季節(jié)性缺氧環(huán)境底棲動(dòng)物對(duì)微藻脂類化合物降解影響模擬研究.pdf

1、本研究以中國近海典型赤潮藻中肋骨條藻(Skeletonema costatum)為研究對(duì)象,考察季節(jié)性缺氧環(huán)境下底棲動(dòng)物對(duì)脂類標(biāo)志物在沉積物中降解的影響。通過對(duì)比不同氧飽和度模擬培養(yǎng)體系中中肋骨條藻在有/無刀額新對(duì)蝦(Metapenaeus ensis)幼體活動(dòng)背景下的降解過程,追蹤中肋骨條藻中主要脂肪酸和中性脂在100％、50%、25%和0%的氧飽和度體系中的降解行為。研究結(jié)果表明:
　　(1)底棲動(dòng)物的擾動(dòng)作用能夠轉(zhuǎn)移表層沉積

2、物中的藻源脂類化合物至次表層沉積物和懸浮顆粒中,改變其在沉積物中的分布。隨含氧量的降低,底棲動(dòng)物擾動(dòng)作用減弱,對(duì)藻源脂類化合物的轉(zhuǎn)移作用減弱。具體而言,100%氧飽和度體系,脂肪酸和中性脂在實(shí)驗(yàn)組表層沉積物中的含量迅速減少,被大量轉(zhuǎn)移到次表層沉積物和懸浮顆粒中;50%氧飽和度體系中,底棲動(dòng)物的擾動(dòng)作用轉(zhuǎn)移脂類化合物的量明顯減少,懸浮顆粒物只在實(shí)驗(yàn)初期產(chǎn)生并在其中檢測(cè)到脂類化合物。雖然50%樣飽和度體系中底棲動(dòng)物向次表層轉(zhuǎn)移微藻較少,但其

3、中的藻源脂類化合物含量與100%氧飽和度體系相差不大,主要是由于50%氧飽和度體系次表層沉積物中的藻源脂類化合物降解緩慢造成的。25%和0%氧飽和度體系中沒有懸浮顆粒物產(chǎn)生,在次表層沉積物也沒有檢測(cè)到藻源脂類化合物。
　　(2)100%氧飽和度體系中底棲動(dòng)物的活動(dòng)能夠明顯加快脂類化合物在沉積物中的降解。實(shí)驗(yàn)組藻源脂肪酸降解速率常數(shù) kav約為對(duì)照組的1.2-1.7倍。底棲動(dòng)物對(duì)飽和脂肪酸14:0和16:0降解的促進(jìn)作用更為明顯。實(shí)

4、驗(yàn)組中性脂 kav為對(duì)照組的2.2-2.8倍。在50%氧飽和度體系的中度缺氧體系中,刀額新對(duì)蝦幼體活力逐漸減弱,最終死亡,死亡之前的擾動(dòng)增加了有機(jī)物在次表層沉積物中的埋藏并降低了脂類化合物的降解速率,因而實(shí)驗(yàn)組脂肪酸和中性脂的降解速率常數(shù)kav小于或接近對(duì)照組。25%和0%氧飽和度體系中,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組脂類化合物降解速率常數(shù) kav相近,在這種嚴(yán)重缺氧和無氧環(huán)境中,底棲動(dòng)物迅速死亡,對(duì)脂肪酸和中性脂降解的影響可以忽略,脂肪酸和中性脂的降

5、解主要受微生物影響。
　　(3)除了底棲動(dòng)物的擾動(dòng),氧化還原環(huán)境和化合物自身結(jié)構(gòu)也是影響脂類化合物降解速率的重要因素。不同環(huán)境中,氧飽和度降低時(shí)中性脂和脂肪酸降解速率常數(shù) kav均減小,但中性脂減小幅度更大。同一體系中結(jié)構(gòu)不同的脂肪酸降解速率常數(shù) kav差別明顯,不飽和脂肪酸20:5和16:1(7)的 kav值大于飽和脂肪酸,20:5含有的雙鍵較多,其 kav值也較大,底棲動(dòng)物的存在沒有改變這一規(guī)律。多不飽和脂肪酸降解速率常數(shù)在四