背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对浅水系统底栖和浮游藻类竞争关系的影响

底栖藻类和浮游藻类之间的竞争关系对浅水生态系统的结构、功能具有重要的影响,双壳类可通过滤食控制浮游藻类,从而改变底栖藻类与浮游藻类之间的竞争结果。论文通过比较放养背角无齿蚌(Anodonta woodiana)(蚌处理组)与不放养背角无齿蚌(对照组)系统中底栖藻类、浮游藻类的生物量和优势种等的变化,研究了滤食性双壳类对底栖藻类和浮游藻类间竞争的影响。结果表明,背角无齿蚌可显著降低浮游藻类生物量,提高水体透明度和沉积物表面光照条件,从而显著提高底栖藻类的生物量;背角无齿蚌也改变了浮游藻类的优势种,使优势种由蓝藻转变成硅藻。因此,滤食性双壳类有利于促进浅水生态系统从混水态向清水态转变,本研究结果对富营养化浅水湖泊修复与管理具有一定的参考意义。     

背角无齿蚌对水体净化作用的研究

通过设置不同生物量的背角无齿蚌, 研究其对再悬浮水体总悬浮质(TSS)、叶绿素a(Chla)及水体营养盐含量的影响。结果表明: (1)背角无齿蚌可以快速降低水体中总悬浮质(TSS)和叶绿素a(Chla)的浓度; (2)增大背角无齿蚌生物量可加快水体总悬浮质(TSS)和叶绿素a(Chla)浓度的下降速度; (3)背角无齿蚌在第2 天可降低水体总氮(TN)、总磷(TP)、总溶解磷(TDP)的含量, 升高总溶解氮(TDN)的含量, 但试验结束时, 空白组和有蚌组总氮(TN)、总溶解氮(TDN)、总磷(TP)、总溶解磷(TDP)均没有显著差异(P>0.05)。因此, 背角无齿蚌可在水体生态修复初期用于快速降低水体悬浮物和浮游藻类含量, 但从长期看, 不能明显改善水体营养盐含量。     

中华鲟养殖池背角无齿蚌和鲢鳙鱼生态修复效果比较

2009年5月31日-6月20日在广东省大沙河水库利用微型生态系统比较不同放养密度的褶纹冠蚌(Cristaria plicata)和背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水体氮、磷及浮游植物的影响,探讨两种蚌在控制南亚热带水库富营养化水体藻类水华上的可行性。实验结果表明,在褶纹冠蚌和背角无齿蚌处理组中,总氮、总磷和叶绿素a浓度显著增加,而铵氮的浓度显著下降;褶纹冠蚌和背角无齿蚌导致了浮游植物群落组成结构的改变和数量的增加,实验过程中绿藻所占的比例迅速上升。两种蚌之间没有显著的差异,只是在不同的作用强度下,时间上的响应不同。综合实验结果,褶纹冠蚌和背角无齿蚌难以有效地运用于我国华南地区水库的水质改善与富营养化控制。     

褶纹冠蚌和背角无齿蚌对水体营养盐和浮游植物的影响

2009年5月31日-6月20日在广东省大沙河水库利用微型生态系统比较不同放养密度的褶纹冠蚌(Cristaria plicata)和背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水体氮、磷及浮游植物的影响,探讨两种蚌在控制南亚热带水库富营养化水体藻类水华上的可行性。实验结果表明,在褶纹冠蚌和背角无齿蚌处理组中,总氮、总磷和叶绿素a浓度显著增加,而铵氮的浓度显著下降;褶纹冠蚌和背角无齿蚌导致了浮游植物群落组成结构的改变和数量的增加,实验过程中绿藻所占的比例迅速上升。两种蚌之间没有显著的差异,只是在不同的作用强度下,时间上的响应不同。综合实验结果,褶纹冠蚌和背角无齿蚌难以有效地运用于我国华南地区水库的水质改善与富营养化控制。     

五种沉水植物对富营养化水体的净化效果

为达到净化水质的目的,采用移栽沉水植物控制富营养化水体中营养盐含量和浮游藻类生物量。本研究在夏季藻类密度较高的富营养化水体中移栽5种长江中下游流域常见沉水植物,比较不同沉水植物去除营养盐和控制藻类总量的能力。研究结果:5种沉水植物对水体总氮含量去除率的大小顺序为:竹叶眼子菜>黑藻>苦草>微齿眼子菜>菹草,对总磷去除率大小顺序为:竹叶眼子菜>黑藻>微齿眼子菜>苦草>菹草;竹叶眼子菜控制水体中藻类总量的效果最佳,苦草、微齿眼子菜及菹草次之,黑藻对水体总磷和浮游植物的去除效果均极显著(p≤0.01),而对总氮含量的作用影响不明显(p=0.209)。综合营养盐吸收作用和藻类控制效果来看,竹叶眼子菜在整个实验过程中生长状态良好并达到较为稳定的净化作用,是夏季治理浅型富营养化静水水体的理想物种之一。     

