不同營養(yǎng)鹽水平對東海原甲藻和米氏凱倫藻生長的影響

沈盎綠，李道季

（1.中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部東海與遠洋漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室，上海 200090；2.華東師范大學，河口海岸國家重點實驗室，上海 200062）

不同營養(yǎng)鹽水平對東海原甲藻和米氏凱倫藻生長的影響

沈盎綠1，2，李道季2

（1.中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部東海與遠洋漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室，上海 200090；2.華東師范大學，河口海岸國家重點實驗室，上海 200062）

為了闡明營養(yǎng)鹽水平下對東海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）和米氏凱倫藻（Karenia mikimotoi）的生長特性，研究了不同營養(yǎng)鹽總體濃度和磷限制對兩種藻類生長的影響。結(jié)果表明，不同營養(yǎng)鹽水平對東海原甲藻和米氏凱倫藻的生長影響顯著，培養(yǎng)中期添加營養(yǎng)鹽（二次添加）可以顯著提高兩種藻類的細胞濃度，同步測定氮磷營養(yǎng)鹽水平發(fā)現(xiàn)，一次性添加營養(yǎng)鹽培養(yǎng)時東海原甲藻對硝酸鹽和磷酸鹽吸收利用率分別為31.6%和76.9%，米氏凱倫藻對硝酸鹽和磷酸鹽的吸收利用率分別為92.5%和99.9%，二次添加營養(yǎng)鹽培養(yǎng)時則稍低，同時兩種藻類在實驗后期較低磷酸鹽水平的情況下仍然能維持較高細胞濃度，說明藻細胞內(nèi)存在明顯的營養(yǎng)鹽庫。在磷限制情況下，東海原甲藻和米氏凱倫藻的生長均受到明顯的抑制，東海原甲藻細胞體積在磷限制培養(yǎng)下變化不大，而且米氏凱倫藻細胞體積在磷限制培養(yǎng)一段時間后明顯增大，當磷酸鹽恢復正常水平，細胞體積又快速恢復。該結(jié)果對于闡釋不同營養(yǎng)鹽水平下東海原甲藻和米氏凱倫藻的生長競爭機制具有一定的啟示作用。

東海原甲藻；米氏凱倫藻；營養(yǎng)鹽；生長

富營養(yǎng)化是東海赤潮高發(fā)區(qū)連續(xù)發(fā)生大規(guī)模赤潮的物質(zhì)基礎(chǔ)，對赤潮發(fā)生和演替起著關(guān)鍵性的作用，其中氮、磷是海洋浮游植物生長的限制因子。東海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）和米氏凱倫藻（Karenia mikimotoi）是東海赤潮高發(fā)區(qū)甲藻赤潮的主要優(yōu)勢種，近年來對有關(guān)營養(yǎng)鹽與兩種甲藻生長、生理生化等方面影響的報道頗多。之前的研究多集中在東海原甲藻和米氏凱倫藻對不同氮源或磷源的吸收利用［1－4］，東海原甲藻對各類無機氮（NO－3-N、NH＋4-N和NO－2-N）和有機氮（尿素）均能較好利用，對甘氨酸和L-丙氨酸利用率不高［4－5］，米氏凱倫藻對NaNO3和NaNO2的利用效率要高于NH4Cl，以NaNO3和NaNO2為氮源時該藻生長情況也較好［3］，而不能利用甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和1，4-丁二胺鹽酸鹽［6］。東海原甲藻和米氏凱倫藻既可以直接吸收利用無機磷（NaH2PO4），又可以不同程度地利用有機磷（三磷酸腺苷二鈉鹽、D-葡萄糖-6-磷酸鈉和甘油磷酸鈉）［1，7－9］。不同氮磷濃度或者氮磷比對東海原甲藻和米氏凱倫藻生長的影響也非常顯著［10－12］，氮磷比低于或高于Redfield比值（N/P＝16）時都會影響到東海原甲藻的生長速率［13］，而氮磷比80∶1時米氏凱倫藻生長速率最大［14］，另外，當?shù)床煌瑫r，東海原甲藻生長速率達到最大值時的氮磷比也各不相同［5］。

在赤潮發(fā)生過程中，由于藻類生長需要各類營養(yǎng)元素，因此海水中各類營養(yǎng)鹽濃度隨著赤潮生消的進程同步減少，但是當赤潮優(yōu)勢種對某種營養(yǎng)元素需求特別大反而成為限制因素，比如中肋骨條藻（Skeletonema costatum）對磷的需求比較大，當海水中磷處于較低水平時中肋骨條藻赤潮就開始消亡［15］。因此，非常有必要對東海赤潮高發(fā)區(qū)常見甲藻赤潮優(yōu)勢種東海原甲藻和米氏凱倫藻在不同營養(yǎng)鹽水平培養(yǎng)下的生長特性進行系統(tǒng)研究。

