流沙湾喜盐草附着生物的周年变化和对其生理生化特征的影响

摘要

流沙湾位于我国广东省雷州半岛的西南部，拥有的海草床总面积共约900平方公顷，分布的海草种类主要是喜盐草(-Halophila ovalis，水鳖科，多年生草本，亦名海蛭藻)，被列为国家重点调查和保护的海草床之一。喜盐草属亚热带海草物种，多年生沉水植物，分布广泛，常常在潮间带与其他海草形成大片海草床，具有较大的生态服务潜在价值且对近海海域生态系统的平衡起着极为重要的调节作用。近年来，由于人类开发活动的无序以及自然因素的影响，海洋富营养化愈演愈烈，引起附着生物大量繁殖，进而影响海草的生长与繁殖，海草床出现大面积的衰退。故本文选取喜盐草作为研究对象，通过实地调查及环境模拟试验等手段，对流沙湾喜盐草上的附着藻类进行了周年性的调查研究，并进一步探讨了附着生物对喜盐草生长及生理生化特性的影响。研究的主要结果如下:
　　1.本研究中共检出附着藻类15属61种（其中包括变型和变种），均隶属于硅藻门，以菱形藻属、舟形藻属和双眉藻属为主，各属中附着藻类种数所占比例分别为15％，13％和10％。喜盐草附着藻类的细胞密度表现出一定的时空变化，时间上呈现出明显的季节性变化，基本变化趋势为春季＞冬季＞夏季＞秋季;在空间上，不同海岸带附着藻类的细胞密度差异显著（P≮0.05），不同季节不同站点附着藻类细胞密度的变化范围为3.96×103ind·cm-2～49.33×103ind·cm-2，远岸带＞中海岸带＞近岸带。检出优势种6属11种，春季海洋斑条藻(0.22)优势度最高;冬季为楔形藻(0.21);夏季和秋季为盾卵形藻，其优势度分别为0.18和0.19。盾卵形藻、海洋菱形藻和扁中节胸膈藻为全年广布种。流沙湾喜盐草上附着藻类的均匀度指数和香农多样性指数的范围分别为0.414～0.506和2.398～3.009，表明流沙湾水体处于轻度或中度污染。
　　2.附着生物现存量及叶绿素a含量均存在显著地季节性变化。秋季含量最低，分别为0.098 mg/g和0.015 mg/g;冬季和夏季次之;春季含量达到峰值，分别为0.605mg/g和0.118 mg/g。在各个不同的海岸带之间也存在着显著差异(P＜0.05），含量由从高到低依次是远岸带＞中海岸带＞近岸带。
　　3.附着生物对喜盐草的光合抑制率存在明显的季节性变化。春季光合抑制率达到最大值，为50.72％;冬季和夏季次之，其光合抑制率分别为47.13％和37.15％;秋季光合抑制率最低，为30.61％。且附着生物现存量和叶绿素a含量与光合抑制率之间均呈显著正相关。
　　4.附着生物对喜盐草可溶性蛋白及色素浓度影响显著（P＜0.05）。可溶性蛋白的浓度随着时间的推移，呈先增后减的变化趋势。有附着组的可溶性蛋白浓度低于无附着组。叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及总的色素浓度在培养期间均呈持续下降趋势，有附着组的色素浓度要明显地低于无附着组。
　　5.附着生物对喜盐草CAT酶活性影响显著(P＜0.05)。喜盐草地上部分的CAT酶活性均高于地下部分。CAT酶活力呈先降后升的趋势，无附着组高于有附着组，末期达到峰值16.579 U/(mg·min)，为有附着组的1.76倍。地下部分有附着组和无附着组的CAT酶活力均呈现先升后降的变化规律，末期地下部分无附着组是有附着组的1.57倍。
　　6.附着生物对喜盐草POD酶活性影响显著（P＜0.05）。地上部分有附着组和无附着组的POD酶活力均呈持续上升趋势。培养末期，无附着组的POD酶活力为42.249U/(mg·min)，是有附着组的1.23倍。地下部分的POD酶活力增长较缓慢，第三周达到峰值，无附着组是有附着组的1.99倍。
　　7.附着生物对喜盐草SOD酶活性影响显著(P＜0.05)。实验初期，地上部分无附着组SOD酶活力为95.097 U/mgprot，是有附着组的1.43倍;地下部分无附着组的SOD酶活力为48.865 U/mgprot，为有附着组的1.56倍。随培养时间的延续，各组SOD酶活力均持续下降，但有附着组的酶活力一直都要低于无附着组。
　　8.附着生物对喜盐草MDA含量影响显著（P＜0.05）。各组喜盐草MDA含量均持续增加，培养末期达到峰值。地上部分有附着组MDA含量是无附着组的1.49倍;地下部分有附着组是无附着组的1.71倍。
　　综上可知，海洋富营养化引起附着生物大量繁殖对喜盐草的生理生化特性产生不利影响，进而导致海草床衰退的发生。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 流沙湾概况

