青苔是多种丝状藻类的统称,主要包括水绵、刚毛藻、双星藻、转板藻等,而研究最多且难以防控的是刚毛藻。由于对环境的强适应能力和快速的繁殖速度,青苔能在短时间内形成巨大的生物量,从而对渔业、航运、景观、生态等造成危害,因此,青苔问题是全世界面临的难题。目前关于青苔的研究主要聚焦在基础生态和防控方面。基础生态主要涉及生活史、生长发育规律等,而防控目前主要是化学、物理和生物三个方面,其中主要使用的是化学除藻剂和重金属。目前的诸多防控方法都存在不同程度的副作用,所以探索安全、有效的防控青苔的方法仍然是青苔研究的主方向。1.养殖池塘青苔种类及发生生境调查本文进行了青苔种类和生境的调查。种类调查显示青苔种类多样,主要包括双星藻、水绵、刚毛藻及转板藻等属,在属内又有多样的种或亚种,表现出不同的亲缘关系。生境调查结果发现,5组有青苔塘、无青苔塘整体可利用氮磷水平无显著差异（P＞0.05）,而有4组无青苔塘叶绿素a含量显著高于有青苔塘（P＜0.05）。底泥中可利用性氮磷比在5组中均小于0.5,而无青苔塘平均较有青苔塘高26.32%。低氮磷比会抑制浮游藻类的繁殖,而青苔则对低氮及低氮磷比环境具有较强的适应能力。另外,对青苔繁殖体的检测发现,其广泛存在于有青苔塘、无青苔塘及水源的水体和底泥中,即使经过清塘、晒塘,依然检测到繁殖体的存在,但是清塘、晒塘能够减少青苔繁殖体的数量。因此,依靠生石灰或漂白粉清塘杀灭青苔繁殖体防控青苔并不能一招制胜,可以作为一个辅助措施,而通过调控养殖系统的氮含量及氮磷比左右种间竞争优劣势来防控青苔则是一个值得深入研究的、有前景的方向。2.底泥氮磷调控对养殖池塘青苔发生的影响研究氮磷及氮磷比在藻类的生长中起着重要作用,对丝状藻类和浮游藻类的生态位竞争有重要影响。为了探究底泥氮磷含量及氮磷比对青苔发生的影响,模拟了不同氮磷含量及氮磷比底泥的微生态系统实验。结果显示,在N/P为40:1时相对不利于青苔生长。另外发现,系统底泥表面的底栖蓝藻能抑制青苔生长,两者存在呈极显著负相关关系（P＜0.01）,各微生态系统水体中总氮与浮游植物生物量存在显著正相关（P＜0.05）,而底栖蓝藻覆盖面积与浮游植物生物量呈极显著正相关关系（P＜0.01）。对底栖蓝藻的次级代谢物检测发现,注释到的有313种,占比超过5‰的分别为顺,顺-已二烯二酸（Cis,cis-muconic acid）（32.48‰）,芥子酸酰胺（Erucamide）（9.52‰）,磷酸（Phosphoric acid）（6.97‰）,苯锈啶（Fenpropidin）（6.53‰）和丙酸（Propionic acid）（5.16‰）。本研究为从底泥氮磷营养盐和化感物质两个角度为青苔防控提供了新的思路。3.刚毛藻生活史及生态因子对繁殖体释放的影响研究刚毛藻具有较强的繁殖能力和特殊的繁殖方式。因此,对其生活史的研究对于人工调节其生物量具有重要意义。本研究观察了淡水刚毛藻生活史,研究了培养基、p H、光照强度和温度对繁殖体释放的影响及其相对强度。本研究发现了一个新的刚毛藻生活史。4个因素对繁殖体的释放有显著影响（P＜0.05）。孢子释放量最高的培养基为水生6号,p H为5,光照强度为4000 Lx,温度为35℃,而配子释放量最高的培养基为Knop培养基,p H为4,光照强度为4000 Lx,温度为30℃。在本次研究中,影响刚毛藻孢子释放的因子由强到弱的排序是:温度、培养基、p H、光照强度,而影响刚毛藻配子释放的因子由强到弱的排序是:培养基、p H、温度、光照强度。本次研究,丰富了对刚毛藻生活史的认知,对人工调节环境因子去调节刚毛藻的生物量有参考价值。4.不同生态因子及防控方式对刚毛藻生长的影响研究目前有关生态因子对刚毛藻的生长影响研究还比较少,难以支撑对青苔的研究与防控。因此,本文从环境因子、营养盐以及物理防控三个方面研究了它们对刚毛藻生长的影响,并测定SOD活性和总抗氧化能力用以辅助了解胁迫情况。本研究发现,高营养盐条件下,刚毛藻湿重短暂增加后因繁殖而湿重又迅速下降,而寡营养条件下,刚毛藻则进行缓慢的营养生长不进行繁殖。