水体无机碳条件对常见沉水植物生长和生理的影响

为了解水华引起的水体无机碳变化对沉水植物生长的影响,对8种沉水植物:金鱼藻、穗花狐尾藻、篦齿眼子菜、光叶眼子菜、微齿眼子菜、伊乐藻、菹草和黑藻在不同无机碳浓度下的生物量、株高、叶绿素以及光合和呼吸速率进行了比较研究.结果表明8种沉水植物均能利用HCO3-作为光合无机碳源,在1.5 mmoL/L外源HCO3-浓度下能促进金鱼藻、菹草和伊乐藻的生长,提高其光合速率;在2.5 mmol/L外源HCO3-浓度下能促进狐尾藻、光叶眼子菜、黑藻、微齿眼子菜和蓖齿眼子菜的生长,提高其光合速率.在CO32-为优势碳源时,8种沉水植物表现出不同的适应性,发现微齿眼子菜、篦齿眼子菜和黑藻在整个实验范围内生长未受抑制,且在不同浓度下表现生长和光合速率的促进,说明这三种沉水植物对[HCO3-]/[CO32-]比值和pH具有较广适应范围.而当CO32-成为优势碳源时,金鱼藻和伊乐藻的生长受到抑制,狐尾藻、菹草和光叶眼子菜均死亡,表明[HCO3-]/[CO32-]比值和pH是这5种沉水植物生长的重要限制因子.     

5种沉水植物无性繁殖和定居能力的比较研究

 竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、苦草(Vallisneria spiralis)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)是长江中下游湖泊主要的沉水植物。在栽培条件下,它们的无性繁殖速率(单位时间内新增个体数)大小顺序为黑藻>微齿眼子菜>竹叶眼子菜>苦草>穗花狐尾藻。同时采用抛掷实验的方法观察研究了这5种沉水植物及其无性繁殖体的存活和生根情况;完整植株存活率为黑藻>穗花狐尾藻>微齿眼子菜>竹叶眼子菜>苦草,无性繁殖体部分存活率为黑藻>苦草>穗花狐尾藻>微齿眼子菜>竹叶眼子菜。生根能力和其存活时间长短相关,而且生根能力与存活率大小基本一致。在实验中,只有穗花狐尾藻的断枝存活率和生根能力存在差异,故无性繁殖体生根能力为黑藻>苦草>微齿眼子菜>竹叶眼子菜>穗花狐尾藻。     

洪湖5种优势沉水植物光合荧光特性比较研究

利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING-PAM),原位观测洪湖5种优势沉水植物——苦草[Vallisneria natans(Lour.)Hara]、黑藻[Hydrilla verticillata(L.f.)Royle]、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L.)、菹草(Potamogeton crispus L.)和马来眼子菜(Potamogeton wrightii Morong)的量子产量及快速光曲线。结果显示:5种沉水植物苦草、黑藻、狐尾藻、菹草和马来眼子菜最大量子产量(Fv/Fm)分别为0.603、0.723、0.751、0.778和0.646。各物种的开放PSⅡ反应中心原初光能捕获效率(Fv′/Fm′)的大小依次为菹草狐尾藻黑藻马来眼子菜苦草,且除黑藻与狐尾藻间差异不显著外,其他物种间差异均显著;各物种光能利用能力(α)的大小依次为菹草黑藻狐尾藻马来眼子菜苦草,且除黑藻与狐尾藻间差异不显著外,其他物种间差异均显著;各物种无光抑制的最大潜在相对电子传递速率(rETRm)的大小依次为菹草狐尾藻黑藻马来眼子菜苦草,且各物种间差异显著;半饱和光强(Ek)的大小依次为狐尾藻菹草黑藻苦草马来眼子菜,且除狐尾藻与菹草间差异不显著外,其他物种间差异均显著。研究表明:洪湖5种优势沉水植物中,菹草和狐尾藻较耐强光,光合速率较高,而苦草则有较强的耐弱光能力。     

