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藻类与水质是一个相互依存的有机整体，二者的相互作用不仅可以影响水质，还对维持健康的生态系统同样重要，通过研究藻类和水质的相互关系，可以帮助我们快速了解某一个水体生态的健康程度，同时对水质的保护也具有参考意义。本研究选取了淡水常见的硅藻作为研究对象，通过对硅藻与水体营养关系的研究，了解二者相互作用及依存条件，也为揭示自然条件下硅藻的生长和消亡对水质的变化提供科学依据。本研究以硝酸钾为氮源，以磷酸氢二钾为磷源，分别对水体常见硅藻种类-针杆藻(Synedra sp.)进行不同营养条件(氮磷浓度)处理，研究不同营养条件(氮磷浓度)对针杆藻生理过程的影响，探讨硅藻对外界环境的生理变化与适应，为水质安全评价与管理提供科学依据。研究从以下几个方面展开：1.不同氮磷浓度处理后，探究其对针杆藻光合活性的影响及其生长状态；2.以针杆藻不同接种密度接种于同一的培养液中，研究其生长对水质的影响，阐述针杆藻生长对水质的影响；3.遮光和氮磷处理下，分别研究针杆藻生长消亡与培养液单一营养盐的动态变化，进一步说明硅藻与水质的关系。
主要研究结果如下：
1.氮浓度在0-1mg/L范围内，随着氮浓度升高，针杆藻的细胞密度增加，比生长速率增加；Fv/Fo和Fv/Fm均增大，在第2d、4d、6d、10d，不同氮浓度处理组的针杆藻最大光能转化效率均与对照组相比具有极显著性差异(P＜0.01)，氮浓度促进针杆藻的光合作用效率。但随取样时间的增加，氮浓度最高和最低的一组PSII活性下降，最大光能利用效率降低。光合作用能量吸收与传递方面的ABS/RC和DIo/RC在第6d与对照组相比具有极显著性差异(P＜0.01)，TRo/RC和ETo/RC组间无差异(P＞0.05)。
2.磷浓度在0-0.2mg/L范围内，细胞密度组间无差异(P＞0.05)；第2d处理组的细胞密度与第0d相比均有增加。处理组的Fv/Fo和Fv/Fm与对照组相比在第2d均无显著性差异(P＞0.05)，在第4d，组间具有极显著性差异(P＜0.01)。处理组的ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC和DIo/RC与对照组相比，组间无差异(P＞0.05)。
3.不同初始接种密度的处理组针杆藻培养液在取样期间的TDP、PO4+-P含量均呈下降趋势，初始接种密度为(2-3)×102cells/mL和(2-3)×105cells/mL的TDP、PO4+-P含量在第12d高于其余两组；初始接种密度为(2-3)×105cells/mL，NO3--N含量下降幅度大，初始接种密度为(2-3)×102cells/mL，NO3--N含量下降幅度小；不同初始接种密度的处理组TDN、NH4+-N含量变化无明显的规律、pH值变化与细胞密度变化基本一致；电导率变化趋势一致。
4.遮光条件下细胞密度比非遮光条件下细胞密度低；遮光条件下细胞密度的变化与NO3--N含量的变化趋势不一致，细胞密度呈下降趋势，而NO3--N含量呈锯齿状变化；细胞密度与培养液中的NO3--N含量之间呈负相关。不同氮浓度处理，针杆藻的细胞密度与培养液中的NO3--N含量之间呈负相关，不同氮浓度的细胞密度和培养液中的NO3--N含量变化趋势不一致。磷浓度为0mg/L和0.02mg/L，针杆藻的细胞密度与PO4+-P含量呈正相关；磷浓度为0.1mg/L和0.2mg/L，针杆藻的细胞密度与PO4+-P呈负相关。
主要研究结果如下：
1.氮浓度在0-1mg/L范围内，随着氮浓度升高，针杆藻的细胞密度增加，比生长速率增加；Fv/Fo和Fv/Fm均增大，在第2d、4d、6d、10d，不同氮浓度处理组的针杆藻最大光能转化效率均与对照组相比具有极显著性差异(P＜0.01)，氮浓度促进针杆藻的光合作用效率。但随取样时间的增加，氮浓度最高和最低的一组PSII活性下降，最大光能利用效率降低。光合作用能量吸收与传递方面的ABS/RC和DIo/RC在第6d与对照组相比具有极显著性差异(P＜0.01)，TRo/RC和ETo/RC组间无差异(P＞0.05)。
2.磷浓度在0-0.2mg/L范围内，细胞密度组间无差异(P＞0.05)；第2d处理组的细胞密度与第0d相比均有增加。处理组的Fv/Fo和Fv/Fm与对照组相比在第2d均无显著性差异(P＞0.05)，在第4d，组间具有极显著性差异(P＜0.01)。处理组的ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC和DIo/RC与对照组相比，组间无差异(P＞0.05)。
3.不同初始接种密度的处理组针杆藻培养液在取样期间的TDP、PO4+-P含量均呈下降趋势，初始接种密度为(2-3)×102cells/mL和(2-3)×105cells/mL的TDP、PO4+-P含量在第12d高于其余两组；初始接种密度为(2-3)×105cells/mL，NO3--N含量下降幅度大，初始接种密度为(2-3)×102cells/mL，NO3--N含量下降幅度小；不同初始接种密度的处理组TDN、NH4+-N含量变化无明显的规律、pH值变化与细胞密度变化基本一致；电导率变化趋势一致。
4.遮光条件下细胞密度比非遮光条件下细胞密度低；遮光条件下细胞密度的变化与NO3--N含量的变化趋势不一致，细胞密度呈下降趋势，而NO3--N含量呈锯齿状变化；细胞密度与培养液中的NO3--N含量之间呈负相关。不同氮浓度处理，针杆藻的细胞密度与培养液中的NO3--N含量之间呈负相关，不同氮浓度的细胞密度和培养液中的NO3--N含量变化趋势不一致。磷浓度为0mg/L和0.02mg/L，针杆藻的细胞密度与PO4+-P含量呈正相关；磷浓度为0.1mg/L和0.2mg/L，针杆藻的细胞密度与PO4+-P呈负相关。