温度和铜绿微囊藻毒性对萼花臂尾轮虫生活史参数的影响

文章开展了25℃下两个品系铜绿微囊藻(有毒与无毒)不同浓度对萼花臂尾轮虫生活史的影响研究, 及在5个温度下不同浓度有毒铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫生活史影响的研究。结果表明铜绿微囊藻毒性、浓度及二者交互作用对轮虫生活史参数净生殖率(R₀; F=31.83, P<0.01; F=30.36, P<0.01; F=13.51, P<0.01)、内禀增长率(r_m; F=34.67, P<0.01; F=18.73, P<0.01; F=12.99, P<0.01)均有显著影响; 温度、铜绿微囊藻浓度及二者交互作用对轮虫生活史参数净生殖率、内禀增长率也均有显著影响。无毒铜绿微藻在低浓度(1×104 cells/mL)下对轮虫种群有促进作用, 可作为轮虫食物来源, 但缺乏脂肪酸等营养物质, 食物质量比蛋白核小球藻低; 在高浓度(1×105和5×105 cells/mL)下轮虫摄食无毒铜绿微囊藻机率变大, 整体食物品质下降, 对轮虫有抑制作用。有毒铜绿微囊藻对轮虫种群的抑制作用更加明显, 微囊藻浓度升高, 净生殖率和内禀增长率显著下降。研究结果还表明30℃和35℃高温下轮虫生长繁殖变快, 世代时间缩短。在高温(30℃和35℃)环境下, 铜绿微囊藻浓度升高对轮虫抑制作用更加明显。     

密度信号对两种臂尾轮虫种群增长的影响

为了更好的了解化学干扰对轮虫种间竞争的影响,分别用萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)研究了同种和异种种群密度信号对种群增长的影响。结果表明,密度信号对轮虫种群增长具有一定的影响。萼花臂尾轮虫的密度信号显著降低了本种和角突臂尾轮虫种群的环境容纳量K并提高了它们的种群增长率r(P0.05),角突臂尾轮虫的密度信号对本种和萼花臂尾轮虫的种群增长都没有显著影响(P0.05)。萼花臂尾轮虫种群增长受同种密度信号抑制十分显著,环境容纳量K降低了50%以上,可能主要受自毒作用的调节,但同种密度信号对高有性生殖的萼花臂尾轮虫种群的混交率影响不明显。角突臂尾轮虫几乎不受自身密度信号的影响。因此,在两种臂尾轮虫的竞争中,由于自身密度信号的抑制作用,萼花臂尾轮虫将更快被角突臂尾轮虫排除。据此可推测密度信号对轮虫的种间竞争具有重要影响。     

斜生栅藻密度对新安江萼花臂尾轮虫种群动态的影响

以浓度分别为1.0×106、2.0×106、4.0×106和8.0×106cells·mL-1的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为轮虫食物,在25℃下,应用群体累积培养和单个体培养法研究了食物浓度对采自新安江水域(屯溪段)的萼花臂尾轮虫的种群动态影响。结果表明:食物浓度对轮虫的种群增长率和休眠卵产量均有显著的影响,均表现为低食物浓度下(≤4.0×106cells·mL-1)萼花臂尾轮虫的种群增长率和休眠卵产量较小且无差异,高食物浓度下(8.0×106cells·mL-1)轮虫的种群增长率和休眠卵产量较大;食物浓度对轮虫的混交雌体百分率和受精率无显著影响;在食物浓度为4.0×106cells·mL-1时萼花臂尾轮虫的净生殖率最大,世代时间最长,而其内禀增长率在食物浓度为1.0×106cells·mL-1时最小;在食物浓度为8.0×106cells·mL-1时平均寿命和生命期望最长。     