1．2 海草的种类及分布

1．3 海草床的生态学功能

1．4 海草床受到的威胁

1．5 喜盐草的生态学特征

1．6 附着生物

1．6．1 附着生物的概念

1．6．2 附着生物的研究进展

1．6．3 附着生物对沉水植物的影响

1．6．4 附着生物与海草之间的相互作用

1．7 研究目的与意义

1．8 本文主要研究内容

2 流沙湾喜盐草附着藻类群落的周年变化特征

2．1 材料与方法

2．1．1 实验仪器与设备

2．1．2 样点布设

2．1．3 样品采集

2．1．4 样品预处理

2．1．5 附着藻类的鉴定及计数

2．1．6 相关计算公式

2．1．7 数据分析方法

2．2 结果与分析

2．2．1 附着藻类的种属组成

2．2．2 附着藻类群落组成结构的季节变化

2．2．3 附着藻类细胞密度的季节变化

2．2．4 附着藻类优势种的季节变化

2．2．5 附着藻类的均匀度和多样性指数

2．3 讨论

2．3．1 附着藻类生物量的影响因素

2．3．2 附着藻类群落结构的周年变化特征

2．3．3 附着藻类的多样性指数与均匀度指数

3 附着生物对喜盐草光合作用速率影响的研究

3．1 材料与方法

3．1．1 实验仪器与设备

3．1．2 样点布设

3．1．3 样品的采集与处理

3．1．4 附着生物现存量的测定

3．1．5 附着生物叶绿素a含量测定

3．1．6 喜盐草的光合速率的测定

3．1．7 数据处理与分析

3．2 结果

3．2．1 附着生物现存量及叶绿素a含量的季节性变化

3．2．2 附着生物对喜盐草的光合速率的影响

3．2．3 光合抑制率的季节性变化情况

3．2．4 附着生物现存量及叶绿素a含量与光合抑制率的相关性分析

3．3 讨论

3．3．1 附着生物现存量及叶绿素a含量变化

3．3．2 附着生物对喜盐草光合作用的影响

4 附着生物对喜盐草生理特征影响的研究

4．1 材料与方法

4．1．1 材料

4．1．2 实验设计及仪器

4．1．3 测定方法与计算公式

4．1．4 数据处理

4．2 结果

4．2．1 喜盐草中可溶性蛋白含量的变化

4．2．2 喜盐草中色素含量的变化

4．2．3 喜盐草抗氧化物酶系活性的变化

4．2．4 喜盐草中MDA含量的变化

4．3 讨论

4．3．1附着生物对喜盐草可溶性蛋白

4．3．1 附着生物对喜盐草可溶性蛋白

4．3．2 附着生物对喜盐草色素含量的影响

4．3．3 附着生物对喜盐草抗氧化物酶系的影响

4．3．4 附着生物对喜盐草MDA含量的影晌

参考文献

致谢

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