酶活性与藻类生长：消落带藻华形成机制研究

如表4.5所示为嘉陵江主城段水体中三种常见酶活性与藻密度间的相关系数，由表可知，三种酶活性均与藻密度存在显著相关性。

表4.5　藻密度与酶活性间相关系数

**.在置信度（双测）为0.01时，相关性是显著的。
*.在置信度（双测）为0.05时，相关性是显著的。

如表4.5所示，CAA与藻密度呈高度正相关。水体碳酸酐酶主要源于包括藻类在内的水生生物的分泌；同时，由于藻细胞在藻类爆发性增长的末期会逐步凋亡并释放出大量胞内有机物，因此藻细胞破裂后释放的碳酸酐酶也是水中碳酸酐酶的重要来源[186]，因此，藻密度的上升会使得水体中碳酸酐酶含量上升；另一方面，水体碳酸酐酶含量的上升也会促进藻类对碳素的转化吸收，从而促进藻类生长。从图4.15可以看出，CAA的曲线与藻密度曲线极为相似，进一步验证了二者之间的内在联系。对CAA与藻密度进行二次拟合，结果显示二者之间存在如下关系式：Cells＝53.44CAA2－16.94CAA＋3.26（R2＝0.493，n＝28）。

图4.15　嘉陵江主城段藻密度与CAA曲线对比及回归拟合

如表4.5所示，NRA与藻密度呈中度正相关。水体硝酸还原酶的来源与碳酸酐酶相似，主要源于包括藻类在内的水生生物细胞破裂后的释放，因此藻密度的上升会使得水体中硝酸还原酶含量上升；另一方面，水体硝酸还原酶含量的上升也会促进藻类对氮素的吸收，从而促进藻类生长。从图4.16可以看出，NRA的曲线与藻密度曲线较为相似，进一步印证了二者间的内在联系。通过曲线估计和回归分析，对NRA与藻密度进行线性拟合，结果显示二者间存在如下关系式：Cells＝356.64NRA－24.47（R2＝0.659，n＝28）。(www.xing528.com)

图4.16　嘉陵江主城段藻密度与NRA曲线对比及回归拟合

如表4.5所示，APA与藻密度呈中度正相关。与前两种酶相似，水体碱性磷酸酶主要由藻类分泌或在藻细胞破裂后释放进入水体。同样，藻密度的上升会促进水体中碱性磷酸酶含量的上升；另一方面，水体碱性磷酸酶含量的上升也会帮助藻类更好地利用水体中的磷素，从而促进藻类生长。从图4.17可以看出，APA的曲线与藻密度曲线极为相似，印证了二者间的内在联系。通过曲线估计和回归分析，对APA与藻密度间进行二次拟合，结果显示二者间存在如下关系式：Cells＝－0.65APA2＋16.02APA－2.34（R2＝0.727，n＝28）。

图4.17　嘉陵江主城段藻密度与APA曲线对比及回归拟合

根据藻华爆发密度最低阈值2×105 Cells/L，可得出在整个采样期期间，嘉陵江主城段水体藻华爆发时段为2月21日至4月24日。根据藻密度随时间的变化情况，藻华爆发期又可分为藻密度上升期及回落期，分别为2月21日至3月26日、3月26日至4月24日。在藻华爆发期间的这两个不同阶段内，藻密度与酶活性之间具有不同的关系。在藻密度上升期期间，CAA与藻密度具有如下关系式：Cells＝184.48CAA－99.95（R2＝0.873）；NRA与藻密度具有如下关系式：Cells＝393.39NRA－13.11（R2＝0.783）；APA与藻密度具有如下关系式：Cells＝－1.11APA2＋17.55APA＋13.63（R2＝0.942）。而在藻密度回落期，CAA与藻密度具有如下关系式：Cells＝62.86CAA－17.88（R2＝0.451）；NRA与藻密度具有如下关系式：Cells＝353.72NRA－18.68（R2＝0.502）；APA与藻密度具有如下关系式：Cells＝－0.64APA2＋14.08APA＋11.82（R2＝0.919）。将藻华爆发密度阈值2×105 Cells/L代入上述关系式，即可求出对应的藻华爆发起始酶活性及藻华结束时所对应的酶活性。根据该估算方法，以碳酸酐酶活性作为藻华评价指标，当消落期初期CAA取值大于0.650 EU·10－6 cell时表示藻华出现，而在消落期末期CAA取值小于0.603 EU·10－6 cell时可认为藻华消失。以硝酸还原酶活性作为评价指标时，当消落期初期NRA取值大于0.084 fmol·min－1·cell－1时表示藻华出现，而在消落期末期NRA取值小于0.109 fmol·min－1·cell－1时可认为藻华消失。以碱性磷酸酶活性作为评价指标时，当消落期初期APA取值大于0.372 nmol·L－1·min－1时，结合藻密度上升的趋势，表示藻华出现，而在消落期末期APA取值小于0.597 nmol·L－1·min－1时可认为藻华消失。基于以上分析可得，由于各酶活性在藻类生长过程中的重要作用，及其与藻密度之间的高度相关性，可将各酶活性指标作为评价藻华是否发生或结束的依据。