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Effects of Cd2+concentration on life table demography of Brachionus calyciflorus  under different Scenedesmus obliquus density.

不同藻密度下Cd2+浓度对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响


为了比较不同食物密度下污染物浓度对受试生物的慢性毒性,筛选出以轮虫为受试生物对水环境中Cd污染进行监测的敏感指标,研究了在不同斜生栅藻密度(1.0×106、3.0×106和5.0 ×106 cells·ml-1)下不同浓度(2.5、5.0、10.0、20.0和40.0 μg·L-1)Cd2+对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响.结果表明:(25±1) ℃下Cd2+对轮虫的24 h LC50为37.7 μg·L-1.与各藻密度下的对照组相比,当藻密度为1.0×106 cells·ml-1时,20.0和40.0 μg·L-1的Cd2+显著延长了轮虫的世代时间,5.0 μg·L-1的Cd2+显著提高了轮虫的后代混交率;当藻密度为3.0×106 cells·ml-1时,除了5.0 μg·L-1外,其他浓度的Cd2+显著降低了轮虫的后代混交率;而当藻密度为5.0×106 cells·ml-1时,Cd2+浓度对轮虫的所有生命表统计学参数均无显著影(P>0.05).藻密度对轮虫的世代时间、生命期望、净生殖率和后代混交率均有显著影响(P<0.05),Cd2+浓度对轮虫的世代时间和后代混交率有显著影响(P<0.05),两者交互作用对后代混交率有极显著影响(P<0.01).轮虫的世代时间和后代混交率是在1.0×10.6和3.0×10.6 cells·ml-1食物密度下对Cd2+污染比较敏感的参数,其中后代混交率最敏感.

In order to understand the chronic toxicity of a pollutant to an organism in an aquatic environment with different food density, and screen out sensitive endpoints for monitoring Cd2+ pollution with rotifers as test animals, this paper studied the effects of different concentration (2.5, 5.0, 10.0, 20.0 and 40.0 μg·L-1) Cd2+ on the life table demography of Bracionus calyciflorus at the Scenedesmus obliquus density being 1.0×106, 3.0×106, and 5.0×106 cells·ml-1. The results showed that at 25±1 ℃, the 24 h LC50 of Cd2+ to  B. calyciflorus  was 37.7 μg·L-1.  Compared with the controls at the same food density, when the S. obliquus density was 1.0×106 cells·ml-1, 20.0 and 40.0 μg·L-1 of Cd2+prolonged the generation time of B. calyciflorus significantly, and 5.0 μg·L-1of Cd2+ increased the percentage of  B. calyciflorusmictic offspring. When the S. obliquus density was 3.0×106 cells·ml-1, the Cd2+at all test concentrations except 5.0 μg·L-1 decreased the percentage of mictic offspring; when the  S. obliquus density was 5.0×106 cells·ml-1, all test concentration Cd2+ had no effects on the life table demography (P>0.05). S. obliquus density had significant effects on the generation time, life expectancy at birth, net reproduction rate, percentage of mictic offspring of B. calyciflorus (P<0.05), Cd2+ concentration had significant effects on the generation timeand the percentage of mictic offspring (P<0.05), and the interaction of  S. obliquus  density and Cd2+ concentration had significant effects on the percentage of mictic offspring ( P<0.01).  Among all the studied parameters, the generation time and the percentage of mictic offspring were more sensitive to Cd2+ pollution under the algal densities of 1.0×106 and 3.0 ×106 cells·ml-1, with the latter being the most sensitive.


