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城市湖泊浮游动物休眠卵种类组成研究

于文波  
【摘要】:浮游动物是水生生态系统的重要组成部分,在物质循环、能量流动和信息传递中发挥着重要作用。当浮游动物面临温度剧变、食物缺乏以及种群密度急剧增大等胁迫时,会产生一种体表被膜的休眠胚胎,即休眠卵。产生休眠卵是浮游动物重要的生活史策略。表层沉积物中休眠卵在适宜条件下萌发以补充到自然种群中,从而调节浮游动物群落结构的动态变化,维持水体中的浮游动物多样性,保持浮游动物自然种群的稳定。通过了解沉积物中休眠卵的种类多样性,可以反映水体中浮游动物群落真实的物种多样性及环境因子变化对水体浮游动物群落结构的影响。为了解城市湖泊浮游动物休眠卵种类的组成,选取常德柳叶湖、武汉东湖、雄安白洋淀为研究地点,基于COⅠ(Cytochrome c oxidase subunit I)基因的DNA条形码技术鉴定表层沉积物中的休眠卵种类,从而获取沉积物中休眠卵群落结构信息,分析环境因子与水体浮游动物种类对表层沉积物中休眠卵群落结构的影响,研究水体浮游动物种群与沉积物中休眠卵的耦合关系。研究所得结果如下:(1)通过DNA条形码技术,鉴定休眠卵54种,包括2种桡足类、38种枝角类、14种轮虫。柳叶湖、东湖和白洋淀沉积物休眠卵的优势种为臂尾轮虫和裸腹溞等污染指示种。(2)三个湖泊表层沉积物中浮游动物休眠卵丰度介于0.2-4.5×10~6eggs/m~3。(3)休眠卵群落结构与环境因子的相关分析表明,柳叶湖中轮虫休眠卵密度与化学需氧量(COD_(Mn))含量呈显著正相关(P0.05);东湖中香农威纳指数与溶解氧(DO)浓度呈显著正相关(P0.01),辛普森指数与总氮浓度(TN)呈显著负相关(P0.01);白洋淀中休眠卵总丰度与叶绿素浓度(Chla)呈显著正相关(P0.05),枝角类休眠卵密度与p H呈显著负相关(P0.05)。环境因子可能通过影响水体中浮游动物的群落结构,进而影响沉积物中休眠卵的种类与丰度。DNA条形码技术可快速准确鉴定湖泊沉积物中的休眠卵种类,从而获得沉积物中浮游动物休眠卵的群落结构信息。目前,DNA数据库中浮游动物信息不完善,阻碍了DNA条形码技术的广泛应用,相信随着浮游动物分子生物学的深入发展,DNA条形码技术必将在浮游动物分子生态学研究中发挥越来越重要的作用。


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