發(fā)布時間：2017-08-29 23:10

  本文關(guān)鍵詞：黃海綠潮滸苔與浮游植物間的相互作用研究

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【摘要】：黃海海域連年爆發(fā)的滸苔綠潮已成為我國一種常態(tài)化的海洋生態(tài)災(zāi)害。本論文選取了生態(tài)位與滸苔較為接近的幾種常見浮游植物,首先針對滸苔早期發(fā)育階段的微觀繁殖體,從營養(yǎng)充足/限制兩個角度研究了其與微藻的相互影響效應(yīng);其次研究了滸苔在不同發(fā)育階段與微藻的相互競爭關(guān)系,分析比較了滸苔完整生命進程中與浮游植物間的影響效應(yīng),為全面評價黃海滸苔綠潮的生態(tài)效應(yīng)研究提供科學依據(jù)。為全面了解滸苔的生長發(fā)育進程,本研究對滸苔的生活史過程進行了連續(xù)觀察。通過對野外采集的4株滸苔樣品為期兩年的室內(nèi)連續(xù)傳代培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)滸苔均可以進行單性生殖,但是同時共存兩種不同的生活史類型:其中2株滸苔進入配子體/孢子體世代交替出現(xiàn)的單性生活史過程;另外2株滸苔先進入配子體世代循環(huán),7個配子體世代后又同時進入配子體/孢子體交替進行的生活史過程。本研究首先在營養(yǎng)充足的培養(yǎng)條件下,發(fā)現(xiàn)了滸苔微觀繁殖體在早期兩個發(fā)育階段(固著和萌發(fā)階段)與九株微藻間的相互作用關(guān)系不同,兩者輪流體現(xiàn)出優(yōu)勢地位。其中固著階段微藻占據(jù)優(yōu)勢,萌發(fā)階段滸苔處于有利地位。研究結(jié)果顯示,三株產(chǎn)毒微藻(塔瑪亞歷山大藻、利瑪原甲藻和米氏凱倫藻)在野外赤潮發(fā)生密度下(102-103 cells·mL-1)即可抑制滸苔配子的固著,但是對隨后配子的萌發(fā)并無影響;而滸苔配子在固著階段對所有微藻的生長均無明顯影響,在萌發(fā)階段卻顯著抑制了多株赤潮藻(塔瑪亞歷山大藻、米氏凱倫藻、中肋骨條藻、東海原甲藻和抑食金球藻)和兩株餌料藻(三角褐指藻和小球藻)的生長,實驗結(jié)束時的生長抑制率分別達到27%-66%。其中塔瑪亞歷山大藻對滸苔配子的固著有強烈的抑制甚至“致死”效應(yīng),24h ID50僅為12 cells·mL-1。而進一步的分析發(fā)現(xiàn),亞歷山大藻對滸苔配子的抑制效應(yīng)并非是其產(chǎn)生的麻痹性貝毒毒素(PST)引起的,其分泌的某些代謝物質(zhì),才是最終導(dǎo)致滸苔配子固著受到抑制的主要因素;而萌發(fā)的滸苔配子具有分泌化感物質(zhì)的特性造成了其對該微藻的抑制效應(yīng)。并且與配子相比,滸苔孢子與微藻間的作用關(guān)系相似,在固著階段被亞歷山大藻強烈的抑制,固著率也僅為對照組的2%;萌發(fā)后對多株微藻的生長表現(xiàn)出一定的影響效應(yīng),抑制率達到15%-42%。與營養(yǎng)充足的情況相比,在營養(yǎng)限制的培養(yǎng)條件下,滸苔微觀繁殖體與微藻間的相互關(guān)系存在稍許差異。研究結(jié)果顯示,在兩者競爭關(guān)系中微藻同樣在固著階段有利,而滸苔微觀繁殖體在萌發(fā)階段處于優(yōu)勢。其中,無論營養(yǎng)充足還是限制,塔瑪亞歷山大藻對滸苔配子固著的抑制效應(yīng)均較強,固著率分別僅為對照組的5%和3%,并無顯著性差異;而萌發(fā)的滸苔配子在營養(yǎng)已構(gòu)成限制的自然海水中,對塔瑪亞歷山大藻和球等鞭金藻的抑制效應(yīng),分別達到49%和31%,要顯著高于營養(yǎng)充足條件下的30%和19%。本研究還發(fā)現(xiàn),滸苔自微觀繁殖體的萌發(fā)階段起,在隨后的四個發(fā)育階段(配子萌發(fā)期、幼苗期、成體期和死亡期)均可以顯著抑制微藻的生長,而微藻對滸苔的影響效應(yīng)并不顯著。