三氯杀螨醇浓度和食物密度对萼花臂尾轮虫种群增长的影响

采用群体累积培养方法,研究了不同浓度(0.03、0.3、3.30和300 μg·L-1)的三氯杀螨醇和不同食物密度(3.0和5.0×106cells·ml-1)的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)对萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)种群增长影响.结果表明:藻类食物密度、三氯杀螨醇浓度以及二者的交互作用对轮虫种群增长率均有显著影响(P＜0.05);藻类食物密度和三氯杀螨醇浓度对轮虫最大种群密度也有显著影响(P＜0.01),但二者的交互作用对其却无显著作用(P＞0.05);与空白对照组相比,在3.0×106cells·ml-1藻密度下.0.03-30μg·L-1的三氯杀螨醇显著提高了轮虫种群增长率,3μg·L-1的三氯杀螨醇显著降低了轮虫的最大种群密度,而300μg·L-1的三氯杀螨醇则极显著提高了轮虫的最大种群密度;在5.0×106cells·ml-1藻密度下,三氯杀螨醇对萼花臂尾轮虫种群增长率和最大种群密度均无显著影响;高密度的藻类食物降低了0.03-30μg·L-1和300μg·L-1的三氯杀螨醇分别对萼花臂尾轮虫种群增长率和最大种群密度所具有的促进作用,以及3μg·L-1的三氯杀螨醇对轮虫最大种群密度所具有的抑制作用.     

萼花臂尾轮虫培养滤液对铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻群体形成及生长的影响

为探索浮游动物和藻类之间可能存在的信息传递,研究了萼花臂尾轮虫培养滤液对铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻的生长及群体形成的影响.把萼花臂尾轮虫按1000个·L^-1的初始密度置于小球藻中培养24h后,用孔径0.15μm的微孔滤膜抽滤,得到轮虫培养滤液,此滤液中含有轮虫在生活过程中释放的一些信息化学物质.将轮虫培养滤液以20%的比例分别加入纯培养的铜绿微囊藻、斜生栅藻和小球藻中,进行为期7d的试验.结果表明,萼花臂尾轮虫培养滤液能显著地促进斜生栅藻的群体形成,而对铜绿微囊藻和小球藻在群体形成方面没有显著作用.另外,该滤液能显著提高小球藻种群的增长,对铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长无明显影响.3种藻类对萼花臂尾轮虫的潜在牧食采取了不同的生态策略:斜生栅藻形成群体,增大摄食阻力,从而降低被摄食的风险;小球藻通过提高增长率来抵消被取食的损失;铜绿微囊藻是通过其它方式来降低被牧食(例如毒素).这些方式分别是这些藻类维持种群规模的反牧食防御策略之一.     

高浓度三聚氰胺对萼花臂尾轮虫 生殖策略的影响

以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为受试动物,研究了不同浓度(400、800和1 200 mg/L)的三聚氰胺对萼花臂尾轮虫种群增长、有性生殖、个体大小和卵大小的影响.结果显示,三聚氰胺对萼花臂尾轮虫的24 h LC50值为2 627.00 mg/L.与空白对照组相比,800和1 200 ...     

三个地理品系萼花臂尾轮虫生活史特征的比较

应用单个体培养方法 ,以浓度为 4 0× 10 6 cells ml的斜生栅藻 (Scenedesmusobliquus)为食物 ,在 30℃下 ,对采自广州、芜湖和青岛等地的萼花臂尾轮虫的生活史特征进行了比较研究。结果发现 ,三个地理品系的萼花臂尾轮虫除生殖前期历时无显著差异外 ,其生殖期历时、生殖后期历时、平均寿命和产卵量等均存在显著的差异。轮虫种群的内禀增长率、周限增长率和净生殖率均以芜湖品系最大 ,广州品系最小。这表明若要在 30℃下进行萼花臂尾轮虫的规模化生产 ,芜湖品系应是首选的最适品系     

卜氏晶囊轮虫对萼花臂尾轮虫形态及种群生活史对策的短期和长期影响

初步探究了捕食者卜氏晶囊轮虫对其猎物萼花臂尾轮虫形态及种群生活史对策的短期和长期影响。结果表明,在含卜氏晶囊轮虫信号的环境中培养得到的萼花臂尾轮虫所产后代个体较对照组侧棘刺明显增长,体型增大,卵体积增大,净生殖率明显降低。短期接触捕食者信号的萼花臂尾轮虫种群与长期接触捕食者信号的萼花臂尾轮虫种群相比,具有较大的卵体积和较短的侧棘刺,同时具有显著较高的净生殖率。     

