影响
为8．3。 Fig．1EffectoftemperatureOilthegrowthofChaetoceros
— curvisetus
万方数据
旋链角毛藻的最适生长温度为20℃，此时种群密度
明显地高于其他温度组。随着温度的下降或升高，旋
链角毛藻的生长速率和种群密度明显下降。20℃左右
的适温范围与其在自然海区的数量高峰期(黄海沿
岸，4~5月份)的海区温度范围是相吻合的。
温度是影响微藻生长和繁殖的重要环境因子之
一。微藻对温度的耐受能力因种类不同而存在很大的
差异，各种藻类对温度的要求不同，有其各自的适温
范围【61。藻类光合作用与呼吸作用强度都受到温度的
影响，进而影响其生长发育并限定其分布区域，因此
温度是藻类生长发育的重要环境因素17】。
3．2光照对旋链角毛藻生长的影响
从图2可以看出，旋链角毛藻在126．95ttE·m-2·S。1
和29．3laE·m-2．s。1的光照下生长相对缓慢；在
78．12皿·m-2．S以光照条件下旋链角毛藻生长速率增
加，生长较快并达到高峰。因此，光照强度过高过低
都影响旋链角毛藻的生长。
对于光能自养的浮游植物而言，光能是一个不断
变化的资源；很多浮游植物的种类都表现出对光照相
同的生理适应：即其生长速率随着光照强度从0到某
一个最适光照强度的增加而相应地增加【8】。
0 2 4 6 8 lO121416182022
时间(天)
Time(d)
图2光照对旋链角毛藻生长的影响
Fig．2EffectoflightintensityOn hegrowthofChaetoceros
curvisetus
，，
3．3盐度对旋链角毛藻生长的影响
在盐度为25和30时，旋链角毛藻均显示出不同程
度的增长(图3)。当盐度为25时旋链角毛藻种群保持
较高的比生长率，细胞数达到较高水平。而盐度升至
30时旋链角毛藻生长受到明显抑制，细胞数量增长缓
慢，最大细胞数低于25的盐度。因此，盐度也是影响
赤潮生物繁殖的重要环境因子之一。
微藻和其它的水生生物一样，对生活环境的盐度
变化均有一定的适应范围，一般而言，淡水藻类可以
耐受0．15mol·L-1NaCl的渗透压，而海水藻类有更高
的渗透压耐受力，约为0．5mol·L-1NaCI。在适应范围
内又存在最适盐度范围，在此范围内生长繁殖最快，
一旦超过适盐范围，过高或过低的盐度对藻类细胞均
会造成伤害，直至死亡【9】。在本实验中，旋链角毛藻在
盐度为25时能保持相对较高的生长速率，与其在季节
性的海水中大量出现相一致。
0 2 4 6 810121416182022
时间(天)
Time(d)
25
30
图3盐度对旋链角毛藻生长的影响
Fig．3EffectofsalinityonthegrowthofChaetoceros
curvisetus
3．4pH对旋链角毛藻生长的影响
旋链角毛藻生长速率随pH值的变化而变化，曲线
很相似(图4)。旋链角毛藻对pH值的变化都很敏感，
pH值微小的变化就会对它产生显著的影响。在pH
7．0,-,8．3之间，旋链角毛藻都有不同程度的增长。本实
验中旋链危毛藻最适pH值是8．3，当pH值低于8．3
时，生物量和生长速率都相应下降。
80
鲁皇60
重量40
籁号
望u20
尿
O
O 2 4 6 8 10121416182022
时间(天)
Time(d)
图4 pH对旋链角毛藻生长的影响
Fig．4EffectofpHOnthegrowthofChaetoeeroscurvi etus
3．5盐度和光照的正交实验
盐度、光照正交试验结果(表l，图5)表明，盐度
—I．．．．．．．—．．．．．．．．．．．．．．—．．，．．．．．．．}}。
O
O
O
O
O
8
6
4
28兽墨旨秀U
^一_IIu．一一。已豁霉暴
的∞{；；∞加O
．IQ口—Irtl口lI∞U
^_毫I．I—03)籁兽器
万方数据
为25、光照为126．95pE·m-2．s．1试验组旋链角毛藻生
长状况最好，最大比生长率和种群细胞数达到最高。
盐度为30、光照为126．95pE·m-2．s．1试验组生长状况
最差，仅在培养的第9、10d出现小幅增长，其余时间
