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湖泊富营养化引发的蓝藻水华是世界范围内普遍存在的环境问题之一。自20世纪70年代“生物操纵法”诞生以来,国内外的研究者们开始关注利用生物学方法控制湖泊富营养化与蓝藻水华。枝角类是湖泊浮游动物的重要类群,已有研究表明,大型枝角类(如溞属Daphnia)对浮游植物有较高的滤食率,可在一定程度上控制富营养化水体中的藻类水华,但较高生物量的蓝藻水华能够明显抑制其生长与生殖。蓝藻水华期间,大型枝角类(如溞属Daphnia)种群仲夏减弱或消失的现象经常发生。因此,研究他们与蓝藻的生态关系非常有必要。本研究采用野外实验与室内实验相结合,野外实验分为野外调查和围隔实验两部分。野外实验研究了巢湖春夏季节(2月-7月)浮游甲壳动物的季节动态,探讨了溞属Daphnia种群消长的生态学机理。室内实验利用种群生态学方法,研究了群体铜绿微囊藻对两种枝角类的种间竞争及其两性生殖的影响以及大型枝角类对单细胞铜绿微囊藻的摄食。以期揭示巢湖春夏季节蓝藻与大型枝角类(如溞属Daphnia)之间的相互作用机制。主要结论如下:1、巢湖野外调查显示,大型枝角类透明溞(D. hyalina)和蚤状溞(D. Pulex)在春季(3-5月)占优势,其最大密度分别为79.5ind./L(4月)和30.5ind./L(4月)。隆线溞(D.carinata)在6月时处于明显优势地位,密度为56.0ind./L,而7月份三种大型枝角类几乎全部消失。Pearson相关分析表明,透明溞密度与总氮呈极显著正相关,与总磷无相关性。蚤状溞密度与总氮、总磷均呈极显著正相关,而隆线溞密度与总氮无相关性,但与总磷呈极显著正相关。隆线溞密度与叶绿素a呈极显著正相关。另外,4-7月,Daphnia密度与微囊藻生物量也呈显著负相关(P<0.05)。实验结果暗示群体蓝藻生物量的增加加速了大型枝角类的消亡,小型浮游植物的减少可能是大型枝角类减弱或消失的直接原因。2、大型围隔实验调查显示,浮游甲壳动物共计14属21种,其中枝角类9属12种,桡足类5属9种。春季以Daphnia占优势,透明溞(D. hyalina)为所有围隔的优势种。春季浮游植物生物量和叶绿素a浓度均处于较低水平。夏季以小型枝角类、大型中镖水蚤(Sinodiaptomus sarsi)和剑水蚤占优势,其密度在添加了滤食性鱼类的B、C和D组较低。夏季所有围隔中的Daphnia种群均消失。结果显示,即使在没有蓝藻水华和滤食性鱼类存在下,大型枝角类Daphnia仍然被小型枝角类和桡足类所取代。结合已有的文献报道,该实验暗示,小型浮游植物生物量的减少可能是巢湖Daphnia仲夏消失的直接原因,而大型中镖水蚤的种群密度明显受滤食性鱼类的抑制。3、在单种和混合培养下,隆线溞的首次怀卵体长均明显大于发头裸腹溞,铜绿微囊藻对隆线溞和发头裸腹溞的首次怀卵体长均具有极显著影响(P<0.01)。在单种和混合培养下,较高的铜绿微囊藻生物量组的发头裸腹溞的种群密度明显高于较低的铜绿微囊藻生物量组。单种培养的隆线溞在0-10mg/L的铜绿微囊藻生物量下均维持较高的种群密度,而在较高的生物量(20mg/L)下其种群密度明显受到抑制。随着铜绿微囊藻生物量的增加,混合培养的隆线溞在与发头裸腹溞的种间竞争中处于明显劣势。在1mg/L和10mg/L的铜绿微囊藻生物量下,混合培养的发头裸腹溞的最大种群密度分别为隆线溞的4.3倍和23.1倍。铜绿微囊藻对隆线溞的种群密度均具有显著影响(单种培养:P=0.017,混合培养:P<0.001)。当铜绿微囊藻的生物量在0-10mg/L时,单种培养的隆线溞的卵鞍累积数及含休眠卵的比例随着微囊藻生物量的增加而增加,但在混合培养下却呈逐渐下降趋势。One-way ANOVA分析显示,单种和混合培养下群体铜绿微囊藻对隆线溞和发头裸腹溞的卵鞍累积数均具有极显著的影响(P<0.01)。无论有无群体铜绿微囊藻,个体较大的隆线溞在与个体较小的发头裸腹溞的种间竞争中始终处于劣势地位,其原因可能与其不同的生殖策略有关。本实验结果暗示,在群体微囊藻下,大型枝角类的种群增长在与小型枝角类的种间竞争中受到明显的抑制,且种间竞争不利于大型枝角类的卵鞍产生和休眠卵的形成。4、低浓度的斜生栅藻下,巢湖铜绿微囊藻明显抑制了蚤状溞的生长,高浓度的斜生栅藻可能减弱了这种抑制作用。蚤状溞在实验初期能够利用单细胞的铜绿微囊藻为其生殖提供能量且受微囊藻毒素的影响较小,随着微囊藻毒性的累积,毒性产生的负面影响越来越大,从而抑制了蚤状溞后续的种群增长。