全 文 ：武汉植物学研究 2006，24(3)：225—230
Journal ol Wuhan Botanical Research
从光合作用特性看铜绿微囊藻
【Microcystis aeruginosa)的竞争优势
李小龙，耿亚红，李夜光‘，胡鸿钧
(中国科学院武汉植物园，武汉 430074)
摘 要 ：通过测定净光合放氧速率，研究 了温度、光照和 pH对铜绿微囊藻(Microeystls aeruginosa)和玫瑰拟衣藻
(Chloromonas rosae)光合作用的影响。两种藻的光合放氧速率都随着温度的升高而加快，在 10—35℃范围内，铜绿
微囊藻净光合放氧速率随温度升高而直线上升，其最适温度高于35℃，而当温度高于30 C后玫瑰拟衣藻的净光合
放氧速率迅速下降；两种微藻的光合放氧速率-光强变化曲线有所不同，铜绿微囊藻光饱和点在500 l~rnol·m～·s．1
附近，光强达到9OO l~rnd·m一·8 时仍无光抑制现象发生，玫瑰拟衣藻光饱和点在630 p~nol·m一·s 附近，当光强
进一步升高，光合放氧速率开始下降；铜绿微囊藻最适 pH值是10．0，在pH值6．5—11．5范围内，光合放氧都很活
跃，变化幅度不大，玫瑰拟衣藻最适pH值7．0，偏酸或偏碱光合放氧都迅速地下降，pH高于10．0出现了负值。比
较两种藻的光合作用特性，铜绿微囊藻光合作用具有 3个特点：(1)适应温度范围宽，对高温具有良好的适应性，
并且光合作用随温度的升高显著提高；(2)光饱和点低，光合作用活性高，能在弱光环境中高效地进行光合作用，并
且抗强光伤害；(3)对 pH变化具有超强的适应能力，在中性和碱性环境中，都能进行活跃的光合作用。铜绿微囊
藻在光能利用、温度和pH适应性方面的特点，可以使其快速生长繁殖，积累大量的生物量，在与其它藻类的竞争中
占据显著的优势。
关键词：铜绿微囊藻；玫瑰拟衣藻；温度；光照；pH值；光合作用
中图分类号：Q945．11；Q949．22 1 文献标识码 ：A 文章编号：1000-470x(2006)03．0225．06
The Advantages in Competition Based on the Photosynthetic
Characteristics of Microcystis aeruginosa
LI Xiao-Long，GENG Ya-Hong，LI Ye—Guang。，HU Hong-Jun
(Wuhan Botanical Garden，The Chinese Academy of&／ences，Wuhan 430074，China)
Abstract：The efects of temperature， light and pH on photosynthesis of Microcystis aeruginosa and
Chloromonas rosGte were studied by measuring their net photosynthetic 02 evolutions．Th e net photosynthesis
of both algae increase with the temperature． Th e net photosynthetic 02 evolution of aeruginosa
increased linearly in the range of 10—35~C，indicating that its optimal temperature might be higher than
35~C ，while the net photosynthetic 02 evolution of Ch．1rO,~t1．e decreased dramatically when the temperature
was over 30~C．The photosynthesis-light response curves of these two algae are diferent．The light satura-
tion point(LSP)of aerlgirtosa was around 500 ilxnol·m一·sI1 and photoinhibition did not occur
when the light intensity was as high as 90O l~mol·m一·s一，much diferent from M aertgirtosa，phom-
