海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素a含量之间的关系.pdf

谨以此论文献给投身水产事业的人们!＼f海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素a 含量之间的关系学位论文完成E 1 期：——指导教师签字：孑型答辩委员会成员签字：独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得! 洼；翅遗查基丝嚣塞挂型岂明的：奎拦互窒2 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意学位论文作者签名：王瓠签字日期：2 0 1 1 年s 月1 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下事项：1 、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅2 、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影一印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文同时授权清华大学“中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社“ 用于出版和编入C N K I 《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。

保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：王热．签字日期：知1 1 年j 月刁日撕掉铆刷磁毛俐签字日期：2 0 I1 年r 月7 日海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素a 含量之间的关系捅要通过构建1 8 种浮游植物的标准细胞几何模拟图形，测量了相应的细胞线性参数，并计算了每种浮游植物的细胞体积；采用干式燃烧法和荧光法测定了每种浮游植物的细胞碳、氮和叶绿素a 含量，并分析了细胞体积与细胞碳、氮和叶绿素口含量之间的关系结果表明：1 8 种浮游植物的细胞体积差异显著，最小仅为1 3 ．4 3 p m 3 ( 小球藻) ，最大可达到4 ．5 0 x 1 0 4 p m 3 ( 红色赤潮藻) 之间，相差3 个数量级；浮游植物细胞碳、氮及叶绿素a 含量差异较大，对其单位体积细胞碳、氮含量进行比较的结果为黄藻( 赤潮异弯藻)> 绿藻> 定鞭藻> 甲藻> 硅藻，对其单位体积细胞叶绿素a 含量进行比较结果为黄藻( 赤潮异弯藻) > 定鞭藻> 甲藻> 绿藻> 硅藻；浮游植物的细胞碳、氮含量之间和碳、叶绿素a含量之间均呈显著的正相关线性关系( 尸／BlqUQ∞喇之ZQ∞州之U—c．—暑t1．∞厶)so一=嚼t__o口∞IIhIl厶6‘o—lIo色謇口％9口一口．口。

暑u卜o．o=冈n．寸一．o=召n“19．o书10“蕊n．0：F8N吨_一卜o“_一ntn_ 寸西．o剞卜寸∞．卜一口∞』8Zu～UQ∞』=_Z—UQ ∞』母i uno．0千冷“寸nn．0千叶∞“一；．I一划水n．80N岣t 西n 剞n9 ．n 西nn t o 千l t N 一口崎．岭书水t—n一∞N．o书Itr．n9ln∞．Q寸_忒N．卜∞nQ ∞喇ZN卜．一一书n一．卜卜一寸卜．一_=8∞．∞寸一田∞．o喇一n．0口卜n．on书一o．nN西n6．小一譬蔫n66一∞9．c=F8一．o口卜N“—珂8“ann一．0一m心n．9口∞o■nII_：8t∞o西一Q ∽d巷180口暑N．u理丑g一^1．=梦曲d)暑oj矿三一釜厶20一专口量5∞暑一口．口专u罨爿点SE≮毒u g M ≮-穹怠≈§o龟≮毒基&．7￡慧s辞口苦矗-急鼍≮-冬芒q￡旦弋善弋口u暑荔露a¨《咔姆g删如心懈蝾古嗡，蓬鐾最g嚣覃}热贴霖∞_”僻．聪水g唇N棚如∞龋啭亡嗡糕，舔霉最岬聪茸霉最彝蜒簌欢妾I建海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素a 含量之间的关系2 ．3 ．2 浮游植物细胞碳、氮和叶绿素口含量2 ．3 ．2 ．1l O 种甲藻细胞碳、氮含量和叶绿素a 含量结果显示，1 0 种甲藻单个细胞碳、氮及叶绿素a 含量的差异较大。

