溫度和光照對(duì)水螅種群增長(zhǎng)的影響

張康情 盧艷敏

摘要：通過(guò)對(duì)水螅的培養(yǎng)探究了溫度與光照對(duì)水螅種群增長(zhǎng)的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：水螅在培養(yǎng)前期（3～13d）30℃條件下，其種群密度和瞬時(shí)種群增長(zhǎng)率最大，在培養(yǎng)后期（14～15d）25℃條件下的種群密度和瞬時(shí)種群增長(zhǎng)率最大。不同的光照時(shí)間對(duì)水螅種群增長(zhǎng)具有明顯的影響，光照時(shí)間9h實(shí)驗(yàn)組的水螅種群密度及瞬時(shí)增長(zhǎng)率最大，其次為6h和12h實(shí)驗(yàn)組，光照O h實(shí)驗(yàn)組的種群密度及瞬時(shí)增長(zhǎng)率均低于其他各組。

關(guān)鍵詞：水螅;溫度;光照

中圖分類(lèi)號(hào)：Q958.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）16-0253-03

1引言

水螅（Hydra）是一種常見(jiàn)的腔腸動(dòng)物，生活于淡水中，以基盤(pán)吸附于植物上，捕食小甲殼動(dòng)物，常見(jiàn)于水流緩慢、清澈、富含水草的水塘。水螅因其具有易采集、易觀察培養(yǎng)、繁殖速度快等特性，已成為動(dòng)物學(xué)教學(xué)和科學(xué)研究中的重要實(shí)驗(yàn)材料。對(duì)于低等水生動(dòng)物而言，影響其生長(zhǎng)的生態(tài)因子有很多，其中溫度和光因子非常重要的兩種生態(tài)因子。

溫度與光照是影響低等水生動(dòng)物的生長(zhǎng)和繁殖的重要因素，它們通過(guò)影響水螅無(wú)性生殖的出芽速率來(lái)影響水螅種群的增長(zhǎng)。目前相關(guān)研究較少，本文通過(guò)研究不同溫度和光照時(shí)間對(duì)水螅出芽生殖的影響，來(lái)揭示水螅種群增長(zhǎng)及種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率與溫度和光照的關(guān)系，為水螅對(duì)環(huán)境適應(yīng)性的深入研究奠定基礎(chǔ)。

2材料與方法

2.1實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用水螅（Hydra sp）原種購(gòu)自山東滕州，在室溫25℃，自然光照的條件下進(jìn)行單體培養(yǎng)，建立單克隆無(wú)性繁殖系。

2.2不同溫度水螅培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

挑選個(gè)頭均勻且無(wú)芽體的水螅50條，分為5組，每組lO條水螅，分別置于5個(gè)培養(yǎng)皿中，依次放人溫度為10℃、15℃、20℃、25℃、30℃的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，光照強(qiáng)度為2000lx，光照時(shí)間為12h。每天喂食并記錄水螅和芽體的個(gè)數(shù)。

2.3不同光照時(shí)間水螅培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

挑選個(gè)頭均勻且無(wú)芽體的水螅60條，分為6組（每組10條），置于6個(gè)培養(yǎng)皿中，分別放人6個(gè)培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，光照時(shí)間依次為0h、3h、6h、9h、12h、24h，光照強(qiáng)度為2000lx，溫度25℃。每天喂食并記錄水螅和芽體的個(gè)數(shù)。

2.4買(mǎi)驗(yàn)方法

培養(yǎng)液為暴曬7d的自來(lái)水，每個(gè)皿中放置60mL的水螅培養(yǎng)液。每天8：00喂食豐年蟲(chóng)一次，喂食0.5～1h后，更換新鮮的培養(yǎng)液;喂食之前記錄水螅及芽體的個(gè)數(shù)。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行15d。

2.5數(shù)據(jù)處理

采用Excel對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率采用公式r=（InNt-InNo）/t進(jìn)行計(jì)算，其中No為水螅的起始種群密度，N，為培養(yǎng)f天后水螅的種群密度，￡為培養(yǎng)持續(xù)時(shí)間。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1溫度對(duì)水螅生長(zhǎng)的影響

3.1.1溫度對(duì)水螅種群密度的影響

水螅在不同溫度條件下種群密度變化情況如圖1所示。水螅在培養(yǎng)的第2d開(kāi)始出現(xiàn)芽體，第3d芽體與母體出現(xiàn)分離;在實(shí)驗(yàn)3～13d，隨著溫度的升高，水螅種群密度逐漸增加，30℃條件下培養(yǎng)的水螅種群密度最大，從14～15d，25℃條件下培養(yǎng)的水螅種群密度超過(guò)30℃條件下培養(yǎng)的水螅。

3.1.2溫度對(duì)水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率的影響

水螅在不同溫度條件下種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率如圖2所示。從圖中可以看出，在3～13d，30℃條件下的水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率最高;14～15d.25℃條件下的水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率最高;整個(gè)試驗(yàn)階段，10℃條件下的水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率最低。