1 材料與方法

1.1 藻種來源與培養(yǎng)條件

東海原甲藻由國家海洋局第二海洋研究所（杭州）陸斗定教授提供，米氏凱倫藻由中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所（上海）提供。藻類培養(yǎng)基采用f/2培養(yǎng)基［19］。培養(yǎng)基所用海水采自浙江省舟山市嵊山島附近（30°45′N，122°50′E），海水pH為8.0，鹽度為28，海水經(jīng)過孔徑為0.45μm濾膜過濾后備用。海水和培養(yǎng)基儲備液通過121℃高壓蒸汽滅菌20 min，在超凈工作臺配制所需培養(yǎng)基，所有培養(yǎng)基儲備液、藻類培養(yǎng)等所需三角瓶等全部經(jīng)過高壓滅菌后使用。藻類培養(yǎng)溫度為20±1℃，光照強度為65～70 μmol·m－2·s－1，光暗比為12 h∶12 h，所有實驗光照強度和光暗比均為這個條件。藻類培養(yǎng)和實驗均在多溫度梯度光照培養(yǎng)箱中進行（MTI-201B，Rikakikai，Japan）。所有實驗采用的藻類均為培養(yǎng)至指數(shù)生長期藻類。

1.2 實驗方法

1.2.1 不同營養(yǎng)鹽水平對兩種藻類生長的影響實驗

將處于指數(shù)生長期的東海原甲藻和米氏凱倫藻用于培養(yǎng)實驗，東海原甲藻的起始濃度均為0.65×104cells·mL－1，米氏凱倫藻的起始濃度均為0.25×104cells·mL－1，培養(yǎng)條件與前面一致，不同營養(yǎng)鹽水平設(shè)置為f/2培養(yǎng)基水平一次性添加后培養(yǎng)至實驗結(jié)束（第33天）和在f/2培養(yǎng)基水平上在實驗中期（第12天后）添加一次培養(yǎng)基母液。培養(yǎng)容器為100 mL三角瓶含50 mL藻液，每個處理重復3次，每天早晚固定時間手動搖動藻液2次，分別在第0、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30天和33天取樣0.45 mL藻液加0.05 mL魯戈氏液固定，在光學顯微鏡（BX43，Olympus， Japan）下采用浮游植物計數(shù)框計數(shù)。同時同步測定和含量，測定方法參照海洋監(jiān)測規(guī)范［20］。藻類比生長速率（μ，d－1）計算按照公式μ＝（lnN2-lnN1）/（t2－t1），其中N1為培養(yǎng)時間為t1時藻類細胞濃度，N2為培養(yǎng)時間為t2時藻類細胞濃度，實驗測定營養(yǎng)鹽添加之前（μ1）即t1與t2分別為第0天與第12天的數(shù)據(jù)和營養(yǎng)鹽添加之后（μ2）t1與t2分別為第12天與細胞濃度最高值的所對應(yīng)的時間，營養(yǎng)鹽一次性添加（μ1′和μ2′）的實驗在相同的時間測定生長速率。

1.2.2 磷限制對兩種藻類生長的影響實驗

將處于指數(shù)生長期的東海原甲藻和米氏凱倫藻用于培養(yǎng)實驗，東海原甲藻的起始濃度均為0.45×104cells·mL－1，米氏凱倫藻的起始濃度均為0.25×104cells·mL－1，培養(yǎng)條件與前面一致，對照組正常營養(yǎng)鹽水平設(shè)置為f/2培養(yǎng)基水平一次性添加后培養(yǎng)至實驗結(jié)束（第18天），磷限制實驗營養(yǎng)鹽水平設(shè)置培養(yǎng)基為f/2（NaH2PO4·H2O除外）一次性添加后培養(yǎng)至實驗結(jié)束（第18天），培養(yǎng)液中的磷酸鹽僅為本底海水濃度，其中PO3－4濃度為0.032mg·L－1。培養(yǎng)容器為100 mL三角瓶含50 mL藻液，每個處理重復3次，每天早晚固定時間手動搖動藻液2次，分別在第0、3、6、9、12、15、18和24天取樣0.45 mL藻液加0.05 mL魯戈氏液固定，在光學顯微鏡（BX43，Olympus，Japan）下采用浮游植物計數(shù)框計數(shù)。并在第0、9、18和24天取樣進行在顯微鏡下測量東海原甲藻和米氏凱倫藻體長和體寬，其中第24天取樣后剩余藻類培養(yǎng)中添加f/2培養(yǎng)基配方中的NaH2PO4·H2O用于藻類恢復實驗，共計6天，在實驗結(jié)束時測量藻類體長和體寬。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有測定數(shù)據(jù)均為三個重復的平均值（mean）±標準差（SD）。不同營養(yǎng)鹽水平之間的生長差異采用Student’st-test檢驗，其中P＜0.05：表示差異顯著。磷限制對米氏凱倫藻細胞體積的影響實驗結(jié)果在單因素方差分析（one-way ANOVA）的基礎(chǔ)上，采用Duncan多重比較法檢驗不同溫度處理間差異（P＜0.05）。所有數(shù)據(jù)處理利用PASW Statistics 18.0和Excel 2010軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營養(yǎng)鹽水平對兩種藻類生長的影響

