姚 慧 張 歡 王松波 耿 紅

(1. 中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 武陵山區(qū)特色資源植物種質(zhì)保護(hù)與利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430074;2. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所, 武漢 430072; 3. 中南民族大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院, 武漢 430074)

在水生態(tài)系統(tǒng)中, 浮游動(dòng)物起著承上啟下的樞紐作用[1]。輪蟲(chóng)是浮游動(dòng)物的一大類(lèi)群, 其豐度和群落組成是反應(yīng)水質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)[2]。萼花臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus calyciflorus)是魚(yú)類(lèi)開(kāi)口餌料, 也是浮游植物的牧食者[3], 因繁殖快、世代周期短、易培養(yǎng)等特點(diǎn)被作為生態(tài)毒理學(xué)研究的受試動(dòng)物[4]。在自然環(huán)境中萼花臂尾輪蟲(chóng)種群數(shù)量龐大, 其種群動(dòng)態(tài)受多種生物因子(如捕食、競(jìng)爭(zhēng)、食物)和非生物因子(如光照、溫度、pH等)的影響, 其中食物種類(lèi)、濃度、質(zhì)量以及培養(yǎng)溫度是影響輪蟲(chóng)生長(zhǎng)繁殖及其種群動(dòng)態(tài)重要的生態(tài)因子。關(guān)于食物種類(lèi)和濃度對(duì)輪蟲(chóng)生長(zhǎng)繁殖的影響已有大量的研究[5,6],而食物質(zhì)量對(duì)輪蟲(chóng)生長(zhǎng)繁殖的影響研究相對(duì)較少,且研究結(jié)果N和P限制對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)的影響具有爭(zhēng)議[7,8]。

在藍(lán)藻水華發(fā)生時(shí), 浮游植物群落中95%是由微囊藻組成, 結(jié)果導(dǎo)致浮游動(dòng)物群落豐度大量減少[9]。銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)是最為常見(jiàn)的水華藍(lán)藻[10], 有毒和無(wú)毒銅綠微囊藻共存于自然水體。大量的研究表明有毒微囊藻產(chǎn)生的內(nèi)源性毒素可引起魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物中毒死亡[11]。輪蟲(chóng)作為濾食性的浮游生物, 微囊藻也是其食物源之一,Rothhaupt[10]發(fā)現(xiàn)紅臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus rubens)攝取食物質(zhì)量低的有毒銅綠微囊藻時(shí), 輪蟲(chóng)種群存活率降低。Zhao等[12]和Huang等[13]的研究表明有毒微囊藻對(duì)輪蟲(chóng)的生長(zhǎng)影響是不利的。但是目前已有研究卻未能區(qū)分微囊藻對(duì)輪蟲(chóng)種群的影響是毒性還是食物質(zhì)量。因此, 本研究的目的之一是探討微囊藻毒性和食物質(zhì)量對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)的影響。

水體溫度直接影響生物有機(jī)體的體溫, 體溫的高低又決定了浮游動(dòng)物新陳代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和行為等, 從而影響浮游動(dòng)物的豐度[14,15]。盡管大量的研究表明溫度對(duì)輪蟲(chóng)的個(gè)體大小、生長(zhǎng)以及生活史特征有顯著的影響[16,17], 但是很少有研究關(guān)注溫度與其他因子(例如食物質(zhì)量、產(chǎn)毒藍(lán)藻)的交互作用對(duì)輪蟲(chóng)生長(zhǎng)繁殖影響。且少有的關(guān)于溫度和食物濃度對(duì)輪蟲(chóng)種群增長(zhǎng)及繁殖的研究結(jié)果存在不一致性[18,19]。為了分析不同溫度下銅綠微囊藻對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)的影響, 我們研究了有毒銅綠微囊藻濃度、溫度以及兩者交互作用對(duì)輪蟲(chóng)的影響。旨在豐富浮游動(dòng)物與藍(lán)藻關(guān)系, 為以后的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 輪蟲(chóng)的來(lái)源及培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)選取的萼花臂尾輪蟲(chóng)采自湖北省武漢市南湖水體, 在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)半年以上。輪蟲(chóng)置于(25±1)℃光照培養(yǎng)箱100 mL燒杯中培養(yǎng), 光照強(qiáng)度為2200 lx, 光照周期為12L： 12D。培養(yǎng)輪蟲(chóng)所用培養(yǎng)基為EPA培養(yǎng)基(NaHCO396 mg/L; CaSO460 mg/L; MgSO460 mg/L; KCl 4 mg/L)[20]。

