塔玛亚历山大藻和火腿伪镖水蚤对海洋酸化的生理学响应

发布时间：2017-05-31 23:02

  本文关键词：塔玛亚历山大藻和火腿伪镖水蚤对海洋酸化的生理学响应，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我们采用室内CO2加富培养的方式研究了两种CO浓度(395ppm和1000ppm)对典型赤潮甲藻塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和我国近岸水域常见桡足类火腿伪镖水蚤(Pseudodiaptomus polesia)的影响。通过对塔玛亚历山大藻种群生长、光合作用和产毒的分析,以及对火腿伪镖水蚤呼吸、摄食、代谢、生殖和生长发育的分析,来评价两者对CO2浓度升高的生理学响应,进而评估海洋酸化的生态学效应。主要结果如下：在适宜温度、光照条件下,CO2浓度升高引起的海洋酸化能促进塔玛亚历山大藻种群的生长,并缓解了塔玛亚历山大藻生长所需海水无机碳浓度的限制,对其产麻痹性贝毒有一定影响。在指数生长期,CO2加富能促进塔玛亚历山大藻PS Ⅱ最大光化学量子产量,提高其最大光能转换效率,但在培养后期促进效果不明显。种群生长达到平台期后,实验组藻密度比对照组藻密度增加了8.2%。当CO2浓度升高时,塔玛亚历山大藻通过提高其对光能的利用效率(初始斜率α),和耐受强光的能力(半饱和光强Ik),来提高光合速率,从而使种群生长得到促进。CO2加富并未改变N-磺酰氨甲酰基类毒素C1的最大优势含量,但却促使高毒性毒素(GTX1、GTX4)产量提高,增强了总体毒性。据此研究结果推测,未来海洋酸化环境将使塔玛亚历山大藻种群密度升高的概率增加,并可能导致浮游植物优势种发生转变,致使生态系统群落结构发生变化,对海洋生态系统的稳定性和渔业经济发展构成威胁。在海水酸化的刺激作用下,火腿伪镖水蚤的呼吸率、滤水率、摄食率、总SOD酶活性和CAT酶活性受海洋酸化影响而升高,生殖受到负面影响。实验组呼吸率比对照组显著升高31.4%(p0.05);滤水率升高85.3%(p0.05);摄食率升高87.5%(p0.05)；总SOD酶活性比对照组上升了19.5%,未表现出显著的差异性；CAT酶活性比对照组显著升高99.7%(p0.05)。火腿伪镖水蚤子一代的产卵率在高CO2浓度(1000ppm)培养下略有下降,实验组产卵率为7.71±2.17 eggs/(d·♀),对照组产卵率为8.90±2.25 eggs/(d·♀),实验组产卵率较对照组下降13.4%,但海洋酸化对子一代的产卵率无显著(p0.05)的抑制作用。随着酸化培养时间的推进,母体卵囊异常脱落现象越发频繁,子二代实验组有33%的雌体出现卵囊异常脱落现象。卵囊脱离母体后卵停止孵化,对其种群繁衍和幼体的孵化有严重的负面影响。浮游桡足类的摄食、代谢、生殖和生长发育对海洋酸化的响应最终会影响到未来海洋环境的稳定性和群落结构的变动,加大海洋酸化对桡足类的研究范围和研究深度是十分必要的。
【关键词】：海洋酸化 浮游植物 浮游动物 塔玛亚历山大藻 火腿伪镖水蚤 生理响应
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X55;P734;Q178.53
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 前言11-25
• 1.1 海洋酸化问题产生背景11-13
• 1.2 海洋酸化与海水碳酸盐系统13-16
• 1.3 海洋酸化国际组织及著名专家研究动态16-19
• 1.4 海洋酸化的生物学效应19-21
• 1.5 浮游植物对海洋酸化的响应21-22
• 1.6 浮游桡足类对海洋酸化的响应22-23
• 1.7 研究目的和意义23-25
• 2 塔玛亚历山大藻对海洋酸化的响应25-41
• 2.1 前言25
• 2.2 实验材料与方法25-27
• 2.2.1 藻种及培养条件25
• 2.2.2 实验设计25-26
• 2.2.3 培养环境pH值的测定26
• 2.2.4 种群密度计数26
• 2.2.5 培养环境溶解性无机碳(DIC)的测定26
• 2.2.6 叶绿素荧光参数的测定26-27
• 2.2.7 藻毒素的收集与测定27
• 2.2.8 数据整理分析27
• 2.3 结果27-36
• 2.3.1 培养环境pH的变化27-28
• 2.3.2 培养环境溶解性无机碳(DIC)的变化28-29
• 2.3.3 种群生长29-30
• 2.3.4 光合作用参数随培养时间的变化30-34
• 2.3.5 麻痹性贝毒素(PSP)含量变化34-36
• 2.4 讨论36-39
• 2.4.1 海洋酸化对塔玛亚历山大藻种群生长的影响36-37
• 2.4.2 海洋酸化对塔玛亚历山大藻PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm的影响37
• 2.4.3 海洋酸化对塔玛亚历山大藻最大光合速率和耐受强光的能力的影响37-38
• 2.4.4 海洋酸化对塔玛亚历山大藻产毒的影响38-39
• 2.5 小结39-41
• 3 火腿伪镖水蚤对海洋酸化的响应41-57
• 3.1 前言41-42
• 3.2 实验材料与方法42-47
• 3.2.1 饵料藻及培养42
• 3.2.2 通气设计42
• 3.2.3 实验用海水42
• 3.2.4 火腿伪镖水蚤采集与驯化培养42
• 3.2.5 培养环境pH值的测定42-43
• 3.2.6 培养环境溶解性无机碳(DIC)的测定43
• 3.2.7 呼吸率的测定43
• 3.2.8 摄食率和滤水率的测定43-44
• 3.2.9 抗氧化系统酶活性的测定44-46
• 3.2.10 生殖的测定46
• 3.2.11 数据整理分析46-47
• 3.3 结果47-52
• 3.3.1 呼吸率47
• 3.3.2 摄食率和滤水率47-48
• 3.3.3 抗氧化系统酶活性48-49
• 3.3.4 生殖和生长发育49-52
• 3.4 讨论52-55
• 3.4.1 火腿伪镖水蚤的呼吸对海洋酸化的响应52
• 3.4.2 火腿伪镖水蚤的摄食对海洋酸化的响应52-53
• 3.4.3 火腿伪镖水蚤抗氧化系统酶活性对海洋酸化的响应53-54
• 3.4.4 火腿伪镖水蚤的生殖和生长发育对海洋酸化的响应54-55
• 3.5 小结55-57
• 4 总结及展望57-59
• 参考文献59-66
• 致谢66-67
• 作者简历67

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1 颜天,周名江,钱培元;环境因子对塔玛亚历山大藻生长的综合影响[J];海洋学报(中文版);2002年02期

2 邢少t

本文编号：410869