全 文 :不同藻密度下 Cd2+浓度对萼花臂尾轮虫
生命表统计学参数的影响*
石摇 娟摇 席贻龙**摇 杨琳璐摇 汪圣广摇 陈枫华摇 苏田娟
(安徽师范大学生命科学学院安徽高校生物环境与生态安全省级重点实验室, 安徽芜湖 241000)
摘摇 要摇 为了比较不同食物密度下污染物浓度对受试生物的慢性毒性,筛选出以轮虫为受试
生物对水环境中 Cd污染进行监测的敏感指标,研究了在不同斜生栅藻密度(1郾 0伊106、3郾 0伊
106 和 5郾 0 伊106 cells·ml-1)下不同浓度(2郾 5、5郾 0、10郾 0、20郾 0 和 40郾 0 滋g·L-1)Cd2+对萼花臂
尾轮虫生命表统计学参数的影响. 结果表明: (25 依 1) 益下 Cd2+对轮虫的 24 h LC50为
37郾 7 滋g·L-1 .与各藻密度下的对照组相比,当藻密度为 1郾 0伊106 cells·ml-1时,20郾 0 和 40郾 0
滋g·L-1的 Cd2+显著延长了轮虫的世代时间,5郾 0 滋g·L-1的 Cd2+显著提高了轮虫的后代混交
率;当藻密度为 3郾 0伊106 cells·ml-1时,除了 5郾 0 滋g·L-1外,其他浓度的 Cd2+显著降低了轮虫
的后代混交率;而当藻密度为 5郾 0伊106 cells·ml-1时,Cd2+浓度对轮虫的所有生命表统计学参
数均无显著影响(P>0郾 05) .藻密度对轮虫的世代时间、生命期望、净生殖率和后代混交率均
有显著影响(P<0郾 05),Cd2+浓度对轮虫的世代时间和后代混交率有显著影响(P<0郾 05),两者
交互作用对后代混交率有极显著影响(P<0郾 01) .轮虫的世代时间和后代混交率是在 1郾 0伊106
和3郾 0伊106 cells·ml-1食物密度下对 Cd2+污染比较敏感的参数,其中后代混交率最敏感.
关键词摇 Cd2+浓度摇 萼花臂尾轮虫摇 斜生栅藻摇 生命表统计学参数
*国家自然科学基金项目(30470323)、教育部科学技术研究重点项目(051286)、安徽省优秀青年基金项目(08040106904)、安徽省教育厅自然
科研基金重点项目(2003kj032zd)和重要生物资源的保护和利用研究安徽省重点实验室专项基金项目资助.
**通讯作者. E鄄mail: ylxi1965@ yahoo. com. cn
2009鄄10鄄08 收稿,2010鄄03鄄15 接受.
文章编号摇 1001-9332(2010)06-1614-07摇 中图分类号摇 Q178郾 1摇 文献标识码摇 A
Effects of Cd2+ concentration on life table demography of Brachionus calyciflorus under dif鄄
ferent Scenedesmus obliquus density. SHI Juan, XI Yi鄄long, YANG Lin鄄lu, WANG Sheng鄄
guang, CHEN Feng鄄hua, SU Tian鄄juan (Anhui Province Key Laboratory of Biotic Environment and
Ecological Safety, College of Life Sciences, Anhui Normal University, Wuhu 241000, Anhui, Chi鄄
na) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2010,21(6): 1614-1620.
Abstract: In order to understand the chronic toxicity of a pollutant to an organism in an aquatic en鄄
vironment with different food density, and screen out sensitive endpoints for monitoring Cd2+ pollu鄄
tion with rotifers as test animals, this paper studied the effects of different concentration (2郾 5, 5郾 0,
10郾 0, 20郾 0 and 40郾 0 滋g·L-1) Cd2+ on the life table demography of Bracionus calyciflorus at the
Scenedesmus obliquus density being 1郾 0 伊106, 3郾 0 伊106, and 5郾 0 伊106 cells·ml-1 . The results
showed that at 25依1 益, the 24 h LC50 of Cd2+ to B. calyciflorus was 37郾 7 滋g·L-1 . Compared
with the controls at the same food density, when the S. obliquus density was 1郾 0伊106 cells·ml-1,
20郾 0 and 40郾 0 滋g·L-1 of Cd2+ prolonged the generation time of B. calyciflorus significantly, and
5郾 0 滋g·L-1 of Cd2+ increased the percentage of B. calyciflorus mictic offspring. When the S.
obliquus density was 3郾 0伊106 cells·ml-1, the Cd2+ at all test concentrations except 5郾 0 滋g·L-1
decreased the percentage of mictic offspring; when the S. obliquus density was 5郾 0 伊106 cells·
ml-1, all test concentration Cd2+ had no effects on the life table demography (P > 0郾 05). S.
obliquus density had significant effects on the generation time, life expectancy at birth, net repro鄄
duction rate, percentage of mictic offspring of B. calyciflorus (P<0郾 05), Cd2+ concentration had
significant effects on the generation time and the percentage of mictic offspring (P<0郾 05), and the
interaction of S. obliquus density and Cd2+ concentration had significant effects on the percentage of
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 6 月摇 第 21 卷摇 第 6 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jun. 2010,21(6): 1614-1620
mictic offspring (P<0郾 01). Among all the studied parameters, the generation time and the per鄄
centage of mictic offspring were more sensitive to Cd2+ pollution under the algal densities of 1郾 0伊106
and 3郾 0 伊106 cells·ml-1, with the latter being the most sensitive.
