環(huán)境因子對(duì)菊花江蘺和細(xì)基江蘺繁枝變型生理生態(tài)學(xué)影響的比較研究.pdf

1、近年來(lái),隨著我國(guó)海水養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,由于養(yǎng)殖對(duì)象排泄物的腐化分解以及殘餌積累導(dǎo)致的養(yǎng)殖水域污染日趨嚴(yán)重。而大型海藻在其生長(zhǎng)過(guò)程中能夠有效吸收水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),因此可以作為近海生態(tài)環(huán)境修復(fù)的重要工具,其作用日益受到人們的關(guān)注。在目前已大規(guī)模人工養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)大型海藻中,因江蘺具有適應(yīng)廣、生長(zhǎng)快、營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存庫(kù)大等特點(diǎn),是水域富營(yíng)養(yǎng)化的理想的修復(fù)和治理工具。本研究以菊花江蘺(Gracilarialichenoides)和細(xì)基江蘺繁枝變型(

2、G.1eftistipitatavar.liui)為研究對(duì)象,分別對(duì)比研究了溫度、鹽度和光照強(qiáng)度對(duì)兩種江蘺氮和磷吸收速率以及不同營(yíng)養(yǎng)鹽濃度和營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變動(dòng)對(duì)兩種江蘺的生長(zhǎng)、生化組成和相關(guān)生理的影響。同時(shí),本研究還利用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)對(duì)不同環(huán)境因子對(duì)兩種江蘺葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響進(jìn)行了初步探討。本研究可以為不同水質(zhì)特點(diǎn)養(yǎng)殖水域的植物修復(fù)中江蘺種類(lèi)的選擇提供理論依據(jù),因此對(duì)于養(yǎng)殖水域環(huán)境的改善與修復(fù)以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和實(shí)際意

3、義。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 1.在實(shí)驗(yàn)室條件下,對(duì)比研究了添加不同的氮(N)、磷(P)濃度對(duì)菊花江蘺(Gracilarialichenoides)及細(xì)基江蘺繁枝變型(Gtenuistipitatavar.liui)生長(zhǎng)及生化組成的影響。結(jié)果表明,不同的N、P濃度對(duì)不同種類(lèi)江蘺的影響有所不同。對(duì)于菊花江蘺而言,在中濃度N、中濃度P(N:10μmol·L-1,P:31μmol.L-1)條件下,其特定生長(zhǎng)率、葉綠素水

4、平、碳水化合物含量以及蛋白質(zhì)含量均最高;而對(duì)于細(xì)基江蘺繁枝變型,其在中濃度N、中濃度P(N:10μmol·L-1,P:31μmol·L-1)條件下,葉綠素水平、蛋白質(zhì)含量最高,而在低濃度N、中濃度P(N:0μmol·L-1,P:3μmol·L-1)條件下,碳水化合物含量最高。兩種江蘺比較,在本研究條件下,菊花江蘺的特定生長(zhǎng)率、藻體葉綠素和蛋白質(zhì)要顯著低于細(xì)基江蘺繁枝變型(P＜0.05),而藻體碳水化合物含量則顯著高于細(xì)基江蘺繁枝變型(P

5、＜0.05)。綜合比較,繁枝細(xì)基江蘺和菊花江蘺都受到N、P濃度的影響,但細(xì)基江蘺繁枝變型受環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化影響的要小于菊花江蘺。
　　 2.在實(shí)驗(yàn)室條件下,對(duì)比研究了溫度、鹽度和光照強(qiáng)度對(duì)菊花江蘺(Gracilarialichenoides)和細(xì)基江蘺繁枝變型(Gracilariatenuistipitaravar.liui)各化合態(tài)氮、磷吸收速率的影響。研究結(jié)果表明,溫度和光照強(qiáng)度對(duì)兩種江蘺各化合態(tài)氮、磷吸收速率有顯著影響

6、(P＜0.05)。菊花江蘺在溫度為25-35℃,光照強(qiáng)度為120-200μmaol·m-2·S-1條件下對(duì)各化合態(tài)氮和磷有較高吸收速率;細(xì)基江蘺繁枝變型在溫度為25-35℃,光照強(qiáng)度為120μmol·m-2·s-1條件下對(duì)各化合態(tài)氮和磷有較高吸收速率。溫度和鹽度對(duì)兩種江蘺各化合態(tài)氮吸收速率有顯著影響(P＜0.05),鹽度對(duì)菊花江蘺磷吸收速率有顯著影響(P＜0.05),對(duì)細(xì)基江蘺繁枝變型磷吸收速率無(wú)顯著影響(P＞0.05)。菊花江蘺在溫度