沉水植物化感作用对西湖湿地浮游植物群落的影响

通过微宇宙实验,在控制光照和营养盐浓度的条件下分别研究了苦草(Vallisneria spiralis)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)的化感作用对采集于杭州西湖湖西湿地的藻类密度、叶绿素a浓度、群落结构、多样性指数等的影响。其结果表明,3种沉水植物对微宇宙系统中的藻类都具有明显影响,藻类密度与叶绿素a浓度受到显著抑制,3个草-藻研究系统中藻类群落结构都发生了变化。在实验末期苦草组、金鱼藻组和穗花狐尾藻组中藻类总生物量(以细胞密度计)分别较初始值降低了37.06%、78.37%和83.40%。栅藻对3种沉水植物的化感作用敏感性较弱。藻类生物多样性方面,穗花狐尾藻系统中最高,其次是金鱼藻组,最后是苦草组,其Shannon-Wiener指数(H)分别为2.76、2.06和0.72,穗花狐尾藻组中H的显著高于苦草组(P0.05)。     

氮磷负荷比对浅水湖泊初级生产者的影响

为研究氮磷营养负荷比值(N︰P)的升高对浅水湖泊初级生产者的影响, 在种植刺苦草的模拟系统中, 保证磷(P)负荷不变, 不断增加氮(N)负荷, 设置三种N︰P 比(0︰1、20︰1 和40︰1), 比较不同N︰P 负荷条件下, 浮游植物、附着藻类和沉水植物的生长情况。研究结果表明: 三种不同的N︰P 负荷条件下, 上覆水中总氮(TN)和硝态氮(NO3 – -N)含量随着N︰P 的升高呈现增加的趋势, 总磷(TP)则下降。浮游植物和附着藻类生物量在N︰P 比为20︰1 时出现最大值,显著高于其它两个处理组; 刺苦草的生物量在实验结束时显著增加, 但各处理间没有显著差异。以上结果表明, N︰P 升高能够促进浮游植物与附着藻类的生长, 但超过20︰1 会抑制其生长, 而N︰P 的变化对沉水植物没有显著影响。     

慢性镉暴露对背角无齿蚌肝脏的氧化损伤效应

目的:探明氯化镉(CdCl2)暴露对背角无齿蚌肝脏中抗氧化酶活力及脂质过氧化的影响。方法:根据背角无齿蚌96 h镉离子(Cd²⁺)半致死剂量设置1个对照组和2个处理组(0.1和0.5 mg/L),分别检测镉暴露4周及镉清除4周期间背角无齿蚌肝脏中抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)]的活力和脂质过氧化物丙二醛(MDA)的含量。结果:不同浓度Cd²⁺暴露对背角无齿蚌抗氧化酶活力及脂质过氧化产生不同程度的影响,低浓度Cd²⁺暴露的毒性效应较弱,高浓度Cd²⁺暴露可显著抑制肝脏SOD活力,诱导GPx活力升高,在暴露后期显著抑制CAT活力,MDA含量随着暴露时间的延长而显著升高。结论:慢性Cd²⁺暴露可影响背角无齿蚌肝脏抗氧化酶活力,引起脂质过氧化损伤,且作用机制与急性毒性不同。     

背角无齿蚌摄食率及对水中叶绿素a清除能力的研究

椭圆背角无齿蚌是云南滇池的一种主要贝类物种。为探索该物种应用于滇池水体生物操纵的可行性,采用半野外模拟和原位围隔的方法,文章研究了背角无齿蚌的摄食率及对水中Chla的清除能力。结果表明:在23-28℃的温度范围内,背角无齿蚌的摄食率(IR)和湿重(W)呈现显著的相关冪指数关系:IR=aWb,1龄蚌和3龄蚌符合下列关系式:IR=6.2283X0.45,(R2=0.94);IR=0.0002X2.2,(R2=0.93)。3龄蚌的摄食率高于1龄蚌,且随生物量的增加摄食率有所减少。实验同时证明,背角无齿蚌有良好的清除水体中Chla的效果,对降低CODMn、TP含量同样具有较好的效果,且3龄蚌优于1龄蚌。通过方差分析综合分析得出,在生物量为4.17只/m3时,清除水体Chla的效果最优。       