Key words: Cd2+ concentration; Brachionus calyciflorus; Scenedesmus obliquus; life table demography.
摇 摇 随着工农业生产的快速发展,各种重金属通过
冶金和电镀等工业废水、金属设备的腐蚀以及上游
矿产地区的地表径流等多种途径进入水体,污染水
生生物,并通过食物链的富集作用危害到人类的健
康.镉的危害更是令人发指,日本“痛痛病冶、我国的
镉米事件均是因镉污染所致. 由于用任何方法都不
能从废水中除去镉,只能改变其存在方式、转移其存
在的位置,因此研究镉对水生生物的影响具有重要
的意义.
轮虫具有世代时间短、个体小、繁殖快、易培养、
对常见的毒物敏感性强等特点,在浮游植物和鱼类
幼苗之间的营养和能量传递上起着重要的作用;自
20 世纪 70 年代起便被应用于水生态毒理学研究.
1974 年,Buikema等[1]首次利用轮虫评价重金属离
子的毒性,获得了理想效果. 在我国,以轮虫为受试
生物进行重金属的水生态毒理学研究主要集中在部
分重金属离子对轮虫的急性毒性试验上[2-5] . 考虑
到环境中食物密度的时空变化可能会对急性毒性试
验结果产生影响,现代毒理学研究已从传统的简单
急性毒性试验转向复杂条件下的亚致死浓度的慢性
毒性试验. Sarma 等[6-9 ]以轮虫为受试生物研究了
常见重金属污染物对轮虫生命表统计学参数的影
响,得到了诸如平均寿命、净生殖率、世代时间和种
群增长率等指标;但有关不同藻密度下 Cd2+浓度对
萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)生命表统计
学参数的影响还未见报道.
本文以淡水中常见的萼花臂尾轮虫为受试生
物,采用生命表统计学方法,研究了 3 种藻密度下不
同浓度的 Cd2+对轮虫生命表统计学参数的影响.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 轮虫的来源和培养
受试生物萼花臂尾轮虫采于芜湖市镜湖,实验
室内以曝气 72 h后的自来水(pH 7郾 0)为培养液,以
HB鄄4 培养基[10]培养的、处于指数增长期的斜生栅
藻(Scenedesmus obliquus)为饵料对其进行“克隆冶培
养.试验前,将轮虫置于(25依1) 益、自然光照的恒
温培养箱内进行两周以上的预培养.期间,每天更换
轮虫培养液一次,同时通过去除一部分个体使轮虫
种群始终处于指数增长期;并投喂一定量的斜生栅
藻使定容后轮虫培养液中的藻类密度分别为 1郾 0伊
106、3郾 0伊106 和 5郾 0伊106 cells·ml-1 .
1郾 2摇 测试液的配置
试验用 CdCl2 由国药集团化学试剂有限公司生
产,分析纯.实用重金属量为化合物中 Cd2+含量.测
试液按母液稀释法配置,试验前用蒸馏水配制 1郾 0 g
·L-1的原液,再用蒸馏水稀释成1郾 0 mg·L-1的母
液,于 4 益冰箱中备用;母液 3 d 配制 1 次. 试验时
用曝气的自来水将其配制成所需浓度的测试液.
1郾 3摇 急性毒性试验
为选择合适的慢性试验毒物浓度,生命表试验
之前,先进行 24 h 急性毒性试验. 根据正式毒性试
验前的勘探试验结果将 Cd2+浓度设置为 18郾 0、
32郾 0、56郾 0、100郾 0、180郾 0、320郾 0 滋g·L-1共 6 个浓度
梯度,另设 1 个空白对照组;试验在特制的玻璃杯
(使用前在相应浓度污染物中浸泡 48 h)中进行,每
杯放入 10 只龄长在 4 h 内的轮虫幼体和 5 ml 测试
液,每组设置 3 个重复. 试验在(25依1) 益、无光照
的恒温培养箱中进行,24 h 后观察记录每个玻璃杯
中轮虫的死亡数目,采用概率单位法求得 LC50值.
