不同氮源和铁对浮游植物生长影响的围隔实验研究
氮是控制海洋生态系统结构、功能、物种组成和生物多样性的关键元素，铁是叶绿素生物合成和无机盐吸收过程中的基本元素。在海洋中，铁与硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐都可能成为浮游植物的生长限制因子。本文应用受控生态系研究手段，利用黄海和南海现场水体进行了添加不同形态的氮和铁的围隔生态实验，研究了无机氮(IN)和溶解有机氮(DON)以及铁对海洋生态系统的影响。本文研究初步取得如下结果：1．浮游植物生长速率：N0<,3>-N、NH<,4>-N和CO(NH<,2>)<,2>对浮游植物生长具有较强的促进作用，并且这种促进作用随着海区有所不同。2．叶绿素α粒级结构：2005年3月黄海围隔实验，生长过程中占优势的是小型浮游植物和微型浮游植物，原因可能是3月黄海由于营养盐较为丰富，因此个体较大的小型浮游植物占优势；而2005年5月黄海围隔实验生长过程中占优势的是超微型浮游植物，原因是5月黄海表层营养盐浓度较低因此是个体较小的超微型浮游植物占优势。2005年5月南海围隔实验中出现明显的浮游植物结构更替现象，原因可能是不同海区浮游植物对营养盐响应时间不尽相同，营养盐的添加在一定程度上改变了浮游植物的粒级结构。3．营养盐对浮游植物生长的影响：(1)当营养盐浓度达到一定数值时(N03-N’约为9μmol/L,PO<,4>-P约为0.6μmol／L_)，继续添加营养盐对浮游植物的生长没有明显的促进作用；(2)浮游植物对营养盐的优先吸收顺序为CO(NH<,2>)<,2>、NH<,4>-N>N0<,3>-N>N0<,2>-N，浮游植物对N0<,3>-N的摄取受NH<,4>-N和CO(NH<,2>)<,2>含量的控制，它们将NH<,4>-N和CO(NH<,2>)<,2>作为氮源进行选择性摄取，二者不足时才摄取N0<,3>-N；(3)不同形态的氮营养盐对硅藻的促进作用不同：N0<,3>-N对硅藻具有较大的促进作用，而NH<,4>-N和CO(NH<,2>)<,2>对硅藻的促进作用不大；(4)围隔实验中浮游植物体内氮磷比值不同，原因可能是围隔中浮游植物的种类不同，对氮磷的需求比例就不同，氮磷比值均小于Redfield比值，原因可能是在营养盐充分的条件下，藻细胞由于对磷的贮存而使细胞中N／P比远低于Redfield比值。4．铁对浮游植物生长的影响：2005年3月黄海围隔实验海区铁是浮游植物生长的限制因子之一，5月黄海围隔实验海区铁不是浮游植物生长的限制因子：2005年5月南海围隔中添加铁出现明显的浮游植物结构更替现象，说明铁在南海部分海域对浮游植物的生长有很强的促进作用。5．营养盐吸收速率：2005年5月黄海围隔实验不同围隔袋中营养盐吸收速率大小顺序为NO<,3>-N>NH<,4>-N>CO(NH<,2>)<,2>；而2005年5月南海围隔实验不同围隔袋中营养盐吸收速率大小顺序为NH<,4>-N>CO(NH<,2>)<,2>>NO<,3>-N。
营养盐;尿素;铁;浮游植物;吸收速率;氮源
中国海洋大学
硕士
海洋化学
石晓勇
2006
中文
Q178.53
63
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）