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烟台沿海鼠尾藻的生态学研究

作　者: 崔志峰
导　师: 张全胜
学　校: 中国农业科学院
专　业: 养殖
关键词: 鼠尾藻生长繁殖大小级结构繁殖分配
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

鼠尾藻[Sargassum thunbergii (Mert.) O’Kunte]是北太平洋西部特有的一种暖温性潮间带大型褐藻,在我国北起辽东半岛南至雷州半岛均有广泛分布。鼠尾藻除了在海洋生态系统中占有重要地位外,在医药、保健、水产养殖及化工等方面具有许多重要的开发潜力。本文以山东烟台芦洋湾(37°80′N, 120°75′E)自然生长的鼠尾藻为研究对象,通过野外实地观测和室内实验,进行了鼠尾藻自然生境下鼠尾藻生长及繁殖的生态学研究,以期深入认识鼠尾藻响应不同环境因素变化的生态学过程,为其人工开发和海洋生态环境的保护提供技术依据。一鼠尾藻自然环境下生长的研究2005年2月至2006年1月调查了鼠尾藻生长的时间变化。鼠尾藻生物量呈明显的双峰趋势,于2005年7月达到峰值250.16±9.37 g dry weight m-2, 12月达到二次峰值46.27±2.74 g dry weight m-2,生物量最小出现在9月份。藻体长度具有与生物量相同的变化趋势,7月份达到最大值(587.43±156.75 mm),并于同年12月测得另一次最大值,长度最小出现在9月份。藻体长度和生物量之间存在显著正相关(r = 0.968)。2005年2月-2006年1月的种群结构分布表明该地区鼠尾藻种群结构分布层次明显,各个长度级几乎均有分布,表明种间竞争是显著的。初次发现气囊是在2005年5月初,气囊数量与藻体生物量之间存在显著正相关(r = 0.990)。2007年6月9日至8月1日期间共进行4次取样调查,研究影响鼠尾藻生物量变化的因素以及它们之间的关系,结果显示繁殖初期(6.9-6.23)和末期(7.20-8.1)水温、潮位、水流对鼠尾藻生长均有显著影响,繁殖中期(6.23-7.20)水温、潮位、水流对鼠尾藻生物量后期增长的影响较小,此阶段的水温与潮位、水温与水流交互作用对鼠尾藻生物量增长的影响显著。不同时期不同因素对鼠尾藻的影响以及各因子温度、水流、潮位之间的相互作用处在一个动态变化过程中。二鼠尾藻繁殖的研究该地区全年都可观察到鼠尾藻藻体,夏季藻体黄褐色,初生分枝伸展,有次生分枝和气囊,而秋季直到次年春末的藻体深黑色,初生分枝粗短,没有次生分枝、气囊以及生殖托。采集成熟的鼠尾藻至实验室培养,跟踪观测其卵子的排放、卵子和受精卵的发育,结果表明,卵从生殖窝孔排出后,粘附在生殖托外表面等待受精。鼠尾藻的卵子发育属于8核1卵型,卵子受精后20h左右开始脱离生殖托,受精卵先连续进行两次的横分裂,而后再由一端的一个细胞发育成假根,另外两个发育成幼殖体。幼孢子体在接近2mm时候开始形成分枝突起。2007年6月初鼠尾藻出现有性生殖器官生殖托,海水温度15.5℃,有性繁殖期集中在6月-8月。2007年7月中旬达到繁殖高峰期,15日观测到RA(生殖分配)最大值为76.7±7.2%,8月初基本结束。鼠尾藻生物量生殖分配与藻体分枝平均长度之间存在显著相关性(p < 0.001, r = 0.869)。同影响鼠尾藻生物量的环境因子一样,影响鼠尾藻成熟的环境因子间的相互作用亦是一个动态变化过程。2007年6月10日和7月22日期间共进行4次取样调查,ANOVA分析显示繁殖初期(6.10-6.23)水温、水流以及水温与水流、潮位与水流的交互影响是显著的。繁殖中期(6.23-7.10)水温、水流对鼠尾藻成熟影响均显著。繁殖后期(7.10-7.22)只有水温对有性成熟影响显著。藻体一般大于10cm具有繁殖能力。鼠尾藻营养繁殖除2006年12月-2007年2月不能进行营养繁殖之外,其它时间均可从固着器上产生新生枝,但有两个相对集中的时期,分别为“春再生苗”(4-7月)和“秋再生苗”(8-11月),其中以后者为多。营养繁殖再生的新个体补充是鼠尾藻种群维持的主要策略。根据本文研究结果,鼠尾藻生活周期可以划分为休止期、生长期、繁殖期和衰退期四个时期。3月底前为休止期,此时期海水温度偏低,鼠尾藻营养生殖再生新藻体数量有限,而且藻体生长缓慢,无论是藻体长度还是生物量都保持在较低水平;从4月初到6月中旬为生长期,此时期水温回升,鼠尾藻快速生长,藻体长度和生物量均在这一时期迅速增加;从6月中旬到7月下旬为有性生殖期,生殖托在这一时期出现,并逐渐成熟,进行有性生殖,藻体长度和生物量均在这一时期达到最高值;从7月下旬到9月份为衰退期,这一时期内,水温达到最高值,鼠尾藻主、侧枝腐烂脱落,藻体长度和生物量均在这一时期内达到全年最低。衰退期过后,鼠尾藻并未直接进入休止期,而是又经过一个生长期才进入次年的休止期。在一周年的生活周期中,鼠尾藻先后经过了2个生长期:春夏生长期和秋冬生长期。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-14
