广东深圳大鹏湾的桡足类腹刺纺锤水蚤对链状亚历山…

广东深圳大鹏湾的桡足类腹刺纺锤水蚤对链状亚历山… 广东深圳大鹏湾的桡足类腹刺纺锤水蚤对 链状亚历山… 第15卷第3期暨南大学(自然科学版】Vo1.15No,3 广东深圳大鹏湾的桡足类腹刺纺锤水蚤 对链状亚历山大藻摄食的研究 江天久杞桑 (暨南大学水tlz!Iz物研究所,510632,广州) &,z 摘要在不同条件下,大鹏湾浮游动物优势种腹刺纺锤水蚤对链状亚历山走藻的撮 食实验袁明,摄食率随饵料浓度的增加而增大,而当达到最大伍后,饵料浓度继续增 加,摄食率反而下降,温度为I5?,2O?,25?时,最走摄食率亦随温度增高而增 大,且温度高时在低饵料_琅度情况下即可达到最走撮食年链状亚历山走藻虽能发 光,但影响腹剌纺锤水蚤摄食的主要是光照的长短.在由链状亚历山大藻和亚心彤 扁藻组成的混合饵料中,腹刺纺锤水蚤偏食后者,它对二者的理论扳食模型为: v=I2707,68—29073x+0,00018O55(r=O.9989)(为对链状亚历山走藻的撮食率. x为亚心形扁藻浓度), 关键词,/挠足类l}最食 : 中图分类号:Q949,271 亚历山走藻赤潮剩镑锤将 桡足类是海洋浮游动物中重要的类群,且革食性(herbivort~us】的为主,草食性桡足类摄 食浮游植物.是调节浮游植物种类及数量的重要困索,其本身又是海洋动物直接或间接的营 养来源,因而在海洋生态系中初级生产力向级营养层的转化过程中,桡足类是一个 相当重 要的环节,也是影响浮游植物水华或赤潮的生物因素之一". 亚历山太藻(Alexandrium)是一类重婴的有毒赤生物,分布甚广"1,对经济有严重 的损害1,近年来,在广东深圳大鹏湾及其噩}c邻的香港水域已发现了链状亚历山大藻 (Alexandriumcatenella)和塔玛亚历山太藻(A,r?m,明潜伏着发生此类赤潮的可能 性.因此,在研究赤潮问题时,有必要结合该海湾的情况,研究桡足类对有关赤潮藻类的摄 食问题,以估计生物因素在赤潮形成中的作用. 1材料与 1.1材料及计数方法 实验用海水及桡足类腹刺纺锤水蚤(Actw~iaspinicauda)(中文名称也有人称为剌尾纺锤水 08—15 收稿日规:Igg3— 田隶自然科学重大基盘项目938灿 100暨南大学(自然科学版)1994年 蚤)均采自广东深圳大鹏湾盐田近岸.大鹏湾的概况前已有报导,实骚方法也基本上相似.腹 刺纺锤水蚤为这一带港湾浮游动物的重要种类. 材料采到后,立即携回实验室,在直径为30cm高18m1的玻璃缸中暂养.暂养水为取自现 场的海水.经0.45,urn孔径滤膜过滤,盐度约为3I‰,温度约25?.投喂亚心形扁藻 (PlatymOi'la$subcordiformis),球等边金藻(1sochrysisgalbana)和角毛藻(Chaetocerossp.).培 养缸内每隔3分钟通气2分钟.经暂养驯化4天后才用于实验,实验前在解剖镜下挑选出健康 雌性成体于过滤海水中l,2小时.使之排空肠遭. 实验用的亚历山大藻藻种来自香港环保署(此种经初步鉴定.可能为链状亚历山太藻.为 便于叙述.暂以此称之).在匣温2O?下.接种13,17天以后.细胞浓度可达1.7, l_2×10'cells.ml一,直径为271士1.7m,即用于实验. 实验容器为I5Canl自j玻璃烧杯.内装100ml的饵料溶液.此时桡足类的摄食不受容器体积 的影响….实骚前.用过滤海水将母液按浓度稀释成800m1.24小时后再分装到各烧杯中. 这样可防止藻类发生下沉而影响颗粒均匀分布. 实验时.将藻液按需要配成一系列不同的浓度.每一浓度分装于6只烧杯,体积相同.其中 一 只烧杯为初始浓度.加福尔马林后置于冰箱中待测.2只烧杯不加桡足类作为对照.其余各 加2只腹刺纺锤水蚤.实轮到预定时间后.加人福尔马林将材料杀死.然后尽快计数或暂存 于冰箱中, 饵料浓度计数时,先用磁力搅拌器将溶液搅匀(约1O分钟),再按常规方法计数藻类细胞 数.每一烧杯重复计数3次. 摄食率用Fmst公式计算IIII. T,—r斋 其中,,:摄食率(mrs[nd,.d) 桡足类1数(ind) 饵料溶浩体积(血) :对照组浓度(cells血) 饵料组挪度(ceilsml) :饵料初'浓度(cellsml) ,:摄食时(d) 1.2单一饵料实验 链状亚历山大藻的}&度系列为l60440,900,14603100,5000,7200,8000cells.ml,.