鼠尾藻对中肋骨条藻的克生作用及其对CO2加富的响应

摘要

赤潮是全球性的生态灾害，赤潮爆发严重影响了海洋经济的可持续发展，因此寻求切实有效和环境友好型的赤潮防治方法成为人们颇受关注的问题之一。其中，利用大型海藻对赤潮微藻的克生作用进行赤潮防治是目前赤潮研究工作的热点之一。同时大气CO2浓度升高也成为全球性的重大环境问题之一，研究CO2加富对海洋藻类及其相互之间的克生作用的影响对于揭示全球气候变化对海洋生态系统的影响有重要意义。本文以大型海藻鼠尾藻(Sargassumthunbergii)和赤潮微藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为材料，研究了鼠尾藻对中肋骨条藻的克生作用及其对CO2加富的响应变化，初步探讨了藻间克生作用及其对CO2加富响应的可能机理，分析了利用大型海藻进行赤潮防控的可能性。实验结果如下：
　　 1.鼠尾藻对中肋骨条藻的克生效应
　　 鼠尾藻新鲜组织和干粉末对中肋骨条藻的种群生长均有抑制效应，种群细胞密度和生长参数(环境负载能力K和最大增长率r)显著降低(P<0.05)，随着鼠尾藻新鲜组织和干粉末浓度的增加，抑制作用愈加明显；而且高浓度(2.4 gFD·L-1)的干粉末对中肋骨条藻具有致死效应。由直线内插法得到鼠尾藻新鲜组织对中肋骨条藻的半数有效抑制浓度EC50约为3.5 g FW·L-1，干粉末对中肋骨条藻的半数有效抑制浓度EC50约为1.8 g FD·L-1。证实鼠尾藻对中肋骨条藻存在克生效应。
　　 鼠尾藻水溶性抽提液对中肋骨条藻的生长有明显的抑制作用，抑制作用随浓度的升高而加强。鼠尾藻培养水过滤液对中肋骨条藻的生长具有显著抑制和致死效应。证实鼠尾藻对中肋骨条藻的克生作用主要是通过向环境分泌克生物质的方式完成的。
　　 经过高温煮沸的鼠尾藻水溶性抽提液和培养水过滤液对中肋骨条藻的种群生长仍然表现出显著的抑制作用。鼠尾藻培养水过滤液不论是在一次性还是在半连续添加方式下，中肋骨条藻的种群生长均受到了显著抑制，并在实验结束时完全致死。证明鼠尾藻分泌的克生物质相对稳定。
　　 2.CO2加富引起鼠尾藻对中肋骨条藻的克生效应的变化
　　 研究结果表明，CO2加富培养的新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液使中肋骨条藻的细胞密度和种群生长参数(环境负载能力K和最大增长率r)显著降低(P<0.05)，说明CO2加富培养引起了鼠尾藻对中肋骨条藻的克生效应的变化，使其对中肋骨条藻种群生长的抑制作用加强。
　　 经CO2加富培养的鼠尾藻新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液对中肋骨条藻的克生效应加强，而培养水过滤液对中肋骨条藻种群生长的影响由加富前的显著抑制作用变化为加富后的无明显影响。因此我们推测CO2加富培养可能改变了鼠尾藻对中肋骨条藻克生作用的方式，由原来的通过分泌克生物质的作用方式变化为细胞直接接触传递的方式。

目录

文摘

英文文摘

1 文献综述

1.1 水生生物间克生作用

1.1.1 水生生物间克生作用的特殊性

1.1.2 微藻间克生作用

1.1.3 大型水生植物与微藻间的克生作用

1.2 大气CO2浓度升高对水生藻类的影响

1.3 藻间克生作用在赤潮发生过程中的作用及其赤潮防治应用前景

1.4 大气CO2浓度升高对藻间克生作用的可能影响

1.5 立论依据和研究意义

2 鼠尾藻对中肋骨条藻克生效应的研究

2.1 材料与方法

2.1.1 供试材料

2.1.2 鼠尾藻新鲜组织对中肋骨条藻种群生长的影响

2.1.3 鼠尾藻干粉末对中肋骨条藻种群生长的影响

2.1.4 鼠尾藻水溶性抽提液对中肋骨条藻种群生长的影响

2.1.5 鼠尾藻培养水过滤液对中肋骨条藻种群生长的影响

2.1.6 鼠尾藻新鲜组织与中肋骨条藻共培养体系中环境因子的测定

2.1.7 数据统计分析

2.2 结果与分析

2.2.1 鼠尾藻新鲜组织对中肋骨条藻种群生长的影响

2.2.2 鼠尾藻干粉末对中肋骨条藻种群生长的影响

2.2.3 鼠尾藻水溶性抽提液对中肋骨条藻种群生长的影响

2.2.4 鼠尾藻培养水过滤液对中肋骨条藻种群生长的影响-

2.2.5 鼠尾藻新鲜组织与中肋骨条藻共培养体系中环境因子的测定

2.3 讨论

2.3.1 鼠尾藻对中肋骨条藻克生作用的影响因素探讨

2.3.2 鼠尾藻对中肋骨条藻克生作用的证实

2.3.4 鼠尾藻对中肋骨条藻克生作用的方式探讨

2.4 小结

2.4.1 鼠尾藻对中肋骨条藻的克生效应

2.4.2 鼠尾藻对中肋骨条藻的克生方式

2.4.3 克生物质的稳定性

3 鼠尾藻对中肋骨条藻的克生效应对CO2加富的响应研究

3.1 材料与方法

3.1.1 供试材料

3.1.2 鼠尾藻的CO2加富处理

3.1.3 CO2加富培养的鼠尾藻新鲜组织对中肋骨条藻种群生长的影响

3.1.4 CO2加富培养的鼠尾藻干粉末对中肋骨条藻种群生长的影响

3.1.5 CO2加富培养的鼠尾藻水溶性抽提液对中肋骨条藻种群生长的影响

3.1.6 CO2加富培养的鼠尾藻培养水过滤液对中肋骨条藻种群生长的影响

3.1.7 数据统计分析

3.2 结果与分析

3.2.1 CO2加富培养的鼠尾藻新鲜组织对中肋骨条藻种群生长的影响

3.2.2 CO2加富培养的鼠尾藻干粉末对中肋骨条藻种群生长的影响

3.2.3 CO2加富培养的鼠尾藻水溶性抽提液对中肋骨条藻种群生长的影响

3.2.4 CO2加富培养的鼠尾藻培养水过滤液对中肋骨条藻种群生长的影响

3.3 讨论

3.3.1 CO2加富引起鼠尾藻对中肋骨条藻克生作用方式变化的原因分析

3.3.2 CO2加富引起鼠尾藻对中肋骨条藻克生效应变化的原因分析

3.4 小结

3.4.1 CO2加富引起鼠尾藻对中肋骨条藻的克生效应的变化

3.4.2 CO2加富引起鼠尾藻对中肋骨条藻克生方式的改变

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果