荒漠蓝藻规模化培养试验取得新进展
发表日期:2022-09-08来源：
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以人工生物土壤结皮治理沙化土地技术是近年来新兴的绿色环保固沙技术，是目前沙区生态恢复研究的热点。足量的荒漠蓝藻是使用该技术进行大规模沙化土地修复的基础，显然荒漠蓝藻的规模化培养是该技术推广和应用的重要前提和保障。以往的研究中关于荒漠蓝藻培养的容器较小，无法满足大规模应用的需求。为系统地开展荒漠蓝藻规模化培养研究，中国科学院沙坡头沙漠试验研究站建设了荒漠蓝藻工厂化生产基地，包括日光温室（长×宽×高=40 m×9 m×3 m）一间，温室内有6个蓝藻培养池（长×宽×深=15 m×1 m×1 m，图1）
中国科学院西北生态环境资源研究院（以下简称“西北研究院”）赵洋研究员团队以分离于腾格里沙漠蓝藻结皮中的优势荒漠蓝藻——鱼腥藻（Anabaena cylindrica）、具鞘微鞘藻（Microcoleus vaginatus）、念珠藻（Nostoc carneum）、席藻（Phormidium sp. NIES-2121）、伪枝藻（Scytonema sp. NIES-4073）、爪哇伪枝藻（Scytonema javanicum）和单歧藻（Tolypothrix tenuis）为研究对象，测定了不同扰动时长下荒漠蓝藻的生长特征和产量，分析了荒漠蓝藻的生长与扰动时长、温度、光照强度、光合有效辐射、pH和电导率对荒漠蓝藻的影响。研究表明：荒漠蓝藻接种后干重先迅速增加后逐渐趋于稳定，而6 h和12 h扰动下干重在培养后期高于3 h扰动；荒漠蓝藻在3、6、12 h扰动下的总质量分别为每培养池（15 m3）0.858、0.940、0.841 kg；在3 h和12 h扰动下荒漠蓝藻干重与日均温度呈显著二项式相关，与日均光照强度和日均光合有效辐射呈显著负相关（图2）；荒漠蓝藻总质量与有效积温显著正相关。6 h扰动时长下荒漠蓝藻的总质量最高，且6 h扰动下荒漠蓝藻长势好于3 h，较12 h扰动耗能小。在荒漠蓝藻规模化培养时应将扰动时长设置为6 h，且确保生长期内的有效积温应不低于145 ℃。
该成果以“荒漠蓝藻规模化培养试验”为题发表于《中国沙漠》2022年第4期。西北研究院王楠硕士为论文第一作者，赵洋研究员为论文通讯作者。该研究获国家自然科学基金项目（32171630）、中国科学院“西部之光”人才培养计划项目共同资助。
图1 荒漠蓝藻工厂化生产基地（A：日光温室 B：蓝藻培养池）
图2 三种扰动时长下荒漠蓝藻干重与日均温度、日均光照强度和日均光合有效辐射的关系
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