1.2 藻種來(lái)源及培養(yǎng)

輪蟲(chóng)培養(yǎng)食物為蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa), 有毒銅綠微囊藻(Microcystin-producingM. aeruginosaFACHB905)和無(wú)毒銅綠微囊藻(Microcystin-freeM. aeruginosaFACHB526), 均由中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所藻種庫(kù)提供。藻類(lèi)培養(yǎng)條件為于(25±1)℃光照培養(yǎng)箱250 mL錐形瓶中進(jìn)行培養(yǎng), 光照強(qiáng)度為2500 lx, 周期為18L： 6D。藻類(lèi)所用培養(yǎng)基為BG11[21], 121℃高壓滅菌20min后冷卻至室溫, 在無(wú)菌環(huán)境下接種。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的綠藻和藍(lán)藻進(jìn)行離心(7000 r/min, 10min), 濃縮富集后放置于4℃冰箱中備用。實(shí)驗(yàn)前, 在顯微鏡下計(jì)數(shù)濃縮過(guò)的綠藻和藍(lán)藻, 并用EPA培養(yǎng)基稀釋到實(shí)驗(yàn)所需濃度。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究首先探討在相同實(shí)驗(yàn)條件下, 兩種不同品系的銅綠微囊藻(有毒和無(wú)毒)對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)生活史的影響; 隨后開(kāi)展不同溫度和不同濃度的有毒銅綠微囊藻對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)生活史的影響?？傆袡C(jī)碳總氮分析儀(Multi N/C 3100)測(cè)藻類(lèi)碳含量, 結(jié)果如下： 蛋白核小球藻： 0.9×10-8mg/cell; 無(wú)毒銅綠微囊藻： 0.545×10-8mg/cell; 有毒銅綠微囊藻： 0.98×10-8mg/cell。

實(shí)驗(yàn)一： 研究?jī)蓚€(gè)品系銅綠微囊藻(有毒與無(wú)毒)在不同濃度下對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)生活史的影響,在25℃溫度下, 分別用100%無(wú)毒銅綠微囊藻+100%蛋白核小球藻(對(duì)照組碳含量為4.50 μg C/mL, 處理組1碳含量為4.55 μg C/mL, 處理組2碳含量為4.77 μg C/mL, 處理組3碳含量為5.05 μg C/mL, 處理組4碳含量為7.23 μg C/mL)和100%有毒銅綠微囊藻+100%蛋白核小球藻(對(duì)照組碳含量為4.50 μg C/mL, 處理組1碳含量為4.60 μg C/mL, 處理組2碳含量為4.99 μg C/mL, 處理組3碳含量為5.48 μg C/mL, 處理組4碳含量為9.40 μg C/mL)的組合作為食物, 其中蛋白核小球藻濃度為5×105cells/mL(碳含量為4.50 μg C/mL), 銅綠微囊藻濃度有5個(gè)梯度, 共10組, 如表1所示, 以萼花臂尾輪蟲(chóng)作為受試生物進(jìn)行生命表實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)二： 研究不同溫度和有毒銅綠微囊藻濃度以及它們的交互作用對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)生活史的影響, 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在5個(gè)溫度梯度下進(jìn)行, 食物是有毒銅綠微囊藻和蛋白核小球藻的組合, 其中小球藻濃度為5×105cells/mL(碳含量為4.50 μg C/mL), 銅綠微囊藻有5個(gè)濃度梯度(對(duì)照組碳含量為4.50 μg C/mL,處理組1碳含量為4.60 μg C/mL, 處理組2碳含量為4.99 μg C/mL, 處理組3碳含量為5.48 μg C/mL, 處理組4碳含量為9.40 μg C/mL), 實(shí)驗(yàn)共25組, 如表2所示。

1.4 動(dòng)態(tài)生命表實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一： 正式實(shí)驗(yàn)前, 將萼花臂尾輪蟲(chóng)置于25℃光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行一周預(yù)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn), 取帶卵的非混交雌體, 放置燒杯中進(jìn)行培養(yǎng), 再取孵出的非混交后代(年齡≤6h)若干, 分別放置于24孔板中進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)所用的食物濃度如表1所示。每孔放一只輪蟲(chóng)。每12h觀察一次, 記錄輪蟲(chóng)帶卵數(shù)量、母體存活數(shù)量以及新生幼體數(shù), 并將新生幼體從培養(yǎng)體系中移除, 每24h更換一次食物和EPA培養(yǎng)液,實(shí)驗(yàn)至全部母體死亡為止。

