小球藻对岩溶水体Ca^(2+)、HCO_3^-利用效率实验研究  

Experimental study on the utilization efficiency of Chlorella to Ca^(2+) and HCO_3^- in karst water

作　　者：张陶[1,2] 李建鸿[2] 蒲俊兵[2] 李瑞 吴飞红[1,2] 李丽[1,2] ZHANG Tao;LI Jianhong;PU Junbing;LI Rui;WU Feihong;LI Li(Chongqing Key Laboratory of Karst Envrionments,School of Geographical Sciences,Southwest University;Institute of Karst Geology,CAGS/Key Laboratory of Karst Dynamics,MNR＆GZA;School of History,Geography and Tourism,Chengdu Normal Universit;Chengdu,Sichuan 611130,China)

机构地区：[1]西南大学地理科学学院/重庆市岩溶环境学重点实验室,重庆400715 [2]中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部广西岩溶动力学重点实验室,广西桂林541004 [3]成都师范学院史地与旅游学院,成都610000

出　　处：《中国岩溶》2018年第1期81-90,共10页Carsologica Sinica

基　　金：中央高校基本科研业务费专项(XDJK2017D024);中国地质科学院基本科研业务费项目(YYWF201636);广西自然科学基金项目(2016GXNSFCA380002;2017GXNSFFA198006);国家自然科学基金项目(41572234;41702271);中国地质调查局地质调查项目(DD20160305-03);岩溶所基本科研业务费资助项目(2017006)

摘　　要：以来自广西上林县大龙洞岩溶水库中的小球藻为研究对象,探讨了封闭体系中小球藻在4.6mmol·L^(-1)、2.5mmol·L^(-1)和0.5mmol·L^(-1)三种不同HCO^(-3)浓度的水体环境中,对Ca^(2+)和HCO^(-3)的利用效率。结果表明:(1)小球藻在4.6mmol·L^(-1)、2.5mmol·L^(-1)和0.5mmol·L^(-1)三种不同HCO^(-3)浓度的水体中培养7天后生物量从0.04Abs分别增长到0.56Abs、0.50Abs和0.44Abs,在HCO^(-3)和Ca^(2+)浓度较高的环境中,A组28.26%的Ca^(2+)和B组24.14%的Ca2+被小球藻吸收利用,A组54.95%的HCO^(-3)和B组48.00%的HCO^(-3)被小球藻吸收利用,生成有机碳固定下来,C组HCO^(-3)浓度过低(0.5 mmol·L^(-1)),小球藻难以对其进行利用,表明岩溶水库中高浓度的HCO^(-3)对小球藻生长起着"施肥作用",这对岩溶碳汇的稳定性起着重要作用。(2)小球藻光合作用利用HCO^(-3)从而引起Ca^(2+)沉积的量大于小球藻光合作用吸收Ca^(2+)的量;(3)小球藻光合作用使培养基中的δ^(13) CDIC偏正,而呼吸作用使培养基中的δ^(13) CDIC偏负。Chlorella was collected from Dalongdong cave in Shanglin county of Guangxi to study its utilization efficiency of Ca^（2＋）and HCO^（-3） in three water bodies with different concentrations of DIC（4.6 mmol·L^（-1）,2.5 mmol·L^（-1） and 0.5 mmol·L^（-1））in the closed system.The results show that：（1）After 7 days of cultivation in three different DIC solution of 4.6 mmol·L^（-1）、2.5 mmol·L^（-1） and 0.5 mmol·L^（-1）,Chlorella biomass increased from 0.04 Abs,to 0.56 Abs,0.50 Abs and 0.44 Abs,respectively.In the environment with high HCO^（-3） and Ca^（2＋）concentration,Chlorella absorbed 54.95% of HCO^（-3） in group A and 48.00% of HCO^（-3） in group B,it also absorbed 28.26% of Ca^（2＋）in group A and 24.14% of Ca^（2＋）in group B.In the environment with low HCO^（-3） concentration,it was difficult for Chlorella to absorb HCO^（-3） in group C（0.5 mmol·L^（-1））.These findings indicate that the high concentration of HCO^（-3） in karst reservoirs plays a role of ＂fertilization＂ on the growth of Chlorella,which is significant to the karst process-related carbon sink;（2）The amount of Ca^（2＋）deposition caused by Chlorella photosynthesis using HCO^（-3） was higher than the amount of Ca^（2＋）absorbed by Chlorella photosynthesis;（3）Photosynthesis from Chlorella makeδ^（13） CDICpositive,while the respiration makeδ^（13） CDICnegative in the culture medium.

关 键 词：岩溶水库 小球藻 碳汇 δ(13)C(DIC) 碳酸钙沉积 

分 类 号：P642.25[天文地球—工程地质学] Q918.8[天文地球—地质矿产勘探]