科研進(jìn)展
荒漠藍(lán)藻生長(zhǎng)特征及其對(duì)培養(yǎng)水體微環(huán)境的影響研究取得新進(jìn)展
以人工生物土壤結(jié)皮治理沙化土地技術(shù)是近年來新興的綠色環(huán)保固沙技術(shù)，是目前沙區(qū)生態(tài)恢復(fù)研究的熱點(diǎn)。足量的荒漠藍(lán)藻是使用該技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模沙化土地修復(fù)的基礎(chǔ)，荒漠藍(lán)藻的規(guī)?；囵B(yǎng)是該技術(shù)推廣和應(yīng)用的重要前提和保障。大多數(shù)研究關(guān)注的是非生物因子如溫度和光照強(qiáng)度對(duì)荒漠藍(lán)藻生長(zhǎng)的影響，而荒漠藍(lán)藻在培養(yǎng)過程中是否會(huì)引起培養(yǎng)水體微環(huán)境（pH和電導(dǎo)率）的變化，pH和電導(dǎo)率的變化是否反過來影響荒漠藍(lán)藻的生長(zhǎng)，仍鮮見報(bào)道。
中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（以下簡(jiǎn)稱“西北研究院”）趙洋研究員團(tuán)隊(duì)以分離于騰格里沙漠藍(lán)藻結(jié)皮中的優(yōu)勢(shì)荒漠藍(lán)藻——具鞘微鞘藻（Microcolus vaginatus）和念珠藻（Nostoc carneum）為對(duì)象，探索了實(shí)驗(yàn)室條件下接種密度對(duì)荒漠藍(lán)藻生長(zhǎng)和培養(yǎng)水體pH及電導(dǎo)率的影響。結(jié)果顯示：隨著接種密度的增加，具鞘微鞘藻和念珠藻生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期的時(shí)間提前。在生長(zhǎng)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(zhǎng)后期則相反。在生長(zhǎng)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(zhì)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(zhì)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(shí)，具鞘微鞘藻的總質(zhì)量顯著高于念珠藻（P<0.05）。兩種藍(lán)藻的生長(zhǎng)均提高了培養(yǎng)水體pH（圖1），但降低了電導(dǎo)率（圖2）。具鞘微鞘藻和念珠藻的總質(zhì)量與接種密度呈冪相關(guān)和二項(xiàng)式相關(guān)，培養(yǎng)水體pH與兩種藍(lán)藻的干重均呈線性相關(guān)。接種密度顯著影響具鞘微鞘藻和念珠藻生長(zhǎng)，兩種藍(lán)藻的大量繁殖是水體pH升高和電導(dǎo)率下降的主要因素。建議在進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)時(shí)兩種荒漠藍(lán)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(lán)藻生長(zhǎng)特征及其對(duì)培養(yǎng)水體微環(huán)境的影響”為題發(fā)表于《中國(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32171630）、中國(guó)科學(xué)院“西部之光”重點(diǎn)項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)率變化特征（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，差異顯著性：*，P < 0.05；***，P<0.001；NS，P>0.05）
