萘对斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）毒性效应研究

【摘要】： 本论文以国际标准藻种——斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)以及湖泊水华的主要藻种——铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)作为实验材料,以持久性有机污染物低环芳烃萘作为试验毒物,采用单独培养和混合培养的处理方式,研究两种藻类在不同浓度萘胁迫下,个体水平上生理生化响应和种群水平上数量及种间关系的变化,初步探索萘污染对水生生态系统初级生产者和群落结构的影响。通过对各类实验指标和数据的统计与分析,得出以下结论: (1)本研究通过急性毒性实验得到萘对斜生栅藻及铜绿微囊藻的96hEC50值分别为13.34mg/L和44.26mg/L,说明铜绿微囊藻对萘的耐受性明显强于斜生栅藻,符合铜绿微囊藻作为耐污种的定位。 (2)单独培养,胁迫浓度设置为0、0.5、5、10mg/L,9d后测定叶绿素、蛋白质、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)等指标。藻类对萘胁迫的生理生化响应首先体现在SOD活性上,5、10mg/L的萘对斜生栅藻的SOD活性有明显的诱导作用;对光合色素(叶绿素a、类胡萝卜素)含量具有抑制作用;对MDA和蛋白质含量的影响不大。 (3)混合培养,胁迫浓度设置为0、0.5、5、10mg/L,斜生栅藻和铜绿微囊藻初始接种密度按照竞争公平性来配比,公平竞争条件设置1:1,非公平竞争条件设置1:2和1:4,连续9d观察。 斜生栅藻与铜绿微囊藻的种间关系属于资源利用性竞争,混合培养时斜生栅藻种群数量少于单独培养时的数量,铜绿微囊藻呈现先升高后降低的趋势,直至稳定;当萘浓度为0 mg/L时,三种初始接种密度配比,斜生栅藻数量在竞争中均是占优。依据Lotka-Volterra竞争方程,理论上二者竞争的结果是斜生栅藻取胜,铜绿微囊藻被排斥; 在萘胁迫下,斜生栅藻与铜绿微囊藻的种间关系发生改变。混合培养的藻类生长拐点提前(铜绿微囊藻平均提前4d,斜生栅藻平均提前1d)。斜生栅藻对铜绿微囊藻的竞争抑制参数大于铜绿微囊藻对斜生栅藻的竞争抑制参数; 萘胁迫未产生浓度-效应关系,可能与实验过程中萘挥发引起的有效浓度降低有关。理论上,两种藻类种间竞争的最终结果变为斜生栅藻和铜绿微囊藻都可能在竞争中获胜,是一种不稳定的共存状态。 (4)萘胁迫能改变水体中初级生产者数量和种间关系,进而可能对水生生态系统的群落结构产生影响。