及其生物量，明確優(yōu)勢(shì)藻的生長(zhǎng)策略表型（C型、R型或S型，或進(jìn)一步明確其二級(jí)表型）
[0027] 同步監(jiān)測(cè)水體生境要素，具體為；C、N、P等的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物濃度；真光層深度（或透 明度）、水溫及其分層情況（用W判別擾動(dòng)層度）、水體抑值、溶解氧含量和電導(dǎo)率等常規(guī) 水質(zhì)理化指標(biāo)，W及氣溫、氣壓、太陽(yáng)福射強(qiáng)度、降雨量等氣象要素。
[002引 2.原位生長(zhǎng)速率試驗(yàn)設(shè)計(jì)
[0029] 選擇該水域具有代表性的優(yōu)勢(shì)藻，首先進(jìn)行室內(nèi)擴(kuò)大培養(yǎng)。積累一定生物量后， 放置于原位培養(yǎng)容器中，置于水體的原位生境條件下進(jìn)行原位培養(yǎng)。原位培養(yǎng)容器可W是 密閉玻璃瓶，也可W是同環(huán)境水體相連通的藻類(lèi)原位培養(yǎng)篩籠或篩絹網(wǎng)。無(wú)論何種原位培 養(yǎng)方案，均需要保證2點(diǎn)；1)接種的藻類(lèi)在原位培養(yǎng)過(guò)程中不會(huì)流失；2)可在固定間隔時(shí) 間內(nèi)通過(guò)獲取生物量而計(jì)算表觀(guān)生長(zhǎng)速率。表觀(guān)生長(zhǎng)速率假定藻類(lèi)生物量增長(zhǎng)滿(mǎn)足指數(shù)函 數(shù)，故生物量變化的計(jì)算公式如下：
[0030] Nt=N〇e"(式 1)
[0031] 式中，Nt是t時(shí)刻藻類(lèi)生物量；N。是初始藻類(lèi)生物量。藻類(lèi)生物量指標(biāo)可W選擇 細(xì)胞密度、生物量、葉綠素a等。y是表觀(guān)生長(zhǎng)速率。
[0032] 上述公式可進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為：
[0033] 扣各2〔乂 片= ]
[0034] 其中y為原位試驗(yàn)條件下的表觀(guān)生長(zhǎng)速率，單位為cfSXi為i時(shí)刻的藻類(lèi)生物 量；t為原位培養(yǎng)期間采樣間隔天數(shù)，d。
[0035] 4.藻類(lèi)種群演替趨勢(shì)和水華形成判別
[0036] 在獲得不同生長(zhǎng)策略藻種（包括本地優(yōu)勢(shì)藻種）原位生長(zhǎng)速率基礎(chǔ)上，對(duì)培養(yǎng)藻 種進(jìn)行橫向比較，并從W下4個(gè)方面進(jìn)行判別：
[0037] 原位生長(zhǎng)速率值為正，且培養(yǎng)期間原位生長(zhǎng)速率變化有遞增的趨勢(shì)，表明在同期 生境條件下該生長(zhǎng)策略藻種具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。若同期生境持續(xù)，那么種群將向該生長(zhǎng)策略藻 種演替，并最終形成水華。
[003引原位生長(zhǎng)速率值為正，但培養(yǎng)期間原位生長(zhǎng)速率變化基本不變或遞減的趨勢(shì)，或 原位生長(zhǎng)速率值為負(fù)，但培養(yǎng)期間原位生長(zhǎng)速率變化有遞增的趨勢(shì)。上述情況需要結(jié)合初 始狀態(tài)該生長(zhǎng)策略藻種在藻類(lèi)種群中的優(yōu)勢(shì)度進(jìn)行分析。
[0039] 若初始狀態(tài)下該生長(zhǎng)策略藻種為種群中的優(yōu)勢(shì)藻，則該生長(zhǎng)策略藻種依然具有同 生境狀態(tài)下的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，當(dāng)生境持續(xù)時(shí)間足夠，則可形成水華；種群向該生長(zhǎng)策略藻種方向 演替。