表1 實(shí)驗(yàn)一中不同處理組食物情況(濃度單位cells/mL)Tab. 1 Food concentration of different treatments in experiment 1(cells/mL)

實(shí)驗(yàn)二： 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前, 將萼花臂尾輪蟲(chóng)分別置于15℃、20℃、25℃、30℃和35℃光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行1周預(yù)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn), 其他操作同實(shí)驗(yàn)一, 實(shí)驗(yàn)所用的食物濃度如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)二中不同處理組食物情況(濃度單位cells/mL)Tab. 2 Food concentration of different treatments in experiment 2 (cells/mL)

1.5 實(shí)驗(yàn)參數(shù)與統(tǒng)計(jì)分析

輪蟲(chóng)生活史參數(shù)計(jì)算方法參照Hu和Xi[22]：

種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率rm： 種群在特定實(shí)驗(yàn)條件下的最大增長(zhǎng)率; 根據(jù)方程rm=lnR0/T在粗略計(jì)算的基礎(chǔ)上, 再根據(jù)方程在Excel中試算求得種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率的精確值。其中l(wèi)x代表存活率,mx代表繁殖率。

實(shí)驗(yàn)一中的銅綠微囊藻品系和濃度及實(shí)驗(yàn)二中銅綠微囊藻濃度和培養(yǎng)溫度對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)3個(gè)生活史參數(shù)的影響均采用非參數(shù)雙因素方差分析(Scheirer-Ray-Hare test)進(jìn)行檢驗(yàn)。該數(shù)據(jù)分析在R軟件中完成[23]。

2 結(jié)果

2.1 兩種品系銅綠微囊藻對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)生命表參數(shù)的影響

結(jié)果分析得出隨著無(wú)毒銅綠微囊藻濃度升高,輪蟲(chóng)生活史參數(shù)凈生殖率(R0)下降(圖1), 世代時(shí)間(T)先上升后下降(圖2), 內(nèi)稟增長(zhǎng)率(rm)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(圖3)。與對(duì)照組相比較, 當(dāng)無(wú)毒銅綠微囊藻濃度為104cells/mL時(shí), 輪蟲(chóng)凈生殖率上升19.9%, 世代時(shí)間上升13.6%, 內(nèi)稟增長(zhǎng)率上升6.1%, 無(wú)毒銅綠微囊藻濃度為5×105cells/mL時(shí), 輪蟲(chóng)內(nèi)稟增長(zhǎng)率為負(fù)值。

圖1 五種不同濃度的有毒和無(wú)毒銅綠微囊藻下萼花臂尾輪蟲(chóng)的凈生殖率Fig. 1 Net reproductive rate of Brachionus calyciflorus at five different concentrations of microcystin-producing and microcystinfree Microcystis aeruginosa

圖2 五種不同濃度的有毒和無(wú)毒銅綠微囊藻下萼花臂尾輪蟲(chóng)的世代時(shí)間Fig. 2 Generation time of Brachionus calyciflorus at five different concentrations of microcystin-producing and microcystinfree Microcystis aeruginosa

有毒銅綠微囊藻濃度升高, 輪蟲(chóng)生活史參數(shù)凈生殖率顯著下降, 世代時(shí)間縮短, 內(nèi)稟增長(zhǎng)率明顯下降。并且有毒銅綠微囊藻濃度升高, 微囊藻毒性會(huì)增強(qiáng), 輪蟲(chóng)攝食微囊藻機(jī)率變大, 食物品質(zhì)下降,有毒銅綠微囊藻濃度為5×104和1×105cells/mL輪蟲(chóng)內(nèi)稟增長(zhǎng)率為負(fù)值, 而銅綠微囊藻濃度為5×105cells/mL內(nèi)稟增長(zhǎng)率和世代時(shí)間無(wú)法計(jì)算。與對(duì)照組相比較, 當(dāng)銅綠微囊藻濃度為1×105cells/mL時(shí), 在無(wú)毒銅綠微囊藻中輪蟲(chóng)凈生殖率下降9.1%, 有毒銅綠微囊藻中下降86.5%; 在無(wú)毒銅綠微囊藻中輪蟲(chóng)世代時(shí)間下降9.2%, 而在有毒銅綠微囊藻中下降48.9%,無(wú)毒銅綠微囊藻中輪蟲(chóng)內(nèi)稟增長(zhǎng)率下降2.0%, 而在有毒銅綠微囊藻中下降303.2%。方差分析結(jié)果顯示銅綠微囊藻毒性與食物濃度對(duì)輪蟲(chóng)凈生殖率和內(nèi)稟增長(zhǎng)率的影響具有顯著性交互作用(表3)。

