不同粒径与浓度清洁疏浚物对浮游植物生长的影响

摘要

本文采用实验生态学方法，室内模拟实验研究了清洁疏浚物对我国常见浮游植物中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响。通过模拟清洁疏浚物再悬浮状态，探讨了不同粒径和不同浓度悬浮清洁疏浚物对其生长的影响，以期为我国疏浚物倾倒活动的评估技术研究和科学利用海洋资源提供一定的现实依据和技术支撑，研究结果如下：
　　1．不同粒径清洁疏浚物对中肋骨条藻、具齿原甲藻生长抑制率的影响
　　在96 h的实验周期里，不同粒径清洁疏浚物对中肋骨条藻、具齿原甲藻生长的影响非常显著(P<0.01)，在相同浓度清洁疏浚物的情况下，粒径越小，对中肋骨条藻、具齿原甲藻生长的影响越大，4种不同粒径清洁疏浚物对中肋骨条藻、具齿原甲藻生长的影响由大到小依次是0~16μm>16～63μm>63～88μm>88~125μm。在相同粒径清洁疏浚物的情况下，浓度越大，对中肋骨条藻、具齿原甲藻生长的影响越大，具体影响从10000 mg/L浓度到10 mg/L浓度依次递减。悬浮清洁疏浚物对中肋骨条藻、具齿原甲藻生长的96 h-EC50值，超过以往研究者们对沾污或污染疏浚物中藻类生长的96 h-EC50值，清洁疏浚物以消光作用为主的生态效应要远小于沾污或污染疏浚物析出的化学污染对藻类生长的影响，与清洁疏浚物相比，沾污或污染疏浚物对藻类生长的影响更大，抑制效应更强。清洁疏浚物可能通过遮挡光照减少真光层厚度引起的遮光效应是中肋骨条藻、具齿原甲藻生长的主要限制因子。
　　2．不同粒径清洁疏浚物对中肋骨条藻、赤潮异弯藻敏感性的影响
　　在8d的实验周期里，不同粒径的清洁疏浚物对中肋骨条藻、赤潮异弯藻生长的影响非常显著(P<0.01)，在相同粒径内，悬浮清洁疏浚物浓度越高，对2种海洋微藻生长的抑制影响越大。随着悬浮清洁疏浚物粒径的变小，2种海洋微藻的细胞密度呈下降趋势，88~125μm粒径内生长的藻细胞受影响最小，0~16μm粒径内的藻细胞受影响最大。悬浮清洁疏浚物对中肋骨条藻、赤潮异弯藻的比生长速率亦抑制作用明显，延缓了最大比生长速率出现的时间。中肋骨条藻、赤潮异弯藻对悬浮清洁疏浚物敏感性存在差异，微藻不同的细胞结构、生理特征和生态习性，可能是造成微藻敏感性差异的主要原因。
　　3．不同粒径清洁疏浚物不同浓度、温度、起始密度下对中肋骨条藻生长的影响
　　正交实验结果表明，在四种不同粒径，不同疏浚物浓度、温度和起始密度三因素的不同水平组合下中肋骨条藻的生长状况有较大差异，起始密度为0.1×104 cells/mL、1×104 cells/mL较低起始密度时藻细胞的比生长速率比起始密度为10×104 cells/mL时更大。正交实验研究的三因素中，极差 R值的大小依次是RC>RA>RB，即起始密度是影响中肋骨条藻生长最重要的因素，其次是疏浚物浓度，温度对其生长影响最小。0~16μm、16～63μm、63～88μm粒径，起始密度对中肋骨条藻生长的影响非常显著(P<0.01)，浓度对其生长的影响显著(P<0.05)，温度则影响不显著(P>0.05)；88~125μm粒径，浓度和起始密度对中肋骨条藻生长的影响非常显著(P<0.01)，温度对中肋骨条藻生长的影响显著(P<0.05)。
　　4．不同浓度清洁疏浚物不同培养条件下对中肋骨条藻、赤潮异弯藻生长的影响
　　实验室单培养条件下清洁疏浚物培养液中，起始密度不同，藻细胞生长状况明显不同。起始密度为0.2×104 cells/mL时，进入指数生长期和静止期的时间延长，但生长所达到的最大细胞密度较高；起始密度为0.8×104 cells/mL时，进入指数生长期和静止期的时间缩短，但生长所达到的种群最大密度较低；混合培养条件下清洁疏浚物培养液中，起始密度不同，导致了微藻种间竞争关系的变化，中肋骨条藻与赤潮异弯藻具有明显的种间竞争，赤潮异弯藻是竞争的优胜者，中肋骨条藻受到赤潮异弯藻的抑制，整个实验周期内细胞密度下降都非常明显，细胞密度明显低于单培养时的细胞密度，而赤潮异弯藻细胞密度并没有明显的减少；在三种不同浓度组清洁疏浚物培养液中，浓度最高的1000 mg/L培养液中藻细胞密度显著低于100 mg/L、500 mg/L浓度组，而100 mg/L培养液中藻细胞密度则是最高的。清洁疏浚物浓度越高，对海洋微藻抑制影响越为明显，浓度越低，影响较小。