甲胺磷和乙酰甲胺磷对萼花臂尾轮虫实验种群动态的影响

应用3天种群增长实验方法,在(25±1)℃、无光照、以3.0×106 cells/mL的斜生栅藻为轮虫的食物等条件下,研究了亚致死浓度(0.01、0.1、1.0、10.0、100.0、1000.0和10000.0 µg/L)的甲胺磷和乙酰甲胺磷对萼花臂尾轮虫实验种群动态的影响。结果显示,甲胺磷和乙酰甲胺磷显著地影响萼花臂尾轮虫的种群增长率、混交雌体数与非混交雌体数的比值和混交率。甲胺磷显著地影响萼花臂尾轮虫种群中的带卵雌体数与不带卵雌体数的比值,但乙酰甲胺磷对其无显著的影响。和对照组相比,浓度为100.0 µg/L 的甲胺磷和浓度为1.0－10,000.0 µg/L 的乙酰甲胺磷均使轮虫种群增长率显著增大,而浓度为1000.0 µg/L和10000.0 µg/L的甲胺磷却使之显著减小;1000.0 µg/L 的甲胺磷使轮虫种群中的带卵雌体数与不带卵雌体数的比值显著上升,0.1 µg/L的甲胺磷和10.0－10000.0 µg/L的乙酰甲胺磷均使轮虫种群中的混交雌体数与非混交雌体数的比值显著上升,0.1µg/L 的甲胺磷和10 µg/L的乙酰甲胺磷均使轮虫的混交率显著增大,10.0－0000.0 µg/L 的乙酰甲胺磷使轮虫休眠卵产量显著提高。上述结果表明,亚致死浓度的甲胺磷和乙酰甲胺磷对萼花臂尾轮虫实验种群动态具有显著的影响。     

镜湖常见臂尾轮虫(Brachionus)种群周年动态及生活史对策

对镜湖臂尾轮虫种群的周年动态进行了研究,测量和分析了它们的个体大小、卵大小和相对卵大小及其与水温和叶绿素a浓度等生态因子间的关系。结果表明,镜湖常见的7种臂尾轮虫中,仅萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、角突臂尾轮虫(B.angularis)、裂足臂尾轮虫(B.diversicornis)和剪形臂尾轮虫(B.forficula)的种群密度和出现频率较高;前两者种群密度高峰期均出现在2~3月份,4月份后均较低;后两者种群密度在6~9月份较高,而在10月份后很快下降。除剪形臂尾轮虫外,其它3种臂尾轮虫的个体体积均与水温间具有显著的相关性,平均卵体积均与各自的平均被甲长度呈显著的正相关关系。角突臂尾轮虫和萼花臂尾轮虫个体大小与水体叶绿素a浓度间呈显著的负相关关系,它们的卵体积分别与水温和叶绿素a浓度之间具有显著的负相关性,且水温是影响它们卵体积的主要因子。4种臂尾轮虫中,仅角突臂尾轮虫的相对卵体积与水温间表现出显著的正相关关系。     

氮浓度对铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻三者相互作用的影响

为了解氮浓度对生物操纵和草-藻竞争的影响, 选取铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和沉水植物的代表, 在温度25℃, 光强2600 lx, 光暗比14h﹕10h, 磷浓度1.5 mg/L时, 研究5种氮浓度(0.5、2、4、8和16 mg/L, 用KNO₃溶液配制)下, 溞-藻, 草-藻和溞-草-藻共培养时各自的增长率和培养液中氮磷削减率的变化。结果表明: 在单独培养铜绿微囊藻时, 氮浓度控制在1.97 mg/L以下, 可有效降低培养液中藻的增长率。在溞-藻共培养时, 大型溞有效控藻的氮浓度范围为0.5—4 mg/L; 在草-藻共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5—2 mg/L, 对应氮浓度下(0.5和2 mg/L), 实验末期铜绿微囊藻细胞密度分别是溞-藻共培养的23.89%和21.51%, 控藻效果更好; 在溞-草-藻三者共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5—16 mg/L, 且氮浓度为0.5—4 mg/L时, 大型溞和金鱼藻的增长率均显著大于铜绿微囊藻, 铜绿微囊藻的增长率均为负值, 控藻效果最好。大型沉水植物的加入, 可以有效提高生物操纵的控藻效果, 减少水中氮磷含量, 长期有效地改善水质。     