在30℃條件下，培養(yǎng)到第4d，水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率達(dá)到最高值（0.33），然后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低;在25℃條件下，培養(yǎng)到第5d，水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率達(dá)到最高值（0.18），隨后呈下降趨勢(shì);在20℃條件下，培養(yǎng)到第9d，水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率達(dá)到最高值（0.15），隨后呈下降趨勢(shì)。而在10℃、15℃條件下，種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率隨時(shí)間呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，在本研究時(shí)間范圍內(nèi)，未達(dá)到最高增長(zhǎng)率。

3.2光照對(duì)水螅生長(zhǎng)的影響

3.2.1光照對(duì)水螅種群密度的影響

不同光照時(shí)間水螅種群密度變化情況如圖3所示。水螅在培養(yǎng)的第2d開(kāi)始出現(xiàn)芽體，第3d芽體與母體出現(xiàn)分離;在實(shí)驗(yàn)在第3d和第4d，光照時(shí)間6h的水螅群體密度最大，從5～15d，光照時(shí)間9h的水螅群體密度最大，其次為6h和12h，O h最小。

3.2.2光照對(duì)水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率的影響

不同光照時(shí)間水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率如圖4所示。從圖可以看出，在3～4d，6h實(shí)驗(yàn)組的水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率最高;5～15d，9h實(shí)驗(yàn)組的水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率最高;整個(gè)試驗(yàn)階段，O h實(shí)驗(yàn)組的水螅種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率最低。

在培養(yǎng)到第8d，光照時(shí)間在6h的水螅種群增長(zhǎng)率達(dá)到最高值（0.16），培養(yǎng)到第9d，光照時(shí)間在9h的水螅種群增長(zhǎng)率達(dá)到最高值（0.20），然后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低;培養(yǎng)到第10d，光照時(shí)間在12h的水螅種群增長(zhǎng)率達(dá)到最高值（0.18），然后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低。在第3d和第4d，6h光照組瞬時(shí)增長(zhǎng)率最高;從第5d開(kāi)始，9h光照組瞬時(shí)增長(zhǎng)率最高，其次為6h和12h;整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，O h實(shí)驗(yàn)組瞬時(shí)增加率最低。

4分析

4.1溫度對(duì)水螅生長(zhǎng)的影響

影響低等水生動(dòng)物繁殖的環(huán)境因子有很多，溫度是其中極為重要的一個(gè)環(huán)境因子，低等水生動(dòng)物的繁殖直接受到溫度的影響。本研究表明，在培養(yǎng)前期隨著溫度的升高，水螅種群密度和種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率逐漸增加，當(dāng)溫度達(dá)到30℃時(shí)，水螅的種群密度和種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率均最高，這表明較高的溫度有利于水螅的出芽生殖，促進(jìn)了芽體的生長(zhǎng)。培養(yǎng)后期，溫度為25℃時(shí)的水螅種群密度和種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率均超過(guò)了30℃條件下培養(yǎng)的水螅，這可能是因?yàn)檩^高的溫度下，水螅維持正常的新陳代謝需要較多的能量，在獲得能量相同的情況下用于出芽生殖的能量減少，從而導(dǎo)致種群增長(zhǎng)減慢;也可能是長(zhǎng)期高溫導(dǎo)致食欲不振，攝食量減少，進(jìn)而導(dǎo)致種群增長(zhǎng)減慢。

在培養(yǎng)溫度30℃時(shí)，水螅的種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率在第4d時(shí)達(dá)到最高值，在25℃時(shí)，水螅的種群瞬時(shí)增長(zhǎng)率在第5d時(shí)達(dá)到最高值，在20℃時(shí)，水螅的瞬時(shí)增長(zhǎng)率在第9d達(dá)到最高值，但在15℃和10℃時(shí)，在本研究時(shí)間范圍內(nèi)未達(dá)到最高值。這表明隨著溫度的降低，水螅種群達(dá)到最高增長(zhǎng)率和最大密度的時(shí)間減慢。

4.2光照對(duì)水螅生長(zhǎng)的影響

對(duì)于所有生物的生長(zhǎng)和發(fā)育來(lái)說(shuō)，光是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)因子，也是重要的影響因素。對(duì)水生動(dòng)物來(lái)說(shuō)，更是不可或缺的重要生態(tài)因子，它有多方面的生態(tài)作用，直接或間接影響動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和各種行為，動(dòng)物的生長(zhǎng)有其所需的最低及最適光照強(qiáng)度和光周期，這是動(dòng)物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的。本實(shí)驗(yàn)中不同的光照時(shí)間對(duì)水螅種群數(shù)量增長(zhǎng)產(chǎn)生了明顯的差異，光照時(shí)間9h的水螅群體密度及瞬時(shí)增長(zhǎng)率最大，其次為6h和12h，光照O h實(shí)驗(yàn)組的種群密度及瞬時(shí)增長(zhǎng)率均低于其他各組，證明光能夠促進(jìn)水螅的生長(zhǎng)及出芽生殖，光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短均會(huì)影響水螅的生長(zhǎng)發(fā)育。

5結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水螅的生長(zhǎng)和出芽生殖受溫度和光照的影響，溫度25℃，光照時(shí)間9h為水螅最適合的培養(yǎng)條件。