進一步分析發(fā)現(xiàn),不同發(fā)育階段的滸苔對微藻的抑制效應(yīng)存在差異:其中,萌發(fā)期和幼苗期的滸苔對塔瑪亞歷山大藻的生長抑制率分別達到了20%和30%。NO3-、PO43-消耗率為49%-91%,實驗結(jié)束時剩余的營養(yǎng)鹽仍能夠滿足微藻的生長需求。此時DO和pH分別為11.8 mg·L-1和8.4,處于正常水平;成體期的滸苔對微藻的生長抑制率達到78%。實驗結(jié)束時PO43-幾乎被消耗殆盡,已構(gòu)成了營養(yǎng)限制。此時的DO和pH與對照組并無顯著差異;死亡期的滸苔對微藻有強烈的致死效應(yīng)。培養(yǎng)體系中營養(yǎng)鹽幾乎未被消耗,含量仍然充足。但DO和p H卻有所降低,其中DO含量僅為對照組的46%,約3.9 mg·L-1,達到了低氧水平。而pH水平維持在7.7,較對照組下降了9%,已構(gòu)成水體酸化的狀態(tài)。以上結(jié)果表明,微藻只能對固著階段裸露單細胞的滸苔微觀繁殖體產(chǎn)生影響,一旦滸苔完成萌發(fā),就會在隨后的發(fā)育進程中處于絕對的優(yōu)勢地位,通過化感作用、營養(yǎng)競爭甚至改變培養(yǎng)環(huán)境等多種途徑抑制微藻生長。滸苔與微藻的這種影響效應(yīng)會改變黃海海域中浮游植物的群落結(jié)構(gòu),甚至緊密連續(xù)綠潮與赤潮的發(fā)生動態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：綠潮 滸苔 生活史 微觀繁殖體 浮游植物
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(海洋研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q948.8
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第一章 文獻綜述15-33
• 1.1 黃海綠潮的研究簡介15-28
• 1.1.1 綠潮概述15
• 1.1.2 黃海綠潮的發(fā)生概況15-17
• 1.1.3 黃海綠潮原因種的鑒定17-20
• 1.1.4 黃海綠潮滸苔的生理生態(tài)學特性20
• 1.1.5 黃海綠潮滸苔的生活史研究20-22
• 1.1.6 黃海綠潮藻的微觀繁殖體研究22-23
• 1.1.7 黃海滸苔綠潮的溯源研究進展23-27
• 1.1.8 黃海綠潮的危害效應(yīng)27-28
• 1.2 藻類之間的競爭作用28-31
• 1.2.1 化感作用的研究現(xiàn)狀28-30
• 1.2.2 營養(yǎng)競爭的研究現(xiàn)狀30-31
• 1.3 黃海赤潮的發(fā)生概況31
• 1.4 本論文的研究目的及意義31-33
• 第二章 黃海綠潮滸苔的生活史研究33-55
• 第一節(jié) 黃海綠潮滸苔的室內(nèi)生活史研究33-48
• 2.1 前言33-34
• 2.2 實驗材料與方法34-37
• 2.2.1 滸苔樣品的采集及處理34-35
• 2.2.2 滸苔樣品的鑒定35-36
• 2.2.3 滸苔世代類型的判斷方法36
• 2.2.4 滸苔生活史過程的研究方法36-37
• 2.3 實驗結(jié)果37-45
• 2.3.1 滸苔藻體的識別37-41
• 2.3.2 滸苔單性生殖的生活史過程41-45
• 2.4 討論45-47
• 2.4.1 滸苔單性生殖的生活史過程45-46
• 2.4.2 滸苔單性生殖在黃海綠潮形成中的潛在作用分析46-47
• 2.5 結(jié)論47-48
• 第二節(jié) 黃海綠潮滸苔的世代結(jié)構(gòu)特征調(diào)查48-55
• 2.1 前言48
• 2.2 實驗材料與方法48-51
• 2.2.1 滸苔樣品的采集及處理48-50
• 2.2.2 滸苔生殖細胞的獲得50
• 2.2.3 滸苔世代類型的判斷方法50-51
• 2.3 實驗結(jié)果51-53
• 2.3.1 滸苔樣品生殖細胞的判定51-52
• 2.3.2 滸苔樣品的世代類型鑒定52-53