由圖1可知，東海原甲藻一開始就進入指數(shù)生長期，從第6天開始就進入生長穩(wěn)定期并一直維持到第15天，而后開始東海原甲藻生長又進入一個上升期在第21天細胞濃度達到峰值，之后進入衰老期。從第18天到27天期間，第12天后添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組中的東海原甲藻細胞濃度顯著高于一次性添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組（P＜0.05），在實驗后期第30和33天期間不同營養(yǎng)鹽水平培養(yǎng)組中東海原甲藻的生長又趨于一致。二次添加營養(yǎng)鹽組在營養(yǎng)鹽添加前后東海原甲藻的最大比生長速率分別為0.148 d－1和0.068 d－1，而一次性添加營養(yǎng)鹽組在相同時間段東海原甲藻的最大比生長速率分別為0.148 d－1和0.034 d－1，其中添加營養(yǎng)鹽后最大比生長速率顯著高于一次性添加營養(yǎng)鹽組（表1，P＜0.05）。米氏凱倫藻的生長趨勢跟東海原甲類似，前15 d處于指數(shù)生長期，而穩(wěn)定期較短（只有3～6 d左右），之后生長也進入一個上升期，在第24天細胞濃度達到峰值，之后進入衰老期。在之后的實驗期間（第24天至33天），第12天后添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組中米氏凱倫藻細胞濃度顯著高于一次性添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組（P＜0.05）。二次添加營養(yǎng)鹽組在營養(yǎng)鹽添加前后東海原甲藻的最大比生長速率分別為0.332 d－1和0.108 d－1，而一次性添加營養(yǎng)鹽組在相同時間段東海原甲藻的最大比生長速率分別為0.343 d－1和0.069 d－1，其中添加營養(yǎng)鹽后最大比生長速率顯著高于一次性添加營養(yǎng)鹽組（表1，P＜0.05）。

同步分析水體中硝酸鹽和磷酸鹽的含量可以看出（圖2－3），兩種藻類的生長情況跟水體營養(yǎng)鹽水平非常相關(guān)，一開始無論是硝酸鹽還是磷酸鹽都有一個下降過程，主要是藻類生長處于指數(shù)期需要大量營養(yǎng)鹽支撐，之后營養(yǎng)鹽水平略有波動，藻類生長處于穩(wěn)定期，第12天后再次添加營養(yǎng)鹽后，硝酸鹽和磷酸鹽濃度快速上升，之后隨著藻類的再次快速生長又被消耗。但是兩種藻類對營養(yǎng)鹽的吸收利用情況有所不同，東海原甲藻對硝酸鹽的吸收利用不高，一次性添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組中東海原甲藻對硝酸鹽的吸收利用率為31.6%，第12天添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組東海原甲藻對硝酸鹽的吸收利用率為12.9%（第12天添加營養(yǎng)鹽后計算）。而對磷酸鹽的吸收利用則較高，一次性添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組中東海原甲藻對磷酸鹽的吸收利用率為76.9%，第12天添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組中東海原甲藻對磷酸鹽的吸收利用率為57.3%（第12天添加營養(yǎng)鹽后計算）。米氏凱倫藻則對硝酸鹽和磷酸鹽的吸收利用都非常高，一次性添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組中米氏凱倫藻對硝酸鹽和磷酸鹽的吸收利用率分別為92.5%和99.9%，第12天添加營養(yǎng)鹽的培養(yǎng)組中米氏凱倫藻對硝酸鹽和磷酸鹽的吸收利用率為93.6%和99.6%（第12天添加營養(yǎng)鹽后計算）。另外，米氏凱倫藻的生長速率也遠遠大于東海原甲藻，兩者的細胞濃度基本上相差一個數(shù)量級（圖1），所以米氏凱倫藻對營養(yǎng)鹽的需求高于東海原甲藻。

