鲢鳙控（微囊）藻排泄物环境归趋的15N同位素示踪及其生态后效研究

利用鲢鳙控藻非经典生物操纵来控制蓝藻水华至今还存在分歧，主要集中在可能引起水体浮游生物个体小型化和微型藻类生物量激增等生态问题。这一现象的产生是由多种因素引起的，其中排泄物的影响不容忽视。由于养殖水体氮来源和生物转化过程的错综复杂性，往往很难用传统的方法来界定排泄物来源的氮对生态系统群落结构与功能改变的贡献及其传递过程。本研究拟以鲢鳙摄食微囊藻后的排泄物为研究对象，借助叶绿素荧光成像系统，分析排泄物中活性微囊藻与非活性藻类的比例，探讨未消化藻类的生长和光合活性及对微型藻类增殖的直接贡献；利用15N稳定同位素示踪技术，研究排泄物中非活性微囊藻来源氮在养殖水体中的迁移、转化规律和与生物有关的分配量及对水体浮游植物群落结构的影响。本研究将从鱼类排泄物的角度评价鲢鳙控藻的生态后效及各自影响程度的差异，为非经典生物操纵的机理探讨和可行性分析提供参考依据。

本研究以鲢鳙摄食微囊藻后的排泄物为研究对象，借助叶绿素荧光成像系统和15N稳定同位素示踪技术，探讨了未消化藻类的生长和光合活性及对微型藻类增殖的直接贡献，同时研究了排泄物中非活性微囊藻来源氮在养殖水体中的迁移、转化规律和与生物有关的分配量。. 结果表明，微囊藻经鲢、鳙滤食后，排泄当天，其叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和ETR显著低于对照组（P<0.05），而qP和NPQ显著高于对照组（P<0.05）。随后，微囊藻的光合活性逐渐恢复，鲢、鳙组的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和qP分别在第3天和第5天开始呈上升趋势，至实验结束时显著高于对照组，其中鲢组高于鳙组。而NPQ呈下降趋势，第13天极显著低于对照组（P<0.01）。原位培养期间，鲢、鳙组藻细胞密度和Chl a浓度呈增长趋势，且鲢组明显高于鳙组；而鳙组藻类游离胞外多糖含量增长幅度高于鲢组。实验结束时，鲢、鳙组浮游藻类总生物量分别为对照组7.78、6.55倍，绿藻和硅藻相对生物量增加，但微囊藻贡献率达93％以上。. 利用15N标记的微囊藻饲喂鲢鳙，通过三天标记，发现鳙的N同位素转化率高于鲢。悬浮颗粒物的N同位素比值最先达到最高点，浮萍和附着生物最高值滞后3天，螺由于摄食附着生物，和附着生物的变化趋势一致，但滞后2天，表层沉积物的N同位素比值基本没有变化。定量15N同位素标记表明，对于鲢，第7天鱼肉的固定效率最高，占到23%，有46%的N可能以硝化或反硝化的形式被微生物分解释放大气中。随着时间的延长，到第10天时，鱼肉的氮固定只占到16%，而大部分N（59%）以其它形式损失。对于鳙，和鲢差异不大，在第3天的固定量最大，仅有38%的损失，随后N损失逐渐增加。. 可见，鲢鳙单次摄食蓝藻，对其损伤是非致命的，藻类的光合活性在短期内恢复并增强，微囊藻相对丰度增加，鲢的恢复效果优于鳙；蓝藻来源的氮素营养仅有少部分被鱼类固定，固定效率在3-7天达到最大，大部分氮素营养滞留在体系中和损失在系统外；鲢鳙可在短期内控制蓝藻水华，但由于微囊藻的非致命损伤和营养物质在系统中蓄积，有潜在加速水体富营养化可能，鲢鳙的增殖放流值得商榷。通过本项目研究发表CSCD论文5篇，英文论文2篇，在投英文论文2篇，参加2次国际会议并做了分会场报告，申请发明专利2项，授权实用新型专利2项。