营养史与猎物质量数量对混合营养型甲藻短凯伦藻摄食及光生理响应的生态调控机制

本研究揭示了混合营养型有毒甲藻短凯伦藻（Karenia brevis）在佛罗里达湾赤潮形成中的关键生态机制。通过调控猎物聚球藻（Synechococcus）的营养状态（N:P平衡/限制）与丰度，发现猎物质量不影响摄食率（R2=0.7），但猎物:捕食者比例显著提升摄食速率。纳米级二次离子质谱（nanoSIMS）证实猎物氮转移率<1%，暗示微生物组氮或维生素的潜在贡献。猎物光合效率在捕食条件下下降，支持了野外观察中二者负相关性，为赤潮动态预测提供了新视角。

　　

协同营养策略的生态效应

混合营养型甲藻短凯伦藻（Karenia brevis）在佛罗里达湾赤潮爆发中展现出独特的营养获取策略。实验通过调控猎物聚球藻（Synechococcus）的氮磷比（N:P平衡/限制），发现氮限制的K. brevis并未优先摄食富氮猎物，但猎物与捕食者的比例显著影响摄食速率（R²=0.7）。当猎物:捕食者比例升高时，最大摄食率达92.0 Synechococcus K. brevis^-1 d^-1，呈现线性增长趋势。

光生理响应的双重调控

纳米级二次离子质谱（nanoSIMS）分析揭示了猎物氮的低转移效率（<1%），暗示K. brevis可能通过微生物组氮或维生素等未测量因子获取营养。值得注意的是，猎物聚球藻的光合效率参数F_v/F_m和rETR_max在捕食条件下24-48小时内显著下降，这种抑制作用可能源于直接的摄食压力或化感物质释放。

营养限制下的生长悖论

在氮限制的恒化器培养实验中，添加猎物未显著提升K. brevis生长速率，而指数生长期的捕食者生长率翻倍（0.20 vs 0.09 d^-1）。叶绿素a含量分析（23.3 vs 4.9 pg cell^-1）证实了氮限制状态对光合器官的抑制，说明无机营养盐有效性是混合营养协同效应的关键阈值。

生态互作的野外观测印证

研究结果与佛罗里达湾野外数据高度吻合：聚球藻与K. brevis的负相关性可能源于摄食压力与化感作用的双重调控。虽然单靠摄食提供的氮磷通量仅能维持小规模赤潮（10⁵ cells L^-1），但结合底质营养输入等途径，这种混合营养策略在赤潮维持中可能发挥比预期更重要的作用。

技术方法的创新突破

采用¹⁵N标记结合nanoSIMS的单细胞分析，克服了传统批量法可能高估氮转移的局限。通过建立被杀死的对照组，有效区分了吸附与真实摄食信号（δ¹⁵N差异p<0.0001），为微量营养转移研究提供了新范式。脉冲振幅调制荧光仪（Phyto-PAM-II）的多波长检测则实现了捕食者与猎物光合参数的同步解析。

这项研究重新定义了混合营养型赤潮藻类的生态策略认知，揭示其通过比例依赖的摄食行为与潜在化感作用，在贫营养海域形成竞争优势的分子机制。