不同生境汞对拟水狼蛛抗氧化系统的影响

以拟水狼蛛为研究对象,采用原子吸收光谱法测定了不同生境汞在土壤和蜘蛛体内的含量,研究了不同生境汞对拟水狼蛛抗氧化酶的影响.结果 表明:4个采集样点(S1、S2、S3和S4)拟水狼蛛体内重金属汞的含量差异显著(P<0.05).在重金属胁迫下,重金属汞含量高(S1、S2和S3)的拟水狼蛛体内GSH含量显著高于对照组(S4),是对照组的2.4~3.8倍.GSH含量与重金属汞含量显著正相关(r2=0.9624,P<0.01).对于GST、CAT和SOD,重金属汞含量高则酶活性低,GST、CAT和SOD酶活性与重金属汞含量显著负相关.因此检测拟水狼蛛体内的酶活性变化即可知环境中重金属汞的污染程度,提示拟水狼蛛可以作为重金属污染的重要监测指示生物.     

拟水狼蛛的生物学生态学特性

运用田间观察与室内外饲养相结合的方法,对稻田蛛蛛优势种拟水狼蛛Pirata subpiraticus的生物学生态学特性进行了研究。拟水狼蛛在重庆地区1a发生3－4代,第4代不完整,以第2代历期最短,第3代（越冬代）历期最长;以成蛛或幼蛛越冬;5月初即由田埂向稻田内迁移,在水稻生育期间出现3次卵高峰、2次种群密度高峰;在田间具掘土作穴习性,室内发现4龄后的幼蛛在袋状网内蜕皮、交配期和携卵期有结袋状网或幕状网的习性;属游猎型蜘蛛,可步行、跳跃在植株、水面、陆地等处捕食飞虱、叶蝉、粘虫、螟虫等多种稻虫,捕食量与龄期、蜕皮和性别有关;受惊时,能入水中潜行和潜伏。雌雄蛛均可多次交配,雌蛛一生可产卵3－6次,卵囊含卵量25－130粒,平均75粒。平均孵化率90．5％。孵化的幼蛛,先群集在雌蛛的背部,3－5d后离开雌蛛分散捕食。幼蛛一般蜕皮7－8次,出卵囊前已蜕皮至少1次。拟水狼蛛的产卵前期2－6d,平均3d;卵期9－15d,平均11.4d;幼蛛期57－133d,平均81.6d;成蛛期128－186d,平均140d左右,雌蛛较雄蛛长24－51d,平均39.6d。性比除第1代外的各代均为雌多于雄蛛。论文详细记载了拟水狼蛛求偶与交配行为过程、产卵与护卵习性、孵化及携幼行为、幼蛛生长、蜕皮、各龄期形态特征、亚成蛛及性成熟。幼蛛出卵囊后至性成熟的成活率为21．4％－56．3％,平均达35．0％。室内饲养发现在一定湿度条件下,不提供食物成蛛可存活28－57d,平均42．7d。     

重金属Cd2+对拟水狼蛛体内金属硫蛋白含量及其生长发育的影响

为了明确重金属Cd²⁺对拟水狼蛛Pirata subpiraticus体内金属硫蛋白(metallothionein, MT)含量及其生长发育的影响, 在室内条件下用5个不同浓度（0, 10, 20, 40和80 μg/g）的Cd²⁺培养的黑腹果蝇Drosophila melanogaster饲喂从5种不同生境下（S1, S2, S3, S4和S5）采集的拟水狼蛛性成熟雌蛛产卵孵化的幼蛛,待幼蛛性成熟后取所得雌蛛成蛛采用原子吸收光谱法测定了Cd²⁺ 诱导下拟水狼蛛体内金属硫蛋白含量及其存活率和生长率。结果表明： 食物中过量的Cd²⁺能够通过食物链进行传递并在拟水狼蛛体内积累, 积累量随黑腹果蝇培养基中Cd²⁺浓度的增加而增加,存在显著的浓度-效应关系。不同浓度的Cd²⁺能够诱导拟水狼蛛体内MT不同的表达,表达量与Cd²⁺浓度显著正相关(P<0.05)。当浓度低于20 μg/g时,污染点（S1, S2, S3和S4）拟水狼蛛体内MT表达量显著高于参照组S5（P<0.05）; 当高于20 μg/g时, 所有样点拟水狼蛛体内MT表达量差异不显著（P＞0.05）。拟水狼蛛存活率和成长率随着Cd²⁺浓度的升高呈下降趋势。据此认为,金属硫蛋白可能是蜘蛛耐受重金属污染的重要机制,与重金属具有一定浓度-效应关系。     