洪湖主要沉水植物群落的定量分析：Ⅱ.微齿眼子菜＋穗花狐尾藻＋轮藻群落

微齿眼子菜＋穗花狐尾藻＋轮藻群落是洪湖的一个特殊沉水植物群落类型,其形成和维持与圈养活动及特殊的环境条件密切相关,该群落种类组成简单,组成种分布均一,一秋季峰值为２５１ｇｍ＾－１（干重）,季节最大生物量为春季３１２ｇｍ＾－１（干重）。策齿子菜在生物量为秋季１５２ｇｍ＾－１（干重）,穗花狐尾藻季节最大生物量为冬季４５ｇｍ＾－１（干重）,轮藻季节最大生物量为春季１７８ｇｍ＾－１（干重）。群落水平结果     

沉水植物分布格局对湖泊水环境N、P因子影响

利用实地调查数据模拟保安湖沉水植物分布及水环境生态因子场。应用GIS空间分析功能 ,分别空间选取四种优势沉水植物 (金鱼藻CeratophyllumdemersumL .,穗状狐尾藻MyriophyllumspicatumL .,微齿眼子菜PotamogetonmaackianusA .Benn .,及苦草VallisneriaspiralisL .)的分布水域及无沉水植物分布水域的局部生态因子场。根据得到的局部因子场特征 ,比较分析不同水生植物分布格局对水环境中N、P因子的影响。结果显示四种沉水植物的分布对水环境中N、P因子均有显著影响 ,但效果和强度有所差异。四种植物各自分布水域内的N、P因子的平均浓度分别为 ,总氮 (TN) :穗状狐尾藻 (0 .774mg·L- 1 ) >苦草 (0 .71 4mg·L- 1 ) >金鱼藻 (0 .70 1mg·L- 1 ) >微齿眼子菜(0 .695mg·L- 1 ) ;总磷 (TP)平均含量 :穗状狐尾藻 (0 .1 2 3mg·L- 1 ) >微齿眼子菜 (0 .1 1 8mg·L- 1 ) >金鱼藻 (0 .1 0 7mg·L- 1 ) >苦草 (0 .0 79mg·L- 1 )。结果同时表明金鱼藻、微齿眼子菜和苦草对水中TN含量无显著影响 ,而穗状狐尾藻则明显可以提高水中TN水平。四种沉水植物均能有效吸收水中的P ,从而降低水中的TP含量。综合比较发现 ,穗状狐尾藻分布可以加重水体的营养程度     

梁子湖水——陆交错区水生植物群落生态学研究

对梁子湖水－陆交错区中植物群落的的组成、结构、生长型和生物量进行了测定,结果表明交错区内共分布有9种植物群落：1）微齿眼子菜（Potamogeton maackianus)群落;2）狐尾藻（Myriophyllum spicatum)＋苦草（Vallis-neria natans)＋金鱼藻（Ceratophyllum denersum）群落;3）微齿眼子菜＋金鱼藻群落;4）金鱼藻＋狐尾藻＋微齿眼子菜群落;5）金鱼藻＋狐尾藻＋荇菜（Nymphyoides pettlatum)群落;6）水蓼（Polygonum hydropiper)＋菱（Trapa bipinosa）＋菰（Zizania latifolia)群落;7）菹草（Potamogeton crispus)群落;8）菰＋荇菜＋蓼群落;9）湿生植物(Helophyte）群落。主要植物群4落生物量：狐尾藻＋苦草＋金鱼藻群落2414g.m^-2。金鱼藻＋狐尾藻＋微齿眼子菜群落4379g.m^-2,微齿眼子菜＋金龟藻群落1486g.m^-2,微齿眼子菜群4落2805g.m^-2。交错区内主要植物群落生量的季节变化与群落内优势种的生长方式、人为活动的干扰以及个体生态特征密切相关。群落内优势物种的水平分布表现为均匀分布和群聚分布两种方式。     