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第一章 引 言

1.1疏浚物对浮游植物影响主要内容

1.1.1疏浚物对浮游植物生长抑制率的影响

1.1.2疏浚物对浮游植物生长敏感性的影响

1.1.3疏浚物对浮游植物生长的遮荫效应

1.1.4疏浚物对浮游植物生长的迟滞效应

1.1.5疏浚物对浮游植物生长影响的种群恢复

1.2疏浚物对浮游植物影响主要原因

1.3研究目的与研究意义

1.4研究方法与技术路线

1.4.1实验思路

1.4.2清洁疏浚物粒径的筛分

1.4.3浓度梯度的设置

1.4.4受试生物的选取

第二章 不同粒径清洁疏浚物对中肋骨条藻、具齿原甲藻、赤潮异弯藻生长的影响

2.1不同粒径清洁疏浚物对中肋骨条藻、具齿原甲藻生长抑制率的影响

2.1.1材料与方法

2.1.2结果与分析

2.1.3讨论

2.2不同粒径清洁疏浚物对中肋骨条藻、赤潮异弯藻生长敏感性的影响

2.2.1材料与方法

2.2.2结果与分析

2.2.3讨论

第三章 不同粒径清洁疏浚物在不同浓度、温度、起始密度下对中肋骨条藻生长的影响

3.1 0~16 μm粒径清洁疏浚物在不同浓度、温度、起始密度下对中肋骨条藻生长的影响

3.1.1材料与方法

3.1.2结果与分析

3.2 16~63μm粒径清洁疏浚物在不同浓度、温度、起始密度下对中肋骨条藻生长的影响

3.2.1材料与方法

3.2.2结果与分析

3.3 63~88μm粒径清洁疏浚物在不同浓度、温度、起始密度下对中肋骨条藻生长的影响

3.3.1材料与方法

3.3.2结果与分析

3.4 88~125 μm粒径清洁疏浚物在不同浓度、温度、起始密度下对中肋骨条藻生长的影响

3.4.1材料与方法

3.4.2结果与分析

3.4.3讨论

第四章 不同浓度清洁疏浚物不同培养条件下对中肋骨条藻、赤潮异弯藻生长的影响

4.1不同浓度清洁疏浚物单培养条件下对中肋骨条藻、赤潮异弯藻生长的影响

4.1.1材料与方法

4.1.2结果与分析

4.2不同浓度清洁疏浚物混合培养条件下对中肋骨条藻、赤潮异弯藻生长的影响

4.2.1材料与方法

4.2.2结果与分析

4.2.3讨论

第五章 结论

参考文献

附录

致谢