2.2 磷限制對兩種藻類生長的影響

由圖4可知，磷限制對東海原甲藻生長的影響顯著，正常營養(yǎng)鹽水平培養(yǎng)組中東海原甲藻從第6天開始到實驗結(jié)束細胞濃度均顯著高于磷限制組（P＜0.05），在實驗后期磷限制組中的東海原甲藻細胞濃度始終處于一個很低的水平（＜10 000 cell·mL－1）。米氏凱倫藻的情況與東海原甲藻類似，正常營養(yǎng)鹽水平培養(yǎng)組中米氏凱倫藻從第9開始到實驗結(jié)束細胞濃度均顯著高于磷限制組（P＜0.05），但是米氏凱倫藻在磷限制情況下細胞濃度一直比較穩(wěn)定在20 000 cell· mL－1這個級別上，到實驗結(jié)束（第24天）才降至10 000 cell·mL－1以下。因此，米氏凱倫藻相比東海原甲藻更耐低磷。

表1 不同營養(yǎng)鹽水平對東海原甲藻和米氏凱倫藻生長速率的影響（d－1）Tab.1 Effect of different nutrients levels on the specific grow th rate of P.donghaiense and K.m ikimotoi（d－1）

圖1 不同營養(yǎng)鹽水平對東海原甲藻和米氏凱倫藻生長的影響Fig.1 Effects of different nutrients levels on the grow th of P.donghaiense and K.m ikimotoi

圖2 東海原甲藻生長過程中水體硝酸鹽和磷酸鹽的變化Fig.2 Changes of-N and-P in P.donghaiense group

圖3 米氏凱倫藻生長過程中水體硝酸鹽和磷酸鹽的變化Fig.3 Changes of-N and-P in K.mikimotoi group

2.3 磷限制對東海原甲藻和米氏凱倫藻細胞體積的影響

磷限制組中東海原甲藻細胞體積在不同培養(yǎng)時間以及最后的磷酸鹽恢復培養(yǎng)中變化相差不大（P＞0.05）。東海原甲藻細胞長度和寬度分別約為20μm和10μm左右（表2）。而磷限制組中米氏凱倫藻細胞體積會隨著培養(yǎng)時間的增加而增大。從表3可知，低磷培養(yǎng)第9天后就發(fā)現(xiàn)有不少細胞體積增大的個體，通過顯微測量40個細胞發(fā)現(xiàn)平均體長為14.56μm，體寬為12.09μm明顯大于對照組中米氏凱倫藻的平均體長和體寬（11.27μm和9.01μm），低磷培養(yǎng)18 d后這種趨勢更加明顯，細胞體積大于對照組和低磷培養(yǎng)9 d中的米氏凱倫藻，低磷培養(yǎng)24 d后米氏凱倫藻體積有所縮小但仍然大于對照組（P＜0.05）。另外，第18天后低磷培養(yǎng)組重新添加磷酸鹽后，恢復培養(yǎng)6 d后米氏凱倫藻體積又恢復正常和對照組沒有明顯差異甚至還略小于對照組。

表2 磷限制對東海原甲藻細胞體積的影響Tab.2 Volum e of P.donghaiense in phosphorus lim iting conditions

表3 磷限制對米氏凱倫藻細胞體積的影響Tab.3 Volume of K.m ikimotoi in phosphorus lim iting conditions

圖4 不同磷酸鹽水平對東海原甲藻和米氏凱倫藻生長的影響Fig.4 Effects of different-P levels on the grow th of P.donghaiense and K.mikimotoi

