水生植物最易缺乏的是磷和 氮,其次是碳、硅、钾等。 -1 二氧化碳是光合作用的碳源,天然水中二氧化碳的浓度随温度和盐度而变化,一般在0.2~0.5 ml/L之间。 在水中二氧化碳的来源除大气溶解和水生生物呼吸放出以外,还能从二氧化碳平衡系统中得到,一般是不会缺 在实验条件下,增强光照强度的同时,增加二氧化碳可使植物的光合作用速率增强,反之单纯增加照度,有时 甚至使光合速率减弱。 各种植物最适的二氧化碳浓度是不同的,而且还随照度及其他因子的变化而变化; 二氧化碳含量过多也能起抑制作用,如二氧化碳浓度超过30%时对依乐藻(Elodea)和水藓 的光合作用就有不良的影响,超过0.5%时对 柱孢鱼腥藻有抑制作用。 很多藻类(特别是红藻)的光合强度仅依赖于二氧化碳浓度,但是生活在高pH水中的一些植物,除了吸收游离二氧化 碳以外,还能直接利用碳酸氢根中的碳,有些甚至对碳酸 氢根的利用率超过对二氧化碳,但后一种情况是罕见的。 实际上碳酸氢根中的碳大多数是在转化为碳酸根沉淀和放出二氧化碳时被利用的。在这种情形下形成的难溶性碳酸 盐粘附在植物体上,在体外形成一层白色皮膜从而阻挡光 线,并使植物体下沉。两种情况都能恶化光合条件,所以 保证光合过程进行的碳源,还是以溶解二氧化碳为最好。 水中无机氮主要以铵、亚硝酸盐、硝酸盐和溶解气体氮(分子氮)形式存在。除某些固氮 蓝藻外,水生植物只能利用前三种形式氮; 而亚硝酸盐一般仅在低浓度时可为某些藻类所利用,因此作为光合作用的主要氮源是氨 和硝酸盐。 0.01 0.8 mg/L g/L浓度下吸收磷。这种硅藻的最适磷浓度为0.002~0.01 mg/L,磷浓度增高到0.2 mg/L时即可能起抑 制作用;大约1 生物量。其他藻类最大密度时的磷浓度和单位容积生物量所需要的最低磷量一般较此为大。 在研究藻类对养分的需要时发现,培养 液中最适生长的磷浓度总较其生长的天然水 为高,起初以为是由于湖水中有某种未知的 有机生长因子存在所致,近年用示踪原子研 究表明:水中有机磷可以不断地转化为磷酸 现已证实,藻类能够利用有机磷源供代谢和生长的需要, 因此用总磷量代替现在通用的磷酸盐 量来表示水体的肥度是较为适宜的。 硅在水中以溶解性硅酸盐、胶体及悬浮物存在,溶解性硅酸盐和胶体硅大多能 为硅藻直接吸收,是有效硅化合物。海 水浮游植物以硅藻为主,而海水中有效 硅含量又较低,常成为初级产量的限制 因子。