synthesis of Ch、rosae was inhibited when the light intensity exceeded its LSP of630 i~mol·m一·s～． e
photosynthesis of aerug／nosa，with an optimal pH of 10．0，was very active an d stable in the ran ge of
pH 6．5—11．5．The optimal pH of Ch．rosae was 7．0．and any slight departure from the optimal pH
would signifcantly reduce its photosyn thesis．W1len the value of pH exceeded 10．0．its net photosyn the—
tic 02 evolution was negative．M ~2ertgirtosa has three important characteristics that are diferent from
Ch．rosae：(1)awider tolerable temperature range，adaptation to high temperature；(2)lower LSP，high—
er photosynthesis activity，and more eficient photosynthesis under low light environment；(3)signifcant
pH tolerance，and high photosynthesis activity in neutral and alkaline environment．Al these biological
characteristics give ~ girtosa great competiton advantages to survive．grow and dominate other phy—
toplankton in poluted aquatic environm ent．
收稿日期：2005一l1一l1，修回日期：2006~1-23。
基金项目：湖北省重点科技攻关项 目(2002AA306B03)；中国科学院知识创新工程所长基金项 目(04035116)资助。
作者简介：李小龙(1977一)，硕士研究生，从事藻类生理生态学研究(E—mail：oloneli@yahoo．com．cn)。
· 通讯作者 (Authorfor corespondence．E—mail：yeguang~ ．whiob．ac．cn)。
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武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
Key words：Microcystis o~ lginosa；CMoromon~ rosae；Temperature；Light intensity；pH；Photosynthesis
微囊藻是一类全球性分布的淡水蓝藻，因其各
种特性，极易在富营养化淡水水体中形成水华⋯，
同时也不易被鱼类消化 J，严重破坏水生态环境。
铜绿微囊藻(Microcystis钟n ， 口)属于蓝藻门球藻
目微囊藻属，可产生藻毒素。由于其生理和生态特
性，该藻的水华在淡水水体中最为多见，往往持续时
间较长，控制难度大，危害也更为严重-3 J。铜绿微
囊藻生理生态学特性的研究十分受关注，在温度、光
照、营养对铜绿微囊藻生长速率和生物量积累等方
面的影响已有大量的相关研究 一 J，为认识铜绿微
囊藻水华发生机理提供了大量的实验依据。
光合作用特性是微藻最基本、最重要的生理生
态特征，光合作用特性的研究已被用于藻种选育和
赤潮发生机理的研究 ．9 J。但是 目前关于铜绿微囊
藻光合作用特性的研究还很少。Coles等 研究了
温度对铜绿微囊藻等4种淡水藻的光合作用对光强
变化响应的影响，发现蓝藻，特别是铜绿微囊藻的光
合作用系统在高温低光的环境中更有优势。笔者研
究了光照强度、温度和 pH三大因素对铜绿微囊藻
和玫瑰拟衣藻光合作用的影响，通过比较 2种藻的
光合作用特性，分析铜绿微囊藻对环境的适应性及
其对其它藻的竞争优势。
1 材料与方法
1．1 藻种
玫瑰拟衣藻(Chloromonas rosae)由中国科学院
武汉植物园藻种库提供，铜绿微囊藻 (Microcystis
aeruginosa)FAHIM69由中国科学院水生生物研究
所藻种库提供。