3 討論

氮和磷是浮游植物生長所必需的主要元素，氮在細胞代謝中是形成氨基酸、嘌呤、氨基糖和胺類化合物的基本元素，磷則直接參與光合作用的各個環(huán)節(jié)，包括光能吸收電子傳遞、卡爾文循環(huán)以及對一些酶的活性起調(diào)節(jié)作用等［21］。本實驗研究了不同營養(yǎng)鹽水平以及磷限制的情況下東海原甲藻和米氏凱倫藻生長以及細胞體積的變化。結(jié)果表明，實驗中期（第12天）再次補充營養(yǎng)鹽后兩種甲藻的生長均顯著優(yōu)于一次性添加營養(yǎng)鹽的組別（P＜0.05，圖1），在磷限制下兩種甲藻生長受到抑制的情況更加明顯（P＜0.05，圖4）。王正方等［22］的實驗結(jié)果也表明硝酸鹽濃度在0.04～0.30 mol·L－1時能較好地維持海洋原甲藻（P.micans）的增殖，而磷比氮更能限制海洋原甲藻的增殖。東海原甲藻對氮的吸收利用率不高，而且主要集中在培養(yǎng)前期（細胞處于指數(shù)生長期），而米氏凱倫藻對氮的吸收利用率則較高，在培養(yǎng)后期也持續(xù)利用（圖2－3），也就是說米氏凱倫藻的生長對氮需求更高。歐美姍［23］也報道東海原甲藻對無機氮的吸收主要集中在指數(shù)生長期，用于藻細胞的生長需要，而在穩(wěn)定期吸收則不多。黃凱旋［6］研究指出當磷酸鹽濃度為0.65μmol·L－1時，米氏凱倫藻細胞對四種氮源（氯化銨、硝酸鈉、亞硝酸鈉和尿素）的吸收范圍為0.04～0.05mol·L－1。如果海區(qū)營養(yǎng)鹽豐富，米氏凱倫藻爆發(fā)赤潮的幾率就大大增加，龍華等［24］通過現(xiàn)場調(diào)查也指出米氏凱倫藻的細胞密度與營養(yǎng)指數(shù)和磷酸鹽濃度呈正相關(guān)性，高營養(yǎng)指數(shù)、豐富的磷酸鹽含量和低氮磷比是米氏凱倫藻赤潮形成的重要條件。另外，米氏凱倫藻生理適宜的氮磷比范圍較大，有較強的環(huán)境適應(yīng)能力，由于環(huán)境會優(yōu)先選擇與之相適應(yīng)的特征種，形成適者生存的群落，因此這也是米氏凱倫藻能夠在適宜的環(huán)境條件下，從浮游植物種類之間的競爭中獲勝，成為優(yōu)勢種并快速增殖，最后爆發(fā)大規(guī)模赤潮的原因之一［11］。

奢侈系數(shù)R［25］和生長潛力T［26］，都可以用來評價藻細胞內(nèi)所儲存的營養(yǎng)對細胞生長繁殖的效用價值。其中，甲藻與硅藻相比具有較高的營養(yǎng)儲存能力，東海原甲藻細胞對氮的營養(yǎng)儲存能力RN值（41.5）和對磷的營養(yǎng)儲存能力RP值（4.3），明顯高于硅藻代表鐘中肋骨條藻與的RN（2.6）和RP（2.5）。東海原甲藻利用胞內(nèi)氮的細胞生長潛力TN值（5.32 d）和利用胞內(nèi)磷的細胞生長潛力TP值（2.08 d），也明顯高于中肋骨條藻的TN（0.56 d）和TP（0.53 d）［27］。在本實驗中，東海原甲藻在低磷水平下（＜0.5 mg·L－1）細胞濃度還保持較高水平（＞4.0×104cells· mL－1）維持近半個月（圖1－2），而米氏凱倫藻更是在相當?shù)偷牡ǎ?.0 mg·L－1）和磷（＜0.05 mg·L－1）濃度下細胞數(shù)量保持高濃度（＞3.0× 105cells·mL－1）維持超過半個月（圖1、3）。這充分說明這兩種甲藻細胞內(nèi)可以儲存的很多氮磷等營養(yǎng)元素，米氏凱倫藻尤其多。

另外，實驗中發(fā)現(xiàn)米氏凱倫藻細胞體積也隨著低磷培養(yǎng)時間的延長而持續(xù)保持明顯大于對照組的體積，磷得到補充后細胞體積迅速恢復正常大?。ū?）。類似的現(xiàn)象出現(xiàn)在另外一種甲藻（Gymnodinium catenatum）上，在缺少磷酸鹽的情況下培養(yǎng)6 d后發(fā)現(xiàn)藻細胞體積變大2倍［16］。這可能是藻類遇到不良環(huán)境時的一種應(yīng)激反應(yīng)，在某些情況下是可逆的，比如環(huán)境中磷的減少或缺乏，某些藻類可以利用細胞內(nèi)營養(yǎng)鹽庫的調(diào)節(jié)來緩解，只要藻類細胞內(nèi)營養(yǎng)庫沒有耗盡，當環(huán)境恢復到原先狀態(tài)時藻類體積也恢復正常。另外一種情形是某些藻類受到其它藻類化感物質(zhì)的影響時，藻細胞很快就受到影響，并且這種變化往往是不可逆的，比如Rhodomonassp.在P.parvum過濾液的培養(yǎng)下就會發(fā)生細胞水腫變大最后分解的現(xiàn)象［17］，赤潮異灣藻（Heterosigmaakashiw）在中肋骨條藻過濾藻液的培養(yǎng)下也出現(xiàn)相似的結(jié)果［18］。