1郾 4摇 生命表试验
依据急性毒性试验得出的 LC50值,将 Cd2+浓度
设置为 0(空白对照)、2郾 5、5郾 0、10郾 0、20郾 0 和 40郾 0
滋g·L-1,藻密度设置为 1郾 0伊106、3郾 0伊106 和 5郾 0 伊
106 cells·ml-1 .将孵化出的龄长在 4 h 内的轮虫幼
体挑出作为试验母体,并加入 5 ml 测试液(其中分
别含有相应浓度的 Cd2+和相应密度的斜生栅藻).
每个组合设置 3 个重复,每个重复使用 10 只轮虫幼
体.试验在(25依1) 益、自然光照的恒温培养箱中进
行.试验过程中,每 8 h 观察一次并记录母体的存活
数和孵化出的幼体数,移去死亡个体,并将新生幼体
移至另一玻璃杯中继续培养,待其产卵后确定雌体类
型,用于计算轮虫一生所产全部后代中的混交雌体百
分率.每间隔 24 h 更换一次含有相应密度的藻类食
物的测试液.试验进行至轮虫母体全部死亡为止.
1郾 5摇 研究参数的定义与计算方法
特定年龄存活率( lx):X 年龄组开始时存活个
体百分数;特定年龄繁殖率(mx):X 年龄组平均每
51616 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 石摇 娟等: 不同藻密度下 Cd2+浓度对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响摇 摇 摇 摇 摇
个个体所产的雌性后代数;生命期望值(e0):每个个
体出生时能活多久的估计值;净生殖率(R0):种群
经过一个世代后的净增长率,R0 = 移 lxmx;世代时
间 (T): 完 成 一 个 世 代 所 需 要 的 时 间,T =
移 lxmxx / R0;内禀增长率( rm):种群在特定试验条
件下的最大增长率;根据方程 rm = lnR0 / T在粗略计
算的基础上,再根据方程移
n
x = 0
e -rx lxmx = 1 在 Excel中
试算求得内禀增长率的精确值;后代混交率:所有雌
性后代中混交雌体所占的百分率.
1郾 6摇 数据处理
采用 SPSS 11郾 5 分析软件和 Excel 对数据进行
分析,对所得数据作正态性检验后,对符合正态分布
的各组数据通过单因素方差分析(one鄄way ANOVA)
和多重比较(LSD 检验)分析各浓度组与空白对照
组间的差异显著性. 运用生存分析中的 Log鄄Rank
(Mantel鄄Cox)分析各浓度组与空白对照组之间的差
异显著性.
2摇 结果与分析
急性毒性试验结果显示,(25依1) 益、无光照、
无食物条件下,Cd2+对萼花臂尾轮虫幼体的 24 h
LC50值是 37郾 7 滋g·L-1,95%置信限为 25郾 6 ~ 50郾 5
滋g·L-1 .
与各 Cd2+浓度下的对照组相比,当藻密度为
1郾 0伊106 cells·ml-1时,5郾 0 ~ 40郾 0 滋g·L-1的 Cd2+显
著降低了轮虫的存活率,而 2郾 5 滋g·L-1的 Cd2+对轮
虫的存活率没有显著的影响;Cd2+浓度对轮虫的繁
殖率也无显著的影响.当藻密度为 3郾 0伊106 和 5郾 0伊
106 cells·ml-1时,Cd2+浓度对轮虫的存活率和繁殖
率均无显著的影响(图 1).
摇 摇 与各 Cd2+浓度下的对照组相比,当藻密度为
1郾 0伊106 cells·ml-1时,Cd2+浓度对轮虫的世代时间
和后代混交率有极显著影响 (P < 0郾 01);20郾 0 和
40郾 0 滋g·L-1的 Cd2+显著延长了轮虫的世代时间,
5郾 0 滋g·L-1的 Cd2+显著提高了轮虫的后代混交率,
而其他各浓度的 Cd2+没有使轮虫的世代时间和后
代混交率产生显著的变化. 当藻密度为 3郾 0 伊 106
cells·ml-1时,Cd2+浓度对轮虫的后代混交率有显著
影响(P<0郾 05);除了 5郾 0 滋g·L-1外,其他浓度的
Cd2+显著降低了轮虫的后代混交率. 当藻密度为
5郾 0伊106 cells·ml-1时,Cd2+浓度对轮虫的所有生命
表统计学参数均无显著影响(P>0郾 05)(表 1).
