北草蜥种群间生活史变异的成因分析:热环境、食物可利用性和体温的岛屿间差异

比较浙江温州北麂岛与洞头岛的热环境、食物可利用性以及动物体温,以辨析北草蜥岛屿种群间生活史特征差异中环境因子的作用。通过测定岛屿上北草蜥栖息地植被和环境温度,比较岛屿热环境的差异。野外测定活动蜥蜴的体温、环境温度和活动规律,实验室温梯板中测定动物喜好体温。用陷阱法测定无脊椎动物多样性和丰度,以比较岛屿蜥蜴种群的食物可利用性。岛屿植被存在差异导致热环境的差异。洞头岛植被高于北麂岛,地表层光线透入率则低于北麂岛。因而,洞头岛郁闭地表的平均温度和最高温度显著低于北麂岛,但两岛裸露地面的温度无显著差异。热环境的岛屿间差异进而影响北草蜥的野外体温。在春季,洞头岛的野外有效温度和基底温度显著大于北麂岛,而两岛北草蜥的体温无显著差异;在夏季,洞头岛的北草蜥体温、有效温度和基质温度均显著高于北麂岛;到秋季,北麂岛蜥蜴体温和环境温度高于洞头岛。地面无脊椎动物多样性和丰度的岛屿间差异表明北麂岛食物可利用性大于洞头岛。岛屿间北草蜥日活动规律和喜好体温无显著差异。本研究表明:(1)温度和食物可利用性存在岛屿间差异,岛屿种群间生活史特征差异可能与之有关;(2)两岛屿北草蜥主要采取行为调节对策来适应自然界的热环境变化,尚未发现热生理学特征的进化性漂移[动物学报51(5):797-805,2005]。     

四种利用不同生境蜥蜴运动能力的形态特征相关性

动物体态特征、功能表现和生境利用之间是否存在相关性是当前生态形态学领域的一个研究焦点。在实验室条件下测定分别利用开阔地面、草丛、岩石、树丛生境的 4种蜥蜴 (中国石龙子、北草蜥、山地麻蜥和变色树蜥 )的形态特征和运动能力 ,着重探讨蜥蜴运动能力与形态特征之间的相关性。 4种蜥蜴的头体长大小依次为 :中国石龙子 >变色树蜥 >北草蜥 >山地麻蜥。就相对体长而言 ,中国石龙子 >山地麻蜥和北草蜥 >变色树蜥 ,而头大小、附肢长度和尾长的种间差异趋势则相反 ;体高的种间差异为北草蜥 >中国石龙子和变色树蜥 >山地麻蜥。在平面上 ,山地麻蜥和北草蜥的速度显著大于中国石龙子和变色树蜥 ;在斜面上 ,变色树蜥和山地麻蜥的速度显著高于中国石龙子。变色树蜥斜面附着能力最强 ,中国石龙子最弱。生境利用不同的蜥蜴形态迥异 ,运动能力亦因此有显著的差异。本研究结果支持动物形态特征与其功能表现相关的观点。     

两种桡足类短期热冲击的高起始致死温度值

于2007年4月研究了亚热带海域近海种桡足类中华哲水蚤(Calanus sinicus Brodsky)和真刺唇角水蚤(Labidocera euchaeta Giesbrecht)在不同驯化温度下热冲击15、30、45 min后的24 h高起始致死温度(upper incipient lethal temperature,24-h UILT50).结果表明:(1)在相同驯化温度下,两种桡足类短期热冲击24-h UILT50随暴露时间的延长而降低;(2)在相同暴露时间下,两种桡足类短期热冲击24-h UILT50随驯化温度的上升均有不同程度的上升,但这种升高的趋势会随驯化温度的上升而变缓,且趋于一固定值后不再上升;(3)中华哲水蚤在暴露时间为15、30、45 min的24 h最高起始致死温度(ultimate upper incipient lethal temperature,24-h UUILT50)分别为31.7、31.0、30.3℃,真刺唇角水蚤在暴露15、30、45 min时的24-h UUILT50分别为36.5、36.0、35.4℃;(4)在相同驯化温度和暴露时间条件下,真刺唇角水蚤对短期热冲击的耐受性显著强于中华哲水蚤.     

