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    PUFA解析中國-瑞典水生食物鏈中食物來源對底棲動物中Hg積累的影響

    發布時間:2021-04-28
    基礎食物網是水生食物鏈物質傳輸的關鍵紐帶。在水生食物鏈中,同時向魚體傳遞營養物質n-3多不飽和脂肪酸(n-3 PUFA)和有毒物質汞(Hg)。不同生態環境條件下,食物鏈結構的差異會導致食物鏈HgPUFA在各營養級間傳輸的變化。作為魚類的主要食物來源,底棲動物通過食物攝取可將PUFAHg由食物鏈底端傳遞到高營養級的魚體。處于低營養級的底棲動物對初級生產者的依賴性更大,更容易受到環境變化的影響。然而,對于HgPUFA在水生食物鏈的積累和傳輸研究主要集中在魚類方面,對基礎食物鏈中HgPUFA積累機制尚不清楚。 

     中國水庫經常用于水產養殖活動,富營養化嚴重,水體一般為堿性。而瑞典自然湖泊大多為寡營養湖泊,水體呈酸性。本研究選擇烏江流域富營養化水庫和瑞典貧營養湖泊這兩類截然不同的生態系統作為研究區域,比較以水體營養化狀況為主導的環境變量下,環境因子改變對底棲生物中Hg和必需脂肪酸(EFA)的積累和傳輸的影響;利用PUFA作為藻類食物來源的標記物,探究基礎食物網結構如何通過藻類食物來源對底棲動物HgEFA積累產生影響。研究結果表明:中國水庫底棲動物中THgMeHg含量均高于瑞典湖泊(圖1),兩個生態系統中底棲動物的EPA含量接近,而中國水庫底棲動物的DHA高于瑞典湖泊(圖2)。藻類組成和密度均會影響底棲動物中EFA積累,而中國水庫的底棲動物的EFA含量還與水體DOC濃度有關;水庫富營養化未降低底棲動物中Hg的富集程度,浮游動植物是底棲動物Hg的主要食物來源(圖3);在瑞典湖泊中水體DOC濃度則是影響底棲動物的Hg積累的主要因素。本研究利用脂肪酸的標記作用揭示了不同水生生態系統中食物來源對生物體HgEFA積累的影響,可為水生生態系統的健康狀態評估提供重要科學依據。相關成果發表在環境科學領域知名期刊《Science of The Total Environment: Min Jing, Dan Lin, Pianpian Wu, Martin J. Kainz, Kevin Bishop, Haiyu Yan*, Qiuhua Li, Xinbing Feng. 2021. Diet influence on mercury bioaccumulation as revealed by polyunsaturated fatty acids in zoobenthos from two contrasting environments: Chinese reservoirs and Swedish lakes. Science of The Total Environment 782: 146410. DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.146410。荊敏博士為第一作者,閆海魚研究員為通訊作者,研究受到中國科學院先導戰略計劃(XDB40020400)、國家基金委自然科學基金(41921004)、中國-瑞典汞管理研究框架(NO. D697801)、環境地球化學重點實驗室開放課題(SKLEG2020208)和貴州省科學技術基金項目(黔科合J[2008]2242)的共同資助。 

     

      比較中國水庫和瑞典湖泊底棲動物THgMeHg含量對比 

     

      比較中國水庫和瑞典湖泊底棲動物必需脂肪酸含量 

     

      環境條件和食物來源對中國水庫和瑞典湖泊底棲動物HgEFA積累的影響 

    (馮新斌課題組/供稿)

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