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滇池沉积物中微囊藻存活与复苏机理及影响因素研究
冯兵
Subtype博士
Thesis Advisor肖邦定
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract微囊藻属于间歇性浮游藻类,微囊藻会在秋季自然沉降到沉积物,也会在风力扰动等外界因素的影响下非自然沉降到底泥表面,微囊藻在沉积物中能够存活很长时间,当环境条件适宜时,部分微囊藻会复苏进入水柱中,为微囊藻水华爆发提供“种源”。作为存活策略,微囊藻的这种底栖-漂浮的生活史有其重要的生态学意义,可能是微囊藻群体在水中占据优势地位并形成水华的关键。本论文从生理生态学角度研究并阐释了,影响沉积物中微囊藻存活和复苏的关键因素,首次探讨了非自然沉降到沉积物中的微囊藻,其存活与复苏能力,有利于深入认识微囊藻在沉积物和水柱间的迁移交换能力,进一步了解水华的爆发过程和机制,并能为控制微囊藻水华提供理论依据。本研究开展了野外调查与室内模拟实验,主要结论如下:1.通过野外调查揭示了滇池草海水柱和沉积物中微囊藻的动态变化。滇池草海微囊藻水华最先出现在东北区域,之后会从湖岸带转移到湖心带,浮游藻的这一时空分布主要受西南风和从东北到西南的水流影响;夏季,底栖藻主要分布在东北区域,之后分布在湖心区域,到冬季时集中在西南区域,底栖微囊藻的时空分布主要受浮游藻的沉降和底栖藻自身的死亡影响;调查中还发现,小群体(20─60μm)在水柱和沉积物中都占主导地位,小群体也更容易在水柱和沉积物中越冬,此外,底栖微囊藻胞比浮游微囊藻含有更高的毒素含量;2.通过模拟实验研究了微囊藻生理特性对存活和复苏的影响。未受损微囊藻要比受损微囊藻更易复苏,且小群体(20─60μm)要比大群体更容易复苏,当群体受损时,140─220μm范围的微囊藻在沉积物中存活能力很弱,可能分解成40─80μm的群体;相较于不产毒微囊藻,产毒藻不仅存活能力更强,复苏能力也更强,这可能是因为胞内MCs的作用;3.模拟研究了不同季节滇池水柱中微囊藻非自然沉降到沉积物后的存活与复苏能力。在不同季节,水柱中微囊藻进入沉积物后,短期内(10天)其存活能力无显著差异。微囊藻从水柱进入沉积物后,4天内存活状况良好,到10天时微囊藻开始出现明显死亡的现象;水柱中微囊藻群体形态保持完整良好,进入沉积物中1天后,其形态仍维持良好,4天之后尽管群体仍有胶被,但细胞出现少量分解的现象,到第10天时,胶鞘中的很多微囊藻细胞死亡分解,胶鞘内细胞密度降低;冬季(12℃),水柱中微囊藻进入沉积物后其重新“复苏”到水柱的能力最强,其后是春秋季(17℃),而夏季(22℃)最弱;水柱中微囊藻进入沉积物后,停留时间越长,其复苏率越低,相较于冬季,在春、夏、秋季时,水柱中微囊藻进入沉积物后,其活性下降的更快;4.对比了滇池水柱中铜绿微囊藻和挪氏微囊藻非自然沉降到沉积物后的存活和复苏能力。从水柱进入沉积物后,15天内挪氏微囊藻比铜绿微囊藻更易存活,随着时间进行,铜绿微囊藻展现出更好的存活能力;在底栖阶段,铜绿微囊藻要比挪氏微囊藻更容易重新“复苏”到水柱中;从水柱进入沉积物后,由于生境的改变,在8天内铜绿微囊藻和挪氏微囊藻群体逐渐受损,细胞膜出现过氧化情况,MDA含量逐渐升高;8天后,铜绿微囊藻和挪氏微囊藻胞内SOD酶活性升高,胞内活性氧得到消除,微囊藻群体受损得到缓解,细胞膜过氧化程度减弱,MDA含量逐渐下降;从水柱进入沉积物后,在29天内,铜绿微囊藻和挪氏微囊藻可能会合成MC来适应底栖环境,停留42天时,微囊藻胞内毒素含量会逐渐下降。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/39051
Collection学位论文
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GB/T 7714
冯兵. 滇池沉积物中微囊藻存活与复苏机理及影响因素研究[D]. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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