酵母科

[拼音]:kongzhishengtaixi shiyan

[英文]:controlled ecosystem experiments

在人為控制條件下,研究某一自然水生生態系的結構、功能及其變化規律的一種實驗方法。又稱圍隔式生態系實驗。利用這種裝置可以從浩瀚的海洋中分離出一塊完整的環境,因之也稱為微宇宙。它可用來研究海洋環境科學、海洋化學和海洋生態學等領域的許多理論和實踐問題。

控制生態系實驗裝置,最初是為了進行浮游生物自然生態研究而建立的。20世紀60年代中期以來,由於海洋汙染日趨嚴重,汙染對海洋生態系的影響成了人們關注的新課題,開展了現場調查和室內模擬實驗。但室內實驗大多是用單一生物種類、單一汙染物進行,所用汙染物濃度偏大、時間又短,所得結果難以解釋自然界的實況。現場調查,又因自然因素複雜多變,除了災害性汙染事故外,很難區分汙染和自然因素對生態系的影響。為了闡明慢性汙染對生態系的影響,必須有新的實驗方法和裝置。1972年,控制生態系汙染實驗(簡稱CEPEX)被正式列入國際海洋考察十年研究規劃中,美國、加拿大、日本等國,利用建在加拿大維多利亞薩尼奇內灣的CEPEX 裝置,開展了外加汙染物汞、銅、鉛、石油等對實驗裝置中自然生態系結構影響的研究工作。隨後有更多的國家建立了類似的實驗裝置,除繼續進行有關汙染實驗外,還進行了海-氣介面、水-沉積物介面相互關係、化學海洋學和生物海洋學等的研究。中國國家海洋局第三海洋研究所、山東海洋學院和廈門大學等單位同加拿大科學家合作,於1984~1987年在廈門進行圍隔式生態系實驗工作。

圍隔式實驗裝置有多種型別,但目前最流行的是用乳白色、透明、柔軟、無毒的聚乙烯制的大塑料袋裝置(見圖)。能裝水幾十噸到2000多噸不等,在汙染的研究方面,以盛水60噸的裝置較普遍。

實驗裝置,通常安放在風浪較小,海流流速較低,水較深,遠離汙染源、且對該海區的自然生態系已有一定了解的水域。

實驗方法大致是:將塑料袋及其元件運到指定海區後,由潛水員將塑料袋由下往表層拉起來,其中應儘量保證各水層生態結構的完整性;在加入汙染物前,先對袋內生物種類及理化因子進行測定,新增汙染物後,再定期觀察和測定。實驗週期一般視實驗生物的生活週期及其世代而定。

目前所用的這些實驗裝置都將內外水體隔開,缺乏正常的平流、紊流和鹽度等自然變化,系統內動植物也不能象正常情況下活動,所以實驗獲得的結果尚不能完全反映自然條件下生態系的動態;大型實驗裝置經費昂貴,對實驗現場條件要求也高。除應繼續改進實驗裝置外,還應根據研究課題實際需要選擇儘可能小的裝置。

參考書目

George D.Grice, Michael R. Reeve, Marine Mesocosms Biological and Chemical Research in Experimental Ecosystem, Springer-Verlag ,New York,1982.