1．2 培养条件
使用 BG一11培养基在(21±1)℃的温度下同时
培养 2种藻。玫瑰拟衣藻的光照强度为 9O p~,nol·
in ～ ·s ～
，光暗周期为 14 h：10 h，使用 1 000 mL的
三角瓶培养；铜绿微囊藻的光照强度为 40 tLrnol·
m ～ ·s ～
，光暗周期为 14 h：10 h，使用 2 000 mL的
烧杯培养。
1．3 pH值的测定
用 pH B一4型 pH计测定。
1．4 光照强度的测定
用泰仕 TES一1332A型照度计测定。
1．5 光合放氧速度的测定
采用本实验室组装的溶解氧测定系统测定藻液
的净光合放氧速率。系统由具有温度自动补偿功能
的RSS-5 100型便携式溶解氧测定仪、带夹层的玻璃
反应杯、磁力搅拌器、LKB 2219 muhitempⅡ型恒温
循环水浴(控温精度0．1℃)和6组荧光冷光源组
成，光照强度调节范围：9O～1 000 tmol·Il～·s～。
藻液在磁力搅拌器的作用下持续运动，直接读取溶
解氧浓度 DO(mg·L )，计算单位时间内溶解氧的
变化值，取6个稳定的数据，求平均值，计算净光合
放氧速率：
净光合放氧速率( nlol·mg-~chl 8·h一 )=
上式中，Chl a为藻液的叶绿素 a的浓度，单位
为 Ilg·L～；t为反应杯中每两次溶解氧浓度测量间
隔时间，单位为 h。
1．6 叶绿素含量的测定
取藻液20 mL(可根据藻类生物量的大小增加或
减少水样数量)，离心，去上清液，向沉淀中加入 5 mL
9o％丙酮，置于冰箱中(4℃)过夜，离心，用分光光度
计在波长 630、645,665 nm下测定丙酮溶液的吸光度
(A)，按下列公式计算提取藻体中色素含量(Ilg·
L一 ) ¨。
Ca=11．6 一1．31 一0．14 A啪，
Cb=20．7 一4．34 一4．42 A啪，
cc=55。0 A啪一4．64 一16．3 ，
Ct=Ca+Cb+Cc。
根据样品浓缩倍数计算藻液色素含量。
1．7 同温度光合放氧速率的测定
取对数生长期的藻液，将玫瑰拟衣藻和铜绿微囊
藻OD值调到0．5左右，玫瑰拟衣藻pH值调到7．0，
铜绿微囊藻pH值调到9．0，在光照强度为630 [1o卜
m～·s 的条件下，测定温度为 lO、l5、20、25、3O、
35℃时每分钟藻液溶解氧浓度的变化。同时测定藻
液的叶绿素含量，计算净光合放氧速率，绘制光合放
氧速率随温度变化的曲线。
1．8 不同光照强度光合放氧速率的测定
取对数生长期的藻液，将玫瑰拟衣藻和铜绿微囊
藻OD值调到0．5左右，玫瑰拟衣藻pH值调到7．0，
铜绿微囊藻pH值调到9．0，在30℃的温度下，测定
光照强度分别为90、180、270、360、450、540、630、720、
900 pxnol·in～·s 时每分钟藻液溶解氧浓度的变化，
同时测定藻液的叶绿素含量，计算净光合放氧速率，
绘制光合放氧速率随光照强度变化的曲线。
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第3期 李小龙等：从光合作用特性看铜绿微囊藻(M／crocyst／s aerug／nosa)的竞争优势
1．9 不同pH值光合放氧速率的测定
取对数生长期的藻液，将玫瑰拟衣藻和铜绿微囊
藻OD值调到0．5左右，玫瑰拟衣藻 pH值分别调为
6．0、7．0、8．0、9．0、10．0和 11．0，铜绿微囊藻 pH值分
别调为6．5、7．5、8．5、9．5、10．0、10．5、11．0和11．5，均
在黑暗中放置 12 h。放置过程中，pH值会有所变化，
分别在测定前8 h,4 h和 10 min用 HC1和 NaOH溶
液调节藻液 pH值。在温度为 3O℃和光照强度为
630 Ix,tool·In～·s 的条件下，测定不同 pH值的藻液
每分钟溶解氧浓度的变化，同时测定藻液的叶绿素含
量，计算净光合放氧速率，绘制光合速率随 pH值变
化的曲线。
2 结果和分析
2．1 温度对光合放氧速率的影响
在 l0℃到35℃的温度变化范围内，铜绿微囊藻
净光合放氧速率随温度的升高而迅速增加，其在
35℃时净光合放氧速率达到439．3 tunol 02·mg
chl a·h～，是 l0℃时的7．9倍，没有表现出下降的趋
势(图 1)。表明铜绿微囊藻光合放氧速率与水体温
度与呈正相关性，这与Coles等的试验结果 ¨相符，
同时铜绿微囊藻对高温的适应范围非常宽。考虑到
自然水体的温度即使在夏季也很少达到 35℃以
上【】引，铜绿微囊藻的光合放氧系统对高温表现出了
良好的适应性。
10~20~C的温度范围内，玫瑰拟衣藻的净光合放
