蓝藻越冬机理研究进展_赵倩详解.pdf

第 48卷 第 1期 复 旦 学 报 (自然科学版 ) Vo .l 48 No. 1 2009年 2月 Journa l of Fudan Un iversity (Natural Science) Feb. 2009 文章编号: 04277104( 2009) 01011708 蓝藻越冬机理研究进展 赵 倩, 任文伟 (复旦大学 生命 科学学院 生物多样性与生态工程教育部重点实验室, 上海 200433) 摘 要: 在水体富营养化日益加剧的形势下, 蓝藻水华的爆发频频发生. 在蓝藻的整个生 活史中, 越冬期是 一个 非常特殊的时期. 藻体避开冬季不利的生长环境沉入底泥越冬, 并可能成为来年 水华爆发 的 种 源 . 所以, 对蓝 藻越冬机理的研究是非常必要的 . 这里就越冬期蓝藻的藻细胞形态、藻体毒性及上浮能力, 蓝藻 对冬季底泥的环 境如低温、低光照、低氮高磷的适应性及其 与浮游动物种间关系进行综述, 并归纳总结了越冬期 末藻体的复苏机 制, 指出目前关于此阶段研究存在的问题, 明确未来的研究重点. 关键词: 蓝藻; 越冬; 复苏; 机理 中图分类号: Q 948. 11 文献标志码: A 蓝藻门分为 4个目: 色球藻目 ( Chroococcales), 颤藻目 (O scillatoriales), 念珠藻目 (N ostocales ), 真枝藻 目 ( S tigonematales) [ 1] , 其 中 引 起 水华 的 种 主 要 来 自 色 球 藻 目 及 颤 藻 目. 在 这 两 个 目 中, 微 囊 藻 属 (M icrocy stis)、鱼腥藻属 (Anabaena)、束丝藻属 ( Aphanizom enon )最易发生水华, 成为国内外各项研究的重 点对象 [ 2] . 2007年, 我国 43 个重点湖 泊中有 27 个处于富 营养状态, 299 座重 点水库中 富营养水 库 90 座 [ 3] , 蓝藻水华形势日益严峻. 八五 到 十一五 期间, 国家花费巨资治理 蓝藻水华严重的 三江、三 湖 , 然而, 蓝藻水华并没有得到根除. 近年来孔繁翔等将蓝藻水华的形成分为相互区别而又连续的 4个过程: 下沉和越冬 (休眠 ), 复苏, 生 物量增加, 上浮聚集形成水华 [ 4] . 从春季开始, 蓝藻细胞迅速增殖, 在水文、气象、气候等条件适宜情况下 上浮聚集, 秋季后期, 当外界条件不再适宜存活, 部分藻体沉入底泥表层 休眠 , 春季, 待环境因子适宜, 底泥表层的 休眠体 复苏、上浮. 这一假设为治理蓝藻水华提供了一条 分阶段 治理的新思路. 蓝藻的越冬阶段主要包括 11 月到来年 2月, 此时外界环境条件对于蓝藻生长相对不利, 故其形成 休眠体 沉入底泥休眠, 这一阶段是蓝藻整个生活史中新陈代谢最低的环节, 而且是下一阶段水华爆发 的 种源 [ 2, 510] . 目前水华治理工程主要是在水华爆发之后采取一系列的急救措施, 用物理抽提、化学杀灭的方法短 时间内清除部分浮游期的蓝藻, 但蓝藻的 种源 依旧存在, 待外界条件适宜, 其 种源 依旧会再次迅速繁 殖形成水华. 这表明, 要根除水华, 除了控制营养盐输入外,