東海近海海域富營養(yǎng)化面積已居中國四大海區(qū)之首，并成為我國比較典型的赤潮高發(fā)區(qū)，東海原甲藻和米氏凱倫藻逐漸成為海區(qū)甲藻赤潮的優(yōu)勢種。在海洋復雜環(huán)境下，研究各種環(huán)境因子以及協(xié)同效應(yīng)對赤潮藻類生理生化的影響顯得尤為重要，今后可以結(jié)合分子生物學手段，在磷限制情況下針對東海原甲藻和米氏凱倫藻生長特性與細胞周期關(guān)鍵調(diào)控因子之間的關(guān)系、堿性磷酸酶（在磷吸收代謝過程中扮演重要角色）酶活性以及蛋白基因表達水平等方面開展深入研究。

［1］ 李 英，呂頌輝，徐 寧，等.東海原甲藻對不同磷源的利用特征［J］.生態(tài)科學，2005，24（4）：314－317.

LIY，LV S H，XU N，et al.The utilization ofProrocentrum donghaienseto four different types of phosphorus［J］.Ecologic Science，2005，24（4）：314－317.

［2］ 歐美珊，呂頌輝.不同無機氮源對東海原甲藻生長的影響［J］.生態(tài)科學，2006，25（1）：28－31.

OU M S，LV S H.Effects of different inorganic nitrogen sources on the growth of Prorocentrumdonghaiense［J］.Ecologic Science，2006，25（1）：28－31.

［3］ 呂頌輝，黃凱旋.米氏凱倫藻在三種無機氮源的生長情況［J］.生態(tài)環(huán)境，2007，16（5）：1337－1341.

LV S H，HUANG K X.The growth ofKarenia mikimotoiHansen in three different types of inorganic nitrogen sources［J］.Ecology and Environment，2007，16（5）：1337－1341.

［4］ 徐 寧，秦俊蓮，孫樹剛，等.東海原甲藻對尿素的吸收動力學與利用特性［J］.深圳大學學報（理工版），2012，29（5）；455－460.

XU N，QIN J L，SUN SG，et al.Uptake kinetics and utilization characteristics ofProrocentrumdonghaiense for urea［J］.Journal of Shenzhen University（Science＆engineering），2012，29（5）；455－460.

［5］ 呂頌輝，歐美珊.不同N源及N/P對東海原甲藻生長的影響［J］.海洋環(huán)境科學，2006，25（2）：33－36.

LV S H，OU M S.Effects of different nitrogen sources and N/P ratios on the growth of a marine dinoflagellateProrocentrum donghaiense［J］.Marine Environmental Science，2006，25（2）：33－36.

［6］ 黃凱旋.米氏凱倫藻的氮營養(yǎng)生理生態(tài)研究［D］.廣州：暨南大學，2007：1－48.

HUANG K X.Eco-physiological studies of nitrogen on the growth ofKarenia Mikimotoi［D］.Guangzhou：Jinan University，2007：1－48.

［7］ 李正鋒.米氏凱倫藻的磷營養(yǎng)生理生態(tài)研究［D］.廣州：暨南大學，2007：1－47.

LIZ F.The eco-physiological studies of phosphorus on the growth ofKarenia MikimotoiHansen［D］.Guangzhou：Jinan University，2007：1－47.

［8］ HUANGBQ，OU L J，HONGH S，et al.Bioavailability of dissolved organic phosphorus compounds to typical harmful dinoflagellateProrocentrum donghaienseLu［J］.Marine Pollution Bulletin，2005（51）：838－844.

［9］ HU Z X，MULHOLLAND M R，DUAN SS，et al.Effects of nitrogen supply and its composition on the growth of Prorocentrum donghaiense［J］.Harm ful Algae，2012（13）：72－82.

［10］ 王金花，唐洪杰，王修林，等.氮、磷營養(yǎng)鹽對東海原甲藻生長和硝酸還原酶活性的影響［J］.應(yīng)用與環(huán)境生物學報，2008，14（5）：620－623.

WANG JH，TANG H J，WANG X L，et al.Effects of nitrate and phosphate on growth and nitrate reductase activity ofProrocentrum donghaiense［J］.Chinese Journal of Applied and Environmental Biology，2008，14（5）：620－623.

