霍甫水絲蚓的攝食及其對(duì)水-沉積物界面營(yíng)養(yǎng)鹽循環(huán)的影響.pdf

1、因?yàn)楫?dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人類活動(dòng)的不斷加劇,河流、湖泊、海洋等生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境受到極大的破壞:其中,湖泊富營(yíng)養(yǎng)化是最為普遍、危害最大的環(huán)境問(wèn)題之一。太湖是我國(guó)第三大淡水湖泊,位于長(zhǎng)江三角洲地帶,是無(wú)錫、蘇州主要的飲用水源地之一。近年來(lái),由于太湖周邊地區(qū)人口密度大、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,太湖的生態(tài)環(huán)境遭到極大的破壞,富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)逐漸加重。太湖富營(yíng)養(yǎng)化的直接結(jié)果就是藍(lán)藻水華頻繁發(fā)生,水體中生物多樣性顯著下降,比如說(shuō)當(dāng)前太湖中底棲動(dòng)物以耐污種寡毛類

2、水蚯蚓居多。這些年由于富營(yíng)養(yǎng)化太湖藍(lán)藻頻繁爆發(fā),柵藻也是太湖中很常見的藻,一部分藍(lán)藻會(huì)伴隨著柵藻沉降到沉積物表面,那么生活在沉積物中的水蚯蚓會(huì)否選擇攝食這些沉降的藍(lán)藻和柵藻?水蚯蚓對(duì)沉降藍(lán)藻的分解有無(wú)促進(jìn)作用?這些都是值得深入研究的,以便為弄清太湖食物網(wǎng)和物質(zhì)循環(huán)積累資料,為保護(hù)和治理太湖提供理論依據(jù)。同時(shí),引起富營(yíng)養(yǎng)化的原因之一就是水中氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽過(guò)量。沉積物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要蓄積庫(kù),它富含有機(jī)質(zhì)和氮、磷、碳、硫、硅和鐵等營(yíng)養(yǎng)鹽和金屬離

3、子,而作為整個(gè)生活史都在沉積物中的水蚯蚓,它的生物擾動(dòng)作用對(duì)沉積物.水界面的氮磷交換有何影響,是值得關(guān)注的。本實(shí)驗(yàn)以太湖梅梁灣大型底棲動(dòng)物霍甫水絲蚓為研究對(duì)象,通過(guò)碳氮穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)研究了水蚯蚓對(duì)微囊藻和柵藻的選擇攝食及對(duì)沉降藍(lán)藻分解的影響。同時(shí),通過(guò)微宇宙實(shí)驗(yàn)研究了水蚯蚓的生物擾動(dòng)作用對(duì)沉積物.水界面無(wú)機(jī)氮磷交換的影響。
　　 通過(guò)用NaH13CO3標(biāo)記藍(lán)藻和用15N-NH4+標(biāo)記的柵藻,將標(biāo)記后的藍(lán)藻和柵藻碎屑分別磨碎混

4、勻,然后稱取等量的兩種藻加適量的沉積物混勻后添加到實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行微宇宙實(shí)驗(yàn)。分析不同時(shí)期試驗(yàn)系統(tǒng)中上覆水TN和TP濃度的變化,水蚯蚓的碳氮同位素值和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上覆水中顆粒物的同位素值。不同時(shí)間水蚯蚓對(duì)13C和15N的吸收用超過(guò)自然狀態(tài)下的差值來(lái)計(jì)算,公式表示如下(15N類似):△δ13C=δ13Csamplc-δ13Cbackground。選擇性指數(shù)Q用公式Q=△δ13C/△δ15N表示,它可以幫助我們弄清楚水蚯蚓在不同時(shí)間更偏好哪種藻。

5、結(jié)果表明:在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,實(shí)驗(yàn)組的上覆水中TN和TP濃度都要低于對(duì)照組,這可能與水蚯蚓對(duì)藻類的攝食有關(guān)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間水蚯蚓的氮同位素值基本沒(méi)什么變化,由此可知水蚯蚓可能不攝食柵藻；而水蚯蚓的碳同位素值則較投喂前有升高,特別是在實(shí)驗(yàn)前期有顯著升高,因此水蚯蚓攝食了一定量的藍(lán)藻。在試驗(yàn)的第7天,水蚯蚓的△δ15N最小幾乎為0,而其△δ13C在此時(shí)卻最大,因此選擇性指數(shù)Q在第7天也最大,由此我們可知在第7天前的幾天里水蚯蚓可能只攝食藍(lán)藻。由

6、此我們可以得出結(jié)論:由于藍(lán)藻在太湖中處于絕對(duì)的支配地位,出于對(duì)環(huán)境的適應(yīng),在我們的實(shí)驗(yàn)中水蚯蚓會(huì)更偏好藍(lán)藻。
　　 在研究水蚯蚓的生物擾動(dòng)作用的試驗(yàn)中,根據(jù)太湖梅梁灣大型底棲動(dòng)物的自然分布特征,運(yùn)用沉積物-水微宇宙的實(shí)驗(yàn)方法評(píng)估了霍甫水絲蚓(Limnodrilushoffmeisteri)對(duì)太湖沉積物無(wú)機(jī)氮和磷釋放的影響。通過(guò)對(duì)比分析沉積物和上覆水無(wú)機(jī)氮濃度、沉積物和上覆水之間無(wú)機(jī)氮的循環(huán)規(guī)律及沉積物中無(wú)機(jī)氮的剖面特征在有/無(wú)水