全 文 ：广州黄埔区夜鹭和池鹭体内汞浓度和分布特性*
邹发生1* * 杨琼芳1 李艳红1 崔昆燕2
( 1 华南濒危动物研究所,广州 510260; 2中山大学测试中心, 广州 510275)
Mercury concentration and its distribution in Nycticorax nycticorax and Chinese Ardeola bacchus fledglings at
Huangpu District of Guangzhou City, China. ZOU Fasheng 1, YANG Qiongfang1 , LI Yanhong 1, CU I Kunyan2
( 1South China Institute of Endangered A nimals , Guangzhou 510260, China ; 2 I nstr umentation Analysis &
Resear ch Center , Zhongshan Univer sity , Guangzhou 510275, China) . Chin. J . A pp l . Ecol . , 2005, 16( 2) : 390
~ 392.
In this study , liv e fledglings of Nycticorax nycticorax and A rdeola bacchus at t he Huangpu District of Guang zhou
City were co llected, and t heir primary feather, breast feather, tail feather , liver, chest muscle and egg shell w ere
sampled for mercur y determination. T he results showed that these two heron species had a ver y similar distr ibu
tion pattern of mercury concentration in their tissues and organs, i. e. , tail feather > breast and pr imary feather
> liv er > chest muscle > egg shell. A rdeola bacchus had higher lev els of mercury in all its tissues than Nycti
corax nycticorax . Ther e w ere significant interspecific differences in mercury level for breast feather and primary
feather. Because the collection of breast feather is easier and not harmful to birds, it is better to use it rather than
pr imary or tail feather to monitor envir onmental po llut ion. The mercury level in breast feather w as ten times
higher than that in liver, lower than that in tail feather, but not significantly different to t hat in pr imary feather .
The mercury concentrations in the t issues of Nycticorax nycticorax and A rdeola bacchus from Huangpu District
of Guangzhou w ere similar to those from the suburbs o f Chengdu, Sichuan P rovince, but low er than those from
Taihu Lake, Jiangsu Province and higher than those from Hong Kong .
Key words Huangpu District of Guangzhou City, Nycticorax ny ctiorax , A rdeola bacchus, Mercur y, Distr ibu
tion pattern.
文章编号 1001- 9332( 2005) 02- 0390- 03 中图分类号 X171 文献标识码 A
* 广州市重点攻关资助项目( 2001Z05001) .
* * 通讯联系人.
2003- 11- 07收稿, 2004- 02- 16接受.
1 引 言
许多研究表明,汞是能在食物链中富集的重金属[ 2] . 汞
对鸟类的危害受到广泛的关注, Sundlof 等[ 12]学者指出, 全
球涉禽种群减少的部分原因可能是汞中毒.鸟类从食物中摄
取的汞在体内组织中富集.在鸟的生长过程中,体内富集的
汞释放入羽毛中,鸟类通过定期的换羽把汞排出体外. 汞进
入羽毛后牢固地与羽毛中的角蛋白结合,其生理和化学过程
比较稳定,所以汞在羽毛中的浓度最高. 有研究表明, 博氏鸥
( Larus philadelphia)成鸟体内93%的汞存留在羽毛中,黑鸢
( Milv us migrans )体内 70%的汞在羽毛中[ 1, 9] .羽毛中汞的
浓度与鸟体内组织中汞浓度相关[ 4] . 其汞浓度反映了鸟受汞
污染的程度,同时也反映了鸟栖息环境和觅食地受污染的程
度.因此, 可以用鸟的羽毛来监测环境中的汞污染.监测环境
污染的鸟又以雏鸟为好,因为雏鸟的食物是亲鸟从营巢地周
边取来的,其污染程度能反映当地的环境污染状况[ 3] .同时,
用羽毛监测环境可避免处死鸟所造成的破坏,是一种相对无
损伤、非侵犯性的监测环境污染的良好方法[ 13] .
