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《上海海洋大学》 2016年
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米氏凯伦藻生态适应性研究及入侵风险评估

斯丹  
【摘要】:海洋外来生物入侵是受人为或自然因素使非源产地物种从原分布海域引入到新的海域,并对当地海洋生态系统造成一定危害的现象。海洋外来生物入侵已成为世界海洋生态系统面临的四大难题之一。我国最为典型的海洋外来生物入侵问题当属大规模的赤潮爆发,特别是有害赤潮藻类的入侵,对我国海洋生态系统造成了不可修复的破坏,这其中特别值得关注的是米氏凯伦藻。米氏凯伦藻属有毒赤潮藻类,其产生的藻毒素能导致游泳生物和底栖生物死亡。近20年来,我国多处海域爆发米氏凯伦藻赤潮,对海域内的生态环境造成严重破坏,对海洋养殖产业造成数十亿的经济损失。本文以有害微藻米氏凯伦藻为研究对象,在实验生态条件下研究不同环境因子、不同氮磷比和不同营养程度对其种群生长的影响,研究了其与本土微藻中肋骨条藻分别在不同氮磷比和不同起始细胞密度条件下的种群竞争关系;结合实验结果和相关文献,通过引入外来海洋生物入侵风险评价体系,对米氏凯伦藻的入侵性进行评价。(一)不同非生物环境因子对米氏凯伦藻种群生长的影响研究了温度、盐度和总悬浮颗粒物(TSS)对米氏凯伦藻种群生长的影响。结果表明,最适生长温度和盐度分别为25℃和30‰,在温度20.0-27.5℃和盐度25‰-35‰范围内均能较好的生长。TSS会严重限制米氏凯伦藻的生长,TSS含量越低越有利于其生长。三个环境因子对米氏凯伦藻生长情况的影响程度依次为TSS盐度温度(二)不同氮磷比和不同营养程度对米氏凯伦藻种群生长的影响米氏凯伦藻种群生长的最适氮磷比值为50,且在25-75范围内能够保持较好的生长;营养程度(贫营养、中营养和富营养)的提高有利于米氏凯伦藻种群的生长。在不同营养等级和环境因子(温度、盐度)共同干扰的情况下,营养化程度对米氏凯伦藻种群生长的影响要高于环境因子对米氏凯伦藻生长的影响。(三)不同氮磷比和不同起始细胞密度对米氏凯伦藻与中肋骨条藻种群竞争的影响单独培养时,米氏凯伦藻和中肋骨条藻的最适氮磷比都为50:1(N:150μmol/L、P:3μmol/L)。混合培养时,上述两种微藻的环境负载能力(K)、生长率(r)都低于单独培养。在不同氮磷比条件下,中肋骨条藻均处于优势,其对米氏凯伦藻的抑制参数β高于米氏凯伦藻对中肋骨条藻的抑制参数α,且β:α随氮磷比的升高而升高。单独培养时,初始密度对两种微藻的K值几乎没有影响;混合培养时,当二者初始Chl-a比值为1:1、4:1、1:4、1:10时,中肋骨条藻占据优势地位;而当初始Chl-a比值为10:1时,则米氏凯伦藻占据优势。滤液培养的结果显示,两种微藻相互之间均会产生影响,这可能是由于不同的生长策略和化感作用对二者种群竞争起到决定性作用。(四)米氏凯伦藻的入侵性风险评价引用“外来海洋物种入侵风险评估模式”作为米氏凯伦藻入侵风险评估的模型,将实验结果与相关历史文献相结合,确定评估系数(入侵风险指数R、入侵潜力P、危害严重性指数S),经计算得出米氏凯伦藻的R、P和S值分别为0.78、0.613和0.478,入侵风险等级为高级,属高风险海洋入侵微藻。
【关键词】:入侵生物 米氏凯伦藻 非生物环境因子 富营养化 种间竞争 入侵风险评估
【学位授予单位】:上海海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q948.8
【目录】:
  • 摘要5-7
  • Abstract7-9
  • 第一章:前言9-16
  • 1.1 研究背景9-10
  • 1.2 东海海域以及长江口海域富营养化状况10-12
  • 1.2.1 富营养化概念及其危害10
  • 1.2.2 长江口海域富营养化状况10-12
  • 1.3 米氏凯伦藻来源、分布以及赤潮危害12-14
  • 1.3.1 米氏凯伦藻来源与分布12
  • 1.3.2 米氏凯伦藻的入侵途径12-13