洪湖主要沉水植物群落的定量分析II.微齿眼子菜+穗花狐尾藻+轮藻群落

微齿眼子菜＋穗花狐尾藻＋轮藻群落是洪湖的一个特殊沉水植物群落类型,其形成和维持与圈养活动及特殊的环境条件密切相关。该群落种类组成简单,组成种分布均一。群落生物量秋季峰值为251g m     

洪湖主要沉水植物群落的定量分析 Ⅳ.穗花狐尾藻+微齿眼子菜+金鱼藻群落

穗花狐尾藻+微齿眼子菜+金鱼藻群落是洪湖沉水植被的一种重要群落类型,种类组成比较复杂,受干扰程度相对较低,各组成种类数量特征的变化基本上反映了各自的生活史特征.不同季节穗花狐尾藻、金鱼藻和微齿眼子菜的优势地位转换构成了该群落的重要特征.群落的生物量峰值在夏季出现,约为940gm-1(干重).群落水平结构比较均一,重直结构主要取决于优势种生物量的空间分布.群聚分布是各组成种的主要分布方式.分析结果表明,群落中各个种之间在分布上一般不表现出显著的联结关系,尽管在生物量分布上会出现一些重叠.穗花狐尾藻和微齿眼子菜在夏季表现出来的联结关系与绞草活动的影响紧密相关,也在一定程度上反映了取样面积的影响.       

沉水植物生态化学计量学特征的区域差异以及生态修复的影响

为深入了解沉水植物生态化学计量学特征在西南高原地区和长江中下游平原地区湖泊中的差异, 以及生态修复的影响, 于2010年—2016年的夏季(6—9月)调查了36个湖泊的沉水植物。结果表明: (1)高原湖泊沉水植物群落的碳(C)含量显著高于平原湖泊, 氮(N)含量显著低于平原湖泊, 磷(P)含量高于平原湖泊但差异不显著; 高原湖泊沉水植物群落的C/N和C/P的比值显著高于平原湖泊, N/P显著低于平原湖泊; 在平原湖泊和高原湖泊共有的金鱼藻、苦草、穗花狐尾藻、微齿眼子菜和伊乐藻中, 仅有伊乐藻的N含量和金鱼藻的P含量与群落的差异性不一致。(2)在长江中下游平原地区生态修复后的水域中, 沉水植物群落的C和P含量显著高于未修复区, N含量低于未修复区但差异不显著; 修复区沉水植物群落的C/P和N/P显著低于未修复区, C/N显著高于未修复区; 修复区和未修复区共有的金鱼藻、苦草、穗花狐尾藻和竹叶眼子菜的C和P含量都跟群落的差异性一致。以上结果说明, 在清澈的水体中, 沉水植物的C和P含量高而N含量低; 湖泊富营养化会导致沉水植物N含量升高。因此, 在湖泊生态修复过程中, 应注重提高水体的透明度, 这将会提高沉水植物中C和P的含量, 从而有利于促进沉水植被区成为湖泊的C和P库。     

五种沉水植物对富营养化水体的净化效果

为达到净化水质的目的,采用移栽沉水植物控制富营养化水体中营养盐含量和浮游藻类生物量。本研究在夏季藻类密度较高的富营养化水体中移栽5种长江中下游流域常见沉水植物,比较不同沉水植物去除营养盐和控制藻类总量的能力。研究结果:5种沉水植物对水体总氮含量去除率的大小顺序为:竹叶眼子菜>黑藻>苦草>微齿眼子菜>菹草,对总磷去除率大小顺序为:竹叶眼子菜>黑藻>微齿眼子菜>苦草>菹草;竹叶眼子菜控制水体中藻类总量的效果最佳,苦草、微齿眼子菜及菹草次之,黑藻对水体总磷和浮游植物的去除效果均极显著(p≤0.01),而对总氮含量的作用影响不明显(p=0.209)。综合营养盐吸收作用和藻类控制效果来看,竹叶眼子菜在整个实验过程中生长状态良好并达到较为稳定的净化作用,是夏季治理浅型富营养化静水水体的理想物种之一。     