铜绿微囊藻对轮虫生命表参数和表型特征的影响

为评价铜绿微囊藻的有毒(Microcystin-producing Microcystis aeruginosa)、无毒(Microcystin-free M. aeruginosa)品系对轮虫种群增长和表型特征的影响, 研究探讨了萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)在不同微囊藻溶液中的生活史参数及形态变化。实验中各处理组单位体积总含碳量为(20.61±0.15) g C/mL, 以使轮虫获得等碳量的食物供应。实验组轮虫分别用蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、有毒和无毒微囊藻溶液单独投喂, 并用有毒、无毒蓝藻菌分别与不同绿藻的混合液投喂。生命表实验结果表明, 不同微囊藻混合液投喂的轮虫净生殖率R₀ (F=102.71, df=32, P<0.001)、世代时间T (F=17.05, df=32, P<0.001)和内禀增长率r_m(F=18.89, df=32, P<0.001)与对照组相比降低1.36%—210.34%。侧棘刺长(F=28.18, df=65, P<0.001)和游泳速度(F=181.69, df=65, P<0.001)下降2.63%—39.07%, 轮虫体长(F=690.04, df=65, P<0.001)变化显著。与绿藻投喂的轮虫参数值相比, 轮虫的生命表参数和表型特征变化规律随微囊藻溶液浓度改变。萼花臂尾轮虫受到铜绿微囊藻胁迫时, 生长繁殖受到抑制并通过改变自身形态以抵御不利的生存环境。     

三种甲壳纲浮游动物与萼花臂尾轮虫的种间关系

为研究隆线溞(Daphnia carinata)、锯缘真剑水蚤(Eucyclops serrulatus)及中华薄壳介(Dolerocypris sinensis)3种甲壳纲动物种群与萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)种群的相互关系,作者分别将其以不同接种密度与萼花臂尾轮虫(接种密度为350 ind/L)进行混合培养。轮虫种群密度增长率自混合培养后的第3或4天开始下降,且随着甲壳纲动物接种密度的增加轮虫种群受到的抑制作用增大。当轮虫接种密度为350 ind/L时,3种甲壳纲动物的种群变化有所不同:(1)当隆线溞起始密度低于150 ind/L时,其种群生长受到轮虫的明显抑制;而当隆线溞起始密度达到350 ind/L时,其在混合培养与单独培养下的种群变化基本一致,这表明轮虫对隆线溞种群生长无抑制作用。(2)与隆线溞不同,锯缘真剑水蚤和中华薄壳介在混合培养下的种群数量持续增长。但与锯缘真剑水蚤相比,中华薄壳介在混合培养下的种群增长速度较慢。     

绿藻栅藻对微囊藻的抑制效应及评价

为筛选具有控制微囊藻水华潜力的绿藻, 研究基于藻类之间的化感作用, 对34株绿藻开展筛选及评价工作。结果发现, 栅藻FACHB-1229的抑制率最高, 其滤液对微囊藻FACHB-3550和FACHB-905的抑制率分别为53.95%和48.39%; 通过对滤液中的物质进行GC-MS检测, 推测该藻株的效应物质可能为邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯。进一步对FACHB-1229生长和光合放氧、氨氮耐受等指标进行评价, 结果发现: 该藻株在孔板中的生长速率(0.38±0.06)/d高于微囊藻生长速率(0.13±0.03)/d; 栅藻FACHB-1229的光合放氧速率高于同期测定的其他绿藻光合放氧速率, 可达(229.91±10.49) μmol O₂/(mg Chl.a·h); 同时该藻株对氨氮的耐受能力最强, 在氨氮浓度为1888.60 mg/L时其生长速率可达(0.30±0.08)/d。此外, 在与微囊藻FACHB-3550进行共培养时, 栅藻FACHB-1229所占比例持续升高。综上, 栅藻FACHB-1229具备与微囊藻竞争的优势, 有望成为微囊藻水华生物控制的优选材料。     