  • 1.3.3 米氏凯伦藻在我国海域的赤潮爆发及其危害13-14
  • 1.4 外来物种入侵风险评价研究方法14-15
  • 1.4.1 国外外来生物入侵风险评价14-15
  • 1.4.2 国内外来生物入侵风险评价15
  • 1.5 本研究的目的、意义和主要内容15-16
  • 第二章 非生物环境因子对米氏凯伦藻生长的影响16-24
  • 2.1 前言16
  • 2.2 材料与方法16-18
  • 2.2.1 培养方法16-17
  • 2.2.2 实验设计17
  • 2.2.3 数据分析17-18
  • 2.3 温度对米氏凯伦藻生长的影响18-20
  • 2.4 盐度对米氏凯伦藻生长的影响20-21
  • 2.5 TSS对米氏凯伦藻生长的影响21-23
  • 2.6 环境因子对米氏凯伦藻的影响程度23
  • 2.7 本章小结23-24
  • 第三章 不同营养程度干扰水平下米氏凯伦藻的研究24-36
  • 3.1 前言24
  • 3.2 材料与方法24-27
  • 3.2.1 培养方法24-25
  • 3.2.2 不同营养程度对米氏凯伦藻生长的影响实验设计25
  • 3.2.3 不同氮磷比对米氏凯伦藻生长的影响25
  • 3.2.4 不同温度及营养程度共同作用下对米氏凯伦藻的生长的影响实验设计25-26
  • 3.2.5 不同盐度及营养程度共同作用下对米氏凯伦藻的生长的影响实验设计26
  • 3.2.6 数据分析26-27
  • 3.3 不同营养程度对米氏凯伦藻生长的影响27-29
  • 3.4 不同氮磷比对米氏凯伦藻生长的影响29-30
  • 3.5 不同温度及营养条件共同作用下对米氏凯伦藻的生长的影响30-33
  • 3.6 不同盐度及营养条件共同作用下对米氏凯伦藻的生长的影响33-35
  • 3.7 本章小结35-36
  • 第四章 米氏凯伦藻与本土微藻中肋骨条藻之间的竞争作用36-55
  • 4.1 前言36
  • 4.2 材料与方法36-40
  • 4.2.1 培养条件36-37
  • 4.2.2 不同起始细胞密度对米氏凯伦藻和中肋骨条藻种群竞争的影响实验设计37-38
  • 4.2.3 不同氮磷比对米氏凯伦藻和中肋骨条藻种群竞争的影响实验设计38
  • 4.2.4 数据分析38-40
  • 4.3 不同起始细胞密度对米氏凯伦藻和中肋骨条藻种群竞争的影响40-47
  • 4.3.1 单培养条件下对2种藻生长的影响40-41
  • 4.3.2 滤液培养条件下对2种藻生长的影响41-42
  • 4.3.3 混合培养条件下对2种藻生长的影响42-43
  • 4.3.4 竞争抑制参数43-45
  • 4.3.5 滤液培养45-46
  • 4.3.6 共培养体系46-47
  • 4.4 不同氮磷比对米氏凯伦藻和中肋骨条藻种群竞争的影响47-54
  • 4.4.1 单养条件下的米氏凯伦藻和中肋骨条藻的生长曲线47-49
  • 4.4.2 混养条件下的米氏凯伦藻和中肋骨条藻的生长曲线49-52
  • 4.4.3 不同氮磷比条件下两种微藻的竞争抑制参数52
  • 4.4.4 不同氮磷比对两种微藻的生长的影响52-53
  • 4.4.5 两种微藻混养条件下的竞争机制和竞争策略53-54
  • 4.5 本章小结54-55
  • 第五章 米氏凯伦藻的入侵风险评价55-66
  • 5.1 前言55
  • 5.2 风险评估体系的建立55-65
  • 5.2.1 层次分析法建立风险评估指标体系55-57
  • 5.2.2 入侵风险综合指数计算57
  • 5.2.3 因子分级隶属度赋值57-59
  • 5.2.4 生物入侵风险预警分析59-60
  • 5.2.5 外来海洋物种入侵风险评估指标体系评价结果60-65
  • 5.3 总结65-66
  • 第六章 结论与展望66-67
  • 参考文献67-73
  • 攻读学位期间发表的论文73-74
  • 致谢74

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