多環(huán)芳烴—蒽對兩種海洋微藻的種群增長和種間競爭影響的研究.pdf

1、全球海洋石油污染一直是備受關(guān)注和急需解決的重大海上污染問題之一，而多環(huán)芳烴(PAHs)被證明是石油中對海洋生物毒性最大的成分。由于某些PAHs具有致癌性和致突變性，這些PAHs已被美國環(huán)保局列為優(yōu)先控制污染物。蒽是最簡單的線性PAHs，是16種環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測PAHs污染物之一。通過對蒽的毒性研究，能夠為進一步研究復(fù)雜PAHs提供基礎(chǔ)的科學(xué)依據(jù)。藻類作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者，對于PAHs在水生生態(tài)系統(tǒng)中的最終歸宿具有重要作用。已有研究表

2、明，蒽對海洋微藻具有顯著的影響。 本文以青島大扁藻(Platymonas helgolandica var. tsingtaoensis)和赤潮異彎藻(Heterosigma akashiwo)為實驗藻種，在實驗生態(tài)條件下研究了蒽對兩種海洋微藻間相互作用的影響。以期為闡明多環(huán)芳烴對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響機制提供科學(xué)依據(jù)，同時為研究海洋微藻群落組成結(jié)構(gòu)的演替、海洋環(huán)境監(jiān)測提供基礎(chǔ)的實驗依據(jù)。研究結(jié)果如下： (一)單培養(yǎng)體系中不

3、同初始密度對青島大扁藻和赤潮異彎藻種群增長的影響 (1)兩種微藻的生長曲線均可用邏輯斯諦方程擬合，不同初始接種密度對兩種微藻種群生長進入指數(shù)生長期和靜止期的時間、種群內(nèi)稟增長率(r)和環(huán)境負載能力(K)有不同的影響：隨著初始接種密度的提高，兩種微藻進入指數(shù)生長期和靜止期的時間都有逐漸提前的趨勢； (2)當(dāng)初始接種密度最小(0.125×104cells/mL)時，兩種微藻的r值最大，赤潮異彎藻的最大r值約為青島大扁藻最大r

4、值的1.3倍。 (3)隨初始接種密度的升高，兩種微藻的K值沒有明顯的規(guī)律性變化，青島大扁藻的最大K值約為赤潮異彎藻最大K值的3倍。 (二)共培養(yǎng)體系中不同初始接種生物量比對青島大扁藻和赤潮異彎藻種群增長和種間競爭關(guān)系的影響 (1)研究了共培養(yǎng)實驗中不同初始接種生物量比對兩種微藻種群增長和種間競爭關(guān)系的影響。利用邏輯斯諦方程分別擬合了共培養(yǎng)體系中兩種微藻的生長曲線，并運用Lotka-Volterra雙種種間競爭模型

5、模擬分析了兩種微藻間的種間競爭。結(jié)果表明，當(dāng)青島大扁藻(簡稱P)和赤潮異彎藻(簡稱H)初始接種生物量比為P：H=1:4和1:1時，赤潮異彎藻在競爭占據(jù)優(yōu)勢，而當(dāng)初始接種生物量比為P：H=4:1時，青島大扁藻和赤潮異彎藻在競爭中可能出現(xiàn)平衡，但這種平衡是不穩(wěn)定的。 (2)青島大扁藻和赤潮異彎藻的競爭關(guān)系是資源利用性競爭和干擾性競爭并存。 (三)共培養(yǎng)體系中青島大扁藻和赤潮異彎藻種群增長和種間競爭關(guān)系對蒽脅迫的響應(yīng)

6、(1)利用實驗生態(tài)毒理學(xué)的方法研究了兩種微藻間的相互關(guān)系對蒽脅迫的響應(yīng)。結(jié)果表明，蒽對兩種微藻的影響具有物種差異性。青島大扁藻對葸脅迫具有較強的耐受力，而赤潮異彎藻對蒽的耐受力較弱。與單培養(yǎng)體系相比，蒽脅迫對共培養(yǎng)體系中青島大扁藻的種群生長的影響更顯著。 (2)在低濃度蒽處理條件下，兩種微藻的相對增長率增大，說明低濃度的蒽對兩種微藻的生長具有刺激作用；隨著蒽處理濃度的提高，兩種微藻的相對增長率逐漸降低，說明高濃度的蒽對兩種微藻的