摇 摇 双因素方差分析显示,藻密度对轮虫的世代时
间、生命期望、净生殖率和后代混交率均有显著影响
(P<0郾 05),Cd2+浓度对轮虫的世代时间和后代混交
率都有显著影响(P<0郾 05),藻密度和 Cd2+浓度间的
交互作用均对后代混交率有极显著影响(P<0郾 01).
3 个藻密度之间,当藻密度为 5郾 0伊106 cells·ml-1时
轮虫的世代时间较长,而藻密度为 1郾 0伊106 和 3郾 0伊
表 1摇 藻密度和 Cd2+浓度对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响
Tab. 1摇 Effects of algal density and Cd2+ concentration on life鄄table demography of Brachionus calyciflorus
藻密度
Algal density
(伊106 cells·
ml-1)
Cd2+浓度
Cd2+
concentration
(滋g·L-1)
世代时间
Generation
time
(h)
生命期望
Life
expectancy
(h)
净生殖率
Net repro鄄
ductive rate
( ind)
内禀增长率
Intrinsic rate
of increase
(d-1)
后代混交率
Percentage of
sexual offspring
(% )
1郾 0 0 57郾 9依1郾 9 70郾 7依3郾 1 6郾 4依0郾 5 0郾 8304依0郾 0432 8郾 6依1郾 3
2郾 5 58郾 1依2郾 0 73郾 1依9郾 6 7郾 7依2郾 4 0郾 8640依0郾 1704 12郾 1依2郾 3
5郾 0 63郾 6依0郾 6 86郾 1依5郾 6 8郾 9依1郾 8 0郾 8784依0郾 1032 26郾 0依3郾 7*
10郾 0 60郾 2依2郾 1 83郾 7依5郾 5 9郾 7依2郾 0 0郾 9816依0郾 1248 4郾 6依0郾 4
20郾 0 68郾 2依3郾 8* 84郾 5依2郾 3 6郾 6依1郾 1 0郾 7176依0郾 0360 13郾 4依6郾 0
40郾 0 72郾 3依0郾 7* 91郾 7依6郾 2 9郾 3依1郾 4 0郾 8208依0郾 0576 13郾 0依0郾 3
3郾 0 0 64郾 0依2郾 3 88郾 0依5郾 1 10郾 7依0郾 6 0郾 9792依0郾 0264 9郾 1依3郾 0
2郾 5 66郾 6依2郾 9 87郾 2依5郾 1 9郾 3依1郾 6 0郾 8808依0郾 0816 2郾 7依1郾 0*
5郾 0 62郾 5依4郾 8 86郾 4依9郾 6 9郾 6依2郾 4 0郾 9480依0郾 1128 8郾 7依3郾 5
10郾 0 64郾 2依2郾 0 93郾 1依4郾 6 10郾 9依0郾 8 1郾 0008依0郾 0288 2郾 3依0郾 3*
20郾 0 63郾 9依6郾 7 94郾 9依15郾 8 10郾 5依3郾 2 0郾 9456依0郾 0744 2郾 2依1郾 1*
40郾 0 68郾 2依5郾 0 90郾 1依3郾 4 9郾 1依3郾 5 0郾 8400依0郾 1176 2郾 9依0郾 2*
5郾 0 0 69郾 8依2郾 9 98郾 1依4郾 8 10郾 3依1郾 7 0郾 8952依0郾 0792 0郾 7依0郾 4
2郾 5 72郾 7依1郾 3 88郾 3依3郾 3 10郾 1依1郾 4 0郾 8640依0郾 0408 1郾 1依0郾 6
5郾 0 76郾 0依1郾 7 84郾 0依4郾 4 9郾 7依1郾 2 0郾 8352依0郾 0744 3郾 4依1郾 7
10郾 0 77郾 3依1郾 2 116郾 4依0郾 4 16郾 0依1郾 1 1郾 0008依0郾 0576 1郾 9依0郾 7
20郾 0 74郾 7依3郾 7 100郾 0依8郾 8 12郾 3依5郾 2 0郾 8904依0郾 1320 3郾 7依1郾 4
40郾 0 82郾 4依4郾 2 103郾 2依12郾 8 11郾 0依3郾 3 0郾 7800依0郾 0864 3郾 2依0郾 4
*表示与同一食物密度下的对照组相比有显著性差异 Significantly different from the controls at the same food density (P<0郾 05) .