2.2 溫度與有毒銅綠微囊藻濃度對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)生命表參數(shù)的影響

在五個(gè)溫度下不同濃度的有毒銅綠微囊藻對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)凈生殖率的影響的研究結(jié)果顯示, 在不添加有毒銅綠微囊藻的情況下, 即有毒銅綠微囊藻濃度為0時(shí), 隨著溫度升高, 輪蟲(chóng)凈生殖率總體呈上升趨勢(shì)(圖4), 與最低溫15℃相比較, 20℃凈生殖率上升81.6%, 25℃凈生殖率上升77.7%, 30℃凈生殖率上升80.0%, 溫度為35℃時(shí), 凈生殖率最高。因?yàn)樵诟邷貤l件下, 輪蟲(chóng)新陳代謝加速, 生長(zhǎng)繁殖變快。處理組則隨溫度和有毒銅綠微囊藻濃度變化而有所不同, 有毒微囊藻濃度為1×104、5×104和1×105cells/mL, 隨著溫度升高凈生殖率也呈現(xiàn)出上升趨勢(shì), 但是在高濃度(5×105cells/mL)下輪蟲(chóng)的凈生殖率基本為0, 在高溫(30℃和35℃)作用下高濃度有毒銅綠微囊藻抑制輪蟲(chóng)生長(zhǎng)繁殖的作用更加顯著。圖5實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, 世代時(shí)間隨著溫度的升高整體呈下降趨勢(shì), 隨著有毒銅綠微囊藻濃度增加,世代時(shí)間逐漸下降。

圖3 五種不同濃度的有毒和無(wú)毒銅綠微囊藻下萼花臂尾輪蟲(chóng)的內(nèi)稟增長(zhǎng)率Fig. 3 Intrinsic growth rate of Brachionus calyciflorus at five different concentrations of microcystin-producing and microcystinfree Microcystis aeruginosa

表3 銅綠微囊藻毒性和濃度對(duì)輪蟲(chóng)生活史參數(shù)R0及rm影響的非參數(shù)雙因素方差分析的結(jié)果Tab. 3 Effects of toxicity and concentrations of Microcystis aeruginosa on the R0 and rm of Brachionus calyciflorus by the Scheirer-Ray-Hare test

圖4 五個(gè)溫度、不同濃度的有毒銅綠微囊藻下萼花臂尾輪蟲(chóng)的凈生殖率變化情況Fig. 4 Net reproductive rate of Brachionus calyciflorus at five temperatures and different concentrations of microcystin-producing Microcystis aeruginosa

圖5 五個(gè)溫度、不同濃度的有毒銅綠微囊藻下萼花臂尾輪蟲(chóng)的世代時(shí)間Fig. 5 Generation time of Brachionus calyciflorus at five temperatures and different concentrations of microcystinproducing Microcystis aeruginosa

圖6 五個(gè)溫度、不同濃度的有毒銅綠微囊藻下萼花臂尾輪蟲(chóng)的內(nèi)稟增長(zhǎng)率Fig. 6 Intrinsic growth rate of Brachionus calyciflorus at five temperatures and different concentrations of microcystinproducing Microcystis aeruginosa

