發(fā)布時間：2020-08-21 17:48

【摘要】： 外界環(huán)境壓力、發(fā)育不穩(wěn)定性和波動性不對稱(Fluctuating asymmetry，F(xiàn)A)之間的關系一直是國際學者爭論的焦點。水環(huán)境的理化變化和生物變化都會影響到水生生物的發(fā)育和生存。水生昆蟲作為水環(huán)境的指示生物，不僅種群動態(tài)的變化對于水質(zhì)監(jiān)測具有重要的意義，形態(tài)上的變化也有助于分析水質(zhì)。本文通過分析受環(huán)境脅迫影響的水生昆蟲對稱性特征的波動性不對稱變化，取得了一系列具有重要意義的結(jié)果： 1．溫度和殺蟲劑對高齡白狹扇囂稚蟲波動性不對稱和死亡率的影響 雖然已有學者研究了殺蟲劑對豆娘成蟲FA的影響，但是各種環(huán)境壓力相互作用對豆娘稚蟲FA的影響幾乎無人研究。本文探討了非化學因子(溫度)和化學因子(殺蟲劑)對豆娘稚蟲Copera annulata的影響。本文以兩種方式來測量壓力：常用的的生活史特征(如死亡率)和發(fā)育不穩(wěn)定性(用對稱性特征的FA來衡量發(fā)育不穩(wěn)定性)。結(jié)果表明，溫度和不同濃度的殺蟲劑僅僅對一些特征的發(fā)育穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著的影響。在低濃度時，三個特征的FA下降，隨殺蟲劑濃度的增大然后又上升。隨著溫度的升高，四個特征的FA逐漸下降。殺蟲劑和溫度的互作對五個特征產(chǎn)生顯著影響。殺蟲劑對死亡率影響不顯著。溫度越高，死亡率越大。三個特征的FA同死亡率顯著負相關。雖然我們沒有發(fā)現(xiàn)殺蟲劑濃度對死亡率的顯著影響，但是本文研究結(jié)果可能同高的死亡率和處理時間短有關。因此，我們推斷，如果飼養(yǎng)更長時間，可能誘導FA產(chǎn)生。如果我們保證在有壓力的環(huán)境下飼養(yǎng)足夠長時間，而又沒造成幼蟲大量死亡，F(xiàn)A有可能成為指示壓力的生物指標。 2．殺蟲劑1.8％阿維·吡乳油對低齡白狹扇囂稚蟲發(fā)育穩(wěn)定性的影響 近年來，淡水系統(tǒng)中農(nóng)藥殘留越來越引起人們的關注。為了建立水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，有必要測量生物對不同濃度農(nóng)藥的反應。本文通過探討殺蟲劑蚜螨克星(1.8％阿維·吡乳油)對白狹扇囂(Copera annulata(Selys))低齡稚蟲波動性不對稱和死亡率的影響，結(jié)果表明，不同濃度的蚜螨克星對白狹扇囂(Copera annulata)稚蟲死亡率影響差異不顯著。8個特征，僅觸角第3、4節(jié)總長、側(cè)尾鰓長度的波動性不對稱受蚜螨克星濃度影響差異顯著。前足左右腿節(jié)長度之差絕對值與其平均長度顯著負相關，其余7個特征不顯著負相關或正相關。8個特征左右兩側(cè)長度之差絕對值與體長均不相關。除側(cè)尾鰓左右兩側(cè)長度均值與體長不相關，其他7個特征與體長均為顯著正相關。波動性不對稱同死亡率無顯著相關。因此，在以波動性不對稱為基礎的生物監(jiān)測有效實施之前，還需結(jié)合適合度、生理生化變化和分子生物學做進一步的研究。 3．