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《中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)》 2017年
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石岛湾常见游泳动物的热耐受性研究

南鸥  
【摘要】:我国沿海地区分布了许多大型火电厂和核电厂,普遍采用直流冷却的方式,以冷却水为载体将大量的废热排放到海洋中。大量的温排水在近岸局部海域形成高温区,不仅改变了受纳水体的理化性质,而且影响了各类海洋生物的繁殖、发育和生长,对海洋生态环境造成严重影响。温度是影响水生生物生长、代谢等过程的重要环境因子。海洋生物的热耐受性实验研究有助于了解不同物种的热生理学和热污染对海洋生物造成的影响。石岛湾是我国北方海区的重要渔业生物的栖息地之一,该水域在建的某核电厂运营后,将有大量温排水排至附近的受纳水体内,会对该水域的海洋生物产生热影响效应。开展自然水温条件下该水域水生生物在不同温升速率条件下的热耐受性研究,可为科学认识温排水对海洋生态系统的热效应、评估核电厂温排水对石岛湾海域生物资源的影响以及完善核电厂温排水的排放控制标准等提供科学依据。本文采用动态法(Dynamic method)和静态法(Static method),以石岛湾八种常见游泳动物(许氏平鮋Sebastes schlegeli、大泷六线鱼Hexagrammos otakii、矛尾鰕虎鱼Chaeturichthys stigmatias、石鲽Platichthys bicoloratus、褐菖鲉Sebastiscus marmoratus、口虾蛄Oratosquilla oratoria、日本蟳Charybdis japonica和绒毛近方蟹Hemigrapsus penicillatus)为研究对象,对比研究了不同基础水温(5.0℃、9.0℃、11.0℃、13.0℃、17.0℃和26.0℃)和温升速率(0.5℃/h、1.0℃/h、2.0℃/h、3.0℃/h、4.0℃/h、6.0℃/h、9.0℃/h、12.0℃/h和15.0℃/h)下各实验物种的最大临界温度(Critical Thermal Maximum,CTM)和不同基础水温(5.0℃、11.0℃、13.0℃、17.0℃和26.0℃)下各实验物种的24 h高起始致死温度(24-h Upper Incipient Lethal Temperature,24-h UILT_(50))。主要研究结果包括:(1)基础水温和温升速率显著影响八种实验生物最大临界温度(CTM)。各实验物种的CTM与基础水温呈显著正相关,即其热耐受能力均随基础水温的升高而显著提高。例如,各温升速率下大泷六线鱼的CTM在冬季5.0℃基础水温时为25.1℃-29.1℃,而在夏季26.0℃基础水温时为30.5℃-32.7℃。矛尾鰕虎鱼在各温升速率下的CTM从冬季5.0℃基础水温下的29.7℃-34.2℃显著升高至夏季26.0℃基础水温下的35.7℃-38.1℃。温升速率对生物热耐受性的影响因鱼种和季节基础水温而异。在夏季26.0℃基础水温下,各实验生物的CTM均随温升速率的升高而升高;而在冬季(5.0℃、9.0℃)、春季(11.0℃、13.0℃)和秋季(17.0℃)的基础水温下,各实验物种在不同温升速率下CTM的变化趋势因生物种类和基础水温的不同而异。(2)各实验物种的24h高起始致死温度(24-h UILT_(50))与基础水温显著相关,均随基础水温的升高而显著上升,物种间的24-h UILT_(50)差异显著。随基础水温从5.0℃升高到26.0℃,许氏平鮋、大泷六线鱼、矛尾鰕虎鱼、石鲽、褐菖鲉和口虾蛄六种实验生物的24-h UILT_(50)分别从25.1℃、22.7℃、28.6℃、25.7℃、24.3℃和27.1℃升高到29.8℃、29.1℃、35.2℃、30.0℃、29.6℃和31.9℃。随基础水温从11.0℃升高到26.0℃,日本蟳的24-h UILT_(50)从30.7℃升高到36.4℃。而绒毛近方蟹的24-h UILT_(50)从11.0℃的31.2℃升高到17.0℃的36.1℃。依据各物种在不同基础水温下的24-h UILT_(50)的大小判断,八种实验物种的热耐受能力依次为:绒毛近方蟹日本蟳矛尾鰕虎鱼口虾蛄石鲽许氏平鮋褐菖鲉大泷六线鱼。综上所述,CTM与24-h UILT_(50)是生物热耐受性实验中最重要的两个参数,且随基础水温的升高一般呈升高趋势。但是,在同一基础水温下各实验生物的CTM均高于24-h UILT_(50)。基础水温和温升速率是影响游泳动物热耐受能力的重要因素,不同物种间的热耐受性存在显著差异。蟹类等甲壳动物的热耐受能力一般高于其他实验生物。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q958.8

【参考文献】
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