蓝藻水华暴发过程中的浮力调节机制

方菲^1,2 , 粟一帆⁴ , 朱文涵⁴ , 甘琳⁴ , 张咏¹ , 杨柳燕³

1: 江苏省环境监测中心，南京 210023

2: 南京大学生命科学学院，南京 210019
3: 南京大学环境学院，南京 210023
4: 南京水利科学研究院，南京 210029

引   用：方菲, 粟一帆, 朱文涵, 甘琳, 张咏, 杨柳燕. 蓝藻水华暴发过程中的浮力调节机制. 湖泊科学, 2023, 35(4): 1139-1152. DOI: 10.18307/2023.0401

摘   要：随着工业和经济的发展，水体富营养化以及由此导致的蓝藻水华现象频发，严重影响水生态安全及健康。蓝藻水华形成过程包括休眠、复苏、生物量增加以及上浮聚集形成肉眼可见的水华4个阶段。蓝藻自身的生长机制是引发水华的重要原因，其中浮力调节机制是其重要的生存策略之一，在春季复苏、夏季大量增长及最终上浮至水体表面形成水华阶段均具有重要作用。了解蓝藻浮力调节机制及其在水华过程中的作用对于了解蓝藻生长特性及水华形成机理具有重要意义。气囊及细胞镇重物是常见的浮力调节机制。除此以外，新的研究发现光照条件下单细胞蓝藻产生的大量氧气泡可促使蓝藻上浮至水面形成水华。同时，野外蓝藻常以群体状态存在，群体内部形成的细胞间隙及光照条件下产生的大量氧气是促使蓝藻上浮至水体表面的另一重要原因。野外蓝藻群体在其内部形成微环境，其理化性质可随外界环境的改变发生快速变化，群体内外微环境相互作用，共同影响群体内部细胞间隙中溶氧浓度及浮力。了解蓝藻浮力调节机制及群体内部微环境理化性质对深入了解蓝藻的生长特性及从微观层面分析水华形成机理具有重要意义。本文综述了水华暴发过程中蓝藻的主要浮力调节机制，以期为从微观层面探明蓝藻水华暴发机理提供新思路。

关键词：蓝藻水华; 蓝藻群体;浮力调节;细胞间隙;微环境