[0040] 若初始狀態(tài)下該生長(zhǎng)策略藻種不為種群優(yōu)勢(shì)藻，則其形成優(yōu)勢(shì)需要的生境持續(xù)時(shí) 間較長(zhǎng)，若同批次原位培養(yǎng)的其他生長(zhǎng)策略藻種表現(xiàn)出優(yōu)于該生長(zhǎng)策略藻種的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)， 那么種群演替方向不可能向該生長(zhǎng)策略藻種演替。反之，則需結(jié)合生境持續(xù)時(shí)間予W判斷。
[0041] 原位生長(zhǎng)速率值為負(fù)，且培養(yǎng)期間原位生長(zhǎng)速率變化基本不變或有遞減的趨勢(shì)， 該生長(zhǎng)策略藻種在同期生境條件下并不具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。生境持續(xù)的條件下，藻類(lèi)種群不太 可能向該生長(zhǎng)策略藻種演替。
[0042] 實(shí)施例
[0043] W某中型飲用水庫(kù)為基礎(chǔ)，選擇小環(huán)藻巧型生長(zhǎng)策略）、針桿藻巧型生長(zhǎng)策略）、 束絲藻（CS型生長(zhǎng)策略）、魚(yú)腥藻（CS型生長(zhǎng)策略）、微囊藻（S型生長(zhǎng)策略）、小球藻（C型） 進(jìn)行原位培養(yǎng)。原位培養(yǎng)方式為半封閉的原位培養(yǎng)籠，接種培養(yǎng)周期為7天，時(shí)間為2011 年夏季。
[0044] 原位培養(yǎng)結(jié)果見(jiàn)圖2所示?？蒞看出，相同生長(zhǎng)策略的實(shí)驗(yàn)藻種其在研究期間比 生長(zhǎng)速率的變化過(guò)程相同，且研究期間平均生長(zhǎng)速率的正負(fù)關(guān)系一致，說(shuō)明相同生境條件 下相同生長(zhǎng)策略的藻種具有相似的生長(zhǎng)趨勢(shì)。
[0045] 在整個(gè)培養(yǎng)周期內(nèi)，代表R型生長(zhǎng)策略的小環(huán)藻和針桿藻，它們的原位生長(zhǎng)速率 總體呈逐漸下降趨勢(shì)，即在研究初期出現(xiàn)了生物量累積，但從研究中期開(kāi)始隨即出現(xiàn)生物 量下降，種群衰亡。C型的小球藻原位生長(zhǎng)速率亦呈現(xiàn)出衰減的趨勢(shì)。代表CS型生長(zhǎng)策略 的魚(yú)腥藻和束絲藻的原位生長(zhǎng)速率則先增加后又有所下降，出現(xiàn)較顯著增長(zhǎng)的是在實(shí)驗(yàn)中 期，而末期則出現(xiàn)了種群衰亡的趨勢(shì)。代表S型生長(zhǎng)策略的微囊藻的原位生長(zhǎng)速率雖然前 期都為負(fù)，且生長(zhǎng)速率非常緩慢，但總體呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。該符合S型生長(zhǎng)策略藻種具 有較高環(huán)境耐受性且生長(zhǎng)速率較為緩慢的特征。
[0046] 因此，綜合判斷可認(rèn)為，該時(shí)期種群演替呈現(xiàn)出R型向S型演替的趨勢(shì)，生境持續(xù) 下將形成WS型藻種為優(yōu)勢(shì)藻的水華。該預(yù)判與同期形成的角甲藻/微囊藻（均為S型生 長(zhǎng)策略）共存的水華現(xiàn)象具有一致性。
[0047] 上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 悉此技術(shù)的人±皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因 此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完 成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種預(yù)判藻類(lèi)種群演替和水華的方法，其特征在于，包括如下步驟：（1)遴選特定生 長(zhǎng)策略藻種；（2)測(cè)定選定藻種的原位生長(zhǎng)速率；（3)對(duì)藻類(lèi)的演替趨勢(shì)及水華形成進(jìn)行預(yù) 判。
