镉对斜生栅藻诱导型反牧食防御群体形成的抑制作用

作     者：黄园 南海红 张星星 汤恒星 HUANG Yuan;NAN Haihong;ZHANG Xingxing;TANG Hengxing

作者机构：南京师范大学生命科学学院江苏南京210023 

出 版 物：《生态环境学报》 (Ecology and Environmental Sciences)

年 卷 期：2016年第25卷第7期

页      面：1202-1210页

核心收录：

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31500373) 江苏省科技厅自然科学基金项目(BK20150972) 江苏省高校自然科学研究面上项目(15KJD180002) 

主　　题：镉 斜生栅藻 反牧食防御 群体形成 大型溞 

摘      要：水域生态系统的镉污染因对生物具有强毒性而引起人们广泛关注。浮游藻类的反牧食防御在维持种群动态和群落结构方面具有重要作用,但目前关于镉污染对藻类反牧食防御的影响并不清楚。采用在斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)培养液中添加浮游动物——大型溞(Daphnia magna)信息素的方法诱导藻类反牧食防御,同时将其暴露在不同镉浓度环境下(0~0.32mg·L^(-1)),以探究藻类反牧食防御对镉胁迫的响应变化。结果发现,添加大型溞信息素对斜生栅藻生长速率、最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光合效率(φ_(PSII))均没有显著影响;无镉环境中添加大型溞信息素后,栅藻种群分别在第2天和第3天形成大量的四细胞和八细胞群体,其群体比例分别达到42.7%和46.4%,最大每群体细胞数可达到(3.3±0.20);在0.10~0.32mg·L^(-1)镉浓度范围内,栅藻细胞生长速率和光合作用均受抑制,其多细胞群体比例也显著下降;当镉浓度较低时(≤0.08mg·L^(-1)),栅藻种群繁殖和光合效率均没有明显变化,但其多细胞群体比例显著降低,诱导型反牧食防御被抑制。以上结果说明浮游藻类的诱导型反牧食防御对镉污染具有较强的敏感性,低浓度镉暴露可对其产生较强的抑制作用,这将导致镉污染水域中的可诱导型藻类更易被小型浮游动物捕食,进而影响食物链的能量流动。