城市河道水环境修复对蚊虫孳生影响的模拟试验与现场实证研究

发布时间：2019-01-03 12:35

【摘要】：随着城市化和社会经济的发展,我国城市河道的污染现状不容乐观,针对污染河道的治理与修复已全面展开。城市河道水环境的改变不可避免会改变蚊虫的孳生环境,从而影响蚊虫的群落结构、种群密度、时空分布及河道沿岸的蚊媒疾病风险水平。本文依托国家自然基金面上项目"城市河道水环境修复与蚊虫孳生关系及协调性研究"(NO.51278192),通过背景调查、模拟试验和现场实证,探索城市河道的不同水环境背景及其修复措施与蚊虫孳生的关系及其机制,为城市污染河道水环境修复与蚊害防制的协同发展提供科学依据。论文研究了以下四个方面:(1)模拟不同污染水平的水质对淡色库蚊和白纹伊蚊的生长发育的影响;(2)考察模拟条件下不同植物、浮游动物及食蚊鱼对蚊幼生长发育的影响;(3)探索不同植物、人工曝气等因素对淡色库蚊产卵行为的影响,采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)分析植物的挥发性成分,以期建立成蚊产卵选择性与植物类型之间的耦联关系;(4)对上海和温州两市共10条河道(段)进行现场调查,以解析影响河道蚊虫孳生的主要环境因素,促进河道修复与蚊害防制的协同发展。通过研究,得出以下主要结论:(1)水质污染水平对白纹伊蚊和淡色库蚊的孵化率、化蛹率及体重影响较大,但对羽化率影响较小。相比较淡色库蚊,白纹伊蚊的孳生更倾向于清洁水质。模拟试验条件下,淡色库蚊发育速率较白纹伊蚊快,其成蚊体重亦大于白纹伊蚊。(2)水生植物的存在使得淡色库蚊的孵化率提高了3%～30.5%,五种植物对淡色库蚊的幼虫期存在较大的影响。枝角类及食蚊鱼对淡色库蚊幼虫的捕杀效率与龄期及数量比有关,当枝角类与I龄蚊幼的数量比由10:10增加至200:10时,蚊幼死亡率由13.33%增加至100%。1尾0.8 cm食蚊鱼和1尾3 cm食蚊鱼对10条I龄蚊幼的半致死时间和全致死时间分别为1.08 h及3.38 h、3.35 h和5.00 h。食蚊鱼倾向于优先捕食个体尺寸较小的低龄蚊幼和浮游动物,而后捕食个体略大的高龄蚊幼,对枝角类和桡足类的选择性并不显著。1尾长约3 cm的食蚊鱼1小时内可捕食3.78±0.72条I龄淡色库蚊幼虫。1m2的积水中放养约32条3cm食蚊鱼,可在1 h内对120条淡色库蚊I龄蚊幼表现出较好的捕食效率。(3)过密的水生植物种植和人工曝气均可有效阻碍淡色库蚊的产卵,且连续曝气的驱蚊效率高于间歇曝气。五种植物条件下淡色库蚊的产卵活性指数OAI值依次为:石菖蒲(0.58)粉绿狐尾藻(-0.16)鱼腥草(-0.64)香菇草(-0.70)绿薄荷(-1.00)。石菖蒲对淡色库蚊的产卵表现出了引诱作用,其余四种植物中,绿薄荷对淡色库蚊产卵的抑制性最强,其次为鱼腥草和香菇草,粉绿狐尾藻抑制性最弱。植物挥发物中的苯类对淡色库蚊的产卵表现出了潜在的引诱作用,萜烯类尤其是单萜烯类成分是导致其驱蚊效应的主要成分。(4)城市河道水体已成为某些蚊虫的潜在孳生地之一,10条河道(段)中的4条河道表现为蚊幼阳性,水质优于地表水IV类水标准的河道不易孳生蚊虫。河道蚊虫的孳生多发生在春末夏初,冬季的山下河与九山外河亦有少量蚊虫孳生。山下河和九山外河的蚊幼季节消长呈双峰型,其高峰期为4～6月和10～12月,而工业河和桃浦河的蚊幼孳生则为单峰型(5～6月)。河道水质对蚊虫的孳生会造成一定的影响。水中有机碳、氮和磷是河道蚊幼潜在的重要营养来源。河道沿岸陆生植物及河内水生植物均会影响蚊虫孳生,河道中水生植物的使用有利于蚊虫的孳生,且河面遮阳率越大,蚊幼密度越大。(5)研究河道内孳生的蚊种有淡色库蚊、致倦库蚊、褐尾库蚊、迷走库蚊和白纹伊蚊。其中,淡色库蚊是优势蚊种,白纹伊蚊在污染严重的山下河中出现可能与水面漂浮的容器型垃圾有关,褐尾库蚊在温州的山下河中出现尚属首次。河道治理可显著影响河道蚊虫孳生,经截污、疏浚、岸带整修及水面保洁等措施治理后的工业河蚊幼密度显著低于治理前。在城市污染河道治理与修复中,采取截污、疏浚、放养鱼类、人工曝气、硬化护岸、水面保洁、减少遮阳面积、使用驱蚊型植物等措施可有效减少河道蚊虫的孳生。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X52

【参考文献】

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本文编号：2399367