目的 通过了解喹诺酮类抗生素对浮游动物存活率及繁殖能力的影响,以期为全面评价这类污染物所带来的生态后果提供数据支撑.方法 本文通过急性和慢性毒性试验探究了恩诺沙星和环丙沙星对大型溞(Daphnia magna)的急性毒性效应和生活史特征的影响.结果 恩诺沙星和环丙沙星对大型溞的96 h LC50值分别为0.34和75.79 mg/L;安全浓度分别为0.003和0.758 mg/L.随着恩诺沙星、环丙沙星浓度的升高,大型溞的世代平均时间延长,产溞总数、产溞次数、净生殖率和内禀生殖率均呈下降趋势.最高浓度组的恩诺沙星(9.645 mg/L)、环丙沙星(19.84 mg/L)处理组中大型溞的世代平均时间分别为11.34和10.35 d,极显著地长于空白对照组的世代平均时间9.46 d(P＜0.01);产溞总数分别为46和91只,仅有对照组的10％和19％;产溞次数由空白对照组的11次分别减少至3次和7次;净生殖率与对照组相比分别下降了89％和81％,种群内禀增长率下降了76％和57％.低浓度的恩诺沙星、环丙沙星也会抑制大型溞种群的繁殖能力.结论 对大型溞来说,即使是在安全浓度范围内,长期暴露也会显著抑制大型溞的生存和繁殖能力,并且这种抑制作用随着抗生素浓度与暴露时间的增加而增强.

为研究微塑料和抗生素的联合毒性效应与机制,文章以大型溞(Daphnia magna)为受试生物,以聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)和磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMZ)为代表性污染物,开展污染物吸附互作和联合暴露实验(包括48h急性和21d慢性毒性实验),关注污染物暴露对大型溞的生长生殖、氧化应激、肠道损伤和行为运动指标变化.结果显示,PVC对SMZ具有物理吸附作用;在48h急性毒理实验中,PVC(1 mg/L)的存在减少了大型溞体内SMZ的含量,从而降低了SMZ的致死率;在21d慢性毒理实验中,SMZ单独或者与PVC(1 mg/L)联合暴露对大型溞致死率、蜕皮数和体长无明显影响,但均会引发大型溞氧化应激和肠道损伤,降低其运动能力,并且PVC会加剧SMZ诱发的上述毒性效应.研究发现,与短期暴露(48h)相比,慢性毒性实验(21d)更能真实反馈PVC和SMZ的联合毒性;两类污染物在水环境中长期共存时,微塑料对抗生素的毒性增强作用需引起重视.研究可为微塑料-抗生素共存时的环境健康风险评估提供数据参考.

球藻为两种枝角类的食物,在25℃下设置5个食物浓度梯度(以C计),即0.3、o.5、1.0、1.5、2.0 mg/L.中华溞的首次怀卵体长、首次产后代数目、累积产后代数目、平均寿命、世代时间和净生殖率在5个食物浓度下均显著高于盔形溞,繁殖前历时在5个食物浓度下均显著短于盔形溞.盔形溞的内禀增长率在食物浓度为1.5 mg/L时高于中华溞,个体增长率在食物浓度为0.5和2.0 mg/L时高于中华溞.盔形溞的净生殖率和内禀增长率均随着食物浓度的增加而显著逐步增加;中华溞在食物浓度由1.0 mg/L增加到1.5 mg/L时净生殖率和内禀增长率没有显著性增加,但是其个体增长率极显著增加.中华溞的食物浓度阈值为0.214 mg/L,小于盔形溞的食物浓度阈值0.262 mg/L.在所设置实验条件中,无论在生殖发育还是在食物浓度阈值上中华溞均表现出一定的优势,但是这个结果与野外调查不相符;导致这种差异的原因与它们对生境适应的繁殖策略不同以及热带鱼类的强捕食压力有关,但需要进一步的野外实验验证.