均呈负增长，最大比生长率和种群细胞数最低。因此
最优水平搭配为盐度为25、光照为126．95ttE·m-2．S-1
的试验组，即第3实验组为最佳盐度和光照组合。
由表l可看出，盐度25条件下。光照强度
126．95pE·m-2·s‘1的最大比生长率高于其它两个低光
照组；而在盐度30条件下，光照强度126．95pE·m-2·s-1
的最大比生长率低于其它两个低光照组。经方差分析，
这两实验组最大藻数量(图5)的差异显著，其它实验组
之间的差异并不显著。这说明该株藻在盐度为25条件
下适应较高的光照强度，而在盐度30的条件下适应较
低的光照强度。天然海水的盐度比较稳定，一般在30
左右，因此较低的光照适应该株藻生长，高光照则抑
制生长。此现象恰与夏季光照强度较高，而春秋两季
节光照强度较低相吻合，由此说明该株藻对不同季节
有很强的适应能力。
表1正交实验中S旋链角毛藻的比生长率
Table1 Specificgrowthrate(p)ofChaetocerosurvisetusin
orthogonaldesignedtest
在实验条件范围内，这株旋链角毛藻的最适盐度、
光照强度分别为25，126．95pE·m-2·s．1。2004年6月
14--19日，厦门西海域、同安湾海域同时都发生了大
规模旋链角毛藻赤潮，发生赤潮期间，盐度和光照范
围与本次实验中该株藻的最适条件一致。
4讨论(Discussion)
温度、光照、盐度、pH和营养成分是影响单胞藻
生长繁殖最重要的几个生态因子，有关这些因子对旋
链角毛藻的影响和作用，国内外报道不多。本实验研
究了旋链角毛藻在温度、光照、盐度和pH变化的环境
』-、
虿
琶
籁
暮
最
T
n n口。口。
2 3 4 5 6
No．
图5正交实验中旋链角毛藻的最大细胞密度
Fig．SMaximumcelldensityofChaetocerosu visetusin
orthogonaldesignedtest
条件下生长的影响，从而了解了其引发赤潮的环境
条件。
旋链角毛藻的最适生长温度是20℃，但当温度低
至15℃或升至30℃时该藻仍能缓慢增殖。2006年6
月25号福建厦门同安湾附近海域发生了大面积旋链角
毛藻赤潮现象。赤潮期间，水温在20℃左右，与本研
究结论接近。在2006年6月1日的《赤潮监控区养殖
环境质量通报》中就提到在福建厦门监控区部分站位
旋链角毛藻的个体密度已经接近或达到赤潮发生临界
阈值。据此推测：在水温由低于20℃上升至20"---25℃
范围内，将促进藻细胞迅速增殖，如果配合适当的物
理海洋条件，可能诱发旋链角毛藻赤潮。
当盐度为25时旋链角毛藻增殖速率最高，但当
盐度30时，旋链角毛藻的生长受到抑制。因此盐度
的变化在旋链角毛藻赤潮的形成和消亡中具有重要
作用。关于盐度影响藻类生长的机制，报道不多。对
于藻细胞而言，在高盐度下生长需要更多能量，作为
细胞内储存物质的脂肪的含量相应增加。而当盐度适
当降至其原环境的盐度2／3时，对其生长有明显的促
进作用【lo】。盐度高于其最适范围，必然影响其渗透压，
抑制其生长。在盐度和光照的交互实验中也能看出适
应的实验组才能使旋链角毛藻较快的生长，盐度和光
照单方面的提高或降低都不适合其快速增长。
天然海水的pH值比较稳定，一般在8．0左右，长
期生活于海洋中的旋链角毛藻在pH值适应性方面与
环境高度一致，表现在2个方面：1．最适pH值8．3，
适宜的pH值范围较小；2．光合作用对pH值的变化极
为敏感，pH值超出适宜的范围，光合速率大幅度下降。
由于海水的pH值比较稳定，基本维持在旋链角毛藻
—U。
L
∞
∞
∞
∞
O
2
l
1
嚣ql_暑一奄u
万方数据
兰!垒 生查型堂璧212星垄垒!墨!堡呈!! 兰!鲞
pH值范围内，所以pH值一般不会成为生长繁殖的限15J 华汝成．1980．单细胞藻类的培养与利用【M】．北京：农业
制因子【I¨。 出版社．272．356．
综上所述，温度、光照、盐度和pH的波动均导 16J朱明，张学成．2003．温度、盐度及光照强度对海链藻
