摘要:2013年10月在中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心南泉養(yǎng)殖基地標準化背角無齒蚌養(yǎng)殖池塘中發(fā)生以絲狀藍藻假魚腥藻為絕對優(yōu)勢種的隱形水華。對該假魚腥藻的主要形態(tài)特征進行了描述,并測定了其生境水體的溫度、pH值、溶氧量、電阻率、電導率、總固溶物含量、濁度、透明度、鹽度共9項理化指標。
關鍵詞:養(yǎng)殖池塘;假魚腥藻;隱形水華;藍藻;形態(tài)特征
中圖分類號: S917文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2015)02-0233-02
收稿日期:2014-04-10
基金項目:國家自然科學基金面上項目(編號:31072214);中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項(編號:2013JBFT09)。
作者簡介:蘇彥平(1981—),女,河北鹿泉人,碩士,助理研究員,從事漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與保護方面的研究。E-mail:suyp@ffrc.cn。
通信作者:楊健,研究員,博士生導師,主要從事漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與保護研究。Tel:(0510)85557823;E-mail:jiany@ffrc.cn。假魚腥藻屬于藍藻門(Cyanophyta)藍藻綱(Cyanophyceae)顫藻目(Osillatoriales)假魚腥藻科(Pseudanabaenaceae),分3亞科,我國記錄2亞科6屬[1]。其中,假魚腥藻屬(Pseudanabaena)種類很多,有近40種,可形成水華藍藻的主要有2種,為沃龍假魚腥藻(P. voronichinii)和項圈形假魚腥藻(P. moniliformis),據記載,這2種在國外有分布,國內目前尚未見相關報道[2]。本研究在采集于中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心南泉基地的標準化背角無齒蚌養(yǎng)殖池塘水樣中發(fā)現了極高生物量的假魚腥藻,并對其形態(tài)及生境作了詳細的觀察與分析。
1材料與方法
1.1樣品采集
中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心南泉養(yǎng)殖基地(簡稱南泉基地,地理位置31°25′36″ N,120°17′10″E),毗鄰太湖,無明顯外源污染。采取水樣1 L,顯微鏡下進行形態(tài)觀察,加魯格氏液固定,沉降48 h后計算生物量。
1.2形態(tài)觀察和測量
藻絲形態(tài)觀察使用Olympus BX51光學顯微鏡,通過其附帶的Xc10攝像系統(tǒng)進行拍照,并用其圖像分析軟件進行測量,同時測定其生境水體溫度、pH值、溶氧量、電阻率、電導率、總固溶物含量、濁度、透明度、鹽度共9項水質理化指標。
2結果與分析
2.1假魚腥藻形態(tài)
藻絲為單生,較短,一般由2~9個細胞組成,以3~5個最為常見,對30個藻絲進行測量、統(tǒng)計、分析發(fā)現,它們平均由4.1個細胞組成,藻絲總長15.0~56.9 μm,單個細胞寬10~1.7 μm/個、長3.4~9.9 μm/個,單個細胞長大于寬(表1)。形態(tài)上觀察發(fā)現,細胞圓柱形,細胞間縮縊,末端鈍圓或略細,無氣囊,無異形胞(圖1),生長在池塘中營漂浮生活。
2.2假魚腥藻生境的基本理化指標
南泉基地N1R3池塘為筆者所在實驗室標準化背角無齒蚌養(yǎng)殖池塘。筆者在2013年對南泉基地不同養(yǎng)殖類型池塘藻類群落組成特征的研究中發(fā)現,當背角無齒蚌幼蚌(3月齡)轉移至該池塘后,藻類群落組成發(fā)生較大變化,假魚腥藻迅速成為優(yōu)勢種(優(yōu)勢度Y為0.93),細胞數量為1億個/L。該池塘水體鹽度為0.17 g/L,pH值 9.13,偏堿性,假魚腥藻大量出現的溫度在20 ℃左右,溶氧量為8.74 mg/L,詳見表2。
3結論與討論
在我國發(fā)生的藍藻水華中以微囊藻為主,尤其在2007年太湖微囊藻水華的暴發(fā)引起城市飲水危機,更引起世界的關注[3],因此對微囊藻各方面的研究及報道較多,關于其環(huán)境毒理學方面的研究最為深入[4-5]。近年來也陸續(xù)報道了一些新發(fā)現的其他水華藍藻新記錄種屬[6-7],也有研究發(fā)現,在一些河流水體或水庫中,常見以假魚腥藻為優(yōu)勢種[8-9],然而均作為藻類群落組成中的簡單描述,并未對假魚腥藻的形態(tài)及生境特征進行系統(tǒng)研究。因此,本研究較為全面地描述了在背角無齒蚌養(yǎng)殖池塘中出現的假魚腥藻的形態(tài)特征及生境指標,并發(fā)現其形態(tài)特征與《水華藍藻生物學》中詳細描述的沃龍假魚腥藻符合度極高,但仍有一些細微差異。這可能是由于生境不同,從而使其形態(tài)具有一定異域性,因此也需要深入研究。隨著分子生物學技術方法的進步,近年來分子序列逐漸被應用于基礎分類學中[10],然而鑒于分子方法過程復雜,并沒有一個通用序列可應用于所有藻類分類中,且已經記錄的千萬種藻類均為傳統(tǒng)的形態(tài)描述[1-2],因此傳統(tǒng)的形態(tài)學觀察測量描述仍為藻類學的經典方法。本試驗初步研究了在背角無齒蚌養(yǎng)殖池塘中出現的假魚腥藻隱形水華的形態(tài)特征,從而豐富了我國藍藻水華中較為少見的絲狀藍藻假魚腥藻方面的生物學資料。