氧速率随着温度的升高而迅速增加；温度超过2o℃
后，虽然净光合放氧速率随着温度的升高仍在继续增
加，但是增加的速率越来越缓慢；25—30℃的温度范
围内，净光合放氧速率达到最大值；当温度超过30~C，
玫瑰拟衣藻的净光合放氧速率随着温度的升高而急
剧减小(图 1)。
．2，
j
王
0
． g
善
0
量呈
a一
●Chloromonos rosoe
△M icrocystis aeruginosa
图 1 铜绿微囊藻和玫瑰拟衣藻光
合放氧速率随温度变化曲线
．2，
曷
2 -z
昌g
至
a—
Fig．1 Photosynthesis-temperature response curve 0f
Microcystis鲫 ，啪 and Ch／oromonas I"OStle
2．2 光照强度对光合放氧速率的影响
在光强为90～900 · ～·s 的范围内，铜绿
~
tunol In
微囊藻的净光合放氧速率经历了一个快速上升的过
程后很快趋于稳定，光饱和点在 500 tunol·In～·s 附
近(图2)。光强接近900 tx,mol·In～·s～，其净光合放
氧速率仍表现出略微上升的趋势。当光强仅为
180 panol·In～·s 时，净光合放氧速率就达到了最高
净光合放氧速率的75％。显示出铜绿微囊藻光合作
用的—个特点：高效利用弱光进行光合作用，并且对
强光的伤害不敏感。
玫瑰拟衣藻的净光合放氧速率随光照强度的变
化曲线是一条典型的光合放氧一光强曲线【8．9．】 (图
2)。9o～500 p．mol·in～·s 范围内，净光合放氧速
率随着光照 的加强，基本呈线性上升；光强大 于
．500 panol·In～·s～，净光合放氧速率上升减缓；光强
超过630 panol·nl～·s 后，净光合放氧速率不再随着
光照的加强而上升，即在630 p~aol·in～·s 附近达到
玫瑰拟衣藻的光饱和点；当光强大于 720 la~aol·in～·
s ～
，净光合放氧速率开始明显下降。净光合放氧速
率的最大值是最小值的2．7倍。
．2，
j
0
． g
善
0
昌g
至三 a一 90 l80 270 360 450 540 630 720 900
Light intensity(~mo1．m。·s‘、
．金，
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．1甏
。
． g
{童
0
昌g
至三
a一
图 2 铜绿微囊藻光合放氧速率随光照强度变化曲线
Fi昏2 Photosynthesis—light response curve
0f aerug／nosa and Ch．rosae
2．3 pH值对光合放氧速率的影响
在 pH 6．5～11．5范围内，铜绿微囊藻的净光合
放氧速率经历了缓慢上升一达到最大值一缓慢下降
的过程，但是变化幅度不大；在 pH 10．0附近，光合放
氧速率达到最大值(图3)。pH 7．5～11．5范围内，铜
绿微囊藻的净光合放氧速率最小值是最大值的
9o％，这表明铜绿微囊藻对pH值的适应范围非常宽，
无论在中性或碱性水体，都可以旺盛地进行光合作
用。
pH 6．0～7．0的范围内，玫瑰拟衣藻的净光合放
氧速率随 pH上升而快速升高，在 pH 7．0达到最大
值，pH 7．0-9．5的范围内随pH上升而迅速降低，当
∞如∞如∞如∞如∞0
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武 汉 植 物 学 研 究 第 24卷
pH值超过 9．5后出现负值(图3)。此时，玫瑰拟衣
藻的呼吸作用大于光合作用，不能正常地生长繁殖。
这个变化曲线表明玫瑰拟衣藻对水体酸碱度的变化
非常敏感，仅适应中性和弱碱性环境，在碱性较强的
环境中，不能存活。
6．5 7．5 8 5 9．5 l0 10．5 ll l1．5
pH
图3 铜绿微囊藻光合放氧速率随 pH变化曲线
Fig．3 Photosynthesis-pH response CI．BNre of
oer~ tlosa and Ch．ro$oe
3 讨论
光合作用提供了植物生长发育的物质和能量基
础，光合作用特性也是微藻最基本、最重要的生理生
态特征。温度、光照、pH是影响微藻生长繁殖、生物
量积累以及次生物质代谢的重要条件[8J引。我们通
过研究温度、光照和pH值对微藻光合作用的影响，
为了解不同微藻对环境的适应力、在自然水体中的生
长繁殖规律以及水华现象的发生机理提供最基本的
信息。
3．1 铜绿微囊藻和玫瑰拟衣藻光合作用特性的比较
研究结果表明，温度、光照和 pH对铜绿微囊藻