第一章绪论：潮间带海藻的研究现状  14-21
  1.1 鼠尾藻的分类地位和分布  14
  1.2 鼠尾藻的生活史  14-16
  1.3 鼠尾藻的经济和生态价值  16-17
    1.3.1 鼠尾藻的食用价值和药用价值  16
    1.3.2 鼠尾藻提取化合物  16
    1.3.3 海域生态修复  16-17
    1.3.4 海藻养殖产业发展  17
    1.3.5 优质的水产养殖天然饲料  17
  1.4 潮间带海藻生态学研究进展  17-19
  1.5 鼠尾藻生态学的研究进展  19-21
第二章自然生境下鼠尾藻生长的研究  21-35
  2.1 材料与方法  21-24
    2.1.1 野外调查地点及材料来源  21-22
    2.1.2 鼠尾藻生物量季节变化的调查  22-23
    2.1.3 鼠尾藻生境下相对高低潮位的生物量差异  23
    2.1.4 鼠尾藻藻体长度季节变化的调查  23
    2.1.5 鼠尾藻种群大小级结构季节变化的调查  23
    2.1.6 鼠尾藻气囊的相关调查  23
    2.1.7 影响鼠尾藻生物量的因素分析  23-24
    2.1.8 数据统计  24
  2.2 结果与分析  24-32
    2.2.1 鼠尾藻生物量季节变化  24-25
    2.2.2 鼠尾藻生境下相对高低潮位的生物量差异  25
    2.2.3 鼠尾藻藻体长度季节变化  25-26
    2.2.4 生物量与藻体长度之间的相关性  26-27
    2.2.5 鼠尾藻种群大小级结构的季节变化  27
    2.2.6 鼠尾藻不同潮位、藻体的气囊比较  27-28
    2.2.7 影响鼠尾藻生物量的环境因素之间的关系  28-32
    2.2.8 影响生物量的生境因子分析  32
  2.3 讨论  32-35
第三章鼠尾藻有性繁殖形态学观察  35-42
  3.1 材料与方法  35-36
    3.1.1 野外观测地点及材料来源  35
    3.1.2 鼠尾藻生殖器官的活体切片观察  35
    3.1.3 鼠尾藻的排卵、受精及受精卵发育的观测  35-36
    3.1.4 观测鼠尾藻假根发育变化状况以及分枝突起的产生观测  36
  3.2 结果与分析  36-40
    3.2.1 鼠尾藻生殖器官的活体切片结构  36-37
    3.2.2 鼠尾藻受精卵从生殖托上脱落需要的时间  37
    3.2.3 鼠尾藻卵子排出生殖托之初的发育  37-38
    3.2.4 鼠尾藻受精卵的分裂发育  38-39
    3.2.5 鼠尾藻假根的发育  39
    3.2.6 鼠尾藻幼孢子体的发育  39-40
  3.3 讨论  40-42
第四章鼠尾藻的繁殖生态学  42-51
  4.1 材料与方法  42-43
    4.1.1 材料来源  42
    4.1.2 跟踪观察鼠尾藻的有性繁殖时期  42
    4.1.3 鼠尾藻生物量的生殖分配(RA)调查  42
    4.1.4 鼠尾藻生殖分配与藻体分枝的关系  42-43
    4.1.5 影响鼠尾藻成熟的因素分析  43
    4.1.6 鼠尾藻成熟的种群特征  43
    4.1.7 观测鼠尾藻的营养繁殖时间变化  43
    4.1.8 数据统计  43
  4.2 结果与分析  43-48
    4.2.1 鼠尾藻的有性繁殖时期  43
    4.2.2 鼠尾藻生物量的生殖分配  43-44
    4.2.3 鼠尾藻的生殖分配与藻体分枝的关系  44-45
    4.2.4 影响鼠尾藻成熟的环境因素之间的关系  45-47
    4.2.5 鼠尾藻成熟的种群特征  47
    4.2.6 鼠尾藻的营养繁殖  47-48
  4.3 讨论  48-51
第五章全文结论  51-52
参考文献  52-58
致谢  58-59
作者简历  59

烟台沿海鼠尾藻的生态学研究

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