NO3-、NH4+和PO43-对珊瑚的胁迫作用
作者单位：广东海洋大学
学位级别：硕士
导师姓名：申玉春
授予年度：2016年
主 题：NO3- NH4+ PO43- 珊瑚 过氧化氢酶 超氧化物歧化酶 生长 叶绿素a 虫黄藻密度 恢复
摘 要：本研究以斯氏角孔珊瑚(Goniopora stutchburyi)、二异角孔珊瑚(Goniopora duofasciata)和澄黄滨珊瑚(Porites lutea)为研究对象,在实验室条件下研究不同浓度N、P营养盐对珊瑚胁迫作用,以珊瑚过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性、珊瑚生长率、珊瑚叶绿素和共生藻含量的变化为观测指标,阐明海水富营养化对珊瑚的影响,研究结果可为珊瑚生态系统的保护,以及退化珊瑚礁生态系统恢复和重建提供理论依据。主要结果如下:1 NO、NH和PO对珊瑚过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性的影响在实验室条件下研究不同浓度硝酸盐、铵盐和磷酸盐对斯氏角孔珊瑚、二异角孔珊瑚和澄黄滨珊瑚CAT和SOD活性的影响。结果表明:斯氏角孔珊瑚以中等硝酸盐和铵盐浓度组CAT活性最高,高浓度磷酸盐组CAT活性高,以高浓度硝酸盐和磷酸盐组SOD活性最高,中等浓度铵盐组SOD活性最高;二异角孔珊瑚以中等浓度硝酸盐、铵盐和磷酸盐CAT活性最高,以中等浓度硝酸盐、铵盐组SOD活性最高,以高浓度磷酸盐组SOD活性最高;澄黄滨珊瑚以对照组CAT和SOD活性最高,说明澄黄滨珊瑚对营养盐的耐受性差;珊瑚CAT和SOD活性均出现峰值,与其他时间点比较差异显著(P0.05),是珊瑚在营养盐胁迫下从适应到中毒反应的临界值。2 NO、NH和PO对珊瑚生长及共生藻的影响在实验室条件下研究不同浓度硝酸盐、铵盐和磷酸盐对斯氏角孔珊瑚、二异角孔珊瑚和澄黄滨珊瑚对斯氏角孔珊瑚、二异角孔珊瑚和澄黄滨珊瑚生长及共生藻的影响,结果表明:珊瑚各指标在前期均出现最大值,同浓度营养盐处理下,随着时间的延长,珊瑚生长率先增加后降低或一直降低,叶绿素a含量和虫黄藻密度逐渐降低,多数时间点差异显著(P0.05)。(1)硝酸盐,斯氏角孔珊瑚、二异角孔珊瑚和澄黄滨珊瑚分别以对照组、中等浓度组(20.51μmol/L)和前期中等浓度后期低浓度处理组(16.45μmol/L)生长率最高,均以对照组Chl-a含量最高,分别以对照组、对照组和前期以低浓度后期以对照组虫黄藻密度最高。(2)铵盐,斯氏角孔珊瑚、二异角孔珊瑚和澄黄滨珊瑚分别以对照组、低浓度、低浓度处理组(3.95μmol/L)生长率最高,前期均以高浓度(17.89μmol/L)后期分别以低浓度、低浓度和中等浓度处理组(9.81μmol/L)Chl-a含量最高,以高浓度处理组虫黄藻密度最高。(3)磷酸盐,斯氏角孔珊瑚、二异角孔珊瑚和澄黄滨珊瑚分别以对照组、中等浓度(7.31μmol/L)和低浓度处理组(4.99μmol/L)生长率最高,前期均以高浓度(11.79μmol/L)后期分别以低浓度、低浓度和中等浓度处理组Chl-a含量最高,均以对照组虫黄藻密度含量最高。说明珊瑚在胁迫初期适应机制未受到损伤,后期损伤加剧,各指标均低于正常水平,营养盐浓度越高,生长抑制程度越高,Chl-a和虫黄藻密度较敏感,适宜作为环境受到胁迫的指示性指标,有利于对珊瑚生长海域营养盐适宜浓度进行评估。3 NO、NH和PO胁迫后珊瑚的适应性研究在实验室条件下,珊瑚胁迫实验进行8周后,恢复4周,恢复过程中检测珊瑚酶活、Chl-a和虫黄藻密度变化,结果表明:三种珊瑚部分时间点胁迫CAT和SOD活性、Chl-a和虫黄藻密度高于胁迫第56d对照组,恢复过程中的CAT和SOD活性、Chl-a和虫黄藻密度低于胁迫第56d对照组,差异显著(P0.05),恢复过程中各指标先降低后升高。在低、中和高浓度恢复组中,硝酸盐,斯氏角孔珊瑚和二异角孔珊瑚大多数时间点高浓度恢复组CAT活性和虫黄藻密度高,低浓度恢复组SOD活性高Chl-a含量高;澄黄滨珊瑚大多数时间点高浓度恢复组CAT活性和虫黄藻密度高,低浓度恢复组Chl-a含量高,中等浓度恢复组SOD活性高。铵盐,斯氏角孔珊瑚大多数时间点中等浓度恢复组CAT活性、虫黄藻密度、高浓度恢复组SOD活性高和低浓度恢复组Chl-a含量最高;二异角孔珊瑚大多数时间点中等浓度恢复组CAT活性、高浓度恢复组SOD活性和低浓度恢复组Chl-a含量和虫黄藻密度最高;澄黄滨珊瑚大多数时间点中等浓度恢复组CAT活性和Chl-a含量、高浓度恢复组SOD活性和虫黄藻密度最高。磷酸盐,斯氏角孔珊瑚大多数时间点低浓度恢复组CAT活性、SOD活性、高浓度恢复组叶绿素a含量和中等浓度恢复组虫黄藻密度最高;二异角孔珊瑚大多数时间点高浓度恢复组CAT活性、SOD活性、低浓度恢复组Chl-a含量和中等浓度恢复组虫黄藻密度最高;澄黄滨珊瑚大多数时间点高浓度恢复组CAT活性和虫黄藻密度、低浓度恢复组SOD活性和Chl-a含量最高。珊瑚各指标在营养盐胁迫后有些指标虽然有所恢复,但是不能恢复至对照组,可能由于珊瑚胁迫损伤不能修复,也可能由于恢复时间较短。为珊瑚礁区营养盐修复研究提供理
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