不同季节温升条件下余氯对桡足类的毒性

为探明桡足类对滨海电厂冷却水中余氯的忍受能力,在各季节于室内对采自乐清湾的12种桡足类进行30 min不同升温幅度(△T)(0、4.0、8.0、12.0℃)下的余氯胁迫,观察桡足类在24h后的死亡率,用概率单位法计算其余氯半致死浓度(Median lethal concentration,LC50).结果表明各季节桡足类余氯LC50随△T增大而显著降低(P＜0.001),且.多数种类呈显著线性回归关系(P＜0.05).对于哲水蚤目桡足类,余氯LC50随其粒径增大而升高.同一种桡足类在相同△T下,随适应水温升高,余氯LC50显著降低(P＜0.01).亚热带海区夏季自然水温较高,冷却系统轻微的升温即可加剧余氯对其的毒性.若以LC50×0.5来确定桡足类余氯安全浓度,则春、秋、冬季暴露时间≤30 min、△T≤12.0℃时,其余氯安全浓度分别为0.21-0.86 mg/L、0.26-0.86 mg/L、0.32-4.55 mg/L;夏季暴露时间≤30 min、△T≤8.0℃时,其余氯安全浓度为0.15-0.41 mg/L.当前电厂加氯浓度偏高对冷却水中桡足类造成较大影响,但排出水中余氯对其影响不大.基于生态安全考虑,根据对余氯较敏感的小型桡足类在不同季节下的余氯安全浓度,建议亚热带滨海电厂夏季余氯排放浓度不超过0.15 mg/L,其余季节不超过0.20 mg/L.     

宁波大榭开发区北岸潮间带春季大型底栖动物群落格局

为了解宁波大榭岛潮间带春季大型底栖动物群落结构与数量分布,探讨自然环境因子和人类活动对潮间带大型底栖动物种类组成及数量分布的影响,于2006年4月对大榭岛北岸岩礁相和泥沙相两种不同底质的潮间带大型底栖动物进行采样分析.研究表明:(1)岩礁相断面和泥沙相断面共发现大型底栖动物39种,其中贝类20种,多毛类8种,甲壳类8种;(2)岩礁相断面19种,主要以贝类生物为主,达16种,甲壳类只有2种;泥沙相断面20种,贝类、多毛类和甲壳类分布较为均匀,分别为4种、6种和8种;(3)岩礁相断面和泥沙相断面平均栖息密度分别为583.33 ind/m2和32 ind/m2,平均生物量分别为638.56 g/m2和7.83 g/m2,岩礁相断面栖息密度和生物量均远高于泥沙相断面;(4)岩礁相断面大型底栖动物群落垂直变化较泥沙相断面显著.     

南麂列岛潮间带大型底栖动物群落优势种生态位

为了解南麂列岛潮间带大型底栖动物的群落特征及其物种间相互作用情况,于2012年5月至2013年2月对南麂列岛保护区内的12个资源位点(潮间带3个潮区的4个季节采样)进行了调查。共采集和鉴定出大型底栖动物354种,其中,18个优势种分别隶属于3门5纲12科。通过对优势种生态位的宽度、重叠度和相似比例的分析,发现:1)带偏顶蛤Modiolus comptus、条纹隔贻贝Septifer virgatus和异须沙蚕Nereis heterocirrata的生态位宽度较宽,均大于0.9;白条地藤壶Euraphia withersi和白脊藤壶Fistulobalanus albicostatus的生态位宽度则较窄,均小于0.5。2)各优势种群的生态位重叠度较低而生态位相似比例较高,生态位宽度值较高的物种对其他物种的生态位重叠值和生态位相似比例也较高,反之则较低。3)Bray-Curtis相似性聚类分析和非度量多维尺度排序(NMDS)结果表明,这些优势种基本属于同一生态类群,没有表现出明显的群落差异。经分析,潮间带大型底栖动物各优势种生态位宽度的分化是由于其对环境的适应能力和迁移能力的不同所导致的,而生态位重叠度较低情况的出现主要是由于各物种占据潮间带上不同的潮区,减小了种间竞争的压力。     

象山港网箱养殖区水体和沉积物的细菌生态分布

2006年1月和10月对象山港网箱养殖区细菌数量分布及群落结构进行研究,并与周边非养殖海域进行了比较。结果显示水体和沉积物细菌数量均呈现10月份1月份、网箱养殖区网箱外侧对照区近湾顶对照区近湾口对照区的分布特点,其中网箱养殖区水体异养细菌、弧菌数量分别在1.0×106—7.2×107CFU/L和1.6×105—1.3×106CFU/L之间,沉积物异养细菌、弧菌数量分别在5.9×102—6.1×105CFU/g和8.0×101—7.4×104CFU/g之间。网箱养殖区水体分离细菌89株,归属于12个属,其中不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、弧菌属(Vibrio)等为优势菌属;沉积物分离细菌136株,归属于10个属,其中假单胞菌属(Pseudomonas)、弧菌属(Vibrio)、芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)等为优势菌属。由于长期受到高营养盐、高有机质等外界条件的选择作用,网箱区及网箱外侧对照区海域的细菌群落多样性较低,某些特定的细菌类群富集。研究表明网箱养殖区的细菌分布和菌属组成特征与养殖自身污染密切相关,并且养殖过程对细菌群落产生的影响已扩展至网箱外侧的邻近海域。     