6161 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
图 1摇 不同藻密度和 Cd2+浓度下萼花臂尾轮虫的存活率(玉)和繁殖率(域)
Fig. 1摇 Age鄄specific survivorship (玉) and fecundity (域) of Brachionus calyciflorus exposed to different concentrations of Cd2+ under
three algal densities.
A:1郾 0伊106 cells·ml-1; B:3郾 0伊106 cells·ml-1; C:5郾 0伊106 cells·ml-1 .
71616 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 石摇 娟等: 不同藻密度下 Cd2+浓度对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响摇 摇 摇 摇 摇
106 cells·ml-1时较短;当藻密度为 3郾 0伊106 和 5郾 0伊
106 cells·ml-1时轮虫的生命期望较长,而藻密度为
1郾 0 伊 106 cells · ml-1 时较短; 藻密度为 1郾 0 伊
106 cells·ml-1时轮虫的净生殖率显著大于藻密度
为 5郾 0伊106 cells·ml-1时,但这两个藻密度下轮虫的
净生殖率均与藻密度为 3郾 0伊106 cells·ml-1时无显
著差异;当藻密度为 3郾 0伊106 和 5郾 0伊106 cells·ml-1
时轮虫的后代混交率无显著差异,但均显著大于藻
密度为 1郾 0伊106 cells·ml-1时. 各 Cd2+浓度间,40郾 0
滋g·L-1时轮虫的世代时间显著长于对照组,但它们
均与其他各浓度组间无显著差异;Cd2+浓度为 5郾 0 滋g
·L-1时轮虫的后代混交率显著大于其他各浓度组,
而其他各浓度组轮虫的后代混交率间无显著差异.
3摇 讨摇 摇 论
已有研究结果显示,Cu2+、Pb2+、氯氰菊酯(delta鄄
methrin)、敌百虫( trichlorfon)、噻嗪酮( buprofezin)
和绿保素(abamectin)对萼花臂尾轮虫的 24 h LC50
值分别为 0郾 06006、20郾 89、0郾 3685、321郾 6、263郾 5 和
0郾 607 mg·L-1 [4-5];Cd2+对草履虫(Paramecium cau鄄
datum)、壶状臂尾轮虫(B郾 urceus)、海湾扇贝(Arg鄄
opectens irradias)、蚤状溞(Daphnia pulex)、内刺盘管
虫(Hydroides ezoensis)担轮幼虫、水螅 (Hydra sp郾 )
和金鱼 ( Carassius auratus)的 24 h LC50值分别为
0郾 3294、7郾 60、5郾 85、0郾 122、1郾 04232、0郾 0017 和 7郾 73
mg·L-1 [2,11-16] . 本研究中,Cd2+对萼花臂尾轮虫幼
体的 24 h LC50值为 37郾 7 滋g·L-1 .可见,Cd2+比其他
毒物毒性更强;萼花臂尾轮虫对 Cd2+的敏感性较水
螅弱,但比其他几种水生无脊椎动物强. 因而,在水
环境生物监测尤其是对 Cd2+的生物监测中,萼花臂
尾轮虫是敏感性较强的受试生物.
