多環(huán)芳烴—蒽對(duì)兩種海洋微藻的種群增長(zhǎng)和種間競(jìng)爭(zhēng)影響的研究.pdf

1、全球海洋石油污染一直是備受關(guān)注和急需解決的重大海上污染問(wèn)題之一，而多環(huán)芳烴(PAHs)被證明是石油中對(duì)海洋生物毒性最大的成分。由于某些PAHs具有致癌性和致突變性，這些PAHs已被美國(guó)環(huán)保局列為優(yōu)先控制污染物。蒽是最簡(jiǎn)單的線性PAHs，是16種環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測(cè)PAHs污染物之一。通過(guò)對(duì)蒽的毒性研究，能夠?yàn)檫M(jìn)一步研究復(fù)雜PAHs提供基礎(chǔ)的科學(xué)依據(jù)。藻類作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，對(duì)于PAHs在水生生態(tài)系統(tǒng)中的最終歸宿具有重要作用。已有研究表

2、明，蒽對(duì)海洋微藻具有顯著的影響。 本文以青島大扁藻(Platymonas helgolandica var. tsingtaoensis)和赤潮異彎藻(Heterosigma akashiwo)為實(shí)驗(yàn)藻種，在實(shí)驗(yàn)生態(tài)條件下研究了蒽對(duì)兩種海洋微藻間相互作用的影響。以期為闡明多環(huán)芳烴對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)為研究海洋微藻群落組成結(jié)構(gòu)的演替、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。研究結(jié)果如下： (一)單培養(yǎng)體系中不

3、同初始密度對(duì)青島大扁藻和赤潮異彎藻種群增長(zhǎng)的影響 (1)兩種微藻的生長(zhǎng)曲線均可用邏輯斯諦方程擬合，不同初始接種密度對(duì)兩種微藻種群生長(zhǎng)進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期和靜止期的時(shí)間、種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率(r)和環(huán)境負(fù)載能力(K)有不同的影響：隨著初始接種密度的提高，兩種微藻進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期和靜止期的時(shí)間都有逐漸提前的趨勢(shì)； (2)當(dāng)初始接種密度最小(0.125×104cells/mL)時(shí)，兩種微藻的r值最大，赤潮異彎藻的最大r值約為青島大扁藻最大r

4、值的1.3倍。 (3)隨初始接種密度的升高，兩種微藻的K值沒(méi)有明顯的規(guī)律性變化，青島大扁藻的最大K值約為赤潮異彎藻最大K值的3倍。 (二)共培養(yǎng)體系中不同初始接種生物量比對(duì)青島大扁藻和赤潮異彎藻種群增長(zhǎng)和種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的影響 (1)研究了共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中不同初始接種生物量比對(duì)兩種微藻種群增長(zhǎng)和種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的影響。利用邏輯斯諦方程分別擬合了共培養(yǎng)體系中兩種微藻的生長(zhǎng)曲線，并運(yùn)用Lotka-Volterra雙種種間競(jìng)爭(zhēng)模型

5、模擬分析了兩種微藻間的種間競(jìng)爭(zhēng)。結(jié)果表明，當(dāng)青島大扁藻(簡(jiǎn)稱P)和赤潮異彎藻(簡(jiǎn)稱H)初始接種生物量比為P：H=1:4和1:1時(shí)，赤潮異彎藻在競(jìng)爭(zhēng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而當(dāng)初始接種生物量比為P：H=4:1時(shí)，青島大扁藻和赤潮異彎藻在競(jìng)爭(zhēng)中可能出現(xiàn)平衡，但這種平衡是不穩(wěn)定的。 (2)青島大扁藻和赤潮異彎藻的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系是資源利用性競(jìng)爭(zhēng)和干擾性競(jìng)爭(zhēng)并存。 (三)共培養(yǎng)體系中青島大扁藻和赤潮異彎藻種群增長(zhǎng)和種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系對(duì)蒽脅迫的響應(yīng)

6、(1)利用實(shí)驗(yàn)生態(tài)毒理學(xué)的方法研究了兩種微藻間的相互關(guān)系對(duì)蒽脅迫的響應(yīng)。結(jié)果表明，蒽對(duì)兩種微藻的影響具有物種差異性。青島大扁藻對(duì)葸脅迫具有較強(qiáng)的耐受力，而赤潮異彎藻對(duì)蒽的耐受力較弱。與單培養(yǎng)體系相比，蒽脅迫對(duì)共培養(yǎng)體系中青島大扁藻的種群生長(zhǎng)的影響更顯著。 (2)在低濃度蒽處理?xiàng)l件下，兩種微藻的相對(duì)增長(zhǎng)率增大，說(shuō)明低濃度的蒽對(duì)兩種微藻的生長(zhǎng)具有刺激作用；隨著蒽處理濃度的提高，兩種微藻的相對(duì)增長(zhǎng)率逐漸降低，說(shuō)明高濃度的蒽對(duì)兩種微藻的