【摘要】：近年来水体富营养化已经成为全球范围内淡水湖泊及水库最亟待解决的严重环境问题之一。富营养化导致的藻类水华大量暴发已对水体生态系统造成了严重危害。藻类植物种类繁多,广泛分布于世界各地水体当中,大多数富营养化水体中夏秋季节蓝藻水华的优势属为微囊藻。由于蓝藻作为原核生物相较于真核藻类对于污染物的抗性较弱,在全球水环境污染日益严重的大背景下可能引起抗性较弱而散失竞争能力导致不同藻华类型的爆发,也可能由于微囊藻在污染物的刺激下合成更多的有害物质而毒害其它水生生物,从而维持甚至强化其竞争优势。为明确日益严重的水环境污染对浮游植物群落结构的变迁可能产生的影响,本研究选择富营养湖泊中常见的水华藻类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)及绿藻四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为对象,在单独培养及共同培养两种情况下,分析三种污染物(诺氟沙星、镉及对羟基苯甲酸乙酯)胁迫对微囊藻及栅藻的影响,并探讨二者间的竞争动态变化趋势。结果表明:(1)在短期单独培养条件下,30μg/L诺氟沙星处理4天时对铜绿微囊藻叶绿素a含量的抑制率为39%,而高达40mg/L的诺氟沙星处理四尾栅藻4天时对其叶绿素a含量的抑制率仅17%。当铜绿微囊藻和四尾栅藻共同培养于含5μg/L诺氟沙星的营养液中时,虽然铜绿微囊藻本身受诺氟沙星的抑制作用大于四尾栅藻,但在铜绿微囊藻对四尾栅藻的初始比例占优势(3:1)的情况下,诺氟沙星胁迫增强了铜绿微囊藻对四尾栅藻的抑制作用,表现在培养到12天时处理组四尾栅藻叶绿素a完全消亡,但对照组仍保持在一定水平。(2)短期单培养时,当受3mg/L镉处理4天时,镉对于铜绿微囊藻叶绿素a含量的抑制率超过了90%,但对四尾栅藻叶绿素a含量的抑制仅为31%。由于铜绿微囊藻对于镉胁迫更为敏感,在15天的0.5mg/L镉添加共同培养中,无论是以何种初始比例进行的培养,铜绿微囊藻对于四尾栅藻的竞争抑制效果都有减弱,四尾栅藻在与铜绿微囊藻在共培体系中所占的比例始终表现为处理组高于对照组。(3)短期单培养时,当受到16mg/L对羟基苯甲酸乙酯处理5天时,铜绿微囊藻的叶绿素a含量受到的抑制为28%,而四尾栅藻的叶绿素a含量则受到了对羟基苯甲酸乙酯的少量促进,相较于对照组升高了19%。但在两种藻共培条件下,当铜绿微囊藻对四尾栅藻的初始比例为1:1时,对羟基苯甲酸乙酯有利于铜绿微囊藻获得竞争优势并能维持较长时间。(4)对羟基苯甲酸乙酯胁迫使铜绿微囊藻的藻毒素合成量增加可能是对羟基苯甲酸乙酯引起铜绿微囊藻化感竞争效应增强的重要原因。本研究发现,在经过16mg/L的EtP处理5天后,铜绿微囊藻的单位细胞藻毒素MC-LR含量较对照组有显著的提高,由对照组的1.67ng/10~6cells增加到处理组的2.55ng/10~6cells。从上述研究结果可知,单独培养条件下三类污染物对铜绿微囊藻的抑制作用均强于四尾栅藻,但在共同培养条件下两种藻的竞争出现了不同的结果:镉污染更有利于四尾栅藻抵御铜绿微囊藻的竞争抑制;诺氟沙星污染有助于维持高初始比例的微囊藻水华;对羟基苯甲酸乙酯污染有助于维持同等初始比例的微囊藻水华。在目前以微囊藻占优势的富营养化水体中,日趋严重的诺氟沙星及对羟基苯甲酸乙酯污染可能导致铜绿微囊藻化感作用增强,对其它水生生物产生更严重的危害,在更短的时间中占据更多的生态位,取代水华藻类群落中的其它浮游藻类,降低水体中的生物多样性。为了减轻甚至是规避这些潜在的生态风险,尤其应当减少抗生素以及防腐剂类污染物向水体中的排放。
【图文】：
技术路线Fig.1Thetechnologyroadmapofexperiment
铜绿微囊藻
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X173
【参考文献】
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