研究在高密度鳙和黄颡鱼、鲢混养模式下, 通过在池塘中设置1/4拦网(A组)、1/2拦网(B组)和无拦网(C组)处理和分析养殖期不同处理组的水质特征和浮游动物群落结构, 来探讨设置拦网是否会减轻浮游动物种群的生存压力, 以保证水体中大型浮游动物的生物量.结果显示, A、B组TSS明显降低(P<0.05), 但TN、TP等营养盐显著增高(P<0.05).各处理组中的原生动物和轮虫的种类相对较多, 分别占比为30.4%-36.6%和51.6%-57.0%, 枝角类和桡足类种类相对较少.各处理组的物种组成变化不明显, 物种多样性(H')仅在7月9日和7月23日2次采样中, A、B组显著高于C组(P<0.05), 其他时间各处理组无明显差异.各处理组中的主要优势种群为原生动物和轮虫, 但轮虫在实验后期趋于小型化.另外, 大型优势物种多刺裸腹溞Moina macrocopa随着采样时间在C组中消失, 在A、B组仍存在.轮虫和原生动物的生物量在实验期间各处理组中的变化不显著, 枝角类和桡足类总生物量则是在B组显著高于A组和C组, 说明拦网分区养殖在一定程度上能有效地减轻大型浮游动物种群的生存压力, 减缓其生物量的骤降.研究结果对维持池塘浮游动物生态平衡和增加池塘中鳙的天然饵料具有积极的指导作用.

为了探究镉处理对大型溞(Daphnia magna)摄食能力的影响及其机制,实验设置了3个镉浓度组(0.01、0.05和0.09 mg/L)、1个空白对照和2个处理时间(24h、48h), 研究镉处理对大型溞摄食率与滤水率、体内镉的蓄积量、总抗氧化能力(T-AOC)和脂质过氧化水平(MDA含量)以及乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响.结果显示, 摄食率和滤水率均随着镉处理浓度的增加而逐渐降低, 当镉浓度为0.09 mg/L, 处理48h时, 摄食率和滤水率均显著或极显著低于对照组(P<0.05, P<0.01), 且摄食率与对照组相比降低了43.89%; 镉在大型溞体内的积累量随镉处理浓度的增加而逐渐升高; T-AOC和MDA含量随着镉浓度的增加而增高, 镉浓度0.09 mg/L时, T-AOC和MDA含量与对照组相比有显著性差异(P<0.05), 且T-AOC与摄食率之间呈负相关性, 相关系数R2分别为0.9521、0.9389; AChE活性随着镉浓度的增加而降低, 镉浓度为0.05、0.09 mg/L时AChE活性显著低于对照组(P<0.05).这表明镉在体内的蓄积不仅造成了大型溞的氧化损伤, 而且引起了神经系统传导功能的异常,导致了大型溞摄食能力受到抑制.

利用PCR反应扩增出西藏拟溞Daphniopsis tibetana核糖体18S和转录间隔区II(ITS2)片段,经克隆测序后获得其序列,在此基础上研究西藏拟溞分类进化地位.西藏拟溞18S rDNA序列长2296 bp,A、T(U)、G、C含量分别为21.2％、24.4％、29.8％和24.6％;ITS2序列长度平均为1229 bp,A、T(U)、G、C含量平均为28.3％、23.5％、25.5％及22.7％.采用最大似然法(ML)构建的18S rDNA系统进化树显示,西藏拟溞D.tibetana和方角拟溞D.quadrangula亲缘关系最近,在进化树上聚集在同一分支;和溞属的大型溞Daphnia magna在不同分支上,该结果再次证明了西藏拟溞在分类上应归属于拟溞属.与18S rDNA相比,西藏拟溞ITS2序列存在个体间碱基及长度差异,与同科异属物种之间差异更大.获得的西藏拟溞18S rDNA、ITS2序列,为该种进一步的分子水平研究提供了基础数据.

