东海大规模甲藻赤潮对两种海洋生物物质能量利用的影响及机制研究

	东海大规模甲藻赤潮对两种海洋生物物质能量利用的影响及机制研究
	宋静静
学位类型	博士
导师	周名江 ; 颜天
	2014-05
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位专业	海洋生态学
关键词	有害赤潮中华哲水蚤紫贻贝物质能量利用营养成分
其他摘要	近年来，我国东海连年爆发大规模长时间的甲藻赤潮，无毒东海原甲藻、产毒米氏凯伦藻和链状亚历山大藻是主要原因种。本实验研究了我国东海赤潮关键种对浮游动物代表种中华哲水蚤的存活率、产卵率、孵化率和摄食率等生命活动的影响，对经济贝类紫贻贝幼贝的清滤率、摄食率、体长和体重变化等生命活动的影响，以及对两种海洋生物物质同化效率和转化效率等物质能量利用的影响，并分别从微藻的营养成分以及海洋生物的响应两个角度出发，初步探索其影响机制。实验用藻为：三株甲藻（无毒的东海原甲藻、产溶血毒素的米氏凯伦藻、产麻痹性贝毒毒素的链状亚历山大藻）和两株硅藻（中肋骨条藻和三角褐指藻）。研究发现，较高赤潮密度的东海原甲藻（≥5×104 cells/mL）、米氏凯伦藻（≥6.5×103 cells/mL）和链状亚历山大藻（≥5×103 cells/mL）能够显著影响中华哲水蚤的96 h存活率，使其低于60%。相对较低赤潮密度的东海原甲藻（≤1×104 cells/mL）、米氏凯伦藻（≤1.3×103 cells/mL）和链状亚历山大藻（≤1×103 cells/mL）不影响其存活，但会显著抑制其产卵率，使产卵率在两天内降低约50%。相同生物量的硅藻中肋骨条藻和三角褐指藻不影响中华哲水蚤的存活率，但是后者能够显著影响其产卵率。投喂短时间东海原甲藻或链状亚历山大藻后改投喂中肋骨条藻，中华哲水蚤的产卵率和孵化率有所回升。但长时间投喂后，其产卵率（<1 eggs ind-1 day-1）和孵化率（20-40%）保持低下，不易被恢复，雌体存活率也较低。以上赤潮微藻均能够被中华哲水蚤摄食，且摄食率未随实验时间的延长出现显著下降的趋势，但三株甲藻会显著影响中华哲水蚤的物质能量利用效率。中华哲水蚤摄食东海原甲藻后的同化效率显著低于三角褐指藻实验组（P<0.05），转化效率略低于中肋骨条藻实验组（P>0.05）。摄食米氏凯伦藻的同化效率与硅藻实验组无显著性差异，但转化效率显著低于中肋骨条藻实验组（P<0.05）。摄食链状亚历山大藻后的物质同化和转化效率则均显著低于中肋骨条藻实验组（P<0.05）。营养成分测结果显示，东海原甲藻和米氏凯伦藻的营养价值相对较低，且缺乏ARA和EPA等关键多不饱和脂肪酸以及组氨酸等必需氨基酸。链状亚历山大藻的营养价值相对较高，但是EPA/DHA等关键多不饱和脂肪酸的比例组成较低。相关性分析结果显示，以上赤潮微藻的总脂、总氨基酸、某些多不饱和脂肪酸以及脂肪酸比例与中华哲水蚤雌体的碳含量变化之间呈现显著正相关性（P<0.05），EPA/DHA则与卵的碳含量之间呈现极显著正相关性（P<0.01）。表明，东海原甲藻、米氏凯伦藻和链状亚历山大藻以及饵料藻三角褐指藻的关键营养成分匮乏或比例失衡，很可能是调控桡足类雌体生长和产卵的关键要素。此外，中华哲水蚤摄食链状亚历山大藻后，还能够累积藻毒素。摄食十天后累积毒素含量为42±7 pmol ind-1，累积毒素毒性为1.1±0.2 ng STX ind-1，但未发现明显的毒素转化现象。研究还发现，紫贻贝幼贝能够摄食赤潮微藻，摄食甲藻后的清滤率和摄食率略高于硅藻实验组。且随着实验时间的延长，清滤率和摄食率并未发生显著变化。但是东海原甲藻和米氏凯伦藻能够显著抑制紫贻贝幼贝的体长和体重增长，使其显著低于其他实验组（P <0.05）。此外，东海原甲藻和米氏凯伦藻还能够显著影响紫贻贝幼贝的物质同化效率和转化效率，低于其他实验组。相关性分析发现，东海原甲藻和米氏凯伦藻营养价值低下，也是影响贝类生命活动和物质能量利用的主要原因，且相关性比与中华哲水蚤的相关性更强。相对而言，紫贻贝摄食链状亚历山大藻后的长势良好。但摄食链状亚历山大藻十天后，贝类累积毒素含量可达15±2 nmol g-1，毒性高达242±32 μg STX equiv 100 g-1 wet weight。且毒素发生明显转化现象，出现STX等高毒性成分。藻密度越高，毒素转化则越迅速。以上研究表明，我国东海三种大规模甲藻赤潮都会对海洋生物造成显著的危害效应，都是典型的有害赤潮。其中，无毒的东海原甲藻系因为营养价值低下，缺乏某些关键脂肪酸和氨基酸，从而会显著影响浮游动物和贝类的生长、存活、繁殖等生命活动以及对物质能量的利用。产毒的米氏凯伦藻对浮游动物和贝类的影响更为显著，除了与该藻营养价值低下密切相关外，溶血毒素的作用不容忽视。产毒的链状亚历山大藻所产的PSP毒素能直接或通过贝类累积危害高营养级生物或人类，由于其关键营养成分比例失衡，也会对浮游动物产生危害效应。我国东海已连续多年发生大规模的甲藻赤潮，其对该海域海洋生物和海洋生态系统的危害，应当引起高度重视。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/18087
专题	海洋生态与环境科学重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	宋静静. 东海大规模甲藻赤潮对两种海洋生物物质能量利用的影响及机制研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2014.

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东海大规模甲藻赤潮对两种海洋生物物质能量（1409KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览