荒漠蓝藻生长特征及其对培养水体微环境的影响研究取得新进展
发表日期:2023-02-17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，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。大多数研究关注的是非生物因子如温度和光照强度对荒漠蓝藻生长的影响，而荒漠蓝藻在培养过程中是否会引起培养水体微环境（pH和电导率）的变化，pH和电导率的变化是否反过来影响荒漠蓝藻的生长，仍鲜见报道。
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——具鞘微鞘藻（Microcolus vaginatus）和念珠藻（Nostoc carneum）为对象，探索了实验室条件下接种密度对荒漠蓝藻生长和培养水体pH及电导率的影响。结果显示：随着接种密度的增加，具鞘微鞘藻和念珠藻生长进入稳定期的时间提前。在生长初期，具鞘微鞘藻在0.35、0.95 mg·L-1密度下的干重显著高于2.13、6.59、13.42 mg·L-1密度下的干重，生长后期则相反。在生长前期和后期，念珠藻在0.04~0.32 mg·L-1密度下的干重和总质量均显著高于0.86~2.59 mg·L-1密度下；具鞘微鞘藻在6.59~13.42 mg·L-1密度下的总质量显著高于0.35~2.13 mg·L-1密度下；在相同接种密度条件时，具鞘微鞘藻的总质量显著高于念珠藻（P<0.05）。两种蓝藻的生长均提高了培养水体pH（图1），但降低了电导率（图2）。具鞘微鞘藻和念珠藻的总质量与接种密度呈幂相关和二项式相关，培养水体pH与两种蓝藻的干重均呈线性相关。接种密度显著影响具鞘微鞘藻和念珠藻生长，两种蓝藻的大量繁殖是水体pH升高和电导率下降的主要因素。建议在进行大规模培养时两种荒漠蓝藻的接种密度范围分别为6.59~13.42 mg·L-1和0.04~0.32 mg·L-1。
该成果以“两种荒漠蓝藻生长特征及其对培养水体微环境的影响”为题发表于《中国沙漠》2023年第1期。西北研究院硕士研究生王楠为论文第一作者，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”重点项目共同资助。
图1 不同接种密度下具鞘微鞘藻和念珠藻水体pH变化特征（平均值±标准误。差异显著性：***，P<0.001）
图2 不同接种密度下具鞘微鞘藻和念珠藻电导率变化特征（平均值±标准误，差异显著性：*，P < 0.05；***，P<0.001；NS，P>0.05）
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