广州是华南地区的最大城市,珠江口沿岸地区是我国经
济发展最快的地区之一,伴随经济 20 多年的快速发展, 所面
临的环境问题也很突出, 已引起各方面专家的广泛关注, 用
鸟类监测、评价广州及珠江口的环境质量还未见报道. 夜鹭
( Nycticorax nycticorax )和池鹭( A rdeola bacchus )在广州市黄
埔区茅岗村生活和繁殖已有 200 多年的历史, 数量最多时达
1 万多只.栖息茅岗村的夜鹭在珠江口觅食. 近年来由于该
地区环境变化较大、周围环境污染加剧, 使茅岗村的鹭鸟数
量大大减少.本文分析两种鹭鸟体内汞残留量及分布特性,
研究汞在鸟不同组织间的分布规律; 通过比较不同地区夜鹭
和池鹭体内汞残留量, 评价广州及珠江口受汞污染的现状,
为黄埔区茅岗村鹭林的保护和广州市的环境质量监测服务.
2 材料与方法
实验用夜鹭和池鹭于 2002 年 6 月 23 日采自广州市黄
埔区茅岗村. 每巢随机捕捉 1 只夜鹭或池鹭, 各捕捉 10 只 3
~ 4 周龄的雏鸟. 鹭鸟的周龄根据鸟的生长和行为特征推
算,夜鹭平均翅长为 224 10 mm、池鹭平均翅长为 156 mm;
取样时两种鹭的雏鸟都能作飞行样在树枝间跳跃 ,但不具备
真正的飞行能力. 分别取每只鸟左、右初级飞羽、尾羽、胸羽
(初级飞羽和尾羽切除羽根) ; 解剖取出肝脏、从右胸取肌肉;
取样同时取不同巢雏鸟出壳后剩下的蛋壳. 所有的样品放入
聚乙烯袋中封口, - 20 保存.于 2002 年 10 月进行测定.
应 用 生 态 学 报 2005 年 2 月 第 16 卷 第 2 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Feb. 2005, 16( 2) 390~ 392
羽毛、蛋壳样品用去离子水洗涤 3 遍, 剪碎, 60 烘至
恒重,各称取 01~ 0 3 g ; 肌肉和肝脏直接各取 0 5~ 0 9 g
(另取肌肉和肝脏样品在 60 下烘至恒重,以便换算) ;置样
品于圆底消化管中,加入 10 ml HNO3、2 ml HCIO 4消化 4~ 8
h至溶液基本澄清透明, 冷却并定容至 25 ml. 摇匀后用
AFS230型原子荧光光谱仪参考食品中汞的测定方法进行测
定[ 11] .
数据处理用 SPSS10 中的曼惠特尼 U 检验 ( Mann
Whitney U test)作平均数显著性检验, 用皮尔逊积矩相关系
数( Pearson)比较相关性, 并进行回归分析.
3 结果与分析
31 夜鹭和池鹭各组织中汞浓度
夜鹭各组织中汞浓度以尾羽最高,达 3 79 g!g- 1 ,其次
是胸羽、飞羽、肝脏和肌肉;而以蛋壳中汞浓度最低, 仅 003
g!g- 1 .最高的尾羽汞浓度是最低的蛋壳汞浓度的 126 倍.
池鹭各组织中汞浓度也是以尾羽最高,为 4 35 g!g- 1 ,其次
是飞羽、胸羽、肝脏和肌肉.最高的尾羽汞浓度是最低的肌肉
汞浓度的 13 倍(池鹭没测定蛋壳汞浓度) . 各组织中汞浓度
值见表 1.
表 1 夜鹭和池鹭组织中的汞浓度(g!g- 1)
Table 1 Mercury level in tissues of N . nycticorax and A. bacchus
组织
T issues
平均值
Mean ∀ SD
中位值
Median
浓度范围
Min.M ax.
