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中肋骨条藻-裸甲藻-双毛纺锤水蚤营养传递的级联效应.docx
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2023-02-23
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中肋骨条藻-裸甲藻-双毛纺锤水蚤营养传递的级联效应.docx
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传统的观点认为, 浮游生物食物链就是从自养的浮游植物利用无机的营养盐, 被浮游动物摄食, 然后
再传递到更高的营养层次。后来随着微食物环的发展, 微型浮游动物即原生动物被考虑进来, 成为联系浮
游植物和浮游动物的纽带
[1]
; 微型浮游动物对浮游植物有很强的摄食压力
[2]
, 尤其是在藻华期间
[3-4]
。如果
高营养级的中型浮游动物如桡足类因摄食了微型浮游动物, 从而释放微型浮游动物对浮游植物的摄食压力,
使得浮游植物增加, 被称为营养级联(TC, trophic cascade)效应。相比较于来自中型浮游动物直接的摄食
死亡, 间接的营养级联效应增加浮游植物丰度, 降低中型浮游动物的摄食率, 从而弱化浮游生物网营养传
递过程中的下行控制(top- down)的作用
[5-6]
。
甲藻是微型浮游动物的重要组成部分, 营混合营养方式, 通过多种策略摄食不同类型和不同粒级大
小的生物, 在浮游生物网的营养传递和生物泵过程中发挥着多重角色的作用
[7-9]
。甲藻对食物的摄食选择不
仅跟种类有关, 还跟大小有关, 摄食者与食物的大小比例大约是 0.4︰1 到 7︰1 之间
[10]
。裸甲藻
(Gymnodinium sp.)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)都是我国黄渤海浮游植物典型的代表物种
[11-12]
,
经常是形成赤潮的原因物种
[13-14]
。裸甲藻能够通过吞噬营养的方式来选择摄食隐藻、甲藻和等鞭金藻等
[15-16]
。Yoo 等
[16]
用透射电镜证实了裸甲藻能够摄食中肋骨条藻, 并通过室内实验研究裸甲藻对中肋骨条藻
的摄食率。
营养级联效应越来越引起生态学家的重视, 已有的研究大多用来定性分析或解释摄食问题和实验现
象
[17-19]
, 但是营养级联效应的大小和对浮游植物的具体影响还不是很清楚, 这方面的研究还相对较少
[6, 20]
。因此, 对营养级联效应的研究便于更深入认识复杂的食物营养传递过程。本研究选择渤海湾桡足类
的典型代表物种双毛纺锤水蚤(Acartia bifilosa)作为中型浮游动物, 以裸甲藻和中肋骨条藻分别作为微型浮
游动物和浮游植物。通过实验室内培养模拟食物链中肋骨条藻-裸甲藻和食物链中肋骨条藻-裸甲藻-双毛纺
锤水蚤, 来定量地分析桡足类的摄食选择性和营养级联效应的大小以及对浮游动物摄食浮游植物的影响,
为自然水体藻华和赤潮的发生和控制提供重要的科学依据和基础。
裸甲藻的等效球体直径(ESD, equivalent spherical diameter)是 15 μm, 中肋骨条藻的 ESD 为 5.3
μm, 两者单细胞的大小比例是 2.8。为避免实验过程中裸甲藻的自养方式对摄食中肋骨条藻的影响, 实验
前将中肋骨条藻藻液作为食物与裸甲藻混合, 加入仅能维持中肋骨条藻生长的 f/2 培养基, 进行驯化培
养。
1 材料与方法 1.1 实验准备 1.1.1 藻种的培养与保存
于天津近岸海域(北塘海域)取海水, 使用中性滤纸和普通微孔滤膜(0.8 μm)依次过滤海水, 并将其高
压灭菌, 配置 f/2 培养基。在光照培养箱中, 设置适宜的条件:光照强度 2 000 lx, 光照周期 12︰12, 温度
18℃, 培养实验所需要的纯种中肋骨条藻和裸甲藻的藻液。
1.1.2 桡足类的采集
于天津近岸海域(北塘海域)使用型号为 PTN- S120 的浮游生物网(孔径 112 μm)拖网, 收集桡足类保
存于 500 mL~1 L 的玻璃培养瓶中; 立刻带回到实验室, 转移到培养槽中, 添加裸甲藻和中肋骨条藻, 置于
光照培养箱里, 设定温度 18℃, 暗光条件下曝气进行驯化培养。
1.1.3 裸甲藻和中肋骨条藻混合藻液的配置和驯化培养
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