在筆者的研究中,在將約3 000只背角無齒蚌幼蚌(3月齡)轉移至養(yǎng)殖池塘后,藻類群落組成發(fā)生了較大的變化,假魚腥藻迅速成為優(yōu)勢種(優(yōu)勢度Y為0.93),細胞濃度超過100萬個/L,屬于隱形水華[11]。幼蚌入塘時為放置于網箱(底層鋪2~3 cm營養(yǎng)泥)中并吊養(yǎng)于池塘內,而蚌的濾水作用可使水體總氮、總磷等營養(yǎng)鹽含量下降[12]。由于假魚腥藻為固氮藍藻[1],在低氮營養(yǎng)環(huán)境下具有較強競爭優(yōu)勢,因此假魚腥藻的大量出現可能與池塘水體營養(yǎng)環(huán)境的改變有關,也可能與溫度有關,本研究中假魚腥藻發(fā)生時間為10月,池塘水溫20.2 ℃,而微囊藻水華暴發(fā)的溫度一般高于 25 ℃[13],可能假魚腥藻在該溫度(20.2 ℃)下比微囊藻具有更強的生長優(yōu)勢。相關研究已經顯示,假魚腥藻的一些種類可分泌2-甲基異莰醇等變性毒素[14-15],且可能將產生的藻毒素通過食物鏈轉移,從而對食物鏈上的所有生物構成潛在脅迫。因此,本研究中的絲狀藍藻假魚腥藻水華應該是一類新的需要關注的藍藻水華,本研究通過對假魚腥藻的形態(tài)描述和記錄,為藍藻生物學提供基礎數據,并提示假魚腥藻可能存在潛在的公共風險,其發(fā)生機理及環(huán)境毒理等科學問題也值得進一步深入研究。endprint
致謝:感謝中國科學院武漢植物研究所胡鴻鈞研究員對藻種鑒別提供的指導和幫助。
參考文獻:
[1]胡鴻鈞,魏印心. 中國淡水藻類:系統(tǒng)、分類及生態(tài)[M]. 北京:科學出版社,2006:104-114.
[2]胡鴻鈞. 水華藍藻生物學[M]. 北京:科學出版社,2011:45-50.
[3]Qin B Q,Zhu G W,Gao G,et al. A drinking water crisis in Lake Taihu,China:linkage to climatic variability and lake management[J]. Environmental Management,2010,45(1):105-112.
[4]虞功亮,宋立榮,李仁輝.中國淡水微囊藻屬常見種類的分類學討論——以滇池為例[J]. 植物分類學報,2007,45(5):727-741.
[5]Song L R,Chen W,Peng L,et al. Distribution and bioaccumulation of microcystins in water columns:a systematic investigation into the environmental fate and the risks associated with microcystins in Meiliang Bay,Lake Taihu[J]. Water Research,2007,41(13):2853-2864.
[6]吳忠興,余博識,彭欣,等. 中國水華藍藻的新記錄屬——擬浮絲藻屬(Planktothricoides)[J]. 武漢植物學研究,2008,26(5):461-465.
[7]李守淳,柴文波,鄭洪萍.中國魚腥藻屬的兩個新記錄種[J]. 湖泊科學,2012,24(5):797-800.
[8]潘雙葉,趙洋甬,胡建林.亭下水庫偽魚腥藻晝夜垂直變化初步研究[J]. 現代科學儀器,2013(3):136-138.
[9]雷光英,楊宇峰,王慶,等. 珠江廣州河段水質和浮游植物群落特征[J]. 暨南大學學報:自然科學與醫(yī)學版,2007,28(3):302-307.
[10]Zhu M L,Xu Y,Li R H. Genetic diversity of bloom-forming Microcystis(Cyanobacteria) populations in a hyper-eutrophic pond in central China[J]. Current Microbiology,2012,65(3):219-224.
[11]朱夢靈. 絲狀藍藻假魚腥藻和澤絲藻的分類學研究及分子監(jiān)測[D]. 北京:中國科學院研究生院,2012.
[12]李應森,李家樂,劉仁杰,等. 外蕩養(yǎng)殖三角帆蚌對水體主要水質因子的影響[J]. 上海水產大學學報,2006,15(2):173-177.
[13]蘇彥平,楊健,劉洪波. 太湖南泉水域水體及水華藍藻中常量元素Ca Na Mg K和Al的特征和變化[J]. 農業(yè)環(huán)境科學學報,2011,30(3):539-547.
[14]Izaguirre G,Taylor W D. A pseudanabaena species from Castaic Lake,California,that produces 2-methylisoborneol[J]. Water Research,1998,32(5):1673-1677.
[15]Oudra B,Loudiki M,Vasconcelos V,et al. Detection and quantification of microcystins from cyanobacteria strains isolated from reservoirs and ponds in Morocco[J]. Environmental Toxicology,2002,17(1):32-39.楊文杰 朱國平 胡桂森,等. 南極磷蝦的適溫效應試驗[J]. 江蘇農業(yè)科學,2015,43(2):235-238.endprint