藍(lán)藻水華與2種藻食性水生動(dòng)物的相互作用.pdf

1、在營養(yǎng)鹽管理難以奏效的富營養(yǎng)化水體，運(yùn)用生物操縱原理，通過水生生物群落控制管理來防治藍(lán)藻水華被認(rèn)為是一種安全、有效的替代方法。為此，藻食性動(dòng)物與藍(lán)藻水華之間的相互作用關(guān)系值得進(jìn)一步關(guān)注。 本文以銅銹環(huán)棱螺(Bellamya aeruginosa)和尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)為主要研究對(duì)象，研究了徼囊藻毒素(MC)在這2種藻食性動(dòng)物體內(nèi)的積累及清除規(guī)律，進(jìn)行了產(chǎn)毒銅綠微囊藻(Microcystis a

2、eruginosa)喂食暴露對(duì)螺肝臟幾種主要酶的影響及對(duì)螺肝細(xì)胞DNA損傷的系列室內(nèi)試驗(yàn)，采用微宇宙試驗(yàn)考察了環(huán)棱螺對(duì)藻華水體的短期生態(tài)效應(yīng)。主要結(jié)果如下： 1．在藻華池塘中，環(huán)棱螺體內(nèi)MC含量有明顯季節(jié)變化，螺體內(nèi)MC含量與浮游植物細(xì)胞內(nèi)毒素呈顯著的正相關(guān)，而與溶解于水中的MC濃度無顯著相關(guān)。盡管低溫季節(jié)水體MC含量很低，但螺肝胰腺內(nèi)仍保持較高的MC濃度(1.023-1.887μg/gDW)。螺體內(nèi)不同組織MC含量有顯著差異(

3、P＜0.01)，依次為肝胰腺＞消化道＞鰓＞腹足。室內(nèi)喂食暴露試驗(yàn)表明，溫度對(duì)螺肝胰腺M(fèi)C的積累有顯著影響(P＜0.01)，15℃時(shí)螺肝胰腺M(fèi)C含量顯著高于25℃的相同處理組；分別用單一產(chǎn)毒銅綠微囊藻(藍(lán)藻組)和產(chǎn)毒銅綠微囊藻+柵藻(混合組)對(duì)環(huán)棱螺進(jìn)行喂食暴露后發(fā)現(xiàn)，盡管混合組餌料中MC含量僅為藍(lán)藻組的1/2左右，但25℃條件下，混合組螺肝胰腺M(fèi)C含量顯著高于藍(lán)藻組(P＜0.05)。將喂食暴露后的螺體移入不含藻毒素的柵藻懸浮液進(jìn)行清除試

4、驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，螺肝胰腺中的MC在前10天都得到快速清除，而10天后清除速率明顯下降。15℃清除試驗(yàn)后期螺肝胰腺M(fèi)C殘留量要顯著高于25℃的MC含量(P＜0.05)。 2．微囊藻喂食暴露及毒素清除期間，螺肝臟中酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(ALP)活性均隨螺肝臟中MC含量變化發(fā)生相應(yīng)變化，谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)活性在混合組先被誘導(dǎo)后被抑制，在藍(lán)藻組初期變化不明顯后期則表現(xiàn)為誘導(dǎo)。MC清除過程中，ACP、ALP和GST活性均隨M

5、C含量下降表現(xiàn)出不同程度的降低。15℃水溫條件下，微囊藻喂食暴露對(duì)螺肝臟抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)的活性影響在混合組均表現(xiàn)為抑制，在藍(lán)藻組均表現(xiàn)為誘導(dǎo)；25℃時(shí)SOD和CAT活性在2個(gè)處理組中均表現(xiàn)為誘導(dǎo)，而GPX酶活性均表現(xiàn)為抑制。試驗(yàn)表明，幾種螺肝臟抗氧化酶活性對(duì)MC暴露的響應(yīng)與MC濃度、環(huán)境溫度、暴露時(shí)間均有一定的關(guān)系。 3．利用彗星試驗(yàn)研究了產(chǎn)毒微囊藻短期喂食暴露

6、(24h)對(duì)螺肝細(xì)胞DNA的損傷效應(yīng)。結(jié)果表明，混合組和藍(lán)藻組均在暴露試驗(yàn)開始后6h螺肝臟中MC含量達(dá)到最高，而后MC含量下降；12h重復(fù)染毒(調(diào)整藻類密度)后，螺肝臟中MC含量又迅速回升。同期螺肝細(xì)胞DNA損傷指標(biāo)彗星尾長(TL)、彗星尾距(TM)和彗星尾部DNA百分含量(Tail DNA％)也隨螺肝臟中MC含量發(fā)生相應(yīng)變化。實(shí)驗(yàn)期間，混合組和藍(lán)藻組的DNA損傷指標(biāo)均顯著高于對(duì)照組，混合組顯著高于藍(lán)藻組。 4．采用室外微宇宙試

7、驗(yàn)研究了不同密度環(huán)棱螺(高密度組200ind．/100L；中密度組100ind．/100L；低密度組50ind．/100L)對(duì)藻華水體的短期(10d)生態(tài)效應(yīng)。結(jié)果表明，水體溶氧和pH均隨螺投放密度的增加而下降，不同處理組之間的氮鹽濃度沒有顯著差異，而正磷酸濃度存在極顯著差異(p＜0.01)，螺類密度越高正磷酸濃度上升越多。中、高密度組水體內(nèi)藍(lán)藻水華被完全遏制，藍(lán)藻和藻類總生物量顯著下降，綠藻和隱藻比例上升；而藻類多樣性指數(shù)呈現(xiàn)出隨螺類

8、密度增加而下降的趨勢。螺的投放對(duì)浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了顯著的影響，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，中、高密度組輪蟲數(shù)量顯著低于對(duì)照組和低密度組，浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)則與螺投放密度呈顯著正相關(guān)(r=0.9834)。 5．實(shí)驗(yàn)條件下，羅非魚對(duì)銅綠微囊藻的攝食率隨魚體重及水溫的升高而增加；25℃時(shí)羅非魚對(duì)微囊藻的消化率變化于58.6％至78.1％之間，平均消化率達(dá)67.5±6.41％。微囊藻喂食暴露試驗(yàn)表明，藍(lán)藻組和混合組羅非魚體內(nèi)的MC含量沒有顯著差