鼠尾藻萌發(fā)孢子體生長與生存對潮間帶環(huán)境脅迫的響應(yīng).pdf

1、潮間帶海藻場由大型海藻群體構(gòu)成,在海岸帶生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。然而近年來,全球范圍內(nèi)的天然海藻場資源呈現(xiàn)出退化趨勢。棲息于潮間帶環(huán)境中的大型海藻處于交替的海洋和陸地環(huán)境條件變化中,除了在低潮期間,遭受一系列不利條件,包括高溫、滲透壓和干燥脅迫等,還要面臨日益嚴(yán)重的海洋污染問題如多環(huán)芳烴污染和富營養(yǎng)化等。生活史早期階段是海藻的瓶頸期,大型海藻萌發(fā)孢子體較成體對環(huán)境脅迫更為敏感。因此,研究海藻早期階段對環(huán)境脅迫的耐受力以分析潮間帶海藻場

2、退化的原因是必要的,同時也可為海藻場的生態(tài)修復(fù)提供技術(shù)依據(jù)。本文以鼠尾藻萌發(fā)孢子體為研究對象,考查了潮間帶物理脅迫和環(huán)境污染對其生長與生存的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1.潮間帶干露條件下環(huán)境因子對鼠尾藻萌發(fā)孢子體的脅迫
　　以鼠尾藻萌發(fā)孢子體為材料,模擬潮間帶潮汐循環(huán),采用全析因設(shè)計(Full Factorial Designs)分析了鼠尾藻萌發(fā)孢子體對溫度、鹽度和干燥的耐受力。結(jié)果表明溫度、鹽度和干燥顯著影響了萌發(fā)孢子

3、體的生長和生存。在浸沒于25℃正常海水的條件下,萌發(fā)孢子體生長迅速,相對生長率(RGR,％day-1)超過16%。盡管在中等脅迫條件下,萌發(fā)孢子體的生長受到抑制,但RGR仍超過13%。只有在35℃和9h干燥處理中,RGR低于10%。相對于生長而言,萌發(fā)孢子體的生存受物理脅迫的影響較小。萌發(fā)孢子體在適宜條件下(25℃及30℃全浸沒)存活率超過90%,在中等條件下亦超過40%。然而,在極端條件下(9h干燥及浸沒于鹽度12的35℃海水中)存活

4、率低于10%。以上結(jié)果表明,鼠尾藻萌發(fā)孢子體對物理脅迫具有很強(qiáng)的耐受力。除主效應(yīng)外,溫度、鹽度和干燥間的二維和三維交互作用均對萌發(fā)孢子體的生長和生存有顯著影響。基于效應(yīng)大小評估(Magnitude of Effect),干燥是影響生長和生存的首要因素。
　　2.潮間帶海水浸沒條件下環(huán)境因子對鼠尾藻萌發(fā)孢子體的脅迫
　　模擬潮間帶浸沒條件采用全析因設(shè)計分析了鼠尾藻萌發(fā)孢子體對溫度、鹽度、鹽度處理頻率和鹽度處理時間的耐受力。結(jié)果

5、表明萌發(fā)孢子體的生長及生存受鹽度及其處理時間影響顯著,而鹽度處理頻率未有顯著影響。除主效外,四種脅迫因素間的二維和三維交互作用均顯著影響了萌發(fā)孢子體的生長。當(dāng)培養(yǎng)在30℃的正常海水中,萌發(fā)孢子體生長迅速,相對生長率(RGR,%day-1)超過16%。雖然在低鹽和高鹽脅迫下,生長受到顯著抑制,但相對生長率仍超過12%,而35℃下低于10%。與生長相比,生存對滲透壓脅迫更具耐受力。經(jīng)過12天的脅迫,多數(shù)處理的萌發(fā)孢子體存活率超過60%。只有

6、在極端條件下存活率降至10%以下。盡管滲透壓對萌發(fā)孢子體的生存亦有顯著影響,但在大多數(shù)條件下仍保持較快生長和較高存活率。通常的自然條件對鼠尾藻萌發(fā)孢子體的生存不造成威脅。
　　3.物理脅迫對鼠尾藻萌發(fā)孢子體的效應(yīng)分析
　　采用概率單位回歸分析(Probit Regression Analysis),評價了高溫、低鹽、干燥單因子及高溫低鹽(鹽度為12的35 oC海水)復(fù)合因子對鼠尾藻萌發(fā)孢子體的脅迫效應(yīng),以期揭示鼠尾藻場退化是

7、否與物理脅迫因素有關(guān)。研究結(jié)果表明高溫35℃、36℃、37℃、38℃、39℃和40℃的半致死時間分別為77.261h、57.850h、16.37h、15.826h、10.984h和4.304h。24h的半致死高溫為36.865℃。在低鹽處理中,淡水的半致死時間為47.559h。當(dāng)培養(yǎng)在鹽度為27至7的海水中108h后,存活率仍超過60%。干燥和高溫低鹽的半致死時間分別為6.993h和9.824h。本研究中,可能出現(xiàn)的40℃高溫和高溫低鹽

8、(鹽度為12的35℃海水)直接影響了萌發(fā)孢子體的生存,暗示了鼠尾藻場的退化與日益增加的極端氣候事件有關(guān)。
　　4.環(huán)境污染對鼠尾藻萌發(fā)孢子體的效應(yīng)分析
　　采用析因設(shè)計評價了多環(huán)芳烴—蒽和富營養(yǎng)對鼠尾藻萌發(fā)孢子體的脅迫效應(yīng)。研究結(jié)果表明萌發(fā)孢子體的生存和生長均受到高濃度蒽(5mgL–1和10mgL–1)的抑制,在此高濃度蒽溶液中培養(yǎng)25天后,存活率低于50%,相對生長率低于1%。然而低濃度蒽(0.01~1mgL–1)對萌發(fā)孢