样本数
Sample size
A 右飞羽Rightprimary 1 93 ∀ 1 99 1 36 0 35~ 676 10
左飞羽 Leftprimary 0 91 ∀ 2 08 09 0 58~ 700 10
飞羽 Primary 1 78 ∀ 1 94 0 91 0 35~ 700 20
胸羽Breast feather 2 04 ∀ 1 59 1 53 0 29~ 589 10
尾羽 Tail feather 3 79 ∀ 2 03 3 48 1 58~ 679 6
肝脏 Liver 0 56 ∀ 0 30 0 51 0 21~ 108 10
胸肌Chest muscle 0 32 ∀ 0 25 0 23 0 10~ 092 10
蛋壳Egg shell 0 03 ∀ 0 01 0 03 0 02~ 006 10
B 右飞羽Rightprimary 2 6 ∀ 0 4 2 57 2 13~ 344 8
左飞羽 Leftprimary 2 76 ∀ 0 68 2 96 1 42~ 343 8
飞羽 Primary 2 68 ∀ 0 55 2 59 1 42~ 344 16
胸羽Breast feather 236 ∀ 05 2 31 1 69~ 321 10
尾羽 Tail feather 4 35 ∀ 1 05 4 49 2 93~ 592 7
肝脏 Liver 0 75 ∀ 0 29 0 84 0 42~ 111 10
胸肌Chest muscle 0 33 ∀ 0 13 0 38 0 17~ 055 9
A:夜鹭 N . nyc ticor ax ; B:池鹭 A. bacchus.下同 The same blow.
夜鹭、池鹭各组织间汞浓度存在差异, 对各组织中汞浓
度的平均值进行显著性检验,夜鹭、池鹭左、右飞羽汞浓度 U
检验的概率值分别为 0597、0 462, 夜鹭、池鹭飞羽汞浓度
与胸羽汞浓度 U 检验的概率值分别为 0 173、0 102, 这 4 对
组织间汞浓度 U 检验的概率值都大于 005, 说明夜鹭和池
鹭的左、右飞羽间、飞羽与胸羽间汞浓度无显著差异; 而飞羽
与尾羽、飞羽与肝脏等组织间汞浓度存在显著差异或极显著
差异(表 2) .
32 汞浓度的种间差异
池鹭各组织汞浓度均高于夜鹭相应组织中汞浓度(图
1) .通过曼惠特尼 U 显著性检验夜鹭和池鹭种间, 肝脏、肌
肉和尾羽中的汞浓度差异, 其概率值分别为 0 075、0286、
0 568, 均大于 0 05,表明两种鸟的肝脏、肌肉和尾羽间汞浓
度种间差异性不显著; 而夜鹭和池鹭胸羽和飞羽汞浓度, 种
间差异的概率值分别为 0 049、0 001, 前者小于 005、后者
小于 001, 表明夜鹭和池鹭间胸羽汞浓度存在显著差异; 夜
鹭和池鹭间飞羽汞浓度存在极显著差异 .
表 2 夜鹭和池鹭的组织间汞浓度显著性差异的双尾概率值
Table 2 Probability value of significance test of mercury levels among
tissues of N. nyct icorax and A. bacchus ( two tail )
组织
T issues
飞羽
Primary
胸羽
Breast
feather
尾羽
T ail
feat her
肝脏
Liver
胸肌
Chest
muscle
飞羽 Primary 0102 0002* * 0000* * 0 000* *
胸羽 Breast feather 0173 0002* * 0000* * 0 000* *
尾羽 Tail feather 0011* 0039* 0001* * 0 001* *
肝脏 Liver 0006* * 0002* *0001* * 0 001* *
胸肌 Chest muscle 0000* * 0001* *0001* * 0031*
蛋壳 Egg shell 0000* * 0000* *0000* * 0000* * 0 000* *
左下部为夜鹭值, 右上部为池鹭值 Left bot tom value for N . ny ct icorax and
right upper v alue for A . bacchus. * P < 005, * P < 001. 下同 T he same be
low.
图 1 夜鹭和池鹭各组织间汞浓度比较
Fig. 1 Comparison of mercury level betw een N. nycti corax and A . bac
chus .
3 3 组织间汞浓度相关性
对于夜鹭, 除左飞羽与肝脏、尾羽与肝脏 2 对组织间汞
浓度不显著相关外, 其它各组织间汞浓度显著相关或极显著
相关, 且均为正相关(表 3) . 对于池鹭,除肝脏与肌肉为极显
著正相关, 胸羽与肝脏、胸羽与肌肉为显著正相关外,其它各
组织间汞浓度无显著相关 (表 3) . 这里, 两种鸟各组织间汞
浓度表现出不完全相同的相关性, 但 2 种鸟内脏间(即肝脏
与肌肉)、胸羽与内脏间都表现出相关性. 夜鹭、池鹭有显著
相关的组织间汞浓度回归方程列于表 4.