2. 如權(quán)利要求1所述預(yù)判藻類(lèi)種群演替和水華的方法，其特征在于，所述步驟（1)包括 獲取初始狀態(tài)下天然水體中的藻類(lèi)物種組成，辨識(shí)其生長(zhǎng)策略；選擇原位培養(yǎng)的藻種應(yīng)選 擇同期水體中的優(yōu)勢(shì)藻種，藻種的數(shù)量至少完全涵蓋生長(zhǎng)策略的一級(jí)表型。
3. 如權(quán)利要求1或2所述預(yù)判藻類(lèi)種群演替和水華的方法，其特征在于，所述步驟（2) 包括對(duì)遴選的藻種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，接種至野外天然水體并開(kāi)展原位生長(zhǎng)試驗(yàn)。
4. 如權(quán)利要求3所述預(yù)判藻類(lèi)種群演替和水華的方法，其特征在于，所述步驟（3)包括 結(jié)合初始狀態(tài)藻種相對(duì)豐度、培養(yǎng)期間原位生長(zhǎng)速率變化和同期生境持續(xù)性，對(duì)藻類(lèi)演替 趨勢(shì)及水華形成進(jìn)行預(yù)判。
5. 如權(quán)利要求4所述預(yù)判藻類(lèi)種群演替和水華的方法，其特征在于，預(yù)判方法為： 原位生長(zhǎng)速率值為正，且培養(yǎng)期間原位生長(zhǎng)速率變化有遞增的趨勢(shì)，表明在同期生境 條件下該生長(zhǎng)策略藻種具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)；若同期生境持續(xù)，那么種群將向該生長(zhǎng)策略藻種演 替，并最終形成水華； 原位生長(zhǎng)速率值為正，但培養(yǎng)期間原位生長(zhǎng)速率變化基本不變或遞減的趨勢(shì)，或原位 生長(zhǎng)速率值為負(fù)，但培養(yǎng)期間原位生長(zhǎng)速率變化有遞增的趨勢(shì)；若初始狀態(tài)下該生長(zhǎng)策略 藻種為種群中的優(yōu)勢(shì)藻，則該生長(zhǎng)策略藻種依然具有同生境狀態(tài)下的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，當(dāng)生境持 續(xù)時(shí)間足夠，則可形成水華；種群向該生長(zhǎng)策略藻種方向演替； 原位生長(zhǎng)速率值為負(fù)，且培養(yǎng)原位生長(zhǎng)速率變化基本不變或有遞減的趨勢(shì)，該生長(zhǎng)策 略藻種在同期生境條件下并不具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)；生境持續(xù)的條件下，藻類(lèi)種群不太可能向該 生長(zhǎng)策略藻種演替。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)判藻類(lèi)種群演替和水華的方法，其特征在于：根據(jù)藻類(lèi)C-R-S生長(zhǎng)策略學(xué)說(shuō)對(duì)天然水體中藻類(lèi)種群進(jìn)行劃分。結(jié)合天然水體中藻類(lèi)種群生長(zhǎng)策略特征，遴選不同生長(zhǎng)策略的藻種進(jìn)行原位生長(zhǎng)速率試驗(yàn)，獲得特定生境條件下的原位生長(zhǎng)速率，并判別不同生長(zhǎng)策略藻種在該生境狀態(tài)下的生長(zhǎng)趨勢(shì)。結(jié)合原位培養(yǎng)期間的生境持續(xù)性，對(duì)藻類(lèi)種群演替結(jié)果和水華形成可能性進(jìn)行預(yù)判。
【IPC分類(lèi)】G01N33-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104569306
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410816263
【發(fā)明人】李哲, 劉靜, 肖艷, 郭勁松, 方芳, 張萍
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日