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目前,蓝藻水华已成为严重影响水环境质量的全球性问题,蓝藻水华的暴发机理和控制对策也已成为当今淡水生物学理论和应用研究的核心问题。人们一直在努力寻找一种控制水体初级生产力和蓝藻水华的方法,生态学家围绕着食物网内相互作用这个方面进行了诸多的研究,其中营养级联理论影响最大,生物调控的方法也作为技术手段被应用在湖泊富营养化治理当中。而生物调控成功的例子实在太少了,尤其是在以蓝藻为主的水体中,越来越多的科学家开始重新认识浮游动物尤其是大型枝角类在水华暴发中的作用。本文以此为选题依据,在实验室内运用构建微宇宙(microcosm)的方法,选取了太湖几种枝角类为实验动物,研究了它们对太湖浮游植物的摄食率和摄食选择性,进而研究了它们对微囊藻和栅藻竞争的影响,最后探讨了微囊藻对几种枝角类生存和生殖的影响。
太湖长刺溞对浮游植物的摄食研究表明,太湖长刺溞在温度为20℃,光照为2.98×103lux,体长大于1.5mm时,对浮游植物群落的摄食率范围为0.0011~0.0245μgchla/ind·h。对栅列藻和小环藻的摄食选择性指数为0.542和0.5079;而对隐藻和丝藻的摄食选择性指数则分别为-0.1248和-0.7039。太湖长刺溞对浮游植物群落有着较强的摄食力,这种摄食力主要表现在对易消化的栅列藻、小环藻、蓝隐藻等,而对丝藻、隐藻等藻类则有较强的排斥性。
以太湖隆线溞为实验动物,比较研究了其对微囊藻和栅藻竞争影响。结果表明,微囊藻对栅藻的抑制能力是栅藻对微囊藻抑制能力的3.5倍;而在有隆线溞存在时,微囊藻对栅藻的抑制能力是栅藻对微囊藻抑制能力的5.5倍。隆线溞的存在增强了微囊藻对栅藻的抑制能力,加速了微囊藻在和栅藻竞争中优势的确立。
实验比较了长刺溞、隆线溞、短尾秀体涵和角突网纹潘在微囊藻食物浓度为1×106 cells/ml时的半致死时间,结果分别为3.03天、3.79天、8.48天和9.25天。实验期间长刺溞和隆线溞组别中均没有观察到新生幼体,短尾秀体溞组中在3天里观察到有新生幼体,特定年龄繁殖率分别为3.0(第8天)、4.0(第9天)和3.0(第10天)。角突网纹溞组中也是在3天里观察到新生幼体,特定年龄繁殖率分别为3.0(第10天)、5.0(第11天)和2.0(第12天)等。长刺溞、隆线溞、短尾秀体溞和角突网纹溞对微囊藻的半致死浓度LC50分别为4.10×106 cells/mL、4.78×106cells/mL、6.21×106cells/mL和7.77×10 cells/mL。可见,小型枝角类(短尾秀体溞和角突网纹溞)的半致死时间和半致死浓度均比大型枝角类(长刺溞和隆线溞)的要长和高,即大型枝角类对微囊藻的反应要比小型枝角类敏感得多。