梁子湖六种沉水植物种群数量和生物量周年动态

研究了梁子湖子湖之一满江湖的六种沉水植物种群数量和生物量在1997.3-1998.3的月动态。结果表明:满江湖沉水植物群落中,优势种为黄丝草、金鱼藻和穗状狐尾藻;六种沉水植物种群最大密度、最大单位面积生物量出现的月份各不相同,但两者变化的趋势一致。黄丝草、穗状狐尾藻种群为增长型种群,金鱼藻、苦草、黑藻种群稳定发展,菹草种群有衰退的趋势。沉水植物群落的最大生物量达到4676g/m2(鲜重,10月),总水草的最大密度为1865枝/m2(11月).根据1997年3-12月植物生长期内的数据,拟合出了六种沉水植物和总水草的生长模型方程。       

大气NH3升高对不同供氮水平下小麦叶片光合生理特征的影响

以小麦品种'小偃6号'(氮高效品种)和'长旱58'(氮低效品种)为材料,采用开顶式气室和土培实验研究了大气NH3浓度升高对生长于高、低两种供氮介质下小麦植株不同生育期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素含量、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、Fv/F0)和可溶性糖含量的影响.结果显示:两小麦品种高氨低氮处理植株的Pn、Fv/F0和可溶性糖含量均高于高氨高氮和低氨低氮处理,并在生育后期差异达显著水平(P＜0.05),氮低效品种的Gs也符合上述规律且不同处理间差异显著(P＜0.05);小麦各生育期高氨高氮处理下植株的Pn均显著低于低氨高氮处理,且两处理间灌浆期的叶绿素含量和灌浆期以前的可溶性糖含量的差异显著(P＜0.05),而两处理灌浆期以前的叶绿素荧光参数Fv/Fm在各处理条件下均无显著差异;不同处理间及品种间各项光合特征指标差异缺乏规律性.可见,大气中NH3浓度升高有利于改善低供氮介质条件下小麦植株的氮营养状况,但不同氮效率品种间的响应存在差异.     

梁子湖优势沉水植物冬季种子库的初步研究

初步研究了梁子湖6种优势沉水植物如黄丝草、金鱼藻、菹草、黑藻、苦草和穗状狐尾藻等在冬季的广义种子库（种子、芽苞、断枝等）,包括它们的繁殖特性、种子在小、结构及萌发时的衰减曲线等问题,主要结果为：（1）在梁子湖不同区域内,种子库大小不相同,满江湖、前江大湖、中湖和管理局网围内种子库分别为714.4粒／m^2、107.5粒／m^2、331.9粒／m^2和159.3粒／m^2。种子库的大小受到现实的种群数量、投鱼强度、人类干扰等因素的影响。（2）黄丝草、金鱼藻、菹草种九的种子库占有明显优势,全湖平均分别为198.8粒／m^2、91.7粒／m^2和21.4粒／m^2。（3）每一种植物种群广义种子库的构成和比例具有差异,金鱼藻、菹草、苦草、黑藻四种植物种子库中,无性繁殖体占有主要的地位;黄丝草、穗状狐尾藻两种植物种子库中,种子占有很大的比例,上述六种植物均可用种子和无性繁殖体来产生幼苗,补充到肿群中去。（4）种子库一般存在冬季休眠（菹草为夏眠）,春季种子库萌发,尤其在3月和4月是种子库萌发的高峰期。     

洪湖主要沉水植物群落的定量分析：Ⅳ.穗花狐尾藻＋微齿眼子菜＋金鱼 …

穗花狐尾藻＋微齿眼子菜＋金鱼或群共产党员 是洪湖沉水植被的一种重要群落类型,种类组成比较复杂,受干扰程度相对较低,各组成种类数量特征的变化基本上反映了各自的生活史特征。不同季节穗花狐尾藻、金鱼藻和微齿眼子菜的优势地位转换构成了该群落的重要特征。群落的生物量峰值在夏季出现,约为９４０ｇｍ＾－１（干重）。群落水平结构比较均一,垂直结构主要取决于优势种生物量的空间分务聚分布是各组成种的主要分布方式。分析     