不同水体营养条件对刺苦草和密刺苦草生长的影响

以贡湖水体营养盐水平现状[ρ(TN)0.4~4 mg·L-1、ρ(TP)0.04~0.4 mg·L-1]为依据,研究不同梯度营养盐水体对刺苦草(Vallisneria spinulosa)与密刺苦草(V.denseserrulata)生长及生理的影响,探讨同属沉水植物对不同营养水体的响应差异。结果表明:水体营养条件对两种沉水植物的生物量累积没有显著影响;处理组刺苦草的最大株高分别增加了19%(P0.05)、63%(P0.05)、205%(P0.01),密刺苦草高浓度中植株最大株高与低浓度差异显著(P0.05);刺苦草与密刺苦草在高浓度水体中的克隆繁殖能力分别下降了30%和20%;低浓度水体中刺苦草与密刺苦草叶片丙二醛含量增加(P0.05),叶绿素含量减少(P0.05),表明其受到养分胁迫;在ρ(TN)1.5~4 mg·L-1、ρ(TP)0.15~0.4 mg·L-1范围内,两种苦草表现出较强适应性。     

SCGE技术检测镉对背角无齿蚌血细胞DNA的损伤

以背角无齿蚌(Anodonta woodiana woodiana)为研究对象,利用单细胞凝胶电泳技术检测不同浓度及不同染毒时间氯化镉对背角无齿蚌血细胞DNA的损伤作用。结果显示,染毒后的背角无齿蚌血细胞均出现了拖尾现象,各染毒组与对照组相比,拖尾增长明显。剂量效应组中,蚌暴露在不同浓度(0、1、10、50mg·L^-1)的氯化镉中72 h,各组蚌血细胞DNA平均迁移长度及彗尾DNA含量均明显增加,与阴性对照组比较差异显著(p<0.01),存在显著的剂量-效应关系;在时间效应组中,蚌暴露在10mg·L^-1的氯化镉中分别24、48、72、96 h,随着氯化镉染毒时间的延长,各染毒组细胞DNA平均迁移长度及彗尾DNA含量与0时间组比较差异显著(p<0.01),但时间-效应关系不明显。     

苦草生长对沉积物中磷迁移转化的影响

构建了不同营养盐负荷的沉积物环境"水-苦草-沉积物"生态系统,监测分析了沉积物中总磷(TP)、生物可获得磷及其环境因子的垂直分布及变化,以苦草为例,研究了沉水植物生长对沉积物中磷迁移转化的影响,结果表明:生长期的苦草通过改变沉积物环境因子或自身的生理活动,直接或间接地对沉积物中不同形态磷的迁移转化产生了影响,并随着深度的增加而出现不同的变化。具体表现在,低(L)、中(M)、高(H)营养负荷的沉积物总磷(TP),相对于初始值均有不同程度的下降,但苦草组下降的幅度大,分别比对照组多下降了11.63、18.50和46.25 mg/kg;在垂直方向上均表现出随深度的增加TP呈减少趋势,苦草对沉积物影响的深度随根系的活动范围变化而变化,根系增长最长(比试验初始增加了9.2 cm)的低营养负荷苦草组(LV),可影响到6 cm以下的沉积物;中营养负荷苦草组(MV)、高营养负荷苦草组(HV)根系增加不明显(分别为2.60和2.10 cm),影响深度主要在6 cm以内;检验发现,苦草组与对照组差异显著(P0.05)。交换态磷(Ex-P)、铝磷(Al-P)随深度增加而升高,苦草组小于对照组;铁磷(Fe-P),随深度的增加而降低,苦草组大于对照组,其中,在L、M、H中,苦草组的Ex-P分别比对照组下降了0.065、0.215和1.483 mg/kg,Al-P分别为1.198、2.040和2.390 mg/kg;LV中苦草的影响深度可达到10 cm的深,而MV、HV中主要集中在6 cm以内;苦草组中的Fe-P分别比对照组高8.135、16.689和8.598 mg/kg,在垂直方向上的变化幅度亦大于对照组。检验发现,L中苦草组Ex-P与对照组有极显著差异(P0.01),M、H苦草组与对照组无显著差异(P0.05);L、M、H中Al-P、FeP苦草组与对照组均无显著差异(P0.05)。     