殺蟲劑使用同囂科稚蟲波動性不對稱變化之間的關系 本研究用含不同濃度農(nóng)藥峰升(15％殺單·唑磷乳油)的水飼養(yǎng)囂科(Ceriagrion sp)幼蟲一段時間，對其波動性不對稱(Fluctuating Asymmetry，簡寫為FA)和死亡率變化進行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，農(nóng)藥處理后的稚蟲死亡率顯著大于對照死亡率，但是不同濃度農(nóng)藥處理間的幼蟲死亡率無顯著差異；所測量的7個對稱性特征(前足腿節(jié)長度、前足脛節(jié)長度、中足腿節(jié)長度、中足脛節(jié)長度、后足腿節(jié)長度、后足脛節(jié)長度、前頦寬度)，僅前足脛節(jié)長度的波動性不對稱受農(nóng)藥濃度影響差異顯著，濃度為15×10~(-9)mg／L的農(nóng)藥處理的前足脛節(jié)長度的FA顯著大于2個低濃度FA；所有特征左右兩側(cè)大小之差絕對值與兩側(cè)平均大小、體長無顯著相關；所有特征左右兩側(cè)平均大小都與體長顯著正相關；波動性不對稱同死亡率無顯著相關。因此我們得出結(jié)論，亞致死劑量的殺蟲劑可以誘導囂科Ceriagrion sp．稚蟲前足脛節(jié)產(chǎn)生波動性不對稱，也就是說，可以將前足脛節(jié)的FA作為監(jiān)測殺蟲劑壓力的一種指標。 4．農(nóng)業(yè)面源污染對蜉蝣稚蟲對稱性特征的影響 通過分析農(nóng)業(yè)面源水污染對兩種蜉蝣稚蟲對稱性特征的影響，我們得出以下結(jié)論：分布在溪流下游的紅斑似動蜉5個特征(前足腿節(jié)長度、前足腿節(jié)寬度、前足脛節(jié)長度、前足脛節(jié)寬度、前足跗節(jié)長度)的波動性不對稱(FA)顯著小于上游FA，而溪流下游斜紋似動蜉前足脛節(jié)長度的波動性不對稱顯著大于上游FA。我們又對溪流下游兩種蜉蝣稚蟲的波動性不對稱作了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)斜紋似動蜉前足脛節(jié)寬度的FA顯著大于紅斑似動蜉的FA。由此我們推測，紅斑似動蜉比較耐污染，斜紋似動蜉對水污染相對比較敏感。波動性不對稱的變化不僅同農(nóng)業(yè)面源污染程度有關，還同指示生物的耐污程度有關。同樣遺傳背景的生物體在最佳環(huán)境下波動性不對稱變化最小。 5．安吉縣面源水污染對三帶短脈紋石蛾成蟲對稱性特征的影響 通過分析浙江省安吉縣溪流上下游三帶短脈紋石蛾Cheumatopsyche trifascia Li成蟲對稱性特征的變化，結(jié)果表明：三帶短脈紋石蛾成蟲觸角2、3、4節(jié)總長和中足脛節(jié)長度的|R-L|與它們的大小(R+L)／2顯著負相關；4個采樣點雌雄成蟲一些特征的波動性不對稱Fluctuating asymmetry(FA)存在顯著差異。點1雄成蟲1個特征前翅第5叉長度FL5的波動性不對稱顯著大于雌成蟲，而點1特征下顎須2、3、4節(jié)總長MPL、點2特征前足脛節(jié)長度TL1、點3特征下顎須2、3、4節(jié)總長MPL、前翅第5叉長度FL5，點4特征觸角2、3、4節(jié)總長AL，雌成蟲波動性不對稱顯著大于雄成蟲；雌成蟲下顎須2、3、4節(jié)總長和觸角2、3、4節(jié)總長的FA下游顯著大于上游；雄成蟲下顎須2、3、4節(jié)總長的FA也是下游大于上游。 6．殺蟲劑處理沼石蛾科幼蟲41天后對其對稱性特征的影響 本研究用含不同濃度殺蟲劑1.8％阿維·吡乳油的水處理沼石蛾科Limnephilidae sp幼蟲41天后，對其波動性不對稱變化(Fluctuating asymmetry，F(xiàn)A)和死亡率進行了比較。結(jié)果表明，Limnephilidae sp中足爪長度TCL2的|R-L|與其大小顯著負相關；19個特征中有18個特征受農(nóng)藥濃度影響差異顯著，除了特征中足爪長度TCL2，其他特征基本都是低濃度波動性不對稱相對對照稍微下降，高濃度農(nóng)藥波動性不對稱大于對照。