7、為25-35℃,鹽度為35-40時(shí)對(duì)各化合態(tài)N和P具有較大的吸收速率;而細(xì)基江蘺繁枝變型在溫度為15-35℃,鹽度為20-25時(shí)對(duì)各化合態(tài)N和P具有較大的吸收速率。
　　 3.在實(shí)驗(yàn)室條件下,對(duì)比研究了營(yíng)養(yǎng)鹽(總無(wú)機(jī)氮)濃度變化對(duì)菊花江蘺(Gracilarialichenoides)和細(xì)基江蘺繁枝變型(G.tenuistipitatavar.liui)的生長(zhǎng)、生化組成和生理的影響。結(jié)果表明,不同的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變動(dòng)對(duì)兩種江蘺的生長(zhǎng)、

8、藻體藻紅素、葉綠素a、總碳、總氮含量、硝酸還原酶以及過(guò)氧化氫酶活性影響有所不同。菊花江蘺生長(zhǎng)在中等濃度(45μmol·L-1)的營(yíng)養(yǎng)鹽條件下最佳,而細(xì)基江蘺繁枝變型的生長(zhǎng)反應(yīng)則依前期環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)鹽水平不同而有所差異。總體上看,當(dāng)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度由3μmol·L-1變動(dòng)為45μmol·L-1、150μmol·L-1時(shí),兩種江蘺藻體藻紅素、葉綠素a、總碳和總氮含量以及硝酸還原酶的活性均有所提高;而當(dāng)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度由451μmol·L-1、150μmao

9、l·L-1變動(dòng)為31μmol·L-1時(shí),兩種江蘺藻體的上述指標(biāo)則有所下降。營(yíng)養(yǎng)鹽濃度45和150μmol·L-1的相互變動(dòng)對(duì)兩種江蘺硝酸還原酶的活性影響不大。隨著無(wú)機(jī)氮濃度的逐漸增加,過(guò)氧化氫酶的活性呈現(xiàn)顯著下降的趨勢(shì)。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度由3μmol·L-1向150μmol·L-1變動(dòng)時(shí),兩種江蘺過(guò)氧化氫酶活性顯著下降;而營(yíng)養(yǎng)鹽濃度由150μmol·L-1向31μmol·L-1變動(dòng)時(shí),過(guò)氧化氫酶活性則有所增強(qiáng)。綜合比較表明,細(xì)基江蘺繁枝變型更

10、容易受環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變動(dòng)的影響,對(duì)環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變動(dòng)的適應(yīng)能力可能要低于菊花江蘺。
　　 4.在實(shí)驗(yàn)室條件下,運(yùn)用水下熒光儀FL3500研究了營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變動(dòng)、溫度、光照強(qiáng)度和鹽度對(duì)細(xì)基江蘺繁枝變型和菊花江蘺葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?。研究結(jié)果表明,營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變動(dòng)的24h內(nèi)會(huì)造成兩種江蘺葉綠素?zé)晒鈪?shù)的波動(dòng),變動(dòng)2d后,細(xì)基江蘺繁枝變型的各熒光參數(shù)會(huì)趨于穩(wěn)定,而菊花江蘺的各參數(shù)還會(huì)有不同程度的波動(dòng),10d后兩種江蘺的各參數(shù)趨于一致,

11、營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變動(dòng)為45μmol·L-1各處理組的Fv/Fm和Fm/Fo高于其他兩個(gè)濃度的處理組,菊花江蘺的Fv/Fm和Fm/Fo高于細(xì)基江蘺繁枝變型,△F4的變化情況則與Fv/Fm和Fm/Fo相反。在溫度為25-35℃、光照強(qiáng)度為160μmol·,m-2·s-1、鹽度為20-25時(shí),細(xì)基江蘺繁枝變型的Fv/Fm和Fm/Fo較大;在溫度為25-35℃、光照強(qiáng)度為160μmol·m-2·s-1、鹽度為25-30時(shí),菊花江蘺的Fv/Fm和Fm/