溫度與有毒銅綠微囊藻濃度對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)內(nèi)稟增長(zhǎng)率的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 溫度升高, 內(nèi)稟增長(zhǎng)率變化顯著(圖6和表4)。在15℃下內(nèi)稟增長(zhǎng)率為負(fù)值說(shuō)明低溫環(huán)境下不利于輪蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖。有毒銅綠微囊藻低濃度(1×104cells/mL)時(shí), 輪蟲(chóng)種群的內(nèi)稟增長(zhǎng)率隨著溫度的升高而增加。與對(duì)照組相比, 低濃度微囊藻對(duì)輪蟲(chóng)有抑制作用, 但是這種抑制作用并不總是隨溫度的升高而加強(qiáng)。銅綠微囊藻在較高濃度(1×105cells/mL)時(shí), 內(nèi)稟增長(zhǎng)率為負(fù)值, 且從20℃、25℃和30℃得出溫度升高內(nèi)稟增長(zhǎng)率變化幅度變大, 所以隨著溫度升高有毒銅綠微囊藻對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)抑制作用更加明顯。有毒銅綠微囊藻高濃度(5×105cells/mL)下輪蟲(chóng)種群的內(nèi)稟增長(zhǎng)率有些組無(wú)法計(jì)算, 因?yàn)檩喯x(chóng)個(gè)體只存活了2d, 沒(méi)有產(chǎn)子代。

經(jīng)低溫或高溫脅迫后的輪蟲(chóng)生活史參數(shù)均變化顯著, 且有毒銅綠微囊藻濃度升高輪蟲(chóng)生活史參數(shù)顯著下降。方差分析結(jié)果表明濃度和溫度的交互作用對(duì)輪蟲(chóng)種群的凈生殖率和內(nèi)稟增長(zhǎng)率變化極顯著(F=28.00,P＜0.01;F=33.94,P＜0.01; 表4), 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在高溫30℃和35℃環(huán)境下有毒銅綠微囊藻濃度升高對(duì)輪蟲(chóng)抑制作用更加明顯, 有毒銅綠微囊藻對(duì)輪蟲(chóng)的抑制作用隨著溫度的升高而加強(qiáng)。

表4 有毒銅綠微囊藻濃度和溫度對(duì)輪蟲(chóng)生活史參數(shù)R0及rm影響的非參數(shù)雙因素方差分析的結(jié)果Tab. 4 Effects of temperatures and concentrations of microcystinproducing Microcystis aeruginosa on the R0 and rm of Brachionus calyciflorus based on the Scheirer-Ray-Hare test

3 討論

無(wú)毒銅綠微囊藻在低濃度下對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)的生長(zhǎng)和繁殖有促進(jìn)作用, 表明無(wú)毒銅綠微囊藻可作為輪蟲(chóng)食物來(lái)源, 無(wú)毒銅綠微囊藻缺乏脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 且食物質(zhì)量沒(méi)有蛋白核小球藻食物質(zhì)量高, 高濃度下輪蟲(chóng)攝食無(wú)毒銅綠微囊藻機(jī)率變大,整體食物品質(zhì)下降, 臂尾輪蟲(chóng)是濾食性動(dòng)物, 無(wú)法根據(jù)顆粒物的質(zhì)量來(lái)選擇食物[24], 只能根據(jù)顆粒物的大小來(lái)選擇食物, 輪蟲(chóng)不可避免地?cái)z食銅綠微囊藻[10], 所以無(wú)毒銅綠微囊藻高濃度下對(duì)輪蟲(chóng)有抑制作用。與無(wú)毒銅綠微囊藻相比, 有毒銅綠微囊藻對(duì)輪蟲(chóng)種群的抑制作用更加明顯, 微囊藻濃度升高凈生殖率和內(nèi)稟增長(zhǎng)率顯著下降, 表明有毒銅綠微囊藻不利于輪蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖。有毒銅綠微囊藻需要考慮食物質(zhì)量和微囊藻毒素兩個(gè)方面, 以微囊藻毒素-LR為例, MC-LR能夠在浮游動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生生物富集作用[25]。微囊藻與綠藻混合作為輪蟲(chóng)食物, 微囊藻不能被認(rèn)為是輪蟲(chóng)致命的有毒物質(zhì), 盡管在細(xì)胞中存在MC, 但它僅是一個(gè)營(yíng)養(yǎng)不足的食物來(lái)源,但是當(dāng)微囊藻作為輪蟲(chóng)唯一的食物, 微囊藻不支持輪蟲(chóng)生長(zhǎng), 高濃度時(shí)甚至在2d內(nèi)全部死亡[26,27], 這與本實(shí)驗(yàn)中高濃度下輪蟲(chóng)只存活兩天結(jié)果一致。不同種類(lèi)的輪蟲(chóng)也會(huì)有類(lèi)似的結(jié)果, 褶皺臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus plicatilis)在銅綠微囊藻(PCC7820)低濃度(1×104cells/mL)時(shí), 能夠從中攝取一定營(yíng)養(yǎng)以供其生長(zhǎng)繁殖, 在銅綠微囊藻高濃度(1×106cells/mL)時(shí), 抑制輪蟲(chóng)種群密度的增長(zhǎng)[28]。不僅是生活史參數(shù)會(huì)受銅綠微囊藻的影響, 輪蟲(chóng)的表型和攝食率都會(huì)受到微囊藻的影響。有研究發(fā)現(xiàn)高濃度的MCLR對(duì)低溫下萼花臂尾輪蟲(chóng)的形態(tài)學(xué)特征產(chǎn)生顯著抑制作用并且輪蟲(chóng)會(huì)通過(guò)改變表型特征抵御不良環(huán)境[29,30], 還有研究表明在無(wú)MC-LR和低MC-LR濃度組中, 溫度升高會(huì)刺激萼花臂尾輪蟲(chóng)的攝食行為[15]。不論無(wú)毒還是有毒銅綠微囊藻, 對(duì)于萼花臂尾輪蟲(chóng)都是質(zhì)量不佳的食物, 且有毒銅綠微囊藻還會(huì)產(chǎn)生毒素抑制萼花臂尾輪蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖及其表型特征。

