基于贝类耦合生物标志物响应的河口生态需水量估算方法

摘要

一种基于贝类耦合生物标志物响应的河口生态需水量估算方法，属于河口生态需水量计算领域，选择当地一种分布范围较广的贝类生物作为实验对象，按照当地实际盐度范围，设定不同盐度区域，以河口正常盐度为对照盐度区域；分别向设定的不同盐度区域投放等量的贝类，测定不同时间点所取样品的抗氧化系统酶活力值，筛选对盐度变化有显著响应的酶活指标；然后，利用新型耦合生物标志物响应法将优选的抗氧化酶活力值标准化后进行耦合，确定出现显著性差异的盐度区域为生物的响应阈值范围；最后，利用生物的响应阈值范围与正常盐度浓度的差值进行生物生态需水量的估算。本发明选择贝类这种游动性不强的物种，降低干扰风险。同时，将研究水平推进到分子水平，提高了河口生态需水量计算的准确性。

主权项

一种基于贝类耦合生物标志物响应的河口生态需水量的估算方法，其特征在于它的步骤：首先，选择当地一种分布范围较广的贝类生物作为实验对象，按照当地实际盐度范围，设定不同盐度区域，以河口正常盐度为对照盐度区域；分别向设定的盐度区域投放等量的贝类，在实验过程中设置不同的取样时间点，测定第0、1、2、4、8、15d时间点所取样品的抗氧化系统酶活力值，研究抗氧化系统酶活力值与盐度因子之间的时间‑效应关系，利用SPASS中的一维方差分析法进行显著差异性分析，筛选对盐度变化有显著响应的抗氧化系统酶；然后，利用新型耦合生物标志物响应法将优选的抗氧化系统酶活力值标准化后耦合，获得新型耦合生物标志物响应值，建立耦合生物标志物响应值与盐度因子之间的剂量‑效应关系模型，再次进行显著差异性分析，确定出现显著性差异的盐度区域为生物的响应阈值范围；最后，利用生物的响应阈值范围与正常盐度浓度的差值进行生物生态需水量的估算，所述新型耦合生物标志物响应法的步骤如下：a首先将数据计算每个试验水平生物标志物3次重复样的平均值X_i；b降低数值差异性：Y_i＝log(X_i/X₀)，X₀为相应取样时间点下每一个生物标志物所有试验水平的X_i的平均值；c数据标准化：Y_i标准化得到Z_i，Z_i＝(Y_i‑u)/s，其中u和s是计算每一个生物标志物所有试验水平的总体平均值和标准偏差；d确定一个生物标志物偏差指数A_i＝Z_i‑Z₀；Z₀为相应取样时间点下每一个生物标志物所有试验水平的Z_i的平均值；e将所有偏差指数相加即为耦合生物标志物响应值，也即IBRv2，绘制IBRv2与盐度的剂量‑效应关系，出现显著性差异的盐度区域为生物的响应阈值范围，由此判断，高于这个盐度范围便会对生物构成破坏效应；生物生态需水量估算公式：IF＝|Sa‑Tv|V＝|Sa–Tv₁|V～|Sa–Tv₂|V；其中Tv＝Tv₁～Tv₂为响应阈值范围，Sa为河口实际盐度，V为整个目标区域的水量，IF为生物生态需水量。