［11］ 曹春暉，劉文嶺，施定基，等.不同氮磷濃度對米氏凱倫藻生長的影響［J］.天津科技大學學報，2010，25（2）：22－25.

CAO C H，LIU W L，SHI D J，et al.Effects of nitrate and phosphate concentration on the growth of red tide speciesKarenia mikimotoi［J］.Journal of Tianjin University of Science＆Technology，2010，25（2）：22－25.

［12］ LAIJX，YU ZM，SONG X X，et al.Responses of the growth and biochemical composition of Prorocentrum donghaiense to different nitrogen and phosphorus concentrations［J］.Journal of Experimental Marine Biology and Ecology，2011（405）：6－17.

［13］ LI J，GLIBERT PM，ALEXANDER JA.Effects of ambient DIN：DIP ratio on the nitrogen uptake of harmful dinoflagellateProrocentrum minimumandProrocentrum donghaiensein turbidistat［J］.Chinese Journal of Oceanology and Limnology，2011，29（4）：746－761.

［14］ 孫 軍，劉東艷，陳宗濤，等.不同氮磷比率對青島大扁藻、新月柱鞘藻和米氏凱倫藻生長影響及其生存策略研究［J］.應(yīng)用生態(tài)學報，2004，15（11）：2122－2126.

SUN J，LIU D Y，CHEN Z T，et al.Growth ofPlatymonas helgolandicavar.tsingtaoensis，Cylindrmheea closteriumandKarenia mikimotoiand their survival strategies under different N/P ratios［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2004，15（11）：2122－2126.

［15］ 趙冬至.中國典型海域赤潮災(zāi)害發(fā)生規(guī)律［M］.北京：海洋出版社，2010：1－414.

ZHAO D Z.Occurrence regularity ofmarine red tide disaster in typical areas in China［M］.Beijing：Marine Press，2010：1－414.

［16］ FLYNN K J，F(xiàn)LYNN K，JOHN EH，etal.Changes in toxins，intracellular and dissolved free amino acids of the toxic dinoflagellate Gymnodinium catenatum in response to changes in inorganic nutrients and salinity［J］.Journal of Plankton Research，1996（18）：2093－2111.

［17］ GRANéLIE，SALOMON PS，F(xiàn)ISTAROLG O.The role of allelopathy for harmful algae bloom formation［M］//EVANGELISTA V，BARSANTI L，F(xiàn)RASSANITO A M，et al.Algal toxins：Nature，Occurrence，Effect and Detection.Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2008：159－178.

［18］ YAMASAKIY，OHMICHIY，SHIKATA T，et al.Species-specific allelopathic effects of the diatomSkeletonema castatum［J］.Thalassas，2011，27（1）：21－32.

［19］ GUILLARD R R L.Culture of phytoplankton for feeding marine invertebrates［M］//SMITH W L，CHANLEY M H.Culture of Marine Animals.New York：Plenum Press，1975：26－60.

［20］ GB 17378.4－2007.海洋監(jiān)測規(guī)范第4部分：海水分析［S］.北京：中國標準出版社，2008.

GB17378.4－2007.The specification for marine monitoring Part 4：Seawater analysis［S］.Beijing：China Strandard Press，2008.

［21］ 王修林，鄧寧寧，祝陳堅，等.磷酸鹽、硝酸鹽組成對海洋赤潮藻生長的影響［J］.中國海洋大學學報，2004，34（3）：453－460.

WANG X L，DENG N N，ZHU C J，et al.Effect of nutrients（phosphate and nitrate）composition on thegrowth of HAB algae［J］.Periodical of Ocean University of China，2004，34（3）：453－460.

［22］ 王正方，張 慶，盧 勇，等.氮、磷、維生素和微量金屬對赤潮生物海洋原甲藻的增殖效應(yīng)［J］.東海海洋，1996，14（3）：33－38.

WANG Z F，ZHANGQ，LU Y，etal.The effects of nutrients，vitamins and Tracemetals on the growth of the red tide organismProrocentrum micans［J］.East China Sea Marine Science，1996，14（3）：33－38.

［23］ 歐美珊.東海原甲藻的氮營養(yǎng)生理生態(tài)研究［D］.廣州：暨南大學，2007：1－43.

OU M S.Eco-physiological Studies of nitrogen on the growth ofProrocentrum donghaiense［D］.Guangzhou：Jinan University，2007：1－43.

［24］ 龍 華，杜 琦.福建沿海米氏凱倫藻赤潮的初步研究［J］.福建水產(chǎn)，2005，4（12）：22－26.

