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《合肥工业大学》 2017年
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单细胞藻类在水体中聚集行为的环境因子解析

赵冉冉  
【摘要】:水生藻类是光合微生物,对氮磷具有较高的利用率,被应用于废水生物处理技术。其相较于陆生植物有较高的太阳能转化率和较快的增殖速度,自身的优质属性和良好的固碳能力,被认为是一种很有潜力的可持续再生能源。水体富营养化造成自然水体中藻类爆发对生态环境的稳定以及人类生存环境造成了影响和破坏。然而,藻类的收集一直是目前藻类应用于环境研究的瓶颈问题,如何经济有效地收集藻类对于藻类生物废水处理技术的应用、藻类资源化利用以及自然水体中水华的控制都有很重要的意义。目前对于环境因子作用于藻类细胞聚集行为发生的机理研究尚不完善,因此本文从藻类的聚集行为出发,研究了一些环境因子对于单细胞藻类聚集行为的影响。具体包括:模拟胞外聚合物(EPS)对于藻类聚集行为的影响;菌藻共培养对于藻类聚集行为的影响;菌藻共培养下细菌的种群多样性和群落分布的变化。通过实验研究,我们取得如下几条结论:(1)模拟胞外聚合物会使小球衣藻产生明显的聚集现象,其主要成分多糖及蛋白大分子溶液均具有黏性,会对藻细胞的运动产生黏滞力,但多糖及蛋白溶液解离的阴离子会使藻细胞的表面电荷减少,降低其细胞间的排斥力,藻类细胞运动性提高,产生明显的聚集现象。并且,聚集体表面在抵抗外界环境压力时会分泌的胞外聚合物物质主要是β-多糖。(2)菌藻共培养中细菌的觅食行为会显著地促进藻类细胞聚集的形成。细菌在无营养环境中运动性会提高,对环境中唯一的有机碳源藻类细胞产生觅食行为,藻类细胞对环境胁迫压力做出响应,改变其运动性,倾向于产生聚集的行为,发生无序碰撞,并促使细胞黏附的行为,在形成聚集体的过程中分泌β-多糖物质,细菌加快运动速度追随到藻细胞周围,同时分解其细胞上的多糖来维持自身的生存。(3)土壤中提取的细菌在以藻类细胞为单一有机碳源环境中的生物多样性和种群分布以及物种数量都显著降低。此外,拟杆菌门Bacteroidetes逐渐取代原始细菌中的酸杆菌门Acidobacteria成为新的优势菌种,并且短波单胞菌属Brevundimonas被筛选出来。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q949.2

【参考文献】
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