河蚌血细胞对细菌趋化移动的初步研究

采用改进的毛细管法 ,研究了圆背角无齿蚌 (Anodontawoodianapacifica)和三角帆蚌 (Hyriopsiscum ingii)两种淡水河蚌离体血细胞对两种水体中常见病原细菌的趋化移动作用 ,及血清对其的影响。结果显示 ,两种河蚌的离体血细胞对细菌都具有趋化移动作用 ,产生趋化移动的血细胞数量都显著高于无细菌的对照组 (P <0 0 5 )。在有血清时 ,血细胞对荧光极毛杆菌 (Pseudomonasfluorescens)的趋化移动活性略高于肠型点状气单孢菌 (Aeromonaspunctataf.intestinalis) ,圆背角无齿蚌离体血细胞的趋化移动能力显著高于三角帆蚌 (P <0 0 5 )。血清对河蚌离体血细胞的趋化移动作用有显著的促进作用 (P <0 0 5 )。     

背角无齿蚌σ-GST基因克隆与五氯酚胁迫表达分析

谷胱甘肽S-转移酶(GST)在机体抗击氧化应激中发挥重要作用。我们前期研究表明,五氯苯酚(PCP)处理对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)具有显著的氧化应激和急性毒性效应。为了探讨PCP慢性胁迫效应,本研究将背角无齿蚌随机分为对照组和PCP处理组,PCP处理组和对照组分别用13.9 mg/L和相同体积二甲亚砜处理;同时,克隆出σ型谷胱甘肽S-转移酶并命名为σ-GST,分析PCP对σ-GST表达的影响。σ-GST全长cDNA包括132 bp的5'端非编码区,80 bp的3'端非编码区,609bp的开放阅读框(ORF)。开放阅读由203个氨基酸组成的多肽链。σ-GST具有GST的标签序列和保守氨基酸,与其他物种σ类GST序列具有高度同源性。σ-GST广泛表达于斧足、外套膜、闭壳肌、心脏、肝胰腺、血淋巴和鳃。PCP处理后,肝胰腺、鳃和血淋巴中σ-GST表达水平显著增加。与对照组相比,PCP处理后肝胰腺σ-GST mRNA水平第1、3和第15天分别增加了28.73%、70.37%(P0.05)和6.64倍(P0.01)。与对照组相比,PCP处理后鳃中σ-GST mRNA水平在整个实验过程中增加了1.14倍。结果表明,背角无齿蚌ρ-GST表达水平上调有助于对抗PCP处理所产生的胁迫效应,提高动物环境耐受能力。     

纹沼螺对苦草生长的影响

在室外受控实验条件下,研究了不同密度(0,150,450个/m2)纹沼螺(Parafossarulus striatulus)对沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)生长的影响。结果表明,螺类牧食活动促进了苦草生长,与无螺对照组相比,低密度螺处理组中苦草的相对生长率、株高均增加了20%;高密度组中苦草的相对生长率、叶片数和株高分别增加了28%、15%和27%。分析表明,纹沼螺通过牧食活动降低植物叶片上附着生物干重,从而促进了苦草生长。丰富了螺-草互利关系的研究内容,有助于加深理解水生态系统中生物之间的生态关系。     

嗜水气单胞菌感染对背角无齿蚌5种免疫相关酶活力的影响

本研究以背角无齿蚌为材料,利用嗜水气单胞菌为诱导刺激物,对背角无齿蚌进行注射感染,在注射后3、6、12 、24、48h分别取血淋巴、肝胰腺,测定其超氧化物歧化酶（SOD）、酚氧化酶 (PO)、酸性磷酸酶 (ACP)、碱性磷酸酶 (AKP) 及过氧化氢酶 (CAT) 的活力,并研究各项酶活力的变化规律。结果表明：除3h肝胰腺外,实验组的SOD活力均不同程度地高于对照组;血清实验组的PO活力开始显著高于对照组,然后降低,而肝胰腺实验组的PO活力持续高于对照组;另外,与对照组相比,实验组中血淋巴与肝胰腺的ACP、AKP和CAT活力在不同的时间段虽然有所增强,但两者之间无显著差异。因此,认为SOD、PO活性可以作为背角无齿蚌免疫抗病功能指标参数,而ACP、AKP及CAT活性能否作为该参数还有待于进一步研究。     