将 上述各浓度的摄食组和对照组置于藻类培养箱中,温度2O?.光暗比10hL:14hD. 13温度变化对摄食率的影响' 在温度I5?时,所书的链状亚历山大藻的系列浓度为400,500,】000,2200,4700cellsml 温度25?时的系列浓为200,500,900,2000,2300cellsml,.光暗比10hL:14hD. 第3期江天九等:广尔深圳大晴湾的桡足类腹刺纺锤承蚤对链状亚历山太蕞摄食的研究 1.4光照对摄食率的影响 实验分两组,一组用黑布蒙住,一组24小时光照.链状亚历山大藻的初始浓度为2400ceils? I_. ,温度2O?,动物密度为8ind?100ml,. 1.5混合饵料实验 将链状亚历山大藻母液与亚一b形扁藻母液混合,配成前者的浓度为400,2000,4000 ceils.ml,,后者浓度为600.1200,2300,4600,9000cells.ml系列的混合饵料.实验时,亚心形扁 藻大小为l5.0xl1.7x4.5【?.温度为25?,光暗比10hL:14hD. 2结果 2.1腹剌纺锤水蚤的捕食率与链状亚历山大藻浓度的关系 腹刺纺锤水蚤在链H亚历山大藻各浓度下的摄食率见图l_从图中可以看出,桡足类的摄 食率随饵料浓度的升高而升高,当饵料浓度超过一 定程度后,其摄食率即缓慢下降., 2.2温度对腹剌纺锤水蚤摄食率的影响 温度为15?,20?,25?时腹刺纺锤水蚤的.目 摄食率又见图1.比较各曲线可见,摄食率随媪度而芎 升高,而且在25?时.a饵料浓度的增加.摄食率 在较低饵料浓度时即可达到最大值;而在盟度15 ?时,则需在较高饵料浓度时才可达最大摄食率. 23光照对摄食率的影响 全光照与全黑暗条件下,腹刺纺锤水蚤的摄食 情况见表l_由表中可见,全黑暗下其摄食率大于 ?光暗比为lOhL: 全光照下(P<0.05).与愠度25 14hD时的摄食率比较,全黑暗下其摄食率仍然较 ? 高.田I loo4)2oGol00o400o500o c./h?ml 疽捌纺锤木蚤对链就亚历山太蕞的撮童事 表l不同光周期下腹刺纺锤水蚤摄童率比较" 】T=25?对蝇浓度为二个重复的平均值 2.4在混合饵料中的摄食率 将链状亚历山大藻与亚一b形扁藻各自的系列浓度混合后.腹刺纺锤水蚤的摄食 率见表2 暨南大学(自然科学版)】994年 表2腹刺纺锤水蚤对混台饵科中链状亚历山太甍的摄食卑f,.dk-d_.-d— A.Ca.日la C,milsm【 40 2oo' 400 C.I'^,ce]l~【D】 600【瑚230046009000 1)摄食率为三十重复的平均值;了1=25?,10hD:14hL 由此可获得如下几点结果:(1)对表2三组数据进行f检验.腹刺纺锤水蚤在链状亚历山大藻 以400cellsml和4000cells.ral与扁藻系列浓度混合的各混合饵料中,摄食率无显着差 异>O.05),(2)链状哑历山大藻浓度为2000cells-ml的混合饵料中.当扁藻浓度小于 4600cellls-ml时腹刺纺锤水蚤的摄食率显着大于其前后两组(P<O.05).(3)链状亚历山大藻 在浓度为2000cells.rol的混台饵料中.桡足类对链状亚历山大藻的摄食率随亚心形扁藻浓 度的增加而下降,但在其余两组中,其摄食率则不受亚心形扁藻浓度增加的影响.表现为恒定, (4)亚心形扁藻浓度超过4600cells-ml后.桡足类对混合饵料的摄食率,组间差异不显着 (P>0.05).表明桡足类?时不按饵料中链状亚历山大藻浓度的增加而增加对它的摄食率.表 现出偏食亚心形扁藻.也即有较强的择食性. 根据腹剌纺锤水蚤在温度为25?.链状亚历山大藻浓度为2000cells.ml与亚心形扁藻 系列浓度混合时的摄食率.建立了腹刺纺锤水蚤对链状 亚历山大藻与亚心形南藻关系的理论模式: 日 Y12707-68—29o73xoooo18o6(r0-9989) 其中.y:腹刺纺锤水蚤对链状亚历山大藻的摄食率.: (cells'ind,'d);:亚心臣扁藻浓度(cellsrol_.)