我国淡水优质草食性鱼类的营养和能量学研究 Ⅱ.草鱼、团头鲂对七种水生高等植物的最大摄食量和消化率的测定

作者采用常规生化分析法测定草食性鱼类天然食料(七种水生高等植物)的生化成分和能值。在实验室特定条件下测定了草鱼和团头鲂的系列体重组对七种水生高等植物的最大摄食量和消化率。1.七种水生高等植物的生化成分的含量和能值的分析结果表明,菹草、黄丝草、聚草、苦草、小茨草、轮叶黑藻和紫背浮萍的水分百分含量范围为80.85—92.72%、蛋白质为1.69—4.96%、脂肪为0.35—1.09%、灰分为0.98—2.6%、纤维素为0.66—2.17%、无氮浸出物为2.3—9.95%。七种水生植物的蛋白质均含有常见十七种氨基酸,包括鱼体必需氨基酸九种和非必需氨基酸八种。其中菹草的氨基酸含量最高(36.63mg/g 湿重)、苦草最低(12.92mg/g 湿重);菹草的能值最高(3.36KJ/g 湿重)、小茨藻最低(1.28KJ/g 湿重)。2.草鱼、团头鲂对七种水生植物的最大摄食量(Y,g/24h)及消化率(Y,%)与鱼体重(X,g)相关显著,关系式为 Y=aX~b。从结果表明,随着鱼体重的增加,鱼对七种食料的相对摄食量下降(绝对摄食量上升),消化率提高。草鱼的最大摄食量一般比团头鲂高,而消化率一般比团头鲂低。       

珍稀树种红花玉兰在华北地区的最适光环境

珍稀树种红花玉兰对其华南原产地的自然环境有良好的适应性, 但在华北地区却生长不良。通过对红花玉兰在华北地区一个生长季内对三种光照水平(100%、70%、40%全光照)的光合和生长响应分析, 结果表明:在70%全光照条件下, 红花玉兰幼苗的净光合速率、光饱和点、株高、基径、根生物量和茎生物量均达到最高水平。随着光照强度的减弱, 暗呼吸速率、光补偿点、比叶重量、叶片厚度和密度显著降低, 表观量子效率、最大荧光Fm、可变荧光Fv、Fm/Fo(Fo为初始荧光)、Fv/Fo、Fv/Fm、叶绿素含量、叶面积和叶柄角度均显著增大。说明70%全光照最适于一年生红花玉兰幼苗在华北地区的生长, 全光照和40%全光照条件下幼苗则因光量的过剩和不足而生长不良。因此建议将红花玉兰栽植在林缘或林窗地带, 可为这一珍稀濒危树种在华北地区的引种提供有利的适生光照环境。     

富营养底质对沉水植物的胁迫研究 Ι.乙酸对伊乐藻和菹草萌发与幼芽生长的影响

湖泊底质中有机物的厌氧代谢产生多种有机酸,其中主要成分是乙酸。研究了暴露于不同浓度的乙酸溶液后伊乐藻(Elodea nuttallii)和菹草(Potam ogeton crispus)无性繁殖体的萌发和幼芽的生长状况。1 mmol/L的乙酸能显著抑制伊乐藻幼芽的生长(p<0.05),但对其繁殖体的萌发无明显影响。在4 mmol/L的乙酸影响下,菹草幼芽仍有明显的生长;菹草繁殖体的萌发受到显著抑制(p<0.05),但在随后的培养中可全部萌发。4 mmol/L以上的乙酸暴露3 d或6 d导致伊乐藻全部死亡,8 mmol/L的乙酸处理6 d或16 mmol/L的乙酸处理3 d或6 d导致菹草全部死亡。研究表明厌氧底质中的乙酸可能是阻碍沉水植物生长的重要因素之一,菹草比伊乐藻能耐受较高强度的乙酸胁迫,更适合作为先锋物种用于富营养化湖泊中的沉水植物恢复。