重金属在拟水狼蛛体内的分布及对其体内抗氧化酶活性的影响

为了探明重金属在拟水狼蛛Pirata subpiraticus体内的分布及对其体内抗氧化酶活性的影响,本研究于2009年6月在河南南阳地区5种不同生境下,共采集50份土壤样本和300头拟水狼蛛样本,采用原子吸收光谱法测定了5种不同生境下雄雌拟水狼蛛体内重金属的分布、GSH含量以及GST,CAT和SOD的活性。结果表明：5个采集样点（S1, S2, S3, S4和S5） 拟水狼蛛体内重金属（Cd,Pb,Cu和Zn）的含量差异显著（P<0.05）。同一地点拟水狼蛛体内重金属（Cd,Pb,Cu和Zn）的含量不同身体部位差异显著（P<0.05）,头胸部>足部>腹部,同一地点雄性拟水狼蛛重金属含量显著高于雌性（P<0.05）。在重金属胁迫下,重金属含量高（S1,S2,S3和S4）的拟水狼蛛体内GSH 含量显著高于参照组（S5）,雄性GSH 含量高于雌性（P<0.05）。对于不同身体部位,GSH 含量差异显著,头胸部GSH 含量最高,其次为足部,腹部含量最低;GSH 含量与重金属含量显著正相关（r2=0.9854,P<0.05）。对于GST,CAT和SOD,重金属含量高则酶活性低,雄性酶活性显著低于雌性,不同身体部位酶活差异不显著;GST,CAT和SOD酶活性与重金属（Cd和Pb或者Pb）含量显著负相关。因此检测拟水狼蛛不同身体部位的酶活性变化就可知环境中重金属的污染程度,拟水狼蛛可以作为重金属污染的重要监测指示生物。     

镉污染对不同生境拟水狼蛛氧化酶和金属硫蛋白应激的影响

为探讨镉(Cd)对机体抗氧化功能及金属硫蛋白(MT)的影响,在室内分别用不添加Cd2 和添加浓度为20 mgkg-1 Cd2 培养基培养的黑腹果蝇来饲喂4种不同生境下(S1,S2,S3和S4)拟水狼蛛,于饲喂5d、10d和20d后,分别测定其体内MT和丙二醛 (MDA)的含量及超抗氧化酶(GST、SOD和CAT)活性。结果表明：1,不同生境拟水狼蛛用不添加Cd2 培养基培养的黑腹果蝇饲喂后,不添加Cd2 对照组拟水狼蛛镉的积累量和MT含量无显著变化,但均显著低于添加Cd2 污染组。添加Cd2 污染组拟水狼蛛镉的积累量和MT含量都显著高于对照组,且均随着饲喂时间的延长而显著升高,具有明显的时间–效应关系(p<0.05)。2,在饲喂5d和10d后,不添加Cd饲喂的拟水狼蛛MDA含量和抗氧化酶系差异都不显著。添加Cd2 污染组(S1,S2和S3)MDA含量显著高于对照组(S4),MDA含量与饲喂时间呈显著正相关(p<0.05);GST、SOD和CAT等抗氧化酶活性污染组显著低于对照组,与饲喂时间呈显著负相关(p<0.05);饲喂20d后,污染组MDA含量和抗氧化酶（SOD和CAT）活性均与对照组无显著差异,但GST活性差异显著。     

几种杀虫剂对拟水狼蛛捕食功能的影响。

研究了稻田常用杀虫剂杀虫双、甲胺磷、扑虱灵3种农药对稻田主要捕食性天敌拟水狼蛛Pirata subpiraticus 捕食褐飞虱Nilaparvata lugens 功能的影响。提出用功能减退率来综合评价农药对天敌的影响。结果表明24h杀虫双常用浓度540mg/L、810mg/L对狼蛛的杀伤力为12.63%、27.57%。功能减退率分别高达65.41%和81.3%;甲胺磷100mg/L24h对狼蛛的杀伤力和功能减退率分别为49.8%和68.56%。这2种药剂对狼蛛的作用机制不同,甲胺磷毒性大,狼蛛死亡率高,但对非致死狼蛛的捕食功能减退率比杀虫双处理略小,狼蛛的捕食功能恢复快于杀虫双处理。杀虫双处理的浓度越高,狼蛛的功能减退率越大、功能恢复越慢。扑虱灵对狼蛛的杀伤和功能减退均不大。2种药剂处理后狼蛛功能恢复到正常水平约需7d左右。田间试验表明频繁地使用甲胺磷削弱了天敌功能导致飞虱再猖獗。     