其单个细胞碳含量最低为6 0 ．1 8 p g ·c e l l J ( 卡特双甲藻) ，最高为1 9 9 3 ．6 4P g ·c e l l J ( 底刺膝沟藻) ，变异系数( S D ／x ) 最小为2 ％( 相关亚历山大藻) ，最大为1 9 ．1 ％( 底刺膝沟藻) ，平均变异系数为4 ．9 1 ％单个细胞氮含量最小为1 2 ．7 1P g ·c e l l 1 ( 卡特双甲藻) ，最大为3 9 5 ．6 3P g ·c e l l 以( 底刺膝沟藻) ，变异系数最小为0 ．3 ％( 相关亚历山大藻) ，最大为2 6 ．O ％( 底刺膝沟藻) ，平均变异系数为6 ．7 6 ％单个细胞叶绿素口含量最小为1 ．2 6P g ·c e l l d ( 塔马亚历山大藻) ，最大为2 1 ．4 5P g ·c e l l 以( 多边舌甲藻) 之间，变异系数最小为2 ．2 7 ％( 东海原甲藻) ，最大为2 7 ．4 2 ％( 微小原甲藻) ，平均变异系数为9 ．4 3 ％( 表5 ) ．1 0 种甲藻单位体积细胞碳含量在0 ．0 4 2P g ·“m ‘3 ( 红色赤潮藻) - 4 ) ．2 1 3P g ·i - I m - 3 ( 微小原甲藻) 之间，变异系数在3 ％( 细小原甲藻) - - 2 1 ％( 微小原甲藻) ，平均变异系数为1 0 ．5 ％；单位体积细胞氮含量在0 ．0 0 9P g ·g m ‘3 ( 红色赤潮藻) ~ o ．0 5 3P g ·g m ‘3 ( 微小原甲藻) 之间，变异系数在1 ．9 ％( 细小原甲藻) ~ 2 7 ．4 ％( 微小原甲藻) 之间，平均变异系数为1 3 ．8 ％；单位体积细胞叶绿素a 含量在0 ．0 0 0 4 p g ·p m 。

3 ( 红色赤潮藻) 棚．0 0 4P g ·p m 3( 卡特双甲藻) 之间，变异系数在2 ．9 ％( 细小原甲藻) ～3 2 ．8 ％( 相关亚历山大藻) 之间，平均变异系数为1 3 ．7 ％( 表5 ) 另外，1 0 4 I ．t m 3 的甲藻细胞单位体积细胞碳、氮及叶绿素a 含量显著低于1 0 3 ) _ I m 3 和1 0 2 1 x m 3 其中1 0 4 ¨m 3 的甲藻细胞单位体积细胞碳、氮及叶绿素a 含量为0 ．0 6 5 p g ·¨m d C 、0 ．0 1 3 p g ·g m —N 、o ．o 0 0 9 p g ·p m ‘3 C h l a 1 0 3 ¨m 3 甲藻细胞单位体积细胞碳、氮及叶绿素a 含量为0 ．1 0 7 p g ·g m —C 、0 ．0 3 0 p g ·g m ’3 N 、0 ．0 0 2 p g ．g m o C h l a 1 0 2 ) - l m 3 甲藻细胞单位体积细胞碳、氮及叶绿素a 含量为O ．16 9 p g ·g m —C 、0 ．0 3 7 p g ’g m N 、0 ．0 0 3 p g g m q C h l a ·l O 种甲藻的细胞C ：N 比在3 ．5 2 ( 细长原甲藻) 一5 ．6 5 ( 网状原角藻) 之间( 表5 ) ，变异系数在0 ．4 2 ％( 卡特双甲藻) - - - 2 5 ．7 2 ％( 微小原甲藻) 之间，平均变异系数为8 ．2 9 ％；C ：C h l a 在3 5 ．7 5 ( 东海原甲藻) ～1 0 7 ．0 4 ( 底刺膝沟藻) 之间，平均细胞C ：C h l a 为7 1 ．1 3 ，变异系数在1 ．6 6 ％( 微小原甲藻) - 2 9 ．5 5 ％( 相关亚历山大藻) 之间，平均变异系数为1 3 ．4 4 ％。