• 2.4 討論53-54
• 2.5 結(jié)論54-55
• 第三章 滸苔微觀繁殖體與微藻間的化感作用研究55-85
• 3.1 引言55-56
• 3.2 材料與方法56-64
• 3.2.1 實驗滸苔與微藻的培養(yǎng)56-57
• 3.2.2 滸苔微觀繁殖體的獲得57-59
• 3.2.3 實驗設(shè)計59-64
• 3.2.4 數(shù)據(jù)處理64
• 3.3 結(jié)果64-79
• 3.3.1 九株不同種類的微藻對滸苔配子固著與萌發(fā)的影響64-66
• 3.3.2 滸苔配子固著與萌發(fā)過程中對微藻生長的影響66-68
• 3.3.3 四株微藻對滸苔孢子固著與萌發(fā)的影響68-70
• 3.3.4 滸苔孢子固著與萌發(fā)過程中對微藻生長的影響70-72
• 3.3.5 亞歷山大藻抑制滸苔配子固著的影響效應(yīng)分析72-76
• 3.3.6 滸苔配子在萌發(fā)階段影響微藻生長的可能性分析76-79
• 3.4 討論79-83
• 3.4.1 微藻對滸苔微觀繁殖體固著影響的可能性分析80-81
• 3.4.2 滸苔微觀繁殖體影響微藻生長的可能性分析81-82
• 3.4.3 黃海滸苔微觀繁殖體與微藻相互影響的潛在生態(tài)效應(yīng)82-83
• 3.5 結(jié)論83-85
• 第四章 滸苔微觀繁殖體與微藻間的營養(yǎng)競爭作用研究85-103
• 4.1 引言85-86
• 4.2 材料與方法86-89
• 4.2.1 實驗滸苔與微藻的培養(yǎng)86
• 4.2.2 滸苔微觀繁殖體的獲得86-87
• 4.2.3 實驗設(shè)計87-88
• 4.2.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析88-89
• 4.3 實驗結(jié)果89-99
• 4.3.1 滸苔配子在固著階段與不同微藻間的營養(yǎng)競爭效應(yīng)89-91
• 4.3.2 滸苔配子在萌發(fā)階段與不同微藻間的營養(yǎng)競爭效應(yīng)91-99
• 4.4 討論99-101
• 4.4.1 微藻對滸苔配子固著的可能影響效應(yīng)分析100
• 4.4.2 滸苔配子對微藻生長的可能影響效應(yīng)分析100-101
• 4.4.3 滸苔微觀繁殖體與微藻間的相互競爭作用對生態(tài)環(huán)境的影響101
• 4.5 結(jié)論101-103
• 第五章 滸苔不同生長發(fā)育階段與微藻間相互作用的比較研究103-121
• 5.1 引言103-104
• 5.2 材料與方法104-106
• 5.2.1 實驗滸苔與微藻的培養(yǎng)104
• 5.2.2 滸苔配子的獲得104-105
• 5.2.3 滸苔不同發(fā)育階段與微藻間相互作用的比較研究105
• 5.2.4 數(shù)據(jù)處理105-106
• 5.3 結(jié)果106-116
• 5.3.1 滸苔不同發(fā)育階段對微藻生長的影響效應(yīng)106-114
• 5.3.2 微藻對滸苔萌發(fā)、生長的影響效應(yīng)114-116
• 5.4 討論116-119
• 5.4.1 滸苔不同發(fā)育階段對微藻生長的影響效應(yīng)分析116-117
• 5.4.2 滸苔與微藻相互影響的潛在生態(tài)效應(yīng)117-119
• 5.5 結(jié)論119-121
• 總結(jié)121-122
• 主要結(jié)論和創(chuàng)新點122-123
• 參考文獻123-138
• 附錄：目錄138-142
• 作者簡歷142-143
• 學位期間發(fā)表的學術(shù)論文143

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 唐啟升;張曉雯;葉乃好;莊志猛;;綠潮研究現(xiàn)狀與問題[J];中國科學基金;2010年01期

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本文編號：755935