【摘 要】
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近年来我国部分湖泊和水库蓝藻水华频发,严重影响水体的环境功能,甚至直接威胁周边城市的饮用水安全。深入理解地表水中蓝藻的生长和衰亡规律对于调节和控制蓝藻水华具有一定的理论意义和重要的实用价值。通常认为水体富营养化时氮（N）和磷（P）含量升高是引发蓝藻水华的主导因素。然而,进入水环境中的各类碳源在不同的环境条件下同样会影响藻类的生长。因此,本文选取蓝藻水华的主要优势藻种——铜绿微囊藻（Microcys
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近年来我国部分湖泊和水库蓝藻水华频发,严重影响水体的环境功能,甚至直接威胁周边城市的饮用水安全。深入理解地表水中蓝藻的生长和衰亡规律对于调节和控制蓝藻水华具有一定的理论意义和重要的实用价值。通常认为水体富营养化时氮（N）和磷（P）含量升高是引发蓝藻水华的主导因素。然而,进入水环境中的各类碳源在不同的环境条件下同样会影响藻类的生长。因此,本文选取蓝藻水华的主要优势藻种——铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa,FACHB-905）为研究对象,从碳源对微藻生长规律的影响角度出发,探究在不同温度和菌藻比的情形下,无机碳源、有机碳源和混合碳源对铜绿微囊藻生长和衰亡规律的影响,识别地表水环境中铜绿微囊藻生长的主导驱动因子。研究表明碳源、温度和细菌共同影响铜绿微囊藻的生长过程,研究结果有助于进一步理解蓝藻水华爆发机理和机制,为水环境治理提供了一定的理论依据和数据支撑。第一,设置15 mg/L、25 mg/L、50 mg/L和100 mg/L四种不同的总碳源（TC）水平,分析无机碳源、有机碳源和混合碳源对铜绿微囊藻生长规律的影响（环境温度25℃）。无外源性碳源时,铜绿微囊藻经过11 d后生物量为1.12×10~7 cells/m L。在中低水平碳源条件（即TC为15–25 mg/L）下,无机碳源（HCO3-）明显促进铜绿微囊藻生长（p＜0.001）,经过11 d培养,生物量可达（2.15–2.30）×10~7 cells/m L,其比增长速率为（0.151–0.157）d-1,远高于同浓度有机碳源（Glucose）条件下的（1.42–1.47）×10~7 cells/m L和（0.130–0.131）d-1。在高水平碳源条件（即TC为50–100 mg/L）下,混合碳源（HCO3-:Glucose,比例为1:1）可明显促进铜绿微囊藻生长（p＜0.001）,微藻生物量在第11 d达到（2.54–2.46）×10~7 cells/m L,比增长速度可达（0.140–0.170）d-1,远高于单独使用无机碳源（HCO3-）的实验组。研究结果表明低水平无机碳源会显著促进铜绿微囊藻生长;当无机碳源浓度升高时,有机碳源的出现可以进一步加快铜绿微囊藻生长。第二,在低水平碳源条件下（TC均为15 mg/L）,探究温度对铜绿微囊藻生长规律的影响。在低温（15℃）时,铜绿微囊藻生长极为缓慢,不受外源性碳源条件影响。例如,以HCO3-为碳源,经过12 d培养,生物量仅为0.73×10~7 cells/m L,比增长速率为0.048 d-1,较初始接种量0.41×10~7 cells/m L增加了78%;采用葡萄糖作为碳源时,12 d后的生物量为0.58×10~7 cells/m L,比增长速率为0.028 d-1,较初始接种量提升了46%。随着温度的升高,铜绿微囊藻生长速度显著提高（p＜0.001）。以无机碳源（HCO3-）为例,温度为20℃和30℃时,经过12 d培养,生物量分别为1.79×10~7 cells/m L和2.78×10~7 cells/m L,比增长速率分别为0.123 d-1和0.156 d-1。研究结果表明温度是决定铜绿微囊藻生长的重要因素,只有在合适的温度下,不同种类的碳源对铜绿微囊藻生长的影响才得以显现。第三,在中水平碳源条件下（TC均为25 mg/L）,探究了菌藻比对铜绿微囊藻生长的影响（环境温度25℃）。研究结果表明细菌的存在影响铜绿微囊藻的生长,在低初始菌藻比条件下（1/2）,外源性碳源,尤其是混合碳源会显著促进铜绿微囊藻的生长（p＜0.001）,经过11 d后铜绿微囊藻生物量和比增长速率分别可达3.98×10~7 cells/m L和0.207 d-1,较无碳源对照组增加了173%和79%。提高菌藻比至5/1时,外源性无机碳源仍然会显著促进铜绿微囊藻的生长（p＜0.001）,但是有机碳源的出现则会抑制铜绿微囊藻的生长,比增长速率降至0.106 d-1。
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