衰亡期沉水植物对水和沉积物磷迁移的影响

通过室内模拟的方式,分别研究了秋季黑藻、苦草和春季菹草的衰亡过程,分析了沉水植物在衰亡期间水、沉积物中磷与环境因子[pH、氧化还原电位(Eh)和溶解氧(DO)]的相互作用.结果表明:沉水植物黑藻和菹草在衰亡期间能显著提高水中总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、颗粒磷(PP)、溶解性活性磷(SRP)和溶解性有机磷(DOP)的含量;苦草在衰亡期对水体各形态磷含量影响不显著,且各形态磷含量的变化相对较小(TP,0.04-0.06 mg/L);环境因子的变化对水中磷含量影响显著,黑藻和菹草水体中TP的含量和环境因子pH、DO和Eh均呈负相关,而苦草组水中各形态磷的含量受环境因子影响不显著.实验期间不同植物组沉积物中总磷(TP)、NaOH提取磷(NaOH-P)、HCl提取磷(HCl-P)、无机磷(IP)和有机磷(OP)的含量均呈上升趋势.沉积物IP的含量主要受NaOH-P的影响,OP对TP的影响要大于IP,沉积物OP与OM(有机质)的含量存在显著正相关.     

硅酸盐矿物麦饭石对沉水植物生理生态的影响

沉水植物的稳定生长是重建健康湖泊生态系统重要环节, 底质条件是沉水植物生长的关键因素。研究通过观测沉水植物生理生态的变化来探讨麦饭石对其影响及作用机理。研究结果表明, 与湖泥组相比, 麦饭石可明显促进沉水植物苦草生长, 覆盖1 cm厚度麦饭石的苦草植株高度、单株生物量优于湖泥组(P<0.05); 改性麦饭石组的苦草株高、单株生物量高于麦饭石原石组(P<0.05)。麦饭石组中两种植物苦草和轮叶黑藻的光合色素、根系活力、丙二醛、过氧化物酶活等指标在一定程度上均优于湖泥组。检测发现麦饭石中含有丰富的植物生长所需的常量和微量元素, 可以明显促进沉水植物生长。可见麦饭石有益于沉水植物生长, 可进一步作为底质改良材料应用于湖泊生态修复工程。     

不同功能型沉水植物对溶解氧影响及环境效应

研究选用刺苦草(Vallisneria spinulosa)、黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)分别代表底层型、冠层少根型和冠层多根型沉水植物,通过中宇宙实验,探索不同功能型沉水植物在生长过程中水柱和沉积物中溶解氧(DO)浓度及其相关指标的差异。实验结果表明:不同处理组水柱DO浓度存在显著差异,空白组水柱DO浓度显著低于植物处理组,且空白组水柱总氮(TN)和总磷(TP)浓度降低程度最少;黑藻组比叶面积、叶面积指数、净增长生物量、相对生长速率和水柱DO浓度最大,能够有效降低水柱TP和TN浓度;穗花狐尾藻组株高最高,提升水柱DO浓度显著高于刺苦草,水柱TP降低程度最大;刺苦草组比根长、单株总根长和根冠比最大,提升沉积物深度6 cm以内的DO效果最好,沉积物铁含量最高,沉积物总氮(TN)、总碳(TC)含量和间隙水总溶解性磷(TDP)浓度最低。在修复富营养湖泊过程中,可根据水和沉积物缺氧状况,合理配置底层型和冠层型沉水植物,构建释氧能力较强的群落,从沉积物表层到水柱上层均为湖泊提供充足的氧气,从而更加有利于清水态的形成。     

两种沉水植物对间隙水磷浓度的影响

为研究两种根系特征的沉水植物在生长过程中对间隙水中磷浓度的影响,选取根系较多的沉水植物苦草和根系相对较少的沉水植物黑藻作为实验材料,监测底泥中间隙水各形态磷含量及环境因子的变化,探讨不同根系特征沉水植物对间隙水中磷的影响。结果表明:黑藻和苦草实验组沉积物间隙水中各形态磷的浓度均呈不同程度的降低,黑藻和苦草对于稳定水质,减少底泥中磷向水中转移具有明显的效果;沉水植物不同,底泥间隙水中溶解性总磷(DTP)和溶解性活性磷(SRP)存在明显差异。实验结束时黑藻组和苦草组间隙水中DTP的浓度分别为0.24,0.01 mg/L,SRP的浓度分别为0.22 mg/L,0.004 mg/L。间隙水中磷的形态主要以DTP和SRP为主,溶解性有机磷(DOP)的含量相对较低。沉水植物对间隙水中磷的吸收是降低间隙水中磷含量的重要原因,苦草的吸收能力大于黑藻。沉水植物根系通过降低底泥p H值,提高氧化还原电位(Eh)的方式抑制了底泥中磷的释放。