致旋链角毛藻的比生长率和生物量发生变化：在适宜 生长的影响【J】．海洋科学，27(12)：58．61．
的条件下其增殖速率达到最高，而其它的条件则会抑 17l徐宁，吕颂辉．2004．温度和盐度对锥状斯氏藻生长的
制其生长。引发赤潮，需要多方面的条件同时具备【12】。 影响[J】．海洋环境科学，23(3)：36．38．
了解温度、光照、盐度和pH值对旋链角毛藻生长的影 181 ThomponP．1999．Theresponsefgrowthandbiochemical
响，为认识赤潮发生与环境条件的关系提供新的理论 compositiontovariationsnday．1％gth，temperatureand
依据o ilUd幽lceinthemarinediatom[J]．JournalofPhyco ogy,
参考文献(Refomn㈣ 191藻嚣盖牟氏角毛藻培养研究．盐度、磷酸盐和硝酸
11】 茹君，王修林，石晓勇，等．2004．海洋浮游植物粒径 盐浓度对生长繁殖的作用叨．海洋学报，(45)：608．616．
分布方法研究叨．高技术通讯，14(6)：89—94． 110】KuwadaXOhmY1994．Effectofsalinityonhydrogen
【2l WcldmanJC，MammR．1980．Temperatureinfluenced productionandgrowthofLyngbyasp[．q．Jouralofthe
variationsinspeciationandthechemicalcompositionof FacultyofAppliedBiologicalScience，30(1)：13—18．
nlarinephytoplanktoninou doormasscultures[J]．Journal【1 J邓光，李夜光．2004．温度、光照和pH值对锥状斯氏
ofExperimentalMarineBiologyandEcology，46：29-40．藻和塔玛亚历山大藻光合作用的影响及光暗周期对其生
【3J DarleyWM．1982．Algalbiology：aphysiologicalappr ach 长速率和生物量的影响[J】．武汉植物学研究，
【M】．Oxford,UK．：BlackwelScientificPub ications．45． 22(2)：129-135．
【4】 福迪B．1981．藻类学[M】．上海：上海科学技术出版社．【121齐雨藻．1999．赤潮[M】．广州：广东科技出版社．
万方数据
温度、光照、盐度及pH对旋链角毛藻生长的影响
作者： 茅华， 许海， 刘兆普， MAO Hua， XU Hai， LIU Zhao-pu
作者单位： 南京农业大学资源与环境学院,南京,210095
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2007,26(5)
被引用次数： 4次

参考文献(12条)
1.陈贞奋 牟氏角毛藻培养研究:盐度、磷酸盐和硝酸盐浓度对生长繁殖的作用 1982(45)
2.Thompon P The response of growth and biochemical composition to variations in day-
length,temperature and irradiance in the marine diatom[外文期刊] 1999
3.徐宁;吕颂辉 温度和盐度对锥状斯氏藻生长的影响[期刊论文]-海洋环境科学 2004(03)
4.朱明;张学成 温度、盐度及光照强度对海链藻生长的影响[期刊论文]-海洋科学 2003(12)
5.齐雨藻 赤潮 1999
6.邓光;李夜光 温度、光照和pH值对锥状斯氏藻和塔玛亚历山大藻光合作用的影响及光暗周期对其生长速率和生物
量的影响[期刊论文]-武汉植物学研究 2004(02)
7.Kuwada Y;Ohta Y Effect of salinity on hydrogen production and growth of Lyngbya sp 1994(01)
8.华汝成 单细胞藻类的培养与利用 1980
