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双壳贝类滤食对浮游植物—沉水植物种间关系的影响

作　者: 刘绪博
导　师: 刘小玲；刘正文
学　校: 华中农业大学
专　业: 水产养殖
关键词: 滤食性贝类沉水植物蓝藻水华种间关系
分类号: S917.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着经济的飞速发展和人口的不断增长,大量富含营养盐的工业废水、生活污水直接排入河流、湖泊等淡水水体,导致水生生态系统结构和功能严重退化,随之而来的富营养化问题也成为了影响我国社会可持续发展的重要生态环境问题。太湖,中国第三大淡水湖,典型的浅水湖泊,位于长江三角洲地带,是无锡、苏州两市主要饮用水源及上海和浙东地区主要水源地,也是我国人口和城镇最为密集的四大地区之一和经济发达地区之一。自20世界80年代以来太湖富营养化不断加深,频发的蓝藻水华严重影响了人民日常生活。因此,治理太湖生态系统已经成为了迫在眉睫的头等大事。目前,从长远角度来看,生物操纵方法被认为是最有效地治理湖泊富营养化的重要途径之一。浅水湖泊生物操纵一般选择重建生物群落(如放养滤食性鱼类、清除底栖性鱼类、种植水生植物等方法),通过期望的生态级联响应有效减少浮游藻类生物量,最终使湖泊生态系统从藻型浊水态转变为草型清水态。双壳贝类是水生态系统常见的大型软体动物,以浮游植物、颗粒有机物等悬浮颗粒为食。本文通过构建室外微型生态系统,研究了太湖土著双壳贝类三角帆蚌对蓝藻的滤食特征；同时,分析了不同蓝藻浓度下三角帆蚌对沉水植物苦草生长的影响,并在此基础上提出了滤食性贝类调节浮游植物-沉水植物种间关系的机理,从而为富营养化浅水湖泊修复提供理论依据。2010年7月至8月在太湖梅梁湾进行了不同帆蚌生物量对蓝藻滤食及其沉水植物生长的影响试验。试验设置4个处理：苦草(草组)；苦草+蓝藻(草藻组)；苦草+蓝藻+低生物量帆蚌(低蚌组)；苦草+蓝藻+高生物量帆蚌(高蚌组),每个处理设3个重复。结果表明：(1)蓝藻对苦草具有显著地生长抑制作用,草藻组和草组苦草相对生长率分别为-7.65 mg·g-1·d-1和7.19 mg·g-1·d-1；(2)三角帆蚌对蓝藻具有明显的下行滤食压力,其大小与蚌生物量有关,蚌生物量高时效果明显；(3)三角帆蚌的滤食可以不同程度上缓解蓝藻对苦草的生长抑制,低蚌组和高蚌组苦草相对生长率分别为-5.31 mg·g-1·d-1和4.24 mg·g-1·d-1。为进一步研究不同富营养化条件下苦草生长对三角帆蚌滤食的响应差异,2010年9月至10月开展了另一试验。试验设置两个变量：(1)蓝藻浓度：叶绿素a设置100、200和300μg/L三个梯度；(2)滤食压力：有三角帆蚌和无三角帆蚌。试验共六个处理,有蚌组设3个重复,无蚌组(对照组)设2个重复。结果表明：(1)水体蓝藻浓度的增加可以导致苦草叶片数减少,块茎长度和相对生长率的变小,苦草分配更多的生物量于根部,导致更高的根：冠比；(2)三角帆蚌可以通过滤食蓝藻颗粒改善水体光照条件,特别是在低浓度蓝藻组这种效果更为明显,但有蚌组与对照组之间的溶解态营养盐含量并无显著性差异；(3)与对照组相比,有蚌组苦草具有更多的叶片数,叶长、块茎长和相对生长率也相对较高,三角帆蚌可以促进苦草生长,并影响其生物量的分配。本研究表明,三角帆蚌可以通过滤食浮游植物使水体理化环境向着有利于沉水生长的方向发展,水下光照环境的改变可能是沉水植物生物量相对较高的主要原因。但同时我们也发现,三角帆蚌这种积极促进作用的大小和贝类生物量、浮游植物生物量有着密切的关系,一旦浮游植物生物量超过了贝类的滤食能力,后者对沉水植物生长的促进效果将会十分微弱。因此,利用滤食性贝类进行沉水植物恢复应该定位在长期尺度,且对挂蚌密度、生物量等还需要合理的空间配置和调控,这样才能有效促进水生生态系统沉水植物的恢复。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
缩略词注释表  11-12
第1章双壳贝类的生态功能及其在水生态恢复中的应用  12-22
  1.1 湖泊富营养化概况  12-13
  1.2 富营养化湖泊生物操纵的理论基础  13-14
  1.3 双壳贝类的生态功能  14-19
    1.3.1 滤食者  15-16
    1.3.2 被捕食者  16
    1.3.3 生境耦合者  16-17
    1.3.4 调节营养盐循环途径  17-18
    1.3.5 生物指示者  18
    1.3.6 其他生态功能  18-19
  1.4 双壳贝类应用于水生态恢复研究进展  19-20
  1.5 研究目的和意义  20-21
  1.6 研究内容  21-22
第2章试验材料和数据测定与分析  22-25
  2.1 试验材料  22
    2.1.1 蓝藻水华  22
    2.1.2 苦草  22
    2.1.3 三角帆蚌  22
  2.2 试验器材和药品  22-23
    2.2.1 试验器材  22-23
    2.2.2 试验药品  23
  2.3 测定指标和方法  23-24
  2.4 数据分析  24-25
第3章三角帆蚌对蓝藻的滤食及其沉水植物生长的影响  25-37
  3.1 前言  25-26
  3.2 材料和方法  26-28
    3.2.1 试验材料  26
    3.2.2 试验设计  26-28
    3.2.3 试验指标和测定方法  28
    3.2.4 数据处理与统计分析  28
  3.3 结果与分析  28-33
    3.3.1 不同处理组叶绿素a和总悬浮质的变化  28-30
    3.3.2 不同处理组水体营养盐的变化  30-32
    3.3.3 不同处理组苦草生长的变化  32-33
  3.4 讨论  33-37
    3.4.1 三角帆蚌对悬浮颗粒的滤食  33-34
    3.4.2 三角帆蚌对营养盐的影响  34-35
    3.4.3 三角帆蚌对苦草生长的影响  35-37
第4章不同富营养化条件下三角帆蚌滤食对苦草生长的影响  37-51
  4.1 前言  37
  4.2 材料与方法  37-40
    4.2.1 试验材料  37-38
    4.2.2 试验设计  38
    4.2.3 试验指标和测定方法  38-39
    4.2.4 数据处理与统计分析  39-40
  4.3 结果与分析  40-48
    4.3.1 不同处理组水体光照条件变化  40-42
    4.3.2 不同处理组营养盐变化  42-43
    4.3.3 不同处理组苦草生长变化  43-48
  4.4 讨论  48-51
    4.4.1 蓝藻对苦草生长影响  48
    4.4.2 三角帆蚌滤食对水体理化条件的影响  48-49
    4.4.3 三角帆蚌滤食对苦草生长影响  49-51
第5章结论  51-52
参考文献  52-59
致谢  59-61
附录  61

双壳贝类滤食对浮游植物—沉水植物种间关系的影响

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