季節(jié)性缺氧環(huán)境底棲動物對微藻脂類化合物降解影響模擬研究.pdf

1、本研究以中國近海典型赤潮藻中肋骨條藻(Skeletonema costatum)為研究對象,考察季節(jié)性缺氧環(huán)境下底棲動物對脂類標志物在沉積物中降解的影響。通過對比不同氧飽和度模擬培養(yǎng)體系中中肋骨條藻在有/無刀額新對蝦(Metapenaeus ensis)幼體活動背景下的降解過程,追蹤中肋骨條藻中主要脂肪酸和中性脂在100％、50%、25%和0%的氧飽和度體系中的降解行為。研究結(jié)果表明:
　　(1)底棲動物的擾動作用能夠轉(zhuǎn)移表層沉積

2、物中的藻源脂類化合物至次表層沉積物和懸浮顆粒中,改變其在沉積物中的分布。隨含氧量的降低,底棲動物擾動作用減弱,對藻源脂類化合物的轉(zhuǎn)移作用減弱。具體而言,100%氧飽和度體系,脂肪酸和中性脂在實驗組表層沉積物中的含量迅速減少,被大量轉(zhuǎn)移到次表層沉積物和懸浮顆粒中;50%氧飽和度體系中,底棲動物的擾動作用轉(zhuǎn)移脂類化合物的量明顯減少,懸浮顆粒物只在實驗初期產(chǎn)生并在其中檢測到脂類化合物。雖然50%樣飽和度體系中底棲動物向次表層轉(zhuǎn)移微藻較少,但其

3、中的藻源脂類化合物含量與100%氧飽和度體系相差不大,主要是由于50%氧飽和度體系次表層沉積物中的藻源脂類化合物降解緩慢造成的。25%和0%氧飽和度體系中沒有懸浮顆粒物產(chǎn)生,在次表層沉積物也沒有檢測到藻源脂類化合物。
　　(2)100%氧飽和度體系中底棲動物的活動能夠明顯加快脂類化合物在沉積物中的降解。實驗組藻源脂肪酸降解速率常數(shù) kav約為對照組的1.2-1.7倍。底棲動物對飽和脂肪酸14:0和16:0降解的促進作用更為明顯。實

4、驗組中性脂 kav為對照組的2.2-2.8倍。在50%氧飽和度體系的中度缺氧體系中,刀額新對蝦幼體活力逐漸減弱,最終死亡,死亡之前的擾動增加了有機物在次表層沉積物中的埋藏并降低了脂類化合物的降解速率,因而實驗組脂肪酸和中性脂的降解速率常數(shù)kav小于或接近對照組。25%和0%氧飽和度體系中,實驗組和對照組脂類化合物降解速率常數(shù) kav相近,在這種嚴重缺氧和無氧環(huán)境中,底棲動物迅速死亡,對脂肪酸和中性脂降解的影響可以忽略,脂肪酸和中性脂的降

5、解主要受微生物影響。
　　(3)除了底棲動物的擾動,氧化還原環(huán)境和化合物自身結(jié)構(gòu)也是影響脂類化合物降解速率的重要因素。不同環(huán)境中,氧飽和度降低時中性脂和脂肪酸降解速率常數(shù) kav均減小,但中性脂減小幅度更大。同一體系中結(jié)構(gòu)不同的脂肪酸降解速率常數(shù) kav差別明顯,不飽和脂肪酸20:5和16:1(7)的 kav值大于飽和脂肪酸,20:5含有的雙鍵較多,其 kav值也較大,底棲動物的存在沒有改變這一規(guī)律。多不飽和脂肪酸降解速率常數(shù)在四