本文研究了南漪湖沉积物(1 ～28 cm)中枝角类卵鞍密度的垂直变化.共鉴定出中华拟同形溞、盔形溞、蚤状潘、网纹溞、微型裸腹溞、象鼻溞、船卵溞、粗刺大尾潘和盘肠溞9种枝角类的卵鞍.大型溞属种类和小型枝角类卵鞍密度的变化范围分别为0～2.0和0～10.0ind·g-1 DM.中华拟同形溞和网纹溞分别是南漪湖沉积物大型枝角类和小型枝角类的优势种.中华拟同形溞的卵鞍密度与1#采样点沉积物中总磷含量呈显著负相关,与3#采样点沉积物中总氮、总磷含量均呈显著正相关.在3个采样点中(除2#采样点总氮外),网纹溞的卵鞍密度与沉积物中总氮、总磷含量均呈显著正相关.结果暗示,湖泊富营养化和鱼类捕食影响了南漪湖枝角类群落结构的历史演变.

为了解氮浓度对生物操纵和草-藻竞争的影响, 选取铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和沉水植物的代表, 在温度25℃, 光强2600 lx, 光暗比14h﹕10h, 磷浓度1.5 mg/L时, 研究5种氮浓度 (0.5、2、4、8和16 mg/L, 用KNO3溶液配制)下, 溞-藻, 草-藻和溞-草-藻共培养时各自的增长率和培养液中氮磷削减率的变化.结果表明: 在单独培养铜绿微囊藻时, 氮浓度控制在1.97 mg/L以下, 可有效降低培养液中藻的增长率.在溞-藻共培养时, 大型溞有效控藻的氮浓度范围为0.5-4 mg/L; 在草-藻共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5-2 mg/L, 对应氮浓度下(0.5和2 mg/L), 实验末期铜绿微囊藻细胞密度分别是溞-藻共培养的 23.89％和21.51％, 控藻效果更好; 在溞-草-藻三者共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5-16 mg/L, 且氮浓度为0.5-4 mg/L时, 大型溞和金鱼藻的增长率均显著大于铜绿微囊藻, 铜绿微囊藻的增长率均为负值, 控藻效果最好.大型沉水植物的加入, 可以有效提高生物操纵的控藻效果, 减少水中氮磷含量, 长期有效地改善水质.

为了解大型海藻与盐水枝角类共培养的生态作用,通过大型海藻与蒙古裸腹溞共培养的方法,研究了孔石莼和肠浒苔对共培养水体水质的静态净化效果以及对该溞生殖与种群增长的影响.结果 表明:孔石莼和肠浒苔对共培养水体氨氮(NH3-N)、pH和溶解氧(DO)的影响显著(P＜0.05)且变化规律基本一致,其中NH3-N在第12 d降到最低(0.016mg·L-1),随后维持在相对稳定范围内;pH和DO随孔石莼和肠浒苔生物量的增加而升高,pH变化范围8.2～9.0,DO变化范围4.2～6.4 mg·L-1;共培养条件下两种大型海藻对蒙古裸腹潘生殖和种群增长的影响表现出明显差异,在孔石莼共培养体系中,蒙古裸腹溞的平均生殖量、内禀增长率rm、周限增长率λ和世代周期T随孔石莼生物量的增加呈波动升高,当生物量为2.5 g·L-1时均达峰值,之后逐渐下降,平均寿命随孔石莼生物量的增加而减少;孔石莼共培养体系显著优于对照组单一蒙古裸腹溞培养效果(P＜0.05),而肠浒苔共培养体系与对照组相差不显著(P＞0.05).研究结果证明了孔石莼对共培养体系水质和养殖动物的有利作用,即共培养一定生物量(2.5 ～ 3.5 g·L-1)的孔石莼不但有利于培养水体中NH3-N、DO等水质净化,还可以促进蒙古裸腹溞的生长与繁殖,为蒙古裸腹溞规模化培养工艺优化与新模式构建提供了科学依据.

研究长期多代镉暴露对大型溞(Daphnia magna)生活史特征和新污染物耐性的影响.将大型溞(Daphnia magna)暴露于两个浓度镉(低浓度,0.5μg/L;高浓度,2.0μg/L),10代后进行生活史试验,评价不同浓度镉对大型溞生活史的影响;10代暴露后,在对照下培养1代进行更高温度(30℃)镉暴露(6.0μg/L).结果显示:与对照比,总体上种群镉暴露后繁殖率降低;高镉长期暴露后对新压力的耐性低于对照但高于低镉暴露(0.5μg/L).