9.福迪 B 藻类学 1981
10.Darley W M Algal biology:a physiological approach 1982
11.Wcldman J C;Mamm R Temperature influenced variations in speciation and the chemical composition
of msrine phytoplankton in outdoor mass cultures[外文期刊] 1980
12.茹君;王修林;石晓勇 海洋浮游植物粒径分布方法研究[期刊论文]-高技术通讯 2004(06)

本文读者也读过(10条)
1. 刘学君 多甲藻对不同光照强度的反应:色素沉着及暗光适应的可能性[期刊论文]-水生生物学报2000,24(4)
2. 郭瑾.杨维东.刘洁生.樊振华.GUO Jin.YANG Weidong.LIU Jiesheng.FAN Zhenhua 温度、盐度和光照对球形棕
囊藻生长和产毒的影响研究[期刊论文]-环境科学学报2007,27(8)
3. 贝盏临.张欣.曹君迈.雷茜.任贤.BEI Zhan-lin.ZHANG Xin.CAO Jun-mai.LEI Qian.REN Xian 毛乌素沙地牛心
朴子种子中脂肪酸成分的GC-MS分析[期刊论文]-种子2011,30(6)
4. 卿人韦.叶华勋.李扬.兰利琼.傅华龙 在高强度光照胁迫下极大螺旋藻两种抗氧化酶活力变化的研究[期刊论文
]-四川大学学报(自然科学版)2003,40(3)
5. 韩志国.雷腊梅.韩博平.HAN Zhi-guo.LEI La-mei.HAN Bo-ping 角毛藻光合作用对连续强光照射的动态响应[期
刊论文]-热带亚热带植物学报2006,14(1)
6. 袁丽娜.宋炜.肖琳.王勤.杨柳燕.蒋丽娟.YUAN Li-na.SONG Wei.XIAO Lin.WANG Qin.YANG Liu-yan.JIANG Li-
juan 附生假单胞菌存在下不同光照时间对铜绿微囊藻生长与磷代谢的影响[期刊论文]-生态与农村环境学报
2006,22(2)
7. 马祖友.储昭升.胡小贞.金相灿.易文利.张广军.张淑英 铜绿微囊藻、四尾栅藻和谷皮菱形藻在低光照度下的生
长研究[期刊论文]-环境科学研究2004,17(z1)
8. 韩宇超.郭卫东.程远月.HAN Yu-chao.GUO Wei-dong.CHENG Yuan-yue 海洋CDOM光吸收研究中若干问题的探讨
[期刊论文]-台湾海峡2005,24(3)
9. 朱清华.张学成.王连胜.连绍兴.时艳侠.ZHU Qing-Hua.ZHANG Xue-Cheng.WANG Lian-Sheng.LIAN Shao-Xing.
SHI Yan-Xia 温度、盐度和pH对冈村枝管藻中性游孢子附着及生长发育的影响[期刊论文]-中国海洋大学学报（自
然科学版）2007,37(4)
10. 黎慧 几种重要环境因子对球形棕囊藻生长和囊体形成的影响[学位论文]2009

引证文献(5条)
1.苗洪利.孙丽娜.田庆震.周晓光.王晶 LED单色光谱及复合光谱对赤潮优势种中肋骨条藻生长的作用[期刊论文]-
中国海洋大学学报（自然科学版） 2011(10)
2.苏娇娇.向文洲.萧邶.徐少琨.何慧 菱形藻株系MD1的脂肪酸组成及其在NaHCO3、NaCl和pH值影响下的生长特征
[期刊论文]-热带海洋学报 2010(6)
3.薛凌展.黄种持.林泽.黄柳婷.林学文.吴妹英.GAO Ru-cheng Fe3+对鳗池中铜绿微囊藻和小球藻生长的影响[期刊
论文]-福建水产 2010(1)
4.朱虹.黄秀清.秦玉涛 2006年夏季浙江海域赤潮生物群落分布[期刊论文]-海洋环境科学 2009(6)
5.马若欣.王学魁.曹春晖 氮浓度和光照强度对小新月菱形藻生长和总脂含量的影响[期刊论文]-天津科技大学学报
2009(3)


本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_stkx200705008.aspx