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铜绿微囊藻对大型枝角类种群动态及两性生殖的影响

张赛

  水体富营养化及其引发的蓝藻水华是当今世界范围内重要的环境问题之一。自20世纪70年代―生物操纵‖理论被提出以来,研究工作者开始关注利用生物方法控制藻类水华。大型浮游动物(如溞属Daphnia)是控制浮游植物密度和生物量的有效措施,因此保持一定数量的大型枝角类(如溞属Daphnia)可以在一定程度上控制富营养化水体中的藻类水华。但由于溞属Daphnia种类的不同,利用浮游动物控制浮游植物的实验结果显示了较大的差异性。在富营养水体中,蓝藻水华往往发生在温暖的夏秋季节。在蓝藻水华暴发期间,伴随的是大型枝角类(如溞属Daphnia)的优势地位常被小型枝角类取代,甚至出现大型枝角类(如溞属Daphnia)种群仲夏减弱或消失现象。 本文一方面采用野外调查和围隔实验等方法研究了巢湖春夏季节(3月-8月)浮游甲壳动物的群落演替及溞属Daphnia的种群消长。另一方面,利用实验种群生态学方法研究了铜绿微囊藻对几种溞属Daphnia种类种群动态及生殖方式转变的影响。以期揭示富营养水体中蓝藻水华暴发与大型枝角类(如溞属Daphnia)种群仲夏减弱或消失的机制。 主要结论如下: 1、较高生物量的群体微囊藻是影响巢湖春夏季节浮游甲壳动物群落演替的重要因素。6、7月份围隔和巢湖水体内蓝藻平均生物量分别为0.1 mg L~(-1)和0.03 mg L~(-1)、3.0 mg L~(-1)和6.2 mg L~(-1),分别占总藻类平均生物量的24 %和5 %、50 %和64 %。围隔实验期间,微囊藻生物量始终处于较低的水平,大型枝角类密度高于小型枝角类,具有明显的竞争优势,而巢湖水体中群体微囊藻生物量处于较高的水平,浮游甲壳动物以小型枝角类(如象鼻溞Bosmina和角突网纹溞Ceriodaphnia cornuta)占绝对优势。大型枝角类Daphnia仅在巢湖春季(4月)形成一定的种群密度,平均为10.4 ind. L~(-1)。 2、围隔实验中,透明溞D. hyalina和蚤状溞D. pulex的最大种群密度分别为84 ind.·L~(-1)和98 ind.·L~(-1)。围隔Daphnia种群中抱卵母溞所占比例小,且怀卵量仅为1到5枚,幼溞平均占总Daphnia种群密度的64%。成体抱卵量下降及幼体较高的死亡率是围隔内大型枝角类Daphnia种群消长的重要原因。 蚤状溞D. pulex的最大雄体密度为52 ind. L~(-1),占其种群密度的53%。蚤状溞D. pulex的雄体密度与种群密度呈显著的正相关性(r=0.997, n =5, p<0.01)。围隔实验期间,蚤状溞D. pulex和透明溞的空卵鞍比例分别达84%和67%。 实验结果暗示,巢湖Daphnia的种群消长除受鱼类捕食作用和群体微囊藻的机械干扰影响外,食物质量和自身的种群密度也是重要的影响因素。 3、蚤状溞D. pulex和隆线溞D. carinata的种群密度和雄体密度均随微囊藻生物量的增加而增加。个体较大的隆线溞D. carinata种群密度比个体较小的蚤状溞D. pulex更受群体微囊藻机械干扰的影响。两种Daphnia的雄体密度在实验初期增长较快,而后维持在一个稳定的水平或下降。雄体密度与种群密度呈现极显著的相关性(蚤状溞D. pulex:r=0.863, n=60, p=0.000;隆线溞D. carinata:r=0.793, n=156, p=0.000)。 群体微囊藻能促进蚤状溞D. pulex卵鞍(r=0.811, n=12, p=0.001)的产生,但却明显抑制了隆线溞D. carinata卵鞍(r=-0.798, n=12, p=0.002)的形成。在较低的微囊藻生物量下,含有1个或2个休眠卵的卵鞍数比例相对较高,而在较高的微囊藻生物量下不含休眠卵的卵鞍数比例相对高的。实验结果暗示:在不同的Daphnia种类中,卵鞍的产生和休眠卵的形成是两个复杂的过程。在雄体比例较低的情况下,两性雌体与雄体间的受精是困难的,其结果将导致更多的空卵鞍出现。 群体微囊藻的机械干扰可能加速了微囊藻占优势湖泊中Daphnia种群的仲夏减弱。……   
[关键词]:铜绿微囊藻;大型枝角类;种群动态;两性生殖;巢湖;围隔
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:淮北师范大学2011年