Bonferroni(Dunn)t tests表明180×10~8mg／L的殺蟲劑處理的沼石蛾幼蟲死亡率顯著高于對照死亡率，其他兩個濃度的死亡率跟對照和最高濃度的死亡率差異不顯著。Pearson相關分析表明所有特征的FA與死亡率無顯著相關�？傊m然低濃度農(nóng)藥可能沒有對沼石蛾幼蟲造成壓力，反而促使對稱性特征更加對稱，但是高濃度農(nóng)藥使得它們的波動性不對稱上升。 7．殺蟲劑處理沼石蛾科幼蟲110天后對其對稱性特征的影響 殺蟲劑稻衛(wèi)(20.2％阿維·唑磷乳油)處理沼石蛾科Limnephilidae sp幼蟲110天后對其對稱性特征的變化作了分析，結(jié)果表明幼蟲任一特征的|R-L|與其大小(R+L)／2無顯著相關；2個特征(第3腹節(jié)側(cè)面長度ASL和中足爪長度TCL2)受農(nóng)藥濃度影響差異顯著。對于ASL，Bonferroni(Dunn)t Tests檢測到濃度為2.02×10~(-6)mg／L的殺蟲劑處理的波動性不對稱(Fluctuating asymmetry，F(xiàn)A)顯著大于對照的FA。對于TCL2，Bonferroni(Dunn)t Tests檢測到濃度為20.2×10~(-6)mg／L的殺蟲劑處理的波動性不對稱顯著大于2.02×10~(-6)mg／L和對照的FA；不同濃度殺蟲劑處理Limnephilidae sp幼蟲60天、89天、110天后對死亡率的影響差異顯著，濃度為2.02×10~(-6)mg／L的殺蟲劑處理死亡率同對照無顯著差異，但是高濃度死亡率同低濃度差異顯著(P＜0.05)，隨著殺蟲劑濃度的增加，死亡率也呈上升趨勢。我們沒有發(fā)現(xiàn)FA同死亡率之間的關系。總之，通過長時間殺蟲劑處理，沼石蛾科幼蟲的一些對稱性狀確實受到了影響。 8．四種新型殺蟲劑對黃色羽搖蚊老熟幼蟲的急性毒性 本研究測定了四種新型殺蟲劑峰升、稻衛(wèi)、蚜螨克星和蔬衛(wèi)對搖蚊科黃色羽搖蚊老熟幼蟲的急性毒性。結(jié)果表明： (1)除了用殺蟲劑峰升處理搖蚊幼蟲24h，不同濃度間存活率無顯著差異外，其余時間段(48h、72h、96h)均存在顯著差異，其他農(nóng)藥在這4個時間段不同濃度間也存在顯著差異。 (2)對于每一種殺蟲劑，將每天不同濃度處理的搖蚊幼蟲存活率結(jié)合起來分析比較發(fā)現(xiàn)，不同時間段搖蚊幼蟲存活率差異顯著。 (3)對于每一時間段，將每種殺蟲劑不同濃度處理的搖蚊幼蟲存活率結(jié)合起來分析比較發(fā)現(xiàn)，殺蟲劑對搖蚊幼蟲影響差異顯著。 (4)峰升、稻衛(wèi)、蚜螨克星、蔬衛(wèi)對搖蚊幼蟲48h的LC_(50)分別為：0.1573，0.0228，0.0014，0.0041mg／L。 從以上結(jié)果可以看出，四種殺蟲劑對搖蚊幼蟲存活均造成一定的影響。用殺蟲劑峰升處理搖蚊幼蟲后，幼蟲不是在高濃度下表現(xiàn)為死亡，而是先變得行動遲緩，然后慢慢死去。而其他三種殺蟲劑處理就不同了，一些較敏感的個體很快變得僵直，體色明顯由紅色變?yōu)榈t色乃至白色死去。由此可以推斷，搖蚊幼蟲的這種差別死亡同殺蟲劑有效成分及作用方式有關，峰升作用方式相對較慢。通過分析這四種農(nóng)藥對搖蚊幼蟲的急性毒性，可以為水環(huán)境中殘留農(nóng)藥對其他水生生物造成的影響以及水質(zhì)評價提供借鑒。 9．殺蟲劑20.2％阿維·唑磷乳油對黃色羽搖蚊成蟲對稱性特征的影響 本研究用殺蟲劑稻衛(wèi)對黃色羽搖蚊Chironomus flaviplumus4齡幼蟲作了處理，對成蟲對稱性特征的變化作了詳細的分析，結(jié)果表明：黃色羽搖蚊成蟲兩個特征(前足第3跗節(jié)和第4跗節(jié))長的|R-L|與其大小(R+L)／2顯著負相關。