论文题目: 浮游植物胞外磷酸酶在富营养化湖泊磷循环过程中的作用
论文类型: 博士论文
论文专业: 环境科学
作者: 曹秀云
导师: 周易勇
关键词: 浮游植物,胞外磷酸酶,富营养化,酶荧光标记,异养鞭毛虫
文献来源: 中国科学院研究生院（水生生物研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 浮游植物的过量生长(水华)是湖泊富营养化的重要特征,而磷通常为浮游植物生长的限制性营养元素,湖泊中浮游植物可利用的正磷酸盐含量往往难以满足其生长繁殖之需,由此引出下述极富生态学意义的问题:1、催化溶解有机磷水解产生正磷酸盐的胞外磷酸酶在富营养化湖泊的磷循环过程中是否具有重要作用?2、湖泊胞外磷酸酶主要由哪些浮游生物产生?3、浮游植物是否均能产生胞外磷酸酶?4、浮游植物对溶解态磷酸酶是否亦有贡献?5、水柱中浮游植物的生长与内源磷负荷是否有关?6、疏浚对水柱中磷的生物可利用性与浮游植物的生长具有什么影响?利用ELF(Enzyme Labelled Fluoresce)荧光标记方法能确定磷酸酶在细胞膜外的发生部位,从而辨识产生胞外磷酸酶的浮游生物。本文以上述问题为主线,以ELF 与经典技术的结合为主要实验方法,着重探讨了2001年11 月至2004 年5 月间长江中下游不同营养类型的16 个湖泊与2 个鱼塘中浮游植物胞外磷酸酶的来源、分布、特征及其在磷循环过程中的作用。结果表明,胞外磷酸酶在上述水体中均有发生,且能对已知的磷酸酶抑制剂(硫酸铜、硫酸锌、EDTA-2Na 和钨酸钠等)和表面活性剂(CTAB 和Triton X-100 等)产生不同的应答,这不仅佐证了胞外磷酸酶的发生,而且显示了其来源的多样性。2004年春季,汉阳7 个湖泊大颗粒(>3.0μm)所表现的碱性磷酸酶活性与溶解反应性磷(SRP)浓度大体负相关,这暗示酶与生物可利用性磷之间的联系。因此,在富营养化湖泊中,作为磷营养的重要补偿机制,胞外磷酸酶的作用仍异常活跃;荧光标记实验证实,异养鞭毛虫与浮游植物均为大颗粒磷酸酶活性的重要贡献者。因此,除浮游植物之外,浮游动物亦能大量产生附着于细胞膜外(而非溶解态)的磷酸酶;东湖甲藻、硅藻、绿藻门的33 种藻类能产生被ELF 标记的胞外磷酸酶,而蓝藻门的种类则未见标记。标记形式亦具种类特异性,或呈点状,或呈线状,或均匀遍布细胞膜,或散列其局部。弓形藻(Schroederia sp.)在SRP浓度较高的龙阳湖未见荧光标记,而在SRP 浓度较低的墨水湖却被标记。东湖甲藻(Peridiniopsis sp.)水华期间,SRP 浓度较低时,荧光标记的细胞较多(约25%),随着SRP 浓度的升高,其标记百分率逐渐降低(约5%)。因此,浮游植物
论文目录:
致谢
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 营养元素对水体生产力的调节与控制
1.2 胞外酶在营养元素循环过程中的作用
1.3 胞外酶的来源、分布与动力学特征
1.4 胞外酶的环境意义:湖泊富营养化及其治理
第二章 文献综述
2.1 磷对水体生产力的关键限制性作用
2.2 湖泊中磷的形态及其生物可利用性
2.3 胞外磷酸酶的特征及其影响因素
2.4 浮游植物对胞外磷酸酶的贡献
2.5 溶解态磷酸酶及其与浮游植物的关系
2.6 浮游植物胞外磷酸酶的研究方法及其进展
2.7 水体高营养级生物对胞外磷酸酶的贡献
2.8 胞外磷酸酶的生态功能
第三章 长江中下游浅水湖泊胞外磷酸酶活性在不同大小颗粒上的分布及其季节变化与空间异质性
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.3 结果
3.4 讨论
第四章 东湖春季浮游植物胞外磷酸酶的荧光标记
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.3 结果
4.4 讨论
第五章 武汉市不同营养类型湖泊中浮游生物对胞外磷酸酶的贡献以及酶活性与磷浓度的关系
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.3 结果
5.4 讨论
第六章 浮游植物对溶解态磷酸酶贡献的可能性:以鱼腥藻(Anabaena sp.)为例
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.3 结果
6.4 讨论
第七章 鱼类饲养对溶解态磷酸酶的影响
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.3 结果与讨论
第八章 太湖底泥疏浚对磷形态、胞外磷酸酶活性与浮游植物的影响
8.1 引言
8.2 材料与方法
8.3 结果
8.4 讨论
第九章 结语
9.1 异养鞭毛虫:胞外磷酸酶的重要贡献者
9.2 生物可利用性磷的另一含义:有机磷以及浮游生物利用它的能力
9.3 浮游植物与溶解态磷酸酶的关系
9.4 浮游植物胞外磷酸酶发生的种类特异性及其利用磷营养的不同策略
9.5 磷的来源以及生物可利用性与水华
9.6 富营养化湖泊浮游植物群落与磷状态对疏浚的应答
参考文献
附录Ⅰ: 在学期间完成的论文
附录Ⅱ: 缩略语对照表
附录Ⅲ: 藻类胞外磷酸酶荧光标记图片
发布时间: 2005-12-02
参考文献
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