摘要

沙海蜇（Sanderia malayensis）是一種廣泛分布于熱帶和亞熱帶海域的大型水母，其種群動態對海洋生態系統具有重要影響。本研究利用微電極技術，實時監測了沙海蜇消亡過程中海水溶解氧（DO）的變化，旨在揭示沙海蜇消亡對水體溶解氧的影響機制，為評估水母爆發對海洋生態系統的影響提供科學依據。

1.引言

水母爆發是近年來全球海洋生態系統面臨的突出問題之一。沙海蜇作為一種常見的大型水母，其爆發會對海洋生態系統造成多方面影響，包括與魚類競爭食物、捕食魚類幼體、破壞漁業設施等。沙海蜇消亡后，其殘體會被微生物分解，消耗大量溶解氧，可能導致水體缺氧，甚至引發局部海域的生態系統崩潰。

溶解氧是海洋生態系統健康的重要指標，其濃度變化直接影響著海洋生物的生存和繁衍。傳統的水體溶解氧測量方法通常采用Winkler滴定法或便攜式溶解氧儀，這些方法雖然精度較高，但難以實現實時、連續的監測，且無法獲取水體中溶解氧的微觀分布信息。

微電極技術是一種新興的微區分析技術，具有高靈敏度、高空間分辨率和快速響應等優點，能夠實時、原位監測水體中溶解氧的濃度變化。近年來，微電極技術被廣泛應用于海洋環境監測、生物地球化學過程研究等領域。

2.材料與方法

2.1實驗材料

沙海蜇：采集自南海海域，選擇個體大小相近、健康狀況良好的沙海蜇進行實驗。

海水：取自沙海蜇采集海域，經0.45μm濾膜過濾后使用。

溶解氧微電極：購買自丹麥Unisense公司，尖端直徑100μm，響應時間小于5 s。

2.2實驗裝置

實驗裝置主要由以下部分組成：

恒溫培養箱：用于控制實驗溫度，模擬自然環境。

玻璃水族箱：用于盛放海水和沙海蜇。

微電極支架：用于固定微電極，并控制其在水體中的位置。

數據采集系統：用于記錄微電極測量的溶解氧濃度數據。

2.3實驗方法

將過濾后的海水注入玻璃水族箱中，并置于恒溫培養箱中恒溫至25℃。

將沙海蜇放入水族箱中，并開始記錄溶解氧濃度數據。

每隔1小時記錄一次沙海蜇的形態變化，并拍照記錄。

實驗持續至沙海蜇完全消亡，并繼續監測溶解氧濃度至其恢復至初始水平。

3.結果與討論

3.1沙海蜇消亡過程

實驗過程中，沙海蜇經歷了從健康到死亡、再到完全分解的過程。在死亡初期，沙海蜇傘體收縮，觸手松弛；隨著分解的進行，傘體逐漸破裂，組織碎片散落；最終，沙海蜇殘體完全分解，形成絮狀物。

3.2溶解氧濃度變化

微電極監測結果顯示，沙海蜇消亡過程中，水體溶解氧濃度呈現明顯的下降趨勢。在沙海蜇死亡初期，溶解氧濃度開始緩慢下降；隨著沙海蜇分解的加劇，溶解氧濃度下降速度加快；在沙海蜇完全分解后，溶解氧濃度達到最低點，隨后開始緩慢回升，最終恢復至初始水平。

3.3討論

沙海蜇消亡過程中，水體溶解氧濃度的下降主要歸因于微生物對沙海蜇殘體的分解作用。沙海蜇殘體富含有機質，為微生物提供了豐富的營養物質，促進了微生物的生長繁殖。微生物在分解有機質的過程中消耗大量溶解氧，導致水體溶解氧濃度下降。

本研究表明，沙海蜇消亡會對水體溶解氧造成顯著影響，可能導致局部海域的溶解氧濃度急劇下降，甚至引發水體缺氧。水體缺氧會對海洋生態系統造成嚴重危害，例如導致魚類等需氧生物死亡、破壞海洋食物鏈等。

4.結論

本研究利用微電極技術，實時監測了沙海蜇消亡過程中海水溶解氧的變化，揭示了沙海蜇消亡對水體溶解氧的影響機制。研究結果表明，沙海蜇消亡會導致水體溶解氧濃度顯著下降，可能對海洋生態系統造成負面影響。未來研究應進一步探討不同環境條件下沙海蜇消亡對水體溶解氧的影響，以及水體缺氧對海洋生態系統的長期影響。