In situ study on effect of food competition on diet shifts and growth of silver and bighead carps in large biomanipulation fish pens in Meiliang Bay, Lake Taihu

Silver and bighead carps were cultured in large fish pens to reduce the risks of cyanobacterial bloom outbreaks in Meiliang Bay, Lake Tauhu in 2004 and 2005. Diet compositions and growth rates of the carps were studied from April to November each year. Both carp species fed mainly on zooplankton (>50% in diet) in 2004 when competition was low, but selected more phytoplankton in 2005 when competition was high. Silver carp had a broader diet breadth than did bighead carp. Higher densities and fewer food resources increased diet breadths but decreased the diet overlap in both types of carps. It can be predicted that silver and bighead carps would be released from diet competition and shift to feed mainly on zooplankton at low densities, decreasing the efficiency of controlling cyanobacterial blooms. Conclusively, when silver and bighead carps are used to control cyanobacterial blooms, a sufficiently high stocking density is very important for a successful practice.     

温度和种间竞争对大型溞种群动态和两性生殖的影响

在20℃、25℃下,将大型溞和老年低额溞分别按7+3(B组),5+5(C组),3+7(D组)的组合进行混合培养,以及用单种培养(10+0(A组),0+10(E组))作为对照,研究了温度和种间竞争对大型溞种群动态和两性生殖的影响.实验结果表明:在混合培养时,大型溞对老年低额溞产生明显的竞争优势.20℃、25℃下,单种培养的老年低额溞最大种群密度分别为大型溞的2.31和1.97,而在混合培养下老年低额溞的种群密度明显低于大型溞,在实验25d后几乎全部死亡.25℃下两种溞的种群密度之间存在极显著的负相关性(C组:r=-0.508,n=30,P<0.01;D组:r=-0.483,n=30,P<0.01).在20℃、单种培养下,大型溞在首次产幼溞时即出现雄体,且种群密度与雄体密度呈显著的相关性(r=0.678,n=24,P<0.01).大型溞的最大雄体密度(106 ind.(200ml)~(-1))和最大雄体比例(36.8%)均出现在20℃、单种培养下.25℃下,大型溞在混合培养的B组和C组首次产幼溞时即出现雄体,且雄体在混合培养B组的比例达28.2%.大型溞在25℃、单种培养下没有产生卵鞍,在混合培养下总计产生66个卵鞍,其中空卵鞍占51.5%,而在20℃、混合培养下没有卵鞍产生.实验结果暗示:在较高的温度下,种间竞争刺激了大型溞雄体的产生和卵鞍的形成,高密度的雄体有助于大型溞孤雌生殖雌体向两性生殖雌体的转化.     

“Non-Toxic” Cyclic Peptides Induce Lysis of Cyanobacteria—An Effective Cell Population Density Control Mechanism in Cyanobacterial Blooms

The presence of planktopeptin BL1125, anabaenopeptin B and anabaenopeptin F, two types of "non-toxic" cyclic peptide produced in bloom forming cyanobacteria, can provoke lysis of different non-axenic Microcystis aeruginosa cell lines via the induction of virus-like particles. The resulting particles are also able to infect the axenic M. aeruginosa cell line without lytic effects. Nevertheless, the presence of "non-toxic" cyclic peptides of cyanobacterial origin can induce lysis of these previously infected cells. This effect implies that a possible role of these peptides in the natural environment is the control of cyanobacterial population density. Lysogenic cyanobacteria can consequently act as hot-spots that, in the presence of cyanobacterial cyclic peptides, release numerous infectious particles. The process can be self-augmented with the simultaneous release of additional cyclic peptides from the producing lysogens, starting a forest fire effect that ends in collapse of cyanobacterial blooms.