(O<< 80001根据腹刺纺锤水蚤摄食总量等于它对链状亚历世 山大藻的摄食率加上列亚tL,形扁藻的摄食率.可以从苎 理论上估计出腹刺纺锤水蚤在不同亚心形扁藻浓度时 对它的摄食率(图2).从图2可以看出.腹刺纺锤水蚤=s 对亚心形扁藻的摄食率随其浓度的增加而近似直线上釜 升.与桡足类对单饵料『昀摄食曲线相似,其偏食性十絮 分明显, 亚心扁限度(b【D】) 图2疽刺仿锤木i在健牡亚所山大蕞与 重心彤扁藻{匣音谴巾的接?串曲线 3讨论 一 般而言,桡足类的摄食率随食物浓度的增加而增加.直至最大值.此后,若食物浓度继续 提高,摄食率即保持稳定或降低"对于后一种情况.被认为系饵科产生了某些抑制性物质 所致.一些观察和实验表明.桡足类对某些有毒甲藻的摄食率甚低,使有毒甲藻种群得以 发展.从而形成赤潮 桡足类的摄食与食{目颗粒大小有关.本实验所用的链状亚历山大藻,直径约27/an,是桡 ... 薯一.电,J^鼍?暾埋龉智 ?? 一,"?,,一一百 一?一5,,,\/,/?一t,r,一 一一一,,\,,,】= 第3期江天A等:广尔深圳人鹏湾的桡足类版刺纺锤水蚤对链状亚历山夫藻摄食的研究103 足类能进行摄食的范围".故腹刺纺锤水蚤对其摄食率低的原因,并非由于食物的 颗粒度不适, 很可能系此种藻株有毒所致.事实上,已从链状亚历山大藻中分离出多种毒索"q.但由于亚历 山大藻属的不同种,甚至不同的藻株毒素变异很大,不同作者的报告不尽相同,桡足类对它 们的摄食反应也有差异".本实验所使用的链状亚历山大藻,目前虽未直接证明有毒,但在实 验中已观察到,腹刺纺锤水蚤摄食该藻后,行为有所失常,常不停地撞击烧杯壁,尾叉及触角 粘附着许多藻细胞粪便及碎鸸,游动缓慢,死亡牢高,故推测该藻是有毒的,这是桡足类摄食 率低的原因之, 温度也是影响桡足类的重要园素.Deason~n认为,在温度5,15?时,桡足类的最大摄 食率随温度的升高呈指数增加.另一方面,温度升高,摄食率随食物浓度增加而迅速增加,最 太摄食率也越大换言之,低温降低了桡足类的摄食活动本实验结果与此相符.桡足类在低 温时摄食率下降,从而减少了对浮游植物群落的压力,成为某些海区春季浮游植物水华或赤 潮的成园.由此可以预计,如果深圳大鹏湾出现满足亚历山大藻种群增长的条件,则在低温的 冬春季形成赤潮的可能性最大. 在由亚心形扁藻和链状亚历山大藻组成的混合饵料中,腹刺纺锤水蚤表现出偏食前者 Demott~也得出类似结果.孙雷和杞桑指出,腹刺纺锤水蚤对饵料有一定的选择性.这种选 择性与饵料体积的'大小….,浓度化学成分"等诸多固素有关.由于对食物有选择性兢足类 回避在甲藻高密度区内生活,这也是【1]藻形成赤潮的另一原因. 本文首次应用理论模型描述混合饵料中一种饵料浓度的变化来推算桡足类对另一种饵料的 摄食率使用这种方法,结合不同温度,不同桡足类密度,混台饵料浓度等条件下桡足类摄食 率贤料,可望通过常规的海洋调查方珐来预桡足类对某些特定的赤潮生物的摄食压力,为 赤潮预测预报提供生物学依据. 值得指出的是,本实验所使用的链状亚历山大藻具有发光能力并已证实,桡足类对发光 强的比对发光弱的甲藻的摄食率低.但在本实马盘中看不出生物发光对桡足类摄食有显着影响. 决定其摄食率大小差异的是光暗此,与孙雷和杞桑的研究结果一致,也即桡足类主要是在 夜间进行摄食的,这与桡足类昼夜垂直迁移习性有关. 承蒙香港环保署水质料赠送亚历山大藻种,谨此致射 参考文献 l太蠢信,池田魁着【日】f,}洋前物生态学的研究方法陈青船曹舞珍译北京农业出版社199D 2吕须辉,齐酉南海太肼湾的丰舞并鞠生物.暨南太半学撤(白抖学版)L992.13(30):l3o—L33 3孙雷,杞桑桡足娄牵lf尾纺铺水蚤对赤秘生物海洋原甲藻扭食的研究噬市大学(自科学舨)LC/~3,】4 :74—79 4苏塞美.台琦辟塔玛藻的生斯学特【I喾土论文】.竹聘太学海洋研究所,】9B9 5黄五如.戗密林挥圳赤j晶发生游动翻种群站怕柏步研究南大学学投(自然科学舨),1989,(增刊):,7丑 6Anctea'm~DMT.mnv'ariab[1ityin{.??p吣In:Gmr~liE.dfedTO.