温度、光照周期和盐度对刚毛藻生长的影响
摘 要 研究温度、光照周期以及盐度对刚毛藻生长的影响,以确定其最适应的生长环境。在实验室智能光照培养箱的培养环境下,用单因子实验研究不同温度、不同光照周期以及不同盐度对刚毛藻生长的影响。结果表明:刚毛藻最适温度条件为19.9~24.9 ℃,在温度为14.9 ℃和29.9 ℃时,刚毛藻生长速度较为缓慢,但依旧可以正常生长。当温度达到4.9 ℃时,刚毛藻出现负生长现象;刚毛藻在没有光照的条件下无法生存,但是当有光照的情况下,即使从来都没有接触到黑暗的环境,它都可以自然生长,当光照周期为12L∶12D时,其生长速度最快;而盐度对刚毛藻生长速度的影响虽然很显著,但刚毛藻对盐度的适应范围极其广泛,其在盐度为10‰~45‰的条件下均可以正常生长。
关键词 刚毛藻;温度;光照周期;盐度
中图分类号:S917.4 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.09.059
1 实验与方法
1.1 实验材料
刚毛藻采集于特呈岛,于广东海洋大学藻类实验室进行全部的实验。藻种用加热冷却过后的消毒海水于培养瓶中进行培养。其他辅助材料与器材有6台培养箱、1个大塑料箱、1 L大烧杯若干、250 mL三角培养瓶若干、天平、吸水纸、海水晶、烧水器、光学盐度计等。
1.2 实验方法
1.2.1 刚毛藻的前期培养与准备
将取回来的刚毛藻放于装满海水的塑料盆中,用毛笔将附在其表面的泥沙清洗干净并将其与其他杂藻分离开来。再将洗净的刚毛藻置于大塑料箱中,将烧开并冷却的海水倒入塑料箱中至刚好覆盖住刚毛藻的位置,插上氧气管给刚毛藻疏通氧气。前期培养时间为15 d,每7 d换2次消毒海水[1]。
1.2.2 温度实验
将刚毛藻分为6组,每组(8.00±0.01)g,分别放入250 mL的三角瓶中,并分别向瓶中注入加热冷却过后的消毒海水150 mL。将温度设置4.9 ℃、9.9 ℃、14.9 ℃、
19.9 ℃、24.9 ℃和29.9 ℃共6个温度梯度,盐度均为正常海水盐度,光照周期均为12L∶12D。共培养29 d,试验期间每隔
4 d观察刚毛藻的生长繁殖情况,称其湿重并记录下来。
1.2.3 光照周期实验
实验方法和环境同温度实验,各试验组在水温为19.9 ℃,盐度为自然海水盐度的培养箱中进行实验。将光照周期设置为全黑暗条件、全光照条件、半光照半黑暗条件(光照周期12L∶12D)3个光照周期梯度。共培养29 d,试验期间每隔4 d观察刚毛藻的生长繁殖情况,称其湿重并记录下来。
1.2.4 盐度实验
实验方法和环境同温度实验,各试验组在水温为19.9 ℃的培养箱中进行实验,光照周期为12L∶12D。向自然海水中加入海水晶或者蒸馏水,将盐度设为10‰、15‰、20‰、25‰、30‰、35‰、40‰和45‰共8个盐度梯度,共培养29 d,试验期间每隔4 d观察刚毛藻的生长繁殖情况,称其湿重并记录下来。
2 结果与分析
2.1 不同温度条件下刚毛藻的生长情况
实验期间刚毛藻在不同海水温度条件下的具体生长情况如图1所示。由图1可知,刚毛藻在19.9 ℃和24.9 ℃时的生长速度最快,在14.9 ℃和29.9 ℃时的生长速度一般,9.9℃时刚毛藻几乎不生长,而当温度降低至4.9℃时,刚毛藻开始腐烂,出现了负生长现象。
不同水温条件下刚毛藻的体重增长情况如表1所示。当水温为19.9 ℃时,刚毛藻生长速度最快,其体重增长几乎翻了一倍,平均每天增重0.22 g。而当水温为24.9 ℃时的生长速度也较快,平均每天增重0.20 g。
如图2所示,刚毛藻的体重增重与水温呈二项式关系,其中R?为0.941 6,多项式关系为:
y=-0.026 9x?+1.242 1x-8.783 5
经显著性分析,P=0.04(<0.05)。因此可以得出,刚毛藻的生长与水温的变化显著相关。
综上所述,刚毛藻最适生长温度为19.9 ℃。
2.2 不同光照周期条件下刚毛藻的生长情况
实验期间刚毛藻在不同海水温度条件下的具体生长情况如图3所示。当光照周期为全光照条件和12L∶12D时,刚毛藻的生长速度都很快。其中,当光照周期为12L∶12D时达到最快。而当光照周期为全黑暗时,刚毛藻几乎无法生存。
不同光照周期条件下刚毛藻体重增长情况如图4所示。刚毛藻的生存可以没有黑暗的时刻,但不能没有光的照射。
综上所述,刚毛藻最适生长光照周期为12L∶12D。
2.2 不同盐度条件下刚毛藻生长的情况
刚毛藻生长期间所适应的盐度范围十分广泛,在所設置的8个盐度实验梯度的情况下,各组刚毛藻均有所增长,其中在盐度为30‰~40‰时生长最为迅速。
当盐度为35‰时,刚毛藻的生长速度最快,平均每天增重0.22 g。而盐度为30‰和40‰时,刚毛藻的生长速度也较快,平均每天增重分别为0.21 g和0.20 g。综上所述,刚毛藻生长最适盐度为35‰。
参考文献:
[1]李娜,李彦军,祁保霞,等.温度、光照、盐度对刚毛藻光合作用的影响[J].内蒙古大学学报,2009,24(6):659-661.
(责任编辑:刘昀)