DOC 濃度與藻類生長的關係

本研究以鴛鴦湖之相同一批的原水配製成不同DOC 濃度之培養液，在實驗 室以相同之培養條件下對三種同樣分離自鴛鴦湖的藻類做培養試驗，結果顯示三 種藻皆在DOC 濃度愈高的培養液中長得愈多，尤其各藻之 10 D 組，其每天的葉 綠素 a 濃度幾乎都顯著大於 0 D 及 4 D 組；而 C. vulgaris 及 T. wisconsinensis 之 4 D 組的葉綠素 a 濃度雖然略高於 0 D 組，但差異不顯著，顯示湖水之 DOC 濃 度可能至少需高於4 ppm 才會對此三種藻之生長產生顯著的影響。此三種藻在培 養液不外加DOC 之培養條件下(0 D 組)，O. limnetica (藍綠藻)明顯長得最多，第 2~3 天之生長速率也明顯最快；另外二種測試藻種 C. vulgaris (綠藻)及 T.

wisconsinensis (綠藻)則在葉綠素 a 濃度及生長速率上皆無顯著差異。此顯示本研

究所分離純化之藻種中，藍綠藻與二種綠藻之生長速差異較大，而二種綠藻之間 的生長速度並無顯著差異。在培養液含鴛鴦湖之DOC 時，O. limnetica 在第 3 天 之生長速率(10 D 組)達最頂峰。C. vulgaris 在此三種藻中，於較高 DOC 濃度培 養下有最大之生長潛力：其10 D 組培養至第 3 天之葉綠素 a 濃度遠大於另二種 藻。此顯示在其他環境因子相同之情況下，若鴛鴦湖之DOC 濃度愈高，則此三 種藻中 C. vulgaris 可能長得最多、最快。

根據鴛鴦湖湖區之長期監測資料顯示，除了少數幾個月之極端值，鴛鴦湖之 湖心表水的DOC 濃度大都在 2~12 ppm 之間，故本研究選擇在其區間之 4 ppm

及10 ppm 來模擬湖水之不同 DOC 濃度來培養藻類。實驗結果雖顯示三種藻皆 在10 ppm DOC 時生長最多，但 2010 年 1 月所採集的湖心表水本身可能就含有 較有利於藻類生長之 DOC，在 10 ppm DOC 時尚未見抑制此三種藻類生長之 DOC 濃度。在 Prakash and Rashid (1968)的研究中指出，在特定範圍內的 DOC (此 篇探討其中的HA)，其濃度愈高，可促進二同屬不同種的浮游性甲藻生長，且此

也可能對實驗造成干擾，例如Körner and Nicklisch (2002)以不同種之水生植物對 藻類進行生長抑制之實驗，結果發現細菌可能會影響半透膜的通透性，故每批次 培養測試都只進行三天，使細菌的干擾減至最低。Gross et al. (1996)也發現在培 養液中，不同的細菌能將DOC 分解成不同之化合物。為了控制變因，本研究全 程在無菌的狀態下培養藻液。為使 DOC 性質不因高溫而變性，故以 0.22 μm 孔徑之濾膜濾除培養液中的細菌，但此可能損失大小在0.22~0.45 μm 之間、「膠 體狀」(colloidal)之有機物(Gorski et al., 2008)。而大小在 0.0015~0.45 μm 之間的 DOC 被認為易與水中其他離子進行錯合作用，故在同時含 DOC 及高濃度營養鹽 之培養液中，少部分之DOC 有可能先和部分離子發生錯合反應而被濾除，因而 可能導致 DOC 濃度及營養鹽濃度之改變。若將 DOC 及營養鹽各自過濾後再混 合均勻，可能較不會影響其原濃度。

無論在野外或於實驗室內培養，都有許多環境因子可能影響藻類之生長。本 研究以同一來源、不同濃度之DOC，對不同藻種進行培養。不同於前述 Körner and Nicklisch (2002)只培養 3 天的理由，本研究所分離純化之 3 種藻都長得很快，故 只培養3 天以減低藻類因數量過多而造成營養鹽不足、產生遮蔽效應而使光照量 減低、有害代謝物增加等影響。但此3 種藻可能因為在營養鹽充足的情況下都長 得很好，有無DOC 反而可能不是影響其生長之主要因子。而未來除了探討 DOC 此變量，可能需進一步在野外做現地培養(In situ)，以及在實驗室中模仿鴛鴦湖 環境：低營養鹽濃度、低光照、低溫等培養條件，以及增加探討鴛鴦湖之其他含 量豐富的藻種(如矽藻)，來檢視何者可能為主要限制此湖中藻類數量之重要因 子。若能在現地培養觀察鴛鴦湖之DOC 隨季節之性質、量之變化，及湖水中相 對應之藻類群集組成變化，或許將能建立一套DOC 與藻類組成之對照表，作為 此中高海拔湖泊之參考。在測量藻類生長方面，除了葉綠素 a 濃度，可能需進一 步量測藻之細胞數量、光合系統活性(如 PS II)、細胞氧化壓力(Sun et al. (2005)，

測量細胞內之H2O2濃度)等指標，來探討 DOC 促進或抑制藻類生長之機制。