浮游動(dòng)物行為生態(tài)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)技術(shù)和定量分析方法.pdf

1、浮游動(dòng)物行為生態(tài)研究有著重要的生物、生態(tài)學(xué)意義,而當(dāng)前的大多數(shù)研究均從宏觀角度切入,且其中定性描述的形式占據(jù)了相當(dāng)大的比例。觀測(cè)技術(shù)和定量化是研究中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是其中的瓶頸問題。考慮對(duì)實(shí)驗(yàn)室量化研究方法的迫切需求,本研究工作以發(fā)展浮游動(dòng)物行為生態(tài)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)技術(shù)和定量分析方法為目的進(jìn)行展開。
　　本文以數(shù)字全息技術(shù)為支撐,將該平臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)和發(fā)展浮游動(dòng)物行為的三維測(cè)量和記錄。通過實(shí)驗(yàn)研究了海洋柴油污染對(duì)浮游動(dòng)物的影響及浮游動(dòng)物對(duì)流場(chǎng)

2、的響應(yīng),并對(duì)得到的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理,從定量化角度對(duì)結(jié)果進(jìn)行了解讀。
　　鹵蟲幼蟲為受試生物體進(jìn)行的柴油毒性實(shí)驗(yàn)中,取速度及轉(zhuǎn)角變化為參數(shù),分別研究了鹵蟲個(gè)體活動(dòng)能力強(qiáng)弱和運(yùn)動(dòng)復(fù)雜程度對(duì)海洋柴油污染的響應(yīng)。通過對(duì)數(shù)據(jù)處理,得到的結(jié)果表明:正常工況下,隨著時(shí)間變化,鹵蟲個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)導(dǎo)致活動(dòng)能力增強(qiáng),運(yùn)動(dòng)速度增加。平均速度由起始時(shí)的2.47mm/s提高到12小時(shí)后的3.72 mm/s,增加率更是達(dá)到了51％之高。相反地,柴油工況

3、下,鹵蟲個(gè)體活動(dòng)能力由于中毒時(shí)間加長(zhǎng)而大幅減弱,運(yùn)動(dòng)速度也相應(yīng)降低。結(jié)合實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),并考慮實(shí)驗(yàn)前馴化時(shí)間的影響,起始時(shí)的平均速度與正常工況基本相同(2.37mm/s),12小時(shí)后平均速度也僅僅只有1.42 mm/s,降低了40%。與正常工況的鹵蟲個(gè)體相比較,12h后其運(yùn)動(dòng)速度的平均值較同齡期個(gè)體低了62%之多。而關(guān)于柴油對(duì)鹵蟲幼體轉(zhuǎn)角的影響,分析結(jié)果顯示:正常工況下,運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角有與速度變化相同的趨勢(shì),即隨實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)間的加長(zhǎng)有所增加,均

4、值從0h的25°增加至12h的37°。而柴油工況下,隨著時(shí)間的加長(zhǎng)中毒效應(yīng)也更加顯著,鹵蟲個(gè)體運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角整體上呈現(xiàn)降低的趨勢(shì),均值從0h的30°減小至12h的21°。
　　綜合考慮速度及轉(zhuǎn)角的變化可以得知,柴油對(duì)鹵蟲運(yùn)動(dòng)行為的影響:隨著中毒時(shí)間的加長(zhǎng),鹵蟲運(yùn)動(dòng)能力減弱,運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜程度亦有較大降低。本實(shí)驗(yàn)研究工作為量化浮游動(dòng)物的毒性響應(yīng)提供了參考和借鑒。
　　對(duì)鹵蟲在渦流場(chǎng)中的行為變化實(shí)驗(yàn)主要考察了其分布、朝向特征的不同。靜水環(huán)

5、境中,鹵蟲在水域范圍內(nèi)的分布主要集中在上層水面,容器底部邊角位置,邊壁附近三個(gè)區(qū)域。針對(duì)其在各個(gè)區(qū)域的分布偏好作出如下分析:相比其他區(qū)域,液面附近的氧氣充足;由于容器中鹵蟲個(gè)體較多,其運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的水力擾動(dòng)使重藻類顆粒聚集在角落位置;同樣地,由于個(gè)體數(shù)量較多的因素,鹵蟲個(gè)體在尋求自由度更大、更適宜活動(dòng)空間的過程中形成在邊壁附近的聚集。而渦流場(chǎng)中鹵蟲的分布呈現(xiàn)整體均勻的狀態(tài)。經(jīng)分析認(rèn)為,渦流場(chǎng)的均質(zhì)化效應(yīng)是其主要成因,其他原因還有浮游動(dòng)物個(gè)體