表 3 夜鹭和池鹭的组织间汞浓度的相关性系数
Table 3 Correlation coefficient among mercury levels of tissues of N .
nycticorax and A. bacchus
组织
T issues
左飞羽
Left
pr imary
右飞羽
Right
primary
胸羽
Breast
feather
尾羽
T ail
feather
肝脏
L iver
胸肌
Chest
muscle
左飞羽 Left pr imary 0678 0005 0721 - 0167 0021
右飞羽 Right primary0965* * 0167 0323 0016 0295
胸羽 Breast feather 0963* * 0954* * 0516 0703* 0719*
尾羽 Tail feather 0894* 0960* * 0945* * - 0205 0000
肝脏 Liver 0629 0724* 0753* 0790 0942* *
胸肌 Chest muscle 0960* * 0969* * 0979* * 0956* * 0815* *
3912 期 邹发生等:广州黄埔区夜鹭和池鹭体内汞浓度和分布特性
表 4 夜鹭和池鹭的组织间汞浓度的回归方程及显著性概率值*
Table 4 Regression equations and probabi lity values of significant a
mong mercury level of tissues of N . nycticorax and A. bacchus .
组织
Tissues
回归方程
Regression equation
F P
A 左飞羽右飞羽 Left primaryright primary Ynlp= 0 970Xnr p0232 123523 0 000* *
胸羽右飞羽Breast featherright primary Ynb= 0763Xnrp+ 0 574 80380 0 000* *
胸羽左飞羽Breast featherleft primary Ynb= 0769Xnlp+ 0784 100859 0 000* *
尾羽右飞羽 Tail featherright primary Ynt= 0805Xnrp+ 1 742 47616 0 002* *
尾羽左飞羽 Tail featherleft primary Ynt= 0736Xnlp+ 2145 15877 0016*
尾羽胸羽 Tail featherbreast feather Ynt= 1037Xnb+ 1 095 33189 0 005* *
右飞羽肝脏Right primaryliver Ynrp= 4847Xnl- 0806 8828 0018*
胸羽肝脏Breast featherliver Ynb= 4028Xnl- 0229 10472 0012*
左飞羽胸肌 Left primarychest muscle Ynlp= 7 518Xnm- 0 731 92930 0 000* *
右飞羽胸肌Right featherchest muscle Ynrp= 7591Xnm- 0464 125090 0 000* *
胸羽胸肌Breast featherchest muscle Ynb= 6132Xnm+ 0111 189060 0 000* *
尾羽胸肌 Tail featherchest muscle Ynt= 6815Xnm+ 0935 42160 0 003* *
胸肌肝脏Chest muscleliver Ynm= 0 954Xnl- 0 264 15810 0004*
B胸羽肝脏Breast featherliver Y pb= 1207Xpl+ 1455 7826 0023*
胸羽胸肌Breast featherchest muscle Y pb= 2718Xpm+ 1504 7508 0029*
胸肌肝脏Chest muscleliver Y pm= 0 457Xpl- 0 003 5470 0 000* *
A:夜鹭 N . nyc ticor ax ; B:池鹭 A . bacchus. nlp, nrp, nb, nt, nl, nm分别代表夜鹭的左飞羽、右
飞羽、胸羽、尾羽、肝脏和胸肌, pb, pl, pm分别代表池鹭的胸羽、肝脏和胸肌 nlp, nrp, nb, nt,
nl, nm represent left primary, right primary, breast feather, tail feather, liver and chest muscle for N .
nycticorax respectively; pb, pl, pm represent breas t feather, liver and chest muscle for A. bacchus
respectively.
