《柵藻誘導型防禦的權衡策略與代價分析》是依託南京師範大學，由楊州擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：柵藻誘導型防禦的權衡策略與代價分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊州
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
浮游生物誘導型防禦能降低種群的劇烈波動，對於維持群落和營養級結構穩定發揮重要作用。柵藻在浮遊動物牧食下形成誘導型防禦群體，已發展為用於研究誘導型防禦的良好模式系統。但是，柵藻誘導型防禦直接代價的檢測還是一個尚未解決的基礎科學問題，而柵藻在不同環境下誘導型防禦的表達程度對於理解柵藻誘導型防禦的權衡策略至關重要。為了探明這些基礎科學問題，本申請項目將開展以下研究：(1)來自牧食者因素導致的柵藻誘導型防禦的權衡；(2)柵藻受到牧食者信息物質連續多次刺激後誘導型防禦強度的變化；(3)柵藻誘導型防禦強度及代價與環境資源可得性的定量關係；(4)競爭因素（種內競爭與種間競爭）導致的柵藻在競爭資源與誘導型防禦之間的權衡；(5)污染物及水質指標變動造成的環境脅迫對柵藻誘導型防禦的權衡及代價影響。本研究對豐富和發展誘導型防禦生態學理論以及揭示水域生態系統中多種因素對種間關係的影響具有重要的理論與實際意義。
結題摘要
柵藻在浮遊動物牧食下形成誘導型防禦群體，已發展為用於研究誘導型防禦的良好模式系統。但是，柵藻誘導型防禦直接代價的檢測還是一個尚未解決的基礎科學問題，而柵藻在不同環境下誘導型防禦的表達程度對於理解柵藻誘導型防禦的權衡策略至關重要。本項目的主要研究結果如下： (1)來自牧食者因素導致的柵藻誘導型防禦的權衡 通過設定枝角類的密度、年齡、生物量、攝食強度研究牧食者自身因素對柵藻誘導型防禦的影響，發現柵藻誘導型防禦群體形成強度與牧食者的攝食強度所指示的捕食壓力直接相關，本質上取決於外界潛在捕食風險的大小。 (2)柵藻受到牧食者信息物質連續多次刺激後誘導型防禦強度的變化 通過設定了兩種周期的長期反覆誘導模式，發現柵藻防禦群體會隨著多次反覆的信息素刺激而削弱，且與刺激的頻率和周期有顯著的相關性。 (3)柵藻誘導型防禦強度及代價與環境資源可得性的定量關係 通過設定不同的資源梯度，發現柵藻誘導型反牧食防禦的表達依賴於充足的環境資源。當環境資源可得性降低時，柵藻的防禦強度受到影響，且伴隨著易於檢測的直接生長代價。 (4)種間競爭導致的柵藻在獲取資源與誘導型防禦之間的權衡 通過與微囊藻、小球藻、硅藻、水生植物等種間競爭實驗，發現柵藻在面臨種間競爭和捕食風險雙重壓力時，防禦強度削弱，說明柵藻在形成防禦群體和保持單細胞利於競爭方面存在權衡策略。 (5)污染物及水質指標變動造成的環境脅迫對柵藻誘導型防禦的權衡及代價影響。 通過採用重金屬、化學污染物、紫外輻射、pH變化等多種環境脅迫實驗，發現柵藻在環境脅迫下防禦強度受到顯著干擾，且存在顯著的濃度相關性，同時防禦代價也易於直接體現在生長性能上。 綜上所述，柵藻的誘導型防禦的表達強度在綜合外界環境下存在權衡，在資源不足、競爭以及環境脅迫下其防禦代價易於體現。本研究對豐富和發展誘導型防禦生態學理論以及揭示水域生態系統中多種因素對種間關係的影響具有重要的理論與實際意義。