有毒銅綠微囊藻對(duì)輪蟲(chóng)有抑制作用, 溫度和微囊藻濃度以及二者之間的交互作用對(duì)輪蟲(chóng)生活史參數(shù)凈生殖率和內(nèi)稟增長(zhǎng)率均有顯著性影響, 銅綠微囊藻濃度升高對(duì)輪蟲(chóng)的抑制作用加強(qiáng), 且這種抑制作用隨著溫度的升高而加劇, 這與Zhang和Geng[31]的研究結(jié)果一致。溫度是影響每一個(gè)生命周期中由單個(gè)雌性產(chǎn)生后代總數(shù)的一個(gè)因素, 且高溫下的繁殖力高于低溫下的繁殖力[24], 同時(shí)溫度的升高提高輪蟲(chóng)對(duì)微囊藻毒素的吸收能力[32], 在本實(shí)驗(yàn)中溫度能夠顯著影響輪蟲(chóng)生活史參數(shù)凈生殖率和內(nèi)稟增長(zhǎng)率。溫度加強(qiáng)有毒銅綠微囊藻對(duì)輪蟲(chóng)的抑制作用部分是因?yàn)闇囟壬呒觿≡孱?lèi)的磷限制, 有研究結(jié)果表明藻類(lèi)的氮磷限制都會(huì)抑制輪蟲(chóng)的生長(zhǎng)速度, 磷限制會(huì)隨溫度的升高而增強(qiáng)[8]。溫度升高會(huì)導(dǎo)致微囊藻產(chǎn)生更高濃度的MC-LR并導(dǎo)致更高毒性的MC-LR變異比例增加, 從而加劇微囊藻對(duì)輪蟲(chóng)生長(zhǎng)繁殖的影響[33]。裂足臂尾輪蟲(chóng)在3個(gè)食物密度下, 溫度對(duì)其凈生殖率均有顯著影響, 對(duì)其種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率均無(wú)顯著的影響[18]。輪蟲(chóng)對(duì)微囊藻表現(xiàn)出不同的耐受性, 是由于輪蟲(chóng)對(duì)微囊藻毒素的敏感性存在種間差異造成的[32]。溫度升高能夠加強(qiáng)有毒銅綠微囊藻對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)的抑制作用。

綜上, 銅綠微囊藻毒性, 銅綠微囊藻濃度, 溫度以及毒性×濃度與溫度×濃度之間的相互作用顯著影響了萼花臂尾輪蟲(chóng)的生活史參數(shù)凈生殖率和內(nèi)稟增長(zhǎng)率。藻類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)限制比溫度效應(yīng)更重要[7], 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)無(wú)毒微囊藻與有毒銅綠微囊藻在不同濃度下各生活史參數(shù)整體比較, 得出食物質(zhì)量與微囊藻毒性對(duì)輪蟲(chóng)均有影響。在以后的研究中應(yīng)結(jié)合野外實(shí)驗(yàn), 利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法探討影響輪蟲(chóng)生長(zhǎng)繁殖的主要因素, 重點(diǎn)分析各種因素之間的相互聯(lián)系。