在常用绿藻培养基中,本实验得出BG11相对有利于刚毛藻的培养试验。实验发现光照、p H和温度对刚毛藻的生长有重要影响。刚毛藻的磷补偿点为3μmol L-1,而10μmol L-1是刚毛藻磷饥饿胁迫解除的突变点,而刚毛藻藻对低氮或高氮环境均有很强的耐受性。亮蓝和腐殖酸钠对刚毛藻的有效抑制浓度依次为16mg L-1、12 mg L-1,且两者分别与芽孢杆菌和EM菌存在协同抑制刚毛藻的作用。本次实验,对了解环境因子对刚毛藻的影响有重要意义,而营养盐和培养基的研究对于今后刚毛藻的培养实验以及防控有参考价值。5.不同化学物质对刚毛藻的抑制效应及氧化损伤研究为了探寻有效、生态的处理过度生长的青苔方法,本实验筛选了黄连素、乙酸铜、次氯酸钠和DBNPA四化学物质以及有机硅助剂和铁离子进行了一系列实验。本次实验显示,黄连素、乙酸铜、次氯酸钠和DBNPA均表现出了对刚毛藻较强的抑制作用,0.10 mg L-1黄连素第5天抑制率达到了82.86%,4.0 mg L-1的乙酸铜对刚毛藻的第5天抑制率达到了73.05%,0.8 mmol L-1次氯酸钠的第5天抑制率为96.32%,9 mg L-1的DBNPA的第5天抑制率达到了71.28%。以上4种物质配合有机硅助剂或铁离子时,仅在次氯酸钠有机硅配合组出现了协同作用。各实验组中,MDA的变化规律与总蛋白相似,证明膜脂和蛋白容易受到氧化损伤,且受到的氧化损伤相似,在膜脂受到氧化损伤时,细胞加速了蛋白的合成。高浓度抑制物作用下,细胞破裂,MDA会溶解到溶液中,表现出细胞中MDA含量的降低。SOD活性的变化规律与总蛋白相似。SOD活性容易受到抑制剂的作用而下降,到降低到一定程度,细胞会加速非酶抗氧化物和合成,表现出T-AOC的升高。酶类抗氧化物在T-AOC中较非酶类抗氧化物占比低。酶类抗氧化物容易受到氧化损伤活性降低,然而非酶类抗氧化物也会出现因抑制物的作用而含量下降的情况,如次氯酸钠和DBNPA。本次研究为青苔的防控提供了一定参考,初步揭示了上述4种化学药物对青苔产生抑制作用的机制。6.黄尾鲴对青苔的牧食效应及对肠道微生物组成和代谢功能的影响研究为了探索安全、生态的生物防控方法,本次实验比较研究了黄尾鲴对刚毛藻（1种）和水绵（2种）的牧食效果以及与消化吸收密切相关的肠道菌群。结果表明,黄尾鲴对水绵的摄食量高于刚毛藻,对不同种水绵的摄食量也存在差异。投喂水绵后,黄尾鲴体重量略有增加。与初始值相比,水体总氮和总磷水平显著增加（P＜0.05）。饲喂3种丝状藻类的鱼肠道微生物多样性和丰富度不同,而饲喂2种水绵的相似性较高。本研究检测到的微生物种类为40门838属。在门水平上优势菌群最多的是变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、疣微菌门（Verrucomicrobia）和梭杆菌门（Fusobacteria）。根据微生物组成,不同类群和亚类群具有明显的聚类特征。8种营养相关代谢功能簇的相对丰度在组和亚组之间存在显著差异（P＜0.05）。本研究结果证明了黄尾鲴肠道菌群的可塑性强,表明通过苗期驯化后进行生物防控青苔具有可行性。7.刚毛藻与伊乐藻代谢组比较研究为了探索有分辨性地杀灭青苔而不伤害伊乐藻等水草的方法,我们对两者进行了代谢组比较研究。结果显示,两者在代谢物组成上存在较大差异,刚毛藻对比伊乐藻共鉴定出有注释的差异代谢物377种,其中上调差异代谢物208种,下调差异代谢物169种。刚毛藻对比伊乐藻有43种特有代谢物。本实验中,检测到的刚毛藻与伊乐藻有显著差异的KEGG化合物有65种,主要包括多肽类、类固醇、核苷类、脂类及碳水化合物类等。本次实验筛选出了在刚毛藻中上调的相对量排名前20的重要通路代谢物,其中4种在伊乐藻中为0,2种伊乐藻中接近于0,在而在刚毛藻中相对量较高,另外,列举了上述20种刚毛藻重要通路代谢物的KEGG map。相比伊乐藻,刚毛藻有11种代谢物对差异贡献值较大,而相比刚毛藻,伊乐藻有19种对差异值贡献较大。本实验对锁定刚毛藻重要代谢通路靶点酶,进而选择性地杀灭刚毛藻有重要意义。