~cMarir~ePhy~oplznkton., I.41—5I lo4暨南大学(自然科学版)l994年 7D臣?nEE.Gra~ngofc岍6udsunicac'lausi)otlSlceletmt~na椰ruIn【nNasragamcttBay,【US^):Inlhnmceof food~onctmuationandtemperat,a~.MarBiol,I980.60:InI,II3 8De皿O[1WROptiforagingtheorypred[ctiorofchcmicMlymediated.foo6嘲iOnby叩e盘nf耐in8 copepo~L珈0lOmanogr,l9834U):140,154 9E皿j帮WE,CufIHC.Effectofdinollageilatebiolumir,.esoetu:e0ncopepo6ingmtionralLimnolOc canogr,1972,17 ?:?l,9嘶 10Fi~llcrPCZooplanktoad幢an6r耐u?dranBfPon【0GJvnnodhtiumsptendens.Lim~lOceanogr,19m, 25):961—965 I1FmmBWEffect,of【芷andcotlceil[F0.[iorloffoodparlickso,nthefeedingbehaviorof?anplanktlottic?pep Calamust,aci#'us,LinmolO~anogr.1972.17(0:805,815 12HoKC.Hod出JJC'hmacletistiL~of?tidescausedby4texandriumca~eneltaInHongKong.In:Filth lmcaaaatioual0nf?onToMeMarinePhytoplartkton[a'~wac0,I99159(Unpublisha0.) 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INDAPENBAY.GUANGD0NG JiangTianjiuQiSang (InstiluLeofHy~wobiology,J~nanUni~l'sity51063~GvanEzhou) ABS'IRACI Tbegr'~ilgofadultfemalesofAcartiaspinicauda(Copepoda),thedoil~nantspeciesinDapen g Bay,Ouangdong,onAtexandriumcatenetfuwasdeten'aJnedunderexperimentalconditions . Grazingratesinceasedwithintze2singthecellsconcentrationofAtexandriurauntillamaxim um wasreached,beyondwhichtheratedeclined.Ontheotherhand,:maximumgrazingrates incledwithinthetemperaturel5,25?,whilejn】owerfoodconcentrationmaximunrate appearedathighertemperature.Thephotoperiodwasfoundtobeamoreimportantfactor affectingfeedingratethanthebioluminescenceofAtexandrium.InmixturecellsofAlexandrium catenellaandPlatymDn口subcordifo】 iswithvaryingconcentrationsofthetwofoods.copepod fbdelectivelyoilthelaneTheoreticallytheelo:tivecapacitycanbeexpmmdas: 12707.682.9073x+0.000l80O55,whereYthegrazingrateofcopepodonAlexandrium, xistheconcentrationofPfatymonas. KEYWORDS:copepodagrazing;Atexandriunlcatenetfa;redtide