温度和光照对水螅种群增长的影响

张康情 卢艳敏

摘要：通过对水螅的培养探究了温度与光照对水螅种群增长的影响，试验结果表明：水螅在培养前期（3～13d）30℃条件下，其种群密度和瞬时种群增长率最大，在培养后期（14～15d）25℃条件下的种群密度和瞬时种群增长率最大。不同的光照时间对水螅种群增长具有明显的影响，光照时间9h实验组的水螅种群密度及瞬时增长率最大，其次为6h和12h实验组，光照O h实验组的种群密度及瞬时增长率均低于其他各组。

关键词：水螅;温度;光照

中图分类号：Q958.8 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）16-0253-03

1引言

水螅（Hydra）是一种常见的腔肠动物，生活于淡水中，以基盘吸附于植物上，捕食小甲壳动物，常见于水流缓慢、清澈、富含水草的水塘。水螅因其具有易采集、易观察培养、繁殖速度快等特性，已成为动物学教学和科学研究中的重要实验材料。对于低等水生动物而言，影响其生长的生态因子有很多，其中温度和光因子非常重要的两种生态因子。

温度与光照是影响低等水生动物的生长和繁殖的重要因素，它们通过影响水螅无性生殖的出芽速率来影响水螅种群的增长。目前相关研究较少，本文通过研究不同温度和光照时间对水螅出芽生殖的影响，来揭示水螅种群增长及种群瞬时增长率与温度和光照的关系，為水螅对环境适应性的深入研究奠定基础。

2材料与方法

2.1实验材料

实验用水螅（Hydra sp）原种购自山东滕州，在室温25℃，自然光照的条件下进行单体培养，建立单克隆无性繁殖系。

2.2不同温度水螅培养实验

挑选个头均匀且无芽体的水螅50条，分为5组，每组lO条水螅，分别置于5个培养皿中，依次放人温度为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃的培养箱中进行培养，光照强度为2000lx，光照时间为12h。每天喂食并记录水螅和芽体的个数。

2.3不同光照时间水螅培养实验

挑选个头均匀且无芽体的水螅60条，分为6组（每组10条），置于6个培养皿中，分别放人6个培养箱中进行培养，光照时间依次为0h、3h、6h、9h、12h、24h，光照强度为2000lx，温度25℃。每天喂食并记录水螅和芽体的个数。

2.4买验方法

培养液为暴晒7d的自来水，每个皿中放置60mL的水螅培养液。每天8：00喂食丰年虫一次，喂食0.5～1h后，更换新鲜的培养液;喂食之前记录水螅及芽体的个数。实验共进行15d。

2.5数据处理

采用Excel对实验数据进行处理分析。

水螅种群瞬时增长率采用公式r=（InNt-InNo）/t进行计算，其中No为水螅的起始种群密度，N，为培养f天后水螅的种群密度，￡为培养持续时间。

3实验结果

3.1温度对水螅生长的影响

3.1.1温度对水螅种群密度的影响

水螅在不同温度条件下种群密度变化情况如图1所示。水螅在培养的第2d开始出现芽体，第3d芽体与母体出现分离;在实验3～13d，随着温度的升高，水螅种群密度逐渐增加，30℃条件下培养的水螅种群密度最大，从14～15d，25℃条件下培养的水螅种群密度超过30℃条件下培养的水螅。

3.1.2温度对水螅种群瞬时增长率的影响

水螅在不同温度条件下种群瞬时增长率如图2所示。从图中可以看出，在3～13d，30℃条件下的水螅种群瞬时增长率最高;14～15d.25℃条件下的水螅种群瞬时增长率最高;整个试验阶段，10℃条件下的水螅种群瞬时增长率最低。

在30℃条件下，培养到第4d，水螅种群瞬时增长率达到最高值（0.33），然后随着时间的延长逐渐降低;在25℃条件下，培养到第5d，水螅种群瞬时增长率达到最高值（0.18），随后呈下降趋势;在20℃条件下，培养到第9d，水螅种群瞬时增长率达到最高值（0.15），随后呈下降趋势。而在10℃、15℃条件下，种群瞬时增长率随时间呈现升高趋势，在本研究时间范围内，未达到最高增长率。

3.2光照对水螅生长的影响

3.2.1光照对水螅种群密度的影响

不同光照时间水螅种群密度变化情况如图3所示。水螅在培养的第2d开始出现芽体，第3d芽体与母体出现分离;在实验在第3d和第4d，光照时间6h的水螅群体密度最大，从5～15d，光照时间9h的水螅群体密度最大，其次为6h和12h，O h最小。

3.2.2光照对水螅种群瞬时增长率的影响

不同光照时间水螅种群瞬时增长率如图4所示。从图可以看出，在3～4d，6h实验组的水螅种群瞬时增长率最高;5～15d，9h实验组的水螅种群瞬时增长率最高;整个试验阶段，O h实验组的水螅种群瞬时增长率最低。

在培养到第8d，光照时间在6h的水螅种群增长率达到最高值（0.16），培养到第9d，光照时间在9h的水螅种群增长率达到最高值（0.20），然后随着时间的延长逐渐降低;培养到第10d，光照时间在12h的水螅种群增长率达到最高值（0.18），然后随着时间的延长逐渐降低。在第3d和第4d，6h光照组瞬时增长率最高;从第5d开始，9h光照组瞬时增长率最高，其次为6h和12h;整个实验过程中，O h实验组瞬时增加率最低。

4分析

4.1温度对水螅生长的影响

影响低等水生动物繁殖的环境因子有很多，温度是其中极为重要的一个环境因子，低等水生动物的繁殖直接受到温度的影响。本研究表明，在培养前期随着温度的升高，水螅种群密度和种群瞬时增长率逐渐增加，当温度达到30℃时，水螅的种群密度和种群瞬时增长率均最高，这表明较高的温度有利于水螅的出芽生殖，促进了芽体的生长。培养后期，温度为25℃时的水螅种群密度和种群瞬时增长率均超过了30℃条件下培养的水螅，这可能是因为较高的温度下，水螅维持正常的新陈代谢需要较多的能量，在获得能量相同的情况下用于出芽生殖的能量减少，从而导致种群增长减慢;也可能是长期高温导致食欲不振，摄食量减少，进而导致种群增长减慢。

在培养温度30℃时，水螅的种群瞬时增长率在第4d时达到最高值，在25℃时，水螅的种群瞬时增长率在第5d时达到最高值，在20℃时，水螅的瞬时增长率在第9d达到最高值，但在15℃和10℃时，在本研究时间范围内未达到最高值。这表明随着温度的降低，水螅种群达到最高增长率和最大密度的时间减慢。

4.2光照对水螅生长的影响

对于所有生物的生长和发育来说，光是一个复杂的生态因子，也是重要的影响因素。对水生动物来说，更是不可或缺的重要生态因子，它有多方面的生态作用，直接或间接影响动物的生长发育和各种行为，动物的生长有其所需的最低及最适光照强度和光周期，这是动物在长期进化过程中形成的。本实验中不同的光照时间对水螅种群数量增长产生了明显的差异，光照时间9h的水螅群体密度及瞬时增长率最大，其次为6h和12h，光照O h实验组的种群密度及瞬时增长率均低于其他各组，证明光能够促进水螅的生长及出芽生殖，光照时间过长或过短均会影响水螅的生长发育。

5结论

实验结果表明，水螅的生长和出芽生殖受温度和光照的影响，温度25℃，光照时间9h为水螅最适合的培养条件。