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文檔簡介
1、赤潮是全球性的海洋生態(tài)災害,具有全球性、多發(fā)性、復雜性和高危害性等特點,已經成為亟待解決的重大海洋環(huán)境問題之一。我國是赤潮災害多發(fā)國,近年來,由于人類活動引起的近岸水體富營養(yǎng)化程度加劇,導致赤潮頻發(fā),對近岸水域的生態(tài)環(huán)境和沿岸水產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成極大的威脅。建立切實可行的赤潮防控方法勢在必行。利用存在于海洋環(huán)境中的天然生物因子,如大型海藻等進行赤潮的生物學調控已經越來越引起人們的重視。已有的研究表明,大型海藻能通過營養(yǎng)競爭,或是克生作
2、用來抑制赤潮微藻的生長。另一方面,臭氧層衰減而導致的UV-B(280nm~320nm)輻射增強是另一個全球性的環(huán)境問題之一,不僅能夠對海洋生物體構成傷害,而且還會對海洋生態(tài)系統(tǒng)產生明顯的影響。 本文以青島沿岸常見的大型海藻-孔石莼(Ulva pertusaKiellm)和赤潮微藻-赤潮異彎藻(Heterosigma akashiwo(hada)hada)為材料,在實驗生態(tài)條件下,把石莼和赤潮異彎藻分別分為單養(yǎng)(對照)、UV-B輻
3、射處理的單養(yǎng)、混養(yǎng)和UV-B輻射處理的混養(yǎng)四個試驗組,研究了石莼.赤潮異彎藻相互作用及其對UV-B輻射的響應。結果發(fā)現(xiàn): 一、石莼-赤潮異彎藻相互作用的研究 (1)研究了不同起始營養(yǎng)鹽條件和初始生物量對石莼-赤潮異彎藻種間競爭的影響,結果表明:石莼和赤潮異彎藻發(fā)生相互競爭作用時,利用性競爭和干擾性競爭并存;兩種競爭方式對競爭結果都會產生影響。當赤潮異彎藻初始接種密度不變(1×10<'4>cell/mL),石莼初始接種重量
4、較低時(0.05g/150mL),石莼和赤潮異彎藻的生長主要受干擾性競爭的影響;石莼初始接種重量較高時(0.4 g/150mL),石莼的生長主要受到利用性競爭的影響,而此時赤潮異彎藻的生長同時受到干擾性競爭和利用性競爭的影響。當石莼初始接種重量不變(0.0 5 g/1 5 0mL),赤潮異彎藻接種初始密度較低時(0.5×10<'4>cell/mL和1.0×10<'4>cell/mL),石莼和赤潮異彎藻的生長主要受干擾性競爭的影響;赤潮異
5、彎藻初始接種密度較高時(2.0×10<'4>cell/mL和4.0×10<'4>cell/mL),二者的生長同時受到利用性競爭和干擾性競爭的共同影響。試驗結果說明石莼的初始接種重量和赤潮異彎藻初始密度可能是決定二者競爭方式的主要原因。 (2)對石莼和赤潮異彎藻的相互作用、培養(yǎng)液濾液和胞內物質的交叉培養(yǎng)進行研究,結果表明:石莼抑制赤潮異彎藻的生長,赤潮異彎藻亦會抑制石莼的生長,二者之間存在克生效應:石莼主要通過分泌次生物質來抑制赤
6、潮異彎藻的生長,而赤潮異彎藻對石莼生長的抑制可能通過細胞的直接接觸和分泌次生物質完成的,其抑制物存在于藻體和培養(yǎng)液中。 二、石莼-赤潮異彎藻相互作用對UV-B輻射的響應研究 (1)研究了UV—B輻射對石莼和赤潮異彎藻的生長、葉綠素a含量、脫鎂葉綠素a含量和石莼孢子萌發(fā)率的影響。結果表明:在單養(yǎng)的條件下,UV-B輻射對石莼和赤潮異彎藻的生長都有明顯的抑制作用;而在混養(yǎng)的條件下,UV-B輻射對石莼生長的影響并不明顯,但是卻能
7、顯著抑制赤潮異彎藻的生長。石莼和赤潮異彎藻的葉綠素a和脫鎂葉綠素a含量對UV—B輻射和克生效應有明顯的響應,而且葉綠素a和脫鎂葉綠素a含量的變化有一定的相似性。在UV—B輻射條件下;單養(yǎng)和與赤潮異彎藻混養(yǎng)石莼孢子的萌發(fā)率均受到明顯的抑制,但未加UV—B輻射的與赤潮異彎藻混養(yǎng)的石莼孢子的萌發(fā)率雖然會下降,但是不明顯。 (2)石莼和赤潮異彎藻的抗氧化系統(tǒng)活性對UV-B輻射有明顯的響應。在UV-B輻射處理的單養(yǎng)條件下,石莼丙二醛(MD
8、A)含量,總抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物岐化酶(T-SOD)活性顯著升高,而可溶性蛋白含量和谷胱甘肽過氧化酶(GPX)活性顯著降低;赤潮異彎藻MDA含量,T-AOC和過氧化氫酶(CAT)活性顯著升高,而T-SOD活性,可溶性蛋白和類胡蘿卜素(Car)含量顯著降低。在混養(yǎng)的條件下,石莼MDA含量,T-AOC,CAT和T-SOD活性顯著升高,而GPX活性顯著下降;赤潮異彎藻CAT活性顯著上升,而MDA含量,T-AOC,T-SOD和GP
9、X活性顯著下降。在混養(yǎng)附加UV—B輻射處理的條件下,石莼MDA含量,T-AOC,CAT和T—SOD活性顯著升高,而GPX活性和Car含量顯著降低;赤潮異彎藻CAT活性顯著上升,而可溶性蛋白,MDA和Car含量,T-AOC,T-SOD和GPX活性顯著下降。 (3)采用生化檢測法和聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(PAGE)對石莼.赤潮異彎藻的兩種同工酶一過氧化物酶(PRX)和多酚氧化酶(PPO)進行檢測。結果顯示:在.單養(yǎng)條件下,UV-B輻
10、射會使石莼和赤潮異彎藻PRX和赤潮異彎藻PPO活性降低,而石莼PPO活性卻顯著升高?;祓B(yǎng)會使石莼PPO活性顯著下降,而赤潮異彎藻PPO活性顯著升高。混養(yǎng)的同時附加UV-B輻射的條件下,石莼PRX和赤潮異彎藻PRX和PPO活性都受到了顯著的抑制。不同處理組的石莼和赤潮異彎藻PRX、PPO同工酶譜均存在差異,主要表現(xiàn)為條帶多少和活性強弱的不同,說明UV-B輻射處理和藻間的相互作用均能夠引起石莼和赤潮異彎藻PRX和PPO同工酶譜的變化。
11、 (4)對石莼和赤潮異彎藻的胞外濾液的研究結果表明:胞外微生物對石莼.赤潮異彎藻相互作用無明顯影響。石莼可以分泌熱敏感的胞外物質來影響赤潮異彎藻的生長。UV—B輻射并不能減少赤潮異彎藻產生的有害物質,而與石莼混養(yǎng)會顯著的減少赤潮異彎藻所產生的有害物質。 (5)N、P限制對石莼.赤潮異彎藻相互作用有明顯的影響。N、P限制的條件下,石莼生長受到UV-B輻射脅迫和赤潮異彎藻的克生作用在減小;而赤潮異彎藻生長受到UV-B輻射脅迫和石莼
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