珊瑚藻类对南麂列岛潮间带底栖生物群落多样性的影响

为了解南麂列岛潮间带珊瑚藻类对于其他大型藻类和底栖动物的影响, 在南麂列岛国家级海洋自然保护区布设了4条潮间带断面, 于2012年5月至2013年2月对其生物状况进行了逐季调查, 分别分析了中低潮区大型藻类、非珊瑚藻大型藻类、底栖动物的物种多样性和均匀度, 并计算了大型底栖动物的功能多样性指数Rao's Q。主要结果如下: (1)共采集和鉴定出大型藻类52种, 其中珊瑚藻科藻类有5种; (2)珊瑚藻类在高潮区没有分布, 在中低潮区均占据优势, 占潮间带藻类生物量的68.9%。四季中低潮区大型藻类的Shannon-Wiener多样性指数范围为1.638-4.044, 非珊瑚藻大型藻类的多样性指数范围为1.495-3.809, 底栖动物为5.289-6.917; 大型藻类的Pielou均匀度指数范围为0.819-0.971, 非珊瑚藻大型藻类的均匀度指数范围为0.830-0.973, 底栖动物为0.967-0.988; (3)大型藻类物种多样性和均匀度指数的降低与珊瑚藻类优势度的增加相关, 但珊瑚藻类优势度与底栖动物物种多样性指数、均匀度指数和功能多样性指数均没有显著相关性; (4)底栖动物功能多样性与珊瑚藻类优势度均呈低潮区高于中潮区的变化规律, 但相关性分析表明两者间并无直接联系。推测珊瑚藻类通过竞争占据了其他藻类的生存空间, 从而降低了南麂列岛潮间带大型藻类的物种多样性和均匀度。底栖动物则因其自身生活特点而使得珊瑚藻类的扩张未能影响其多样性水平。     

热冲击和加氯后亚热带海区浮游植物细胞数量的动态变化

 近年来, 随着电厂在河口和港湾等生态脆弱区和敏感区的急剧增多, 电厂冷却系统热冲击和加氯对浮游生物造成的伤害已成为沿海地区非常严峻的生态安全问题。为探明冷却系统升温和加氯联合作用对亚热带海区浮游植物的影响程度, 针对滨海电厂的实际运作情况, 在室内对采自浙江省乐清湾海域的四季浮游植物进行了不同水平的热冲击和加氯胁迫, 并观察了这些浮游植物细胞数量在15 d内的动态变化。结果表明, 热冲击、加氯和季节均显著影响浮游植物细胞数量的恢复(p＜0.001), 其中, 加氯的影响最大, 季节次之, 热冲击影响最小, 但热冲击增强了氯对浮游植物的毒性。自然水温越高、升温幅度越大, 细胞数量恢复越慢。春、秋、冬季自然水温较低时, 升温4～12 ℃后, 细胞数量仅需1～6 d即可恢复到对照组水平; 夏季自然水温较高, 升温4～8 ℃后, 细胞数量需4～9 d恢复到对照组水平, 但升温12 ℃后, 细胞数量在15 d内未能恢复到对照组水平。加氯浓度越高, 细胞数量恢复越慢。加氯1.0～1.8 mg•L^−1后, 浮游植物生长虽受影响, 但大多能在15 d内恢复; 而加氯5.6 mg•L^−1后, 其生长受到完全抑制, 细胞数量在15 d内未恢复到对照组水平。     

滨海电厂温排水对浮游动物分布的影响

为了评估滨海电厂温排水对浮游动物的影响程度,选择了运营多年的浙江嘉兴电厂邻近海域,于2006年5月大、小潮期间进行了浮游动物分布现状调查,并选取东海近海常见浮游动物优势种中华哲水蚤(Calanus sinicus)、细巧华哲水蚤(Sinocalanus tenellus)、中华异水蚤(Acartiella sinensis)和近缘大眼剑水蚤(Corycaeus affinis)进行了24h半致死温度的耐热性实验.结果表明:调查海域共鉴定出浮游动物26种,其中大潮期间22种,小潮期间23种,主要为近岸低盐类群,优势种为虫肢歪水蚤(Tortanus vermiculus)、真刺唇角水蚤(Labidorcera euchaeta)等;浮游动物生物量虽呈近岸低、离岸高的分布状态,但密度相对均匀;长额刺糠虾(Acanthomysis longirostris)和仔鱼决定着调查海域生物量的分布特征,虫肢歪水蚤和真刺唇角水蚤则决定着密度的分布特征;实验结果证明,浮游动物有较高的热耐受力,7℃温升范围内4种实验物种均无个体死亡;滨海电厂温排水对排水口附近活动能力强、质量大的浮游动物种类的分布有较大影响,对活动能力弱的中、小型浮游动物种类分布几乎没有影响.