主要环境因子对滨珊瑚的胁迫作用研究

摘要

以徐闻珊瑚礁国家级自然保护区的滨珊瑚科中两种优势种珊瑚～澄黄滨珊瑚和斯氏角孔珊瑚为研究对象，设计了温度、盐度、pH、Cu2+、PO43-各4个梯度，进行胁迫试验。探讨了这5种环境因子对澄黄滨珊瑚和斯氏角孔珊瑚生长的影响和耐受性，以及在这五种环境因子的胁迫下，两种珊瑚的致死条件和胁迫后恢复状况。获得以下结果如下：
　　1、温度对滨珊瑚及其共生藻的胁迫作用
　　澄黄滨珊瑚和斯氏角孔珊瑚在温度高于25℃时开始有反应；在28℃以内，提高温度，两种珊瑚表面单位面积共生藻密度和叶绿素a含量有明显升高趋势，表现出一定的抗温机制；当温度高于28℃时，珊瑚共生藻虽然仍然不断分裂增殖，但排出的速率大于增殖速率，随着温度继续升高，共生藻密度持续降低；当温度升高至34℃左右时，珊瑚白化死亡。因此珊瑚只有在最适温度范围内才可存活，在最适温度范围外，珊瑚共生藻系统遭到破坏，随着这一压力的持续，最终导致珊瑚的死亡。
　　2、盐度对滨珊瑚及其共生藻的胁迫作用
　　澄黄滨珊瑚和斯氏角孔珊瑚在盐度35～30变化范围内珊瑚表面单位面积虫黄藻含量和单位面积叶绿素a含量没有明显的变化。当盐度变化低于30时，珊瑚表面单位面积虫黄藻密度和叶绿素a含量迅速降低。其中斯氏角孔珊瑚反应灵敏，当盐度从30降低至20过程中，珊瑚表面单位面积虫黄藻密度和叶绿素a含量急剧降低。低盐胁迫下澄黄滨珊瑚和斯氏角孔珊瑚之间的耐受力有所不同，表现为同一珊瑚科内珊瑚间耐受力的不同。
　　3、pH对滨珊瑚及其共生藻的胁迫作用
　　与珊瑚共生的虫黄藻正常生长发育所需要的环境是偏碱性的，当碱性环境变为酸性环境将对珊瑚的生长造成一定的压力，这种压力将影响两种珊瑚的正常行为活动。在pH8.0～6.5之间，两种珊瑚都有一定的反应，但还表现出正常的生长状态；当pH低于6.5时，打破了珊瑚共生藻最优生长体系，随着压力的持续，珊瑚最终死亡，但这过程中，斯氏角孔珊瑚耐受性较澄黄滨珊瑚弱。实验结果表明，在pH一定范围内，珊瑚对于降低pH具有耐受性，且同一珊瑚科内的不同属珊瑚具有不同的耐受性。
　　4 Cu2+对滨珊瑚及其共生藻的胁迫作用
　　Cu2+浓度梯度变化过程中两种珊瑚表面单位面积虫黄藻密度和叶绿素a含量都在Cu2+浓度4μg/L快速升高，并达到了最高点，然后随着Cu2+浓度的升高而降低。重金属普遍存在于自然界中，为生物体内微量的必需物质，若环境中存在过量重金属便会对生物体产生毒性影响。严重时会导致生物体产生急性毒性效应引起生物的急速死亡。因此，铜离子浓度超过某一阀值时，虫黄藻先受到毒害作用，其光合作用受到了抑制，珊瑚本身将排出这些受到毒害的虫黄藻。
　　5 PO43-对滨珊瑚及其共生藻的胁迫作用
　　随着磷酸盐浓度的增加，澄黄滨珊瑚表面单位面积虫黄藻密度和叶绿素a含量都表现出先升高至一峰值后降低。这可能是在低浓度磷酸盐添加情况下，磷酸盐有利于虫黄藻进行光合作用，这就使虫黄藻数量暂时增加，但磷酸盐浓度升高至某一点，便开始对珊瑚共生体产生不利的影响。除此之外，斯氏角孔珊瑚最大可忍受的磷酸盐的浓度是30μmol/L，相应的澄黄滨珊瑚最大可忍受的磷酸盐的浓度是20μmol/L，很明显同一科中的不同属珊瑚对磷酸盐的耐受度不同，这可能与珊瑚组织内虫黄藻数量、种类以及珊瑚组织体结构不同有关。