成蟲4個特征(前足腿節(jié)長FEL1，前足脛節(jié)長TIL1，前足第2跗節(jié)長TAL2，前翅第2叉至邊緣長FOL2)受農(nóng)藥濃度影響差異顯著。對于FEL1，濃度為1.62×10~(-4)mg／L處理的波動性不對稱(Fluctuating asymmetry，F(xiàn)A)顯著大于對照的FA；對于TIL1，對照處理的波動性不對稱顯著大于16.2×10~(-4)mg／L的FA；對于TAL2，濃度為1.62×10~(-4)mg／L和16.2×10~(-4)mg／L處理的波動性不對稱顯著大于對照的FA；對于FOL2，濃度為16.2×10~(-4)mg／L處理的波動性不對稱顯著大于1.62×10~(-4)mg／L和對照的FA。不同濃度殺蟲劑處理幼蟲后對成蟲羽化率的影響差異顯著。濃度為1.62×10~(-4)mg／L的殺蟲劑處理成蟲羽化率同對照無顯著差異，但是高濃度處理成蟲羽化率同1.62×10~(-4)mg／L的殺蟲劑處理和對照的成蟲羽化率差異顯著，隨著殺蟲劑濃度的增加，成蟲羽化率逐漸下降。Pearson相關分析表明前翅第1叉至邊緣長FOL1的FA同成蟲羽化率顯著負相關，即FA越大，羽化率越小。 10．殺蟲劑15％殺單·唑磷乳油對黃色羽搖蚊成蟲對稱性特征的影響 本研究用不同濃度的殺蟲劑峰升(15％殺單·唑磷乳油)對黃色羽搖蚊Chironomus flaviplumus老熟幼蟲作了處理，統(tǒng)計了成蟲羽化率和成蟲對稱性特征的變化，結(jié)果表明：不同濃度殺蟲劑處理幼蟲后對成蟲羽化率的影響差異顯著。濃度為1.2×10~(-4)mg／L的殺蟲劑處理成蟲羽化率同對照無顯著差異，但是高濃度處理成蟲羽化率同對照的成蟲羽化率差異顯著，隨著殺蟲劑濃度的增加，成蟲羽化率逐漸下降。沒有檢測到一個特征的|R-L|與其大小(R+L)／2顯著相關。3個特征(前足第1跗節(jié)長TAL1F，前足第3跗節(jié)長TAL3F，前翅第1叉至邊緣長FOL1)受農(nóng)藥濃度影響差異顯著。對于TAL1F，濃度120×10~(-4)mg／L處理和對照的的波動性不對稱(Fluctuating asymmetry，F(xiàn)A)顯著大于濃度為12×10~(-4)mg／L的FA，后者可能是由于第一類錯誤；對于TAL3F，濃度120×10~(-4)mg／L處理的波動性不對稱顯著大于濃度12×10~(-4)mg／L和對照的FA；對于FOL1，濃度120×10~(-4)mg／L處理的波動性不對稱顯著大于濃度12×10~(-4)mg／L和對照的FA。也沒發(fā)現(xiàn)成蟲一個特征的波動性不對稱同羽化率之間的顯著相關。 總之，當殺蟲劑濃度較大時，會對水生昆蟲造成嚴重的急性毒性，大量的水生昆蟲會立刻死掉，不能存活。當殺蟲劑濃度較小時，也會對水生昆蟲造成亞急性毒性或慢性毒性，這不僅體現(xiàn)在它們的羽化率變化和死亡率差異，還可以通過一些敏感物種的某些對稱性特征的變化來表示。甚至可以在其他生物指數(shù)差異不顯著時，通過研究波動性不對稱的差異來反應壓力的不同。利用波動性不對稱來指示環(huán)境壓力的大小和研究生物體的進化也具有重要的意義。研究水生昆蟲對稱性特征的變化將有助于進一步完善我國的水質(zhì)生物監(jiān)測系統(tǒng)。
【學位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：X52
【圖文】：

