科研進展
荒漠藍藻生長特征及其對培養(yǎng)水體微環(huán)境的影響研究取得新進展
以人工生物土壤結皮治理沙化土地技術是近年來新興的綠色環(huán)保固沙技術，是目前沙區(qū)生態(tài)恢復研究的熱點。足量的荒漠藍藻是使用該技術進行大規(guī)模沙化土地修復的基礎，荒漠藍藻的規(guī)?；囵B(yǎng)是該技術推廣和應用的重要前提和保障。大多數研究關注的是非生物因子如溫度和光照強度對荒漠藍藻生長的影響，而荒漠藍藻在培養(yǎng)過程中是否會引起培養(yǎng)水體微環(huán)境（pH和電導率）的變化，pH和電導率的變化是否反過來影響荒漠藍藻的生長，仍鮮見報道。
中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（以下簡稱“西北研究院”）趙洋研究員團隊以分離于騰格里沙漠藍藻結皮中的優(yōu)勢荒漠藍藻——具鞘微鞘藻（Microcolus vaginatus）和念珠藻（Nostoc carneum）為對象，探索了實驗室條件下接種密度對荒漠藍藻生長和培養(yǎng)水體pH及電導率的影響。結果顯示：隨著接種密度的增加，具鞘微鞘藻和念珠藻生長進入穩(wěn)定期的時間提前。在生長初期，具鞘微鞘藻在0.35、0.95 mg·L-1密度下的干重顯著高于2.13、6.59、13.42 mg·L-1密度下的干重，生長后期則相反。在生長前期和后期，念珠藻在0.04~0.32 mg·L-1密度下的干重和總質量均顯著高于0.86~2.59 mg·L-1密度下；具鞘微鞘藻在6.59~13.42 mg·L-1密度下的總質量顯著高于0.35~2.13 mg·L-1密度下；在相同接種密度條件時，具鞘微鞘藻的總質量顯著高于念珠藻（P<0.05）。兩種藍藻的生長均提高了培養(yǎng)水體pH（圖1），但降低了電導率（圖2）。具鞘微鞘藻和念珠藻的總質量與接種密度呈冪相關和二項式相關，培養(yǎng)水體pH與兩種藍藻的干重均呈線性相關。接種密度顯著影響具鞘微鞘藻和念珠藻生長，兩種藍藻的大量繁殖是水體pH升高和電導率下降的主要因素。建議在進行大規(guī)模培養(yǎng)時兩種荒漠藍藻的接種密度范圍分別為6.59~13.42 mg·L-1和0.04~0.32 mg·L-1。
該成果以“兩種荒漠藍藻生長特征及其對培養(yǎng)水體微環(huán)境的影響”為題發(fā)表于《中國沙漠》2023年第1期。西北研究院碩士研究生王楠為論文第一作者，趙洋研究員為論文通訊作者。該研究獲國家自然科學基金項目（32171630）、中國科學院“西部之光”重點項目共同資助。
圖1 不同接種密度下具鞘微鞘藻和念珠藻水體pH變化特征（平均值±標準誤。差異顯著性：***，P<0.001）
圖2 不同接種密度下具鞘微鞘藻和念珠藻電導率變化特征（平均值±標準誤，差異顯著性：*，P < 0.05；***，P<0.001；NS，P>0.05）
