福寿螺与本地田螺在不同生境胁迫下的响应差异与作用机制研究

摘要

福寿螺(Pomacea canaliculata)在我国及其它亚洲国家广泛分布，对入侵地造成严重的农业和生态危害，已被世界自然保护联盟列入全球100种恶性外来入侵物种。福寿螺逃离了原本的天敌，且具有生态耐性广、摄食能力强、种群增长快等优势，极易在所处生境中形成优势种群，对其他生物产生竞争，进而改变所处生境的生物多样性。因此，本研究选取华南地区常见的两种淡水螺中国圆田螺(Cipangopaludina chinesis)和梨形石田螺(Sinotaia quadrata)作为本地田螺代表，研究了不同生境胁迫下福寿螺与两种本地螺的响应差异以及福寿螺与本地田螺应对不同警戒信号的行为学差异，探究了不同胁迫(酸碱、干旱、高温、低温、天敌)下三种螺的响应特征，得出以下结论：
　　1.福寿螺在水体pH值4.5、6.5、8.5、10.5的存活率均高于两种本地螺，较耐酸碱；只有在pH值2.5的强酸情况下，福寿螺较快死亡。同时，水体pH值的测定结果显示，在微酸微碱胁迫下，福寿螺对水体酸碱环境有一定的缓冲作用，即水体pH值向中性范围靠近。综合对三种螺肝脏与头部的电镜扫描结构比较，福寿螺在强碱胁迫下器官虽出现孔洞、裂缝等，但整体结构保持相对完整。而两种本地田螺出现了明显的丝状结构，整体结构已明显改变。
　　2.在干旱胁迫下，每7 d统计一次存活率的结果显示，福寿螺、圆田螺的存活率远高于石田螺，即福寿螺、圆田螺耐旱能力强。干旱3、7 d后福寿螺CAT、SOD、T-AOC活性均较出现不同程度的增加且比两种本地螺高。随着干旱时长的推进，福寿螺自由水含量减少，结合水增加，自由水/结合水比值减小，即福寿螺能很好地协调自身的水分构成来应对干旱胁迫。
　　3.在温度胁迫下，福寿螺、石田螺在35℃温度处理下存活率显著高于圆田螺；但在5℃处理下，福寿螺7 d内迅速死光，而两种本地螺圆田螺、石田螺5℃处理21 d存活率均在50％以上。由此可见，福寿螺不耐低温，圆田螺不耐高温，石田螺温度耐受性范围最广。不同温度处理中福寿螺 SOD、CAT活性均显著高于两种本地螺(P<0.05)，且福寿螺在25℃处理SOD、CAT活性最大。
　　4.福寿螺和本地田螺的成、幼螺在天敌和同类受伤后释放的警戒信号中的响应比较研究结果显示：福寿螺的成螺和幼螺对捕食者释放的信号有明显的警戒响应，其活动位移明显增大；受伤的福寿螺个体释放的信号能够增强这种警戒反应；梨形石田螺幼螺对天敌释放的警戒信号反应不明显，而其成螺对福寿螺受伤个体释放的信号有明显的警戒反应，但警戒反应程度比福寿螺成螺弱。圆田螺的成螺和幼螺对上述信号没有明显警戒反应。
　　此研究结果表明，在遇到天敌和同类个体释放的警戒信号时，福寿螺表现出强于本地田螺的警戒反应。这对进一步探索福寿螺与本地淡水螺对天敌的防御行为及防控具有一定的参考价值。

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1 前言

1.1 福寿螺对入侵地生物类群的影响

1.1.1 对水生作物的影响

1.1.2 对本地螺类生物的影响

1.1.3 对其他水生动物的影响

1.2 本地生物对福寿螺的影响

1.2.1 典型非专一性天敌对福寿螺的影响

1.2.2 其他非专一性天敌对福寿螺的影响

1.2.3 寄生虫或病毒对福寿螺的影响

1.3 研究目的与意义

1.4 技术路线

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

2.2.1 不同酸碱胁迫条件下福寿螺与本地螺的差异试验

2.2.2 干旱胁迫对三种螺存活、理化指标和抗氧化酶活性的影响试验

2.2.3 温度胁迫对三种螺存活率以及抗氧化酶活性的影响试验

2.2.4 福寿螺与本地田螺应对不同警戒信号的行为学差异性试验

2.3 数据分析

3 结果与分析

3.1 不同酸碱胁迫条件下福寿螺与本地螺的响应差异

3.1.1 存活率

3.1.2 水体pH值变化

3.1.3 电镜扫描结构分析

3.2 干旱胁迫对三种螺存活、理化指标和抗氧化酶活性的影响

3.2.1 干旱胁迫对三种螺存活率的影响

3.2.2 干旱胁迫对三种螺理化指标的影响

3.2.3 干旱胁迫对三种螺肝脏抗氧化酶活性的变化

3.3 温度胁迫对三种螺存活率以及抗氧化酶活性的影响

3.3.1 不同温度处理下三种螺的存活率

3.3.2 不同温度处理下三种螺肝脏抗氧化酶活性的变化

3.4 福寿螺与本地田螺应对天敌相关的警戒信号的行为学差异

3.4.1 不同处理中的位移随时间的变化

3.4.2 螺级和处理因素对三种螺逃逸位移的影响

3.4.3 三种螺对不同警戒信号响应的种内比较

3.4.4三种螺对不同处理的警戒反应的种间比较

4 结论与讨论

4.1 不同酸碱胁迫条件下福寿螺与本地螺的响应差异

4.1.1 螺类对酸碱胁迫的耐受性

4.1.2 酸碱胁迫对三种螺器官组织的损伤

4.2 干旱与温度胁迫对三种螺存活、理化指标和抗氧化酶活性的影响

4.2.1 干旱胁迫对三种螺存活的影响

4.2.2 温度胁迫对三种螺存活的影响

4.2.3 干旱胁迫对三种螺理化指标的影响

4.2.4 干旱与温度胁迫对三种螺抗氧化防御体系的影响

4.3 福寿螺与本地田螺应对不同警戒信号的行为学差异性分析

致谢

参考文献