第四章外界壓力對毛翅目成、幼蟲的影響的蟲體，浸泡于70%酒精中待測量。每個成蟲選取9個特征(表4一1，圖4一2)，分別測其左右兩側(cè)大小。為了避免測量誤差，盡可能同一個人在同一臺解剖鏡下測其最大長度。所有特征均在帶有攝像頭 (Moticam3000)的Motic解剖鏡(SMz一168)下，使用 MotioImagesAdvaneed3.2測量軟件測量。每個特征測兩次，均不考慮前面所測值，精確到0.001mm。表4一1本研究中所選取的測t特征Table4一 1Charactersmeasuredatmaximumlengthinthisstudy特征Trait.縮寫形式Label下額須2、3、4節(jié)總長 Totallengthofseg叭 ents11， 111andIVofmaxill惻 PaipusMpL觸角2、3、4節(jié)總長 Totallengthofantennalsegments11， 111andIV^L前足脛節(jié)長度 FirsttibialengthTLI中足脛節(jié)長度 SeeondtibialengthTLZ后足脛節(jié)長度 ThirdtibialengthTL3前翅第2叉長度 SeeondforklengthFLZ前翅第3叉長度 ThirdforklengthFL3前翅第4叉長度 FourthforklengthFL4前翅第5叉長度 Fifthforkl叩妙FLS_圖4一2前翅第2、3、4、5叉測t示意圖Fig.4一2 Landmarksusedformeasuringtheseeond，third

圖4-3不同濃度殺蟲劑處理毛翅目幼蟲后對其對稱性特征的顯著影響Fig.4·3.SignifieantEffeetsofdifferenteoneentrationsofin鄧ctieideonFA8aofbilaterallysymmetriealtraits.ErrorbarrePresent士1standardermr.幼蟲死亡率顯著高于對照死亡率(t二3.479，err。:df=8，尸=0.05)，其他兩個濃度的

IIIL3一TAL3we令一 TCL333……彝 彝圖4-3不同濃度殺蟲劑處理毛翅目幼蟲后對其對稱性特征的顯著影響Fig.4· 3.SignifieantEffeetsofdifferenteoneentrationsofin鄧ctieideonFA8aofbilaterallysymmetriealtraits.ErrorbarsrePresent士 1standardermr.幼蟲死亡率顯著高于對照死亡率(t二3.479，err。:df=8，尸=0.05)，其他兩個濃度的死亡率跟對照和最高濃度的死亡率差異不顯著(圖4一4)。 4440oaaa 3335卜 ab-1.... 3330卜_‘_l姍翻 翻求求25卜了 .......鄉(xiāng)鄉(xiāng)，。 }1..1....蘭蘭一20卜!..田.口 口呂呂15卜 h..口...日拼困 困芝芝:。{二1.翻 翻 555卜硯盆口......1.日瀚 瀚 000匕一月留翻田--‘一月..巨一~J一~月...-‘一月.睦翔一一習 習 0001.81818000 eeeoncentrations(x一。’.m叭 )))圖4一4不同濃度殺蟲劑對沼石蛾幼蟲死亡率的影響Fig.4一 4.TheeffeetsofinseetieideonmortalityinNolhc)r撰hor幼eollia..ErrorbarsrePresent士

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9 徐錳鈴;湖南省褐飛虱抗藥性監(jiān)測及防治研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學;2008年

10 周杜挺;7種殺蟲劑及其混用對稻田水生動物和土壤動物影響的研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學;2006年

本文編號：2799673