和玫瑰拟衣藻光合速率都有影响，但是 2种微藻表现
出的光合作用特性有显著的差异(见表 1)。
表 1 铜绿微囊藻和玫瑰拟衣藻光合特性比较
Table 1 Comparison ofphotosynthetic characteristics 0f
L鲫 ‘ ，l0s口and Ch．rosae
菩 放 AJiS—q~pHMaxsynthe~is 最适温度I ht P。 l u 种类0ptinm Mt删i0n j^ k1． ：协
(岛．(
m一‘’8。‘) n 一‘
玫瑰拟衣藻净光合放氧速率随温度变化曲线具
有一般光合作用一温度曲线的特征，包括直线上升一
缓慢上升一最大值一缓慢下降一陕速下降5个变化
阶段。最适温度在 27．5~C附近。温度超过 27．5~C，
光合放氧速率缓慢下降；温度超过3oc【=，光合放氧速
率快速下降。铜绿微囊藻的光合放氧速率随温度的
升高而直线上升，温度达到35~C时，上升速率仍然没
有改变。由于实验条件的限制，测定光合放氧率的最
高温度是35~C，但是根据光合作用．温度曲线的一般
特性推断，图1中的曲线仅仅是铜绿微囊藻光合作
用．温度曲线的直线上升部分。虽然细胞分裂速度可
能会在相对光合速率 的最适温度之前达到最大
值l1 5． J，但是铜绿微囊藻光合放氧速率随温度变化
的趋势仍然能反映出对高温良好的适应性。
玫瑰拟衣藻光合放氧速率随光强变化曲线是一
条典型的光合放氧-光强曲线，包括直线上升一缓慢
上升一最大值一维持稳定或稍有降低4个变化阶段。
铜绿微囊藻光合放氧速率随光照强度的变化曲线不
是典型的光合放氧．光强曲线，曲线基本由两部分组
成：光强在90～270 panol·In一·s 范围内，净光合放
氧速率迅速上升；当光强超过 270 pmml·In～·s 后，
净光合放氧速率维持缓慢上升的趋势，升幅不大。分
析表明，在 180 panol·In一·S 的弱光照射下，其净光
合放氧速率与最高净光合放氧速率相比，已经达到了
75％，而此时玫瑰拟衣藻仅达到最大净光合放氧速率
的54％。另外，玫瑰拟衣藻在大于 720 panol·In一·
S 的光强下净光合放氧开始下降，而铜绿微囊藻光
强达到9OO pmml·In一·s 仍保持稳定的净光合放氧
速率。与玫瑰拟衣藻相比，铜绿微囊藻光合作用随光
强的改变过程具有3个显著的特点：①光饱和点低，
500 panol·In～ ·s 附 近，低 于 玫 瑰 拟 衣 藻 的
630 pmml·In一·s一，同时到达光饱和点前已经能在较
弱的光强下接近最大的光合作用速率了；②光合放氧
活性高，铜绿微囊藻的光合放氧速率最大值是玫瑰拟
衣藻的将近 10倍；③耐高光强，光强达到光饱和点的
180％净光合放氧速率不降低。
玫瑰拟衣藻光合放氧速率随 pH变化曲线具有
一 般光合放氧-pH曲线的特征，包括上升—最大值一
下降一出现负值4个变化阶段。一般淡水藻类对 pH
值变化虽然敏感，但是在 pH 11．0附近不会出现负
值[8】，玫瑰拟衣藻在pH值超过9．5时出现负值，表明
其对水体酸碱变化非常敏感。与玫瑰拟衣藻不同，铜
绿微囊藻净光合放氧速率随 pH变化曲线具有鲜明
的特点：在pH 6．5～l1．5范围内，净光合放氧速率变
化很小，最小值与最大值的差异不超过 2o％，在 pH
7．0一l1．5的偏碱性范围内，差异只有 1O％。铜绿微
囊藻表现出对 pH变化极强的适应性。
综上所述，铜绿微囊藻光合作用的特性可以概括
一1． ．日lqu ∞g．H0l0g Tf— IIo=I—o 0 u I 晴oo
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第3期 李小龙等：从光合作用特性看铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的竞争优势 229
为以下3点：
(1)适应温度范围宽，对高温具有 良好的适应
性，并且光合作用随温度的升高显著提高；
(2)光饱和点低，光合作用活性高，能在弱光环
境中高效进行光合作用，并且抗强光伤害；
(3)对pH变化具有超强的适应能力，在中性和
碱性环境中均保持旺盛的光合作用活性。
3．2 从光合作用特性看铜绿微囊藻的竞争优势
铜绿微囊藻光合作用的3个特性，决定了对其它
微藻的竞争优势。
铜绿微囊藻光饱和点低，光合作用活性高，高效
利用较弱光强进行光合作用。在相同的光照条件下，
特别是在光强不高的环境中，如春季光照尚不充足的
时期，富营养化水体中浮游生物密集而导致遮盖效应
严重从而使光强不足，以及上午和傍晚光强较弱的时
间段，铜绿微囊藻可以通过光合作用同化更多的
