海冰和海水環(huán)境因子變化及其對(duì)遼東灣貝類免疫相關(guān)酶活性的影響.pdf

1、渤海和黃海北部每年都會(huì)有不同程度的結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰會(huì)引起海冰物理性質(zhì)和冰下水體中環(huán)境因子的變化，冰下水體的溫度、鹽度、溶解氧、pH這些環(huán)境因子的變化是否超出渤海常見貝類的生理承受范圍，目前缺乏現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)支持。本研究在渤海遼東灣結(jié)冰養(yǎng)殖池塘進(jìn)行了三個(gè)冬季的氣-冰-水環(huán)境因子綜合調(diào)查，同時(shí)結(jié)合南極海冰冬末春初的考察結(jié)果，建立不同晶體結(jié)構(gòu)海冰的物理性質(zhì)同冰內(nèi)葉綠素a含量的關(guān)系。分析了養(yǎng)殖池塘冰下水溫、鹽度、溶解氧和pH的變化范圍，并根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)

2、測環(huán)境因子變化范圍在低溫環(huán)境實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)水溫驟降和緩降的模擬試驗(yàn)，實(shí)測貝類免疫相關(guān)酶活性在特定環(huán)境中隨水溫變化的響應(yīng)數(shù)據(jù)，得到了描述該響應(yīng)過程的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法。所得結(jié)果為貝類越冬提供科學(xué)依據(jù)。
　　比較遼東灣養(yǎng)殖池塘內(nèi)小面積海冰和南極冬末春初大面積海冰的物理性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)由海冰溫度、鹽度、密度控制的孔隙率在養(yǎng)殖池塘冰和南極海冰內(nèi)垂直分布情況基本相同;養(yǎng)殖池塘內(nèi)的海冰是典型的熱力學(xué)生長冰，它和南極純熱力學(xué)生長的海冰晶體結(jié)構(gòu)相同。利

3、用南極大范圍海冰的物理性質(zhì)和葉綠素a含量數(shù)據(jù)，得到不同晶體結(jié)構(gòu)海冰的鹵水體積和冰內(nèi)葉綠素a含量和分布的關(guān)系;積雪/海冰厚度和葉綠素a含量的曲面擬合關(guān)系;海冰內(nèi)部鹵水體積與葉綠素a的Logistic上限曲線。南極海冰中柱狀冰鹵水體積與葉綠素a含量的關(guān)系適用于遼東灣養(yǎng)殖池塘海冰。
　　養(yǎng)殖池塘冰下水溫的變化受冰溫和池底泥溫聯(lián)合影響，同時(shí)水溫變化會(huì)影響水體中溶解氧和pH的變化。整個(gè)冰期，水溫變化范圍保持在0℃至冰點(diǎn)溫度;在冰生長階段，冰

4、-水界面下水體鹽度逐步升高，但進(jìn)入融冰階段，冰-水界面下水體鹽度出現(xiàn)大幅度快速降低現(xiàn)象，而養(yǎng)殖池塘水底的鹽度相對(duì)穩(wěn)定;溶解氧濃度在整個(gè)冰期都遠(yuǎn)高于水生生物缺氧臨界濃度，甚至在水溫較低時(shí)還出現(xiàn)超飽和現(xiàn)象;pH的變化范圍也保持在海水正常范圍內(nèi)。因此，冰下鹽度、溶解氧和pH的變化范圍小，不會(huì)引起冰下貝類的不適應(yīng)。但是結(jié)冰前后的水溫從零上降到冰點(diǎn)溫度，并長期保持在0℃以下，這樣的水溫變化會(huì)對(duì)冰下貝類的免疫力和死亡率產(chǎn)生影響。
　　在低溫環(huán)

5、境實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬鹽度、溶解氧和pH保持在一定范圍內(nèi)的水溫驟降/緩降環(huán)境，發(fā)現(xiàn)水溫變化方式和范圍對(duì)試驗(yàn)貝類免疫相關(guān)酶活性(超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、溶菌酶(LZM)、酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶（AKP））和死亡率都有影響。水溫驟降試驗(yàn)中選擇菲律賓蛤仔和光滑河藍(lán)蛤作為試驗(yàn)對(duì)象;而水溫緩降試驗(yàn)中只選擇了在水溫驟降試驗(yàn)中死亡率很高的菲律賓蛤仔。水溫驟降過程中，試驗(yàn)貝類對(duì)水溫變化產(chǎn)生應(yīng)激響應(yīng);而在水溫緩降過程中，菲律賓蛤

6、仔對(duì)水溫變化產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)。菲律賓蛤仔和光滑河藍(lán)蛤免疫相關(guān)酶活性水平在水溫驟降試驗(yàn)中的應(yīng)激響應(yīng)變化過程能分為三部分:不同水溫對(duì)應(yīng)的固定酶活性基準(zhǔn)值;水溫驟降過程中溫差引起的應(yīng)激響應(yīng)酶活性波動(dòng)和低溫環(huán)境引起的冷應(yīng)激響應(yīng)酶活性波動(dòng)，這些變化都能用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法描述。這兩種貝類免疫相關(guān)酶活性水平隨時(shí)間的變化也可以通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法描述。水溫驟降和水溫緩降試驗(yàn)中的菲律賓蛤子和光滑河藍(lán)蛤的死亡率反映了水溫下降幅度、降溫速率和試驗(yàn)起始水溫都會(huì)影響貝類的