大多数已测试过的、一定浓度的水体污染物均
显著缩短了轮虫的世代时间和寿命(以生命期望或
平均寿命为指标)、降低了轮虫的生殖率(以净生殖
率为指标)和种群内禀增长率[6-7,17-23] . 随着食物密
度的升高,上述不利影响的程度降低[17,23] . 然而,
0郾 1 ~ 10郾 5 mg·L-1的草甘膦对萼花臂尾轮虫的世
代时间和生命期望无显著的影响[24]; 0郾 001 ~
1000郾 0 滋g · L-1 的狄氏剂以及 0郾 01、 100郾 0 和
1000郾 0 滋g·L-1的 17茁鄄雌二醇(E2)显著延长了轮
虫的世代时间,0郾 001 ~ 1000郾 0 滋g·L-1的狄氏剂以
及 0郾 01、1郾 0、100郾 0 和 1000郾 0 滋g·L-1的 E2 都显著
延长了轮虫的生命期望,0郾 001 滋g·L-1的狄氏剂以
及 100郾 0 和 1000郾 0 滋g·L-1的 E2 显著提高了轮虫
种群的净生殖率[25];50 滋g·L-1的十氯丹显著延长
了轮虫的平均寿命,0郾 5 ~ 50 滋g·L-1的十氯丹显著
提高了轮虫的净生殖率[26] . 本研究中,当藻密度为
1郾 0伊 106 cells·ml-1时, 20郾 0 和 40郾 0 滋g·L-1的
Cd2+显著延长了轮虫的世代时间;但随着藻密度的
升高,Cd2+对轮虫世代时间的显著影响消失.这可能
是由于藻密度的增加提高了轮虫抵抗 Cd2+毒性的
能力;类似的结果在枝角类的相关研究中已有报
道[7] .此外,各藻类食物密度下,Cd2+浓度对轮虫的
生命期望、净生殖率和种群内禀增长率均无显著的
影响;这可能与本研究所设置的污染物浓度范围有
关.有学者认为,不考虑富营养水体的情况下,实验
室试验所选择的藻类密度要高于外界水体中的藻密
度[17,27] .因此,自然水体中,Cd2+对轮虫生命表统计
学参数的影响可能比实验室研究结果大得多.
通常情况下,轮虫是以孤雌生殖的方式进行繁
殖,后代混交率较低;当受到混交刺激时(如较低的
食物质量和较高种群密度等),轮虫即进入有性生
殖世代,后代混交率提高,产生休眠卵,以适应恶劣
的环境. Gallardo等[28]发现 0郾 05 和 0郾 5 mg·L-1的
保幼激素、0郾 05 和 5 mg·L-1的 5鄄羟色胺显著提高
了褶皱臂尾轮虫的混交率,0郾 0025 和 0郾 025 IU·
ml-1的生长激素、50 mg·L-1的 E2、0郾 5、5 和50 mg·
L-1的 酌鄄氨基丁酸和 20鄄羟基蜕皮酮分别显著提高了
种群增长至第 8、6、4 和 6 天时的混交率,而三碘甲
腺原氨酸和人绒毛促性腺激素对混交雌体的产生无
显著影响;2郾 0 ~ 8郾 0 mg·L-1的草甘膦(glyphosate)
显著提高了萼花臂尾轮虫的混交率[29];除了 5000
滋g·L-1的 E2 显著降低轮虫的混交率外,5 和 500
滋g·L-1的 E2、500 滋g·L-1的 DBP、50 和500 滋g·
L-1的 DEHP以及 500 滋g·L-1的 BBP均使萼花臂尾
轮虫的混交率显著升高[30] . 本研究中,当藻密度为
1郾 0伊106 cells·ml-1时,5 滋g·L-1的 Cd2+显著提高了
轮虫的后代混交率;当藻密度为 3郾 0伊106 cells·ml-1
时,除了 5郾 0 滋g·L-1外,其他浓度的 Cd2+显著降低
了轮虫的后代混交率.不同食物密度下 Cd2+浓度对
轮虫后代混交率影响的不同与两者之间的交互作用
对轮虫后代混交率有显著的影响有关.
轮虫各生命表统计学参数对污染物的敏感性常
因污染物的种类等不同而异. Gentile 等[31]、Rao 和
Sarma[17]、Day和 Kaushik[32]、Boyum和 Brooks[33]、Xi
和 Hu[22]、储昭霞等[24]均发现,轮虫种群内禀增长
率是低浓度水体污染物毒性监测的一个很敏感的指
标;但 Ferrando 等[21]发现净生殖率和种群增长率是
8161 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
比世代时间和生命期望更敏感的指标; Janssen
等[34]和储昭霞等[24]发现内禀增长率并不总是最敏
感的指标,净生殖率有时具有更低的 LOEC 值.本研
究的所有生命表统计学参数中,轮虫的世代时间和
后代混交率是在 1郾 0 和 3郾 0伊106 cells·ml-1食物密
度下对 Cd2+污染比较敏感的参数,其中后代混交率
最敏感,再次证实了轮虫的有性生殖比无性生殖对
环境污染物敏感性更强这一特点.
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作者简介摇 石摇 娟,女,1984 年生,硕士研究生.主要从事轮
虫生态毒理学研究. E鄄mail: stone1984@ 126. com
责任编辑摇 肖摇 红
0261 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