拟水狼蛛对食物中镉的吸收和排泄及生物学响应

为明确拟水狼蛛对食物中镉的吸收和排泄及生物学响应,采用原子吸收光谱法检测了连续3代拟水狼蛛对食物中Cd²⁺的吸收和排泄情况,并测定了Cd²⁺对其生长发育、繁殖力和耐饥力的影响。结果表明:食物中过量的Cd²⁺能够通过食物链进行传递并在拟水狼蛛体内积累,积累量随拟水狼蛛代数的增加而增加,第2代和第3代拟水狼蛛体内Cd²⁺积累量浓度显著高于第1代中Cd²⁺积累量,第2代和第3代间差异不显著,积累量与消耗的黑腹果蝇数量极显著正相关,P<0.01;与消耗食物中Cd含量显著正相关,P<0.05。连续3代拟水狼蛛分别吸收了食物中65.4%、68.5%和69.1%的Cd,生物营养级放大因子分别为1.71、2.12和2.17。连续3代拟水狼蛛Cd排泄量极低。Cd处理能显著改变拟水狼蛛背胸甲宽、幼蛛存活率、生长历期和繁殖力。随拟水狼蛛受胁迫代数的增加,幼蛛存活率显著减少,生长历期显著延长。卵袋重量显著减轻,卵数目显著减少,卵体积显著升高。Cd处理还能显著降低拟水狼耐饥力。研究结果可为进一步研究环境中Cd沿土壤-昆虫-天敌传递、放大和生理耐受提供更为充分的理论依据。     

拟水狼蛛在水稻与茭白田之间的转移

拟水狼蛛Pirata subpiraticus是稻田飞虱及其它害虫的主要捕食性天敌。研究表明,拟水狼蛛在水稻移栽后从茭白田大量迁入稻田,而水稻收割前后则转移回茭白田。元素标记试验显示其转移最大距离可达40 m以上。稻田附近的茭白田是拟水狼蛛的主要避难地之一。铷元素直接标记和释放可作为监测捕食性天敌在生境间转移的新方法。     

携幼行为对简突水狼蛛幼蛛生长发育的影响

本文在实验室条件下,研究了携幼行为对简突水狼蛛 Pirata haploapophysis幼蛛的生长、存活、发育历期及繁殖的影响.结果表明经过携幼行为的幼蛛和未经过携幼行为的幼蛛在体重增长、各龄期死亡率、发育历期及产卵率、平均每雌产卵袋数、平均每雌产卵总量、平均每卵袋含卵量、单雌最高产卵量等方面没有显著差异.     

取食加Cd2+食物后拟水狼蛛发育历期、耐饥力和体内Cd2+含量的变化

为明确食物中重金属离子在蜘蛛体内的传递、生物放大及对其生长历期和耐饥力的影响,采用原子吸收光谱法检测了拟水狼蛛Pirata subpiraticus取食加Cd²⁺食物后体内Cd²⁺含量变化情况,测定了Cd²⁺对其发育历期和耐饥力的间接影响。结果表明：食物中的Cd²⁺能够通过食物链进行传递并在拟水狼蛛体内积累,积累量随拟水狼蛛龄期的增长而增加,积累量与消耗的黑腹果蝇Drosophila melanogaster数量极显著正相关(P<0.01), 与消耗食物中Cd²⁺含量显著正相关(P<0.05); 对食物中Cd²⁺的吸收率为65.4%,生物放大因子为1.8。成蛛改喂无Cd²⁺的黑腹果蝇后在观察的4周内体内Cd²⁺含量变化不明显。食物中的Cd²⁺能导致拟水狼蛛的发育历期显著延长、耐饥力显著降低。研究结果可为进一步研究环境中Cd²⁺沿土壤-昆虫-天敌传递、放大和生理耐受等提供理论依据。     

利用乙二胺四乙酸淋洗修复重金属污染的土壤及其动力学

通过室内模拟试验,采用振荡淋洗的方法研究了乙二胺四乙酸(EDTA)浓度、pH、淋洗时间对重金属去除效果的影响.利用一级反应动力学模型对试验数据进行拟合,并测定了EDTA处理前后土壤中重金属形态的变化.结果表明,EDTA溶液在浓度为0.1 mol·L^-1、pH 7、淋洗时间1 d的条件下能达到对污染土壤重金属的最大去除率,去除率分别为Cd 89.14%、Pb 34.78%、Cu 14.96%、Zn 45.14%.模型拟合结果表明,Cd的质量转移系数最大,其次是Zn、Pb和Cu.说明在土壤淋洗过程中,Cd和Zn最先达到质量转移的平衡状态,然后是Pb和Cu.形态分级结果表明,EDTA能有效地去除交换态、碳酸盐结合态和氧化物结合态重金属,而对有机态和残余态部分重金属作用效果不明显.     