4 讨 论
夜鹭和池鹭各组织中的汞浓度都是以尾羽最高, 其次是
胸羽或飞羽(胸羽与飞羽汞浓度在两种鸟中都无显著差异) ,
再次是肝脏、肌肉, 最低是蛋壳.即汞在鸟体组织中的分布模
式是尾羽> 胸羽或飞羽> 肝脏> 肌肉> 蛋壳.这一结果与其
他作者的研究结果一致[ 7, 8, 10] .
羽毛中汞浓度比肝脏和肌肉中汞浓度高出几倍, 明显表
明羽毛能富集汞;鸟类的定期换羽能起到把体内汞排出体外
的重要作用.
虽然胸羽比尾羽汞的浓度低, 但因为胸羽取材更容易,
不易损伤鸟 ,而取飞羽将影响鸟类的飞行; 并且胸羽与肝脏
和肌肉的汞浓度显著相关,即胸羽中汞浓度的高低能反映鸟
体内组织中的汞浓度水平,所以用胸羽作为监测环境污染的
指示物比用飞羽、尾羽和内脏作为指示物更好. Furness 等[ 6]
也认为在海鸟中,体羽能可靠地表示总羽毛汞浓度, 表示鸟
在整个换羽期间吸收汞的量, 在估计鸟类受汞污染时, 鸟类
的体羽比飞羽更具代表性.
董元华等[ 5]分析了江苏太湖鼋头渚 2~ 3 周龄夜鹭雏鸟
的胸羽、肝脏、肌肉中汞浓度, 其平均值分别为 1 19、1 51、
081 g!g- 1( 40 时的干重) . 黄埔夜鹭胸羽、肝脏、肌肉汞
浓度平均值分别为 2 04、056、0 32 g!g- 1 ( 60 时的干重
浓度,如果转换成 40 时的浓度 ,其值更小) .黄埔夜鹭肝脏
汞、肌肉汞浓度比太湖夜鹭相应组织汞浓度低,而黄埔夜鹭
胸羽汞浓度比太湖夜鹭胸羽汞浓度高.因为两地分析用鸟的
日龄相差约 1 周的时间,即黄埔分析用夜鹭比太湖分析用夜
鹭大 1周龄 ,按前人的研究成果, 鸟类在发育过程中, 其内部
组织(如肝脏和肌肉)中的汞会向羽毛中转移[ 1, 9] , 两地结果
的差异是否是因为肝脏和肌肉中的汞向胸羽中转移, 需进一
步研究. Burger 等[ 3]对四川成都郊区和香港米埔地区 3 ~ 4
周龄的池鹭和夜鹭的胸羽汞浓度进行过研究, 四川成都郊区
池鹭和夜鹭的胸羽汞平均浓度分别是 24 g!g- 1 (湿重 )、
2 3 g!g- 1(湿重) , 而香港米埔夜鹭胸羽汞浓度是 0 84 g!
g- 1 (湿重) .黄埔夜鹭的日龄与四川和香港的相同 ,显然黄埔
池鹭(胸羽汞浓度为 236 g!g- 1)、夜鹭汞浓度与四川郊区
池鹭和夜鹭汞浓度值非常接近, 而高于香港米埔夜鹭的汞浓
度. Hoffman [ 8]于 1972~ 1973 年对美国 Ohio州 Erie 湖东南
部地区的夜鹭的雏鸟胸肌和肝脏中的汞浓度进行研究,其中
位值(湿重)分别为 0 25、053 g!g- 1. 黄埔夜鹭胸肌、肝脏
中汞浓度与美国夜鹭相应组织中的汞浓度接近. 通过几个地
区夜鹭和池鹭组织中汞浓度的比较表明, 夜鹭和池鹭栖息地
广州黄埔和觅食地珠江口地区环境中汞浓度与四川成都郊
区相近, 而低于江苏太湖、高于香港.
致谢 在野外采样中, 广州市黄埔区科学技术局的领导给予
大量支持, # Birdlife International∃的 John Fellows 博士(英籍)
修改了英文摘要, 在此表示感谢!
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作者简介 邹发生, 男, 1964 年生, 博士, 副研究员, 主要从
事鸟类生态学与环境生物学研究, 发表论文 20 余篇. Email:
zoufs@ gdei. gd. cn
392 应 用 生 态 学 报 16 卷