LONG H，DU Q.Primary research onKareniamikimotoibloom in Fujian coast［J］.Journal of Fujian Fisheries，2005，4（12）：22－26.

［25］ DROOP M R.The nutrient status of algal cells in continuous culture［J］.Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom，1974（54）：825－855.

［26］ PEDERSEN M F，BORUM J.Nutrient control of algal growth in estuarine waters：Nutrient limitation and the importance of nitrogen requirements and nitrogen storage among phytoplankton and species of macroalgae［J］.Marine Ecology－Progress Series，1996（142）：261－272.

［27］ 李 英.東海原甲藻的磷營養(yǎng)生理生態(tài)研究［D］.廣州：暨南大學，2007：1－48.

LIY.Eco-physiological studies of phosphorus on the growth of Prorocentrum donghaiense［D］.Guangzhou：Jinan University，2007：1－48.

Effects of different nutrients levels on the grow th of Prorocentrum donghaiense and Karenia m ikimotoi

SHEN Ang-lv1，2，LIDao-ji2
（1.Key Laboratory of East China Sea＆Oceanic Fishery Resources Exploitation and Utilization，Ministry of Agriculture，East China Sea Fisheries Research Institute，Shanghai200090，China；2.State Key Laboratory of Estuarine and Coastal Research，East China Normal University，Shanghai200062，China）

Harmful algal blooms（HABs）is an increasingly serious marine environmental problem for aquaculture，fisheries and public health in many coastal areas throughout the world.HABs has become common in the Yangtze Estuary and East China Sea（ECS）since 1980s.Prorocentrum donghaienseandKarenia mikimotoihave been major harmful bloom species in HAB areas of the East China Sea（ECS）in recent years.Nutrients are important environmental factors related to microalgae growth，and can affect the population dynamics of individual species and species succession in the field.To understand the growth characteristics ofP.donghaienseandK.mikimotoi，the effects of different nutrients levels and phosphorus limitation on the growth were examined.In the present study，P.donghaienseandK.mikimotoiwere cultured under two nutrient concentrations（f/2 medium added once and f/2 medium added twice）and two phosphate concentrations（f/2 medium and f/2 medium without NaH2PO4·H2O）.In addition，the length and width ofP.donghaienseandK.mikimotoiweremeasured by themicroscope on 0，9，18 d and 24 d in phosphorus limitation groups，and after recovery culture for 6 d（added NaH2PO4·H2O with f/2 medium level）.In the two nutrient concentrations culture experiment，the results showed that the growth of two species were significantly different by different nutrient levels（P＜0.05），and cell densities in high nutrient level group were higher than that in low nutrient level group，the specific growth（μ）ofP.donghaiensein two nutrient level groups were 0.068 d－1and 0.034 d－1（from 12 d to 33 d），and the specific growth（μ）ofK.mikimotoiwere 0.108 d－1and 0.069 d－1，respectively.In addition，Prorocentrum donghaiensehas high absorption efficiency of phosphate（76.9%）andK.mikimotoihas high absorption efficiency of both phosphate（99.9%）and nitrate（92.5%）when determination of the nutrients is done synchronously.Furthermore，two species could survive with a high cell concentration for a long time in the low phosphorus condition，indicating that there are nutrient database in the two species.In the two phosphate concentrations culture experiments，results showed that the growth ofP.donghaiensewas surpressed remarkably（P＜0.05）in phosphorus limiting conditions on 6 d，and the cell density was always at a very low level（＜10 000 cell·mL－1）in the last 10 d；there was no significant difference in the volume ofP.donghaiensebetween two phosphate concentration cultures.The growth ofK.mikimotoiwas surpressed remarkably（P＜0.05）in phosphorus limiting conditions on 9 d，but the cell density was always at20 000 cell·mL－1from 9 d to 18 d；the cell volume ofK.mikimotoiwas larger than the control from 9 d to 24 d（P＜0.05），and the cell volume restored to the normal level when the phosphorus concentration returned to f/2 medium levels.The results in the present study could be used to understand the growth competition mechanism ofP.donghaienseandK.mikimotoiin different nutrient levels.

Prorocentrum donghaiense；Karenia mikimotoi；nutrient；growth

Q 948.8

A

1004－2490（2016）04－0415－09

2015－10－30

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目（中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所，2015M06）；科技部項目全球變化重大科學研究計劃（2010CB951203）

沈盎綠（1980－），男，浙江象山人，博士，副研究員，主要研究方向為河口海岸學。

E-mail：shenanglv＠163.com