CO ，将更多的光能转化成化学能，为细胞快速生长繁
殖提供充足的碳源和能源，积累更多的生物量，从而
在竞争中占据优势。
在自然水体中，铜绿微囊藻通常会漂浮于水
面 17,18]，而水面的太阳辐射非常强，晴朗的天气下过
强的紫外辐射(UVR)还会对植物产生损伤 引¨，常常
使浮游植物产生光抑制 J。铜绿微囊藻对强光的耐
受力使其能够减小这种抑制效应。Pe盯l等 的研究
发现，铜绿微囊藻可以利用波长较短的辐射进行光合
作用，其所富含的类胡萝 卜素有助于铜绿微囊藻适应
高辐照度，从而有助于在水面形成水华。
铜绿微囊藻对高温具有良好的适应性，光合作用
随温度而提高的效果明显。在 Coles等 ¨的试验中，
从波托马可河(Potomac River)中分离出的同样是蓝
藻的微小裂面藻(Merismopedia tenuisima)，在温度超
过25℃后，光合作用表现出下降的趋势，而铜绿微囊
藻上升的幅度仍然能够保持不变 。¨。 我们实验中观
察的现象与之相似。所以当温度升高时，铜绿微囊藻
光合放氧速率的增加量将高于竞争对手，温度越高，
这一优势就越明显；当温度达到一定值时，其它微藻
的光合作用开始随着温度的升高而下降时，铜绿微囊
藻的光合作用依然随着温度的升高而上升。在容易
爆发水华的春季和夏季，水面温度较高，漂浮于水面
的铜绿微囊藻对高温的适应力使其特别适应于在温
度高、温差大的自然水体表层水中快速生长繁殖。
铜绿微囊藻对pH变化的超强适应能力，在与其
它微藻的竞争中具有十分重要的意义。环境pH值
变化从两方面对微藻产生影响：①改变环境酸碱度，
酸性太强(H 浓度高)或碱性太强(OH一浓度高)都
会对藻细胞产生伤害，只有在适宜的酸碱度范围内，
藻细胞才能正常生长繁殖；②改变营养物质的存在形
式和溶解度，影响藻细胞对营养物质的吸收利用。在
自然水体中，pH值变化主要通过改变无机碳源的存
在形式影响藻对碳源的吸收利用。
在水体中无机碳源以CO ，HC03-和col一3种
形式存在，3种碳源相互转化遵守化学平衡方程 J：
K，
CO2+H20 H +HCO3- (1)
HCO3- H++c 一 (2)
式中，K1、K2是化学反应平衡常数，当反应处于
平衡状态时，co 、HCO3-、col一三者的浓度(分别以
[co2]，[HCO；]，[co 一]表示)满足下列数量关系：
-KlCO f
，] ～
掣：l(2HCO [ f]
(3)
(4)
根据化学平衡移动原理，微藻光合作用吸收利用
水中溶解的CO ，使3种碳源相互转化的化学平衡发
生移动，结果是 H 浓度降低，pH值升高，CO 浓度降
低，水体中可供光合作用利用的碳源越来越少 J。
光合作用随pH值变化的规律反映藻类对水体
中无机碳源利用的能力：pH值升高，光合作用大幅度
降低，表明藻类对水体中无机碳源利用的能力低；pH
值升高，光合作用变化不大，表明藻类对水体中无机
碳源利用的能力强。铜绿微囊藻对 pH变化具有超
强的适应能力，表明具有超强的利用水体中无机碳源
的能力，在碳源竞争中具有显著的优势。在其它微藻
因无法利用碳源而不能生长繁殖时，铜绿微囊藻可以
有效地利用极低浓度的碳源，保持快速的生长繁殖。
通过 CO2浓缩机制 (CO2-concentrating mechanism，
CCM)与其它微藻竞争有限的碳源，是水华藻的重要
竞争策略 J。根据铜绿微囊藻光合作用特性，可以
推论铜绿微囊藻可能具有非常高效的碳浓缩机制。
在富营养型水体中，氧和 CO 主要受生物过程
的控制，王志红等 关于水库富营养化进程和 pH的
相关性的研究表明，富营养化进程中，特别是在水华
爆发阶段，水体中上层区域 pH会快速上升，同时每
天的pH波动也比较大。这种微藻生命活动对水体
pH上升的促进作用，对铜绿微囊藻来说，因为其对
pH变化的适应性而显得更助于水华爆发时与其它浮
游植物的竞争。并且铜绿微囊藻因为耐高温、高光的
特性而能漂浮于水面，也就能更有利于获得空气中的
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武 汉 植 物 学 研 究 第24卷
容易吸收的CO ，并通过阻碍 CO 向水面下的扩散，
以及吸收碳源来提高区域水体的pH，抑制被其覆盖
的水生植物对碳源的同化，从而获得更大的竞争
优势。
铜绿微囊藻在光能利用，温度和pH适应性方面
的特点，使其在与其它藻类的竞争中占据显著的优
势，可以快速生长繁殖，积累大量的生物量。这正是
铜绿微囊藻水华频繁发生的生理基础之一。
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