据联合国环境规划署(UNEP)的调查,在全球范围内30%-40%的湖泊和水库处于富营养化状态,这些水体中以微囊藻为优势种群的蓝藻水华的暴发已成为一个严重的环境灾难。已有研究发现蓝藻暴发的水体同样适合微囊藻之外的许多藻类生长繁殖,为何微囊藻能形成种群优势爆发水华?其详细的机理还有待研究。藻类的大量繁殖必须以充足的营养物质为基础,而在风力、水流和伪空胞的作用下,自然水体中的微囊藻可在垂直、水平方向上快速移动,这使其处于迅速变化着的营养环境中。因此,在到达新环境时能否快速获得大量营养物质对微囊藻形成种群优势尤为关键。本文以两株不同形态的微囊藻及一株小球藻为材料,研究它们在不同环境下对N、P等营养盐的吸附吸收能力,并进一步探索了微囊藻细胞壁多糖在营养吸附过程中的作用。结果表明,微囊藻在不同营养盐浓度下均可在短时间内(30min)大量吸附吸收N、P等营养元素,这一能力显著高于小球藻。且群体微囊藻对N、P的吸附吸收能力明显高于单细胞微囊藻,其吸附量随着环境中营养元素的增加而显著升高。作为藻类细胞壁的主要成分,胞外多糖在群体微囊藻中的含量高于其他藻类及单细胞微囊藻,并对一些金属离子(如Ca、K、Mg等)、无机氮盐(N03-、 NH4+)和无机磷(PO43-)具有明显的吸附能力。这表明胞外多糖有助于微囊藻吸附吸收环境中的营养盐。pH和温度在一定程度上影响微囊藻对N、P及其他营养离子的吸附,N、P元素浓度较低时,影响效果更为显著。高pH虽在一定程度上抑制微囊藻吸附硝酸盐,但是显著促进微囊藻吸附吸收铵盐和磷酸盐。与高pH促进硝酸还原酶的活性、抑制碱性磷酸酶的活性的生理代谢活动一致。这可能是微囊藻细胞对强烈光合作用导致的环境pH上升长期适应的结果。低温有利于微囊藻吸附吸收硝酸盐和铵盐,不利于其吸附吸收磷酸盐。以上结果显示,微囊藻竞争环境中营养元素的能力高于其他藻类,群体微囊藻的这一能力更高于单细胞微囊藻,这对其快速生长繁殖并形成绝对的种群优势有着积极地意义。