且l O 种甲藻的细胞碳含量和氮含量之间呈显著的线性相关关系( A N O v A ，P o ．0 55 种非硅甲藻浮游植L o g l o C = l ·2 5 0 L o g l 阼l - 1 1 60 ·9 61 5 绿藻门( 2 种) > 定鞭藻门( 2 种) > 甲藻门( 1 0 种) > 硅藻门( 3 种) ，单位体积细胞叶绿素a 含量大d , J 颐序为黄藻门( 赤潮异弯藻) > 定鞭藻门( 2 种) > 甲藻门( 1 0 种) > 绿藻门( 2 种) > 硅藻门( 3 种) ，示于图8 因为硅藻具有由硅质和果胶质构成的细胞壁，但其体内具有较大的液泡( S t r a t h m a n n ，1 9 6 7 ) ，所以相对其它门类浮游植物，硅藻含有较低的碳；硅藻含蛋白质比其它物种少，其蛋白质含量仅占碳含量的不到4 0 ％，而其它门类浮游植物蛋白质含量占到碳含量约4 0 ％．7 0 ％( 甲藻、隐藻) ，所以，相对其它门类浮游植物，硅藻含有较低的氮绿藻和定鞭藻细胞体内均含有淀粉，甲藻却没有( M o a l ，1 9 8 7 ) ，这可能是导致甲藻含碳量小于绿藻和定鞭藻的原因。

另外，绿藻色素特征类似于高等植物，且3 9海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素a 含量之间的关系含量较高，而硅甲藻仅有1 个或2 个等较少的色素体，显然，绿藻叶绿素含量高于硅藻和甲藻关于本研究中硅藻门单位体积细胞碳、氮及叶绿素a 含量最低，甲藻门和其他门类较高，与S t r a t h m a n n ( 1 9 6 7 ) 、M e n d e r o D e u e r 等( 2 0 0 0 ) 、M o a l 等( 1 9 8 7 ) 和V e r i t y等( 1 9 9 2 ) 研究结论是一致的：对赤潮异弯藻，球等鞭金藻和红色赤潮藻单位体积细胞碳、氮及叶绿素a 含量从大到小依次为赤潮异弯藻( 黄藻门) > 球等鞭金藻( 定鞭藻门)> 红色赤潮藻( 甲藻门) 的结论与M o n t a g n e s 等( 1 9 9 4 ) 研究是一致的，但对于其它门类细胞生化组成的比较还未详见报导，所以，关于不同门类的浮游植物细胞生化组成方面研究待继续进行口量 巷善至古C l f l “V图8 不同门类浮游植物单位体积细胞碳、氮和叶绿素a 含量的比较F i g8C o m p a r i s o no fc a r b o n , n i t r o g e na n dc h l o r o p h y l lad e n s i t i e sa m o n gd i f f e r e n tp h y l ao fp h y t o p l a n k t o n ．2 ．4 ．2 ．2 影响细胞碳、氮含量的因素测定方法的选择是导致浮游植物细胞碳、氮含量误差的因素之一。

测定浮游植物碳、氮含量的方法主要为湿式氧化法和干式燃烧法，采用不同研究方法得到的浮游植物细胞碳、氮含量的结果也会有所不同( 刘文臣等，1 9 9 8 ；M u l l i ne t a l ，1 9 6 6 ；S t r a t h m a n n ，1 9 6 7 ；M o n t a g n e se ta l ，1 9 9 4 ；V e r i t ye t a l ，1 9 9 2 ) 比如本文采用干式燃烧法对中肋骨条藻和圆海链藻的细胞碳含量的测定结果为5 ．3 7 p g ·c e l l “和2 9 9 ．1 lP g ·c e l l 一，而M u l l i n ( 1 9 6 6 ) 采用湿式氧化法对这两种硅藻细胞碳含量的测定结果是3 3P g ·c e l l 1 和2 8 8P g ·c e l l d ( 表7 ) 浮游植物细胞生长周期过程中其细胞生物组成可能会发生改变，例如，M o a l 等( 1 9 8 7 ) 等发现从指数生长期到平台期同种浮游植物单位体积细胞碳、氮和蛋白质含量分别减少了近5 0 ％除此之外，浮游植物细胞碳、氮含量的变化还易受环境生态因子的影响。

这主要是因为环境生态因子影响浮游植物的新陈代谢，从而影响浮游植物体内能量储存，进而影响到碳水化合物、蛋白质及脂肪酸等生化组成( 杨庆宵，1 9 8 8 ) ，导致4 052963O叭们∞∞∞吲OOOOnn．置粤鼬d，。