几种常见大型枝角类对水质的适应性和控藻能力比较研究

【摘要】湖泊水体的富营养化是我国当前面临的主要环境问题之一,在欧美等地有很多成功的案例表明经典生物操纵可以有效地控制湖泊的富营养化,但我国实施的案例却很少。之前本课题组研究了我国主要鱼类种类对经典生物操纵的影响,同时也通过调查证明我国富营养化浅水湖泊集中的云贵高原湖区和东部平原湖区底泥中均含有丰富的大型枝角类休眠卵,表明应用经典生物操纵在这些湖泊中具有潜在可行性,因此在此基础上进一步研究比较我国几种常见大型枝角类在不同水质条件下的适应性以及控藻效果,筛选发现适应性和控藻能力较强的枝角类,并应用到我国的湖泊水体中具有非常重要的意义。经典生物操纵的基础是浮游动物的数量与种类,通过实验室条件下的控制实验,比较了饵料、温度以及pH对大型溞(DaphniamagnaStraus)、隆线溞(DaphniacarinataKing)、透明溞(DaphniahyalinaLeyding)、蚤状溞DaphniapulexLeyding)四种大型枝角类种群的扩增的影响,分析枝角类种群扩增的控制条件。结果表明：四种大型枝角类都在小球藻浓度为105cell/mL的食物条件下中相对较好,对湖北小环藻和铜绿微囊藻的摄食都表现较差,甚至出现全部死亡的现象。温度对蚤状溞在数量变化与体型变化上有显著影响(p<0.05),在20℃条件下蚤状溞群体数量最高达69.3个,但蚤状溞体型变小；在25℃条件下隆线溞与透明溞的种群繁殖最快；四种温度条件对大型溞的种群繁殖的影响不明显(p>0.05)。在pH为7的条件下大型溞扩增最快,并且在此条件下的体长也较大,隆线溞和透明溞均在pH=6条件下种群扩增最快,分别在pH为8和7的条件下体型较大,蚤状溞种群扩增数量在pH=7条件达到最快,但pH=6条件下体长最大。所以,大型溞、隆线溞、透明溞、蚤状溞最佳的培养条件分别为20℃、pH7;25℃、pH6;25℃、pH6;20℃、pH7,喂食的食物为密度为105cell/mL的单细胞小球藻。为了解几种大型枝角类在湖泊中的实际适应性和控藻能力,在武汉东湖与紫阳湖进行了网格试验,分别代表中度富营养化及重度富营养化水体,试验时间分别为2013.6—2014.3和2013.8–2014.3。通过人工添加蚤状溞、大型溞、隆线溞、透明溞(40ind./L)四种大型枝角类至网格中开展实验。结果显示,在整个实验期间四种大型枝角类在两种营养状态下的水体中均能很好地适应生存,种群密度主要受到季节影响,在夏季种群密度相对较高,到秋冬季节后种群密度减小,四种大型枝角类优先摄食绿藻,对硅藻门与蓝藻门各属的摄食较差,同时,在不同的营养水平条件下,投加不同大型枝角类使得各个网格内的水体物理化学指标均产生了不同的变化。在东湖植物园,大型溞在增加透明度效果上显著,投放初期即与对照组、蚤状溞、透明溞表现出显著差异(p<0.05),10月份时投加四种枝角类的实验组与对照组之间均有显著差异(p<0.05)；在紫阳湖,在投加枝角类的后20天,各实验组的透明度与对照组相比显著增加(p<0.05),同时投加蚤状溞、大型溞以及隆线溞实验组水体叶绿素a含量与对照组相比显著降低(p<0.05),透明溞实验组与对照组相比无显著差异,但叶绿素a比对照组下降了1.15倍；在植物园,由于初始叶绿素a含量较低,所以实验组与对照组之间的差异并不大(p>0.05)。在紫阳湖,总磷含量在实验前后变化较大,但与对照组相比并没有显著差异(p>0.05)。植物园各实验组也仅在11月份与对照组在总磷上显示出差异(p<0.05),同样的,紫阳湖隆线溞实验组仅在3月份与对照组在总氮上显示出差异(p<0.05),在整个实验期间高锰酸盐指数变化较不明显。在对照组网格中,实验后期的透明度、总氮、总磷、叶绿素a和高锰酸钾指数均显著下降,而且其中大型浮游动物的数量也显著上升,表明在这些水体中,即使不用人为添加大型浮游动物,也可以通过恢复水体中原有的大型浮游动物群落来改善水质,具有生物操纵实施的潜力。所以,将经典生物操纵应用到我国湖泊中来治理富营养化是具有可行性的。
【作者】任文彬；
【导师】杨娇艳；杨劭；
【作者基本信息】华中师范大学，水生生物学，2014，硕士
【关键词】富营养化；大型枝角类；经典生物操纵；

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