江苏省典型区农田土壤及小麦中重金属含量与评价

为了研究江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染,在具有代表性的农田采集收获期小麦及耕层土壤,分析和评价了土壤和小麦中重金属Cu、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As和Zn的含量及污染程度。结果表明,土壤样品中Cd、Zn、Pb的含量均超过江苏省土壤背景值,Cr、Cu、Ni和As分别有25.64%、97.44%、92.31%和92.31%的土壤样品中超过江苏省土壤背景值,Hg的含量均在背景值以下;与国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)中Ⅱ级标准相比,Cd的含量均超出标准限值,其它7种重金属元素含量均在标准限值以下。土壤中重金属相关分析表明,Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As具有相同的来源的可能性较大,而Hg与Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As的来源均不相同。以NY 861—2004为评价标准,小麦籽粒Pb、Cr、Hg、Ni、As样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%、10.26%、2.56%,Cu、Zn和Cd没有样品超标,由此可见小麦籽粒中Pb的污染最为严重。采用单因子污染指数法、综合污染指数法和Hakanson潜在生态评价指数法以国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)和江苏省土壤背景值为参比值,对农田土壤重金属污染进行评价,结果显示,从单项污染指数来看只有Cd达到重度污染水平,其它元素均在安全范围以内,从综合污染指数来看土壤重金属污染达到中度污染水平,从潜在生态评价指数法来看,研究区域表现为很强的生态危害,并以Cd为主要污染因子。     

新乡市水源地土壤重金属含量特征及其对地下水的影响

对新乡市自来水水源地土壤和地下水重金属含量特征进行分析,结果表明:土壤中Pb含量达标,Zn、Cr、Ni和Cu含量超标,其平均含量分别为1213.80、115.22、189.56和60.39mg.kg-1;用化学连续浸提法对超标元素化学形态分布进行研究表明,Zn、Cr、Ni和Cu残渣态含量最高,所占比例分别为87.81%、78.38%、84.26%和59.33%,可交换态含量最低,所占比例分别为0.21%、2.56%、1.00%和3.51%,由于Zn、Cr、Ni、Cu主要以迁移性最弱的残渣态为主,未发现地下水中重金属含量超标。     

台州市路桥区重金属污染对土壤动物群落结构的影响

通过对台州市路桥区峰江再生园区及周围的8个样地采样调查,分析了重金属污染对土壤动物多样性的影响。对研究区域进行大量取样调查并测定土样中Cu、Zn、Pb、Cd 的含量。计算出重金属综合污染指数,运用地理信息系统(GIS)技术中的插值法根据重金属综合污染指数制作重金属综合污染趋势图。结合重金属综合污染趋势图与实地勘察,共设置8个采样地。研究方法为大型土壤动物采用野外分层手捡计数,中小型土壤动物用取土器分层取土,带回室内分别用干湿漏斗分离并镜检。结果表明:(1)8个样地共获得土壤动物844只,分属于4门9纲20个类群,其中优势类群为蜱螨目、弹尾目和线虫纲,其他为常见类群和稀有类群。(2)8个样地中土壤动物的个体数量存在极显著性差异(P<0.01),类群数存在极显著性差异(P<0.01)。在严重污染区,土壤动物的数量和类群数稀少,而轻度污染区土壤动物的密度大、群落多样性高,稀有类群大量出现。表明重金属污染能对土壤动物多样性构成严重影响,土壤动物群落的类群和个体数量随污染程度的加重而减少(3)用群落多样性指标DG衡量重金属污染对土壤动物多样性的影响,结果为随着综合污染指数的减小,DG指数逐渐增大。(4)用简单相关性分析表明土壤动物数量变化与综合污染指数具有极显著负相关性(相关系数-0.86),与有机质含量有一定相关性(相关系数0.42)。在轻度污染的样地中,土壤动物的数量随有机质含量的升高而上升,表明在严重的污染区,重金属的毒性对土壤动物的影响是主要的,而在轻度污染区,有机质含量可能成为影响土壤动物多样性的主要因素。(5)从弹尾目的等节跳科和球角跳科在8个样地中的分布特点可知,本地区的等节跳科对重金属污染的耐受力最强。球角跳科数量大、密度高,对重金属污染较敏感,可作为重金属污染的指示生物。