水体泥沙对苦草生长发育和叶片光合生理特性的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60、90NTU和120NTU的浑浊水体,将苦草(Vallisneria asiatica)幼苗分别种植于上述水体中,水深约60cm,定期统计植株的叶长、叶宽、叶片数和株数,利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING～PAM)测定泥沙附着苦草叶片在光化光下的荧光参数,并测定其超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性.结果表明,随着水体中泥沙含量的增加苦草植株的叶宽、叶片数和植株数呈显著的降低趋势,在浊度30NTU的水体中,植株叶长增长速度显著大于对照;随着实验时间的延长,在泥沙含量较高的水体(浊度≥60NTU)中,植株逐渐死亡,而在浊度30NTU的水体中,幼苗能进行正常的生长发育.秋季植株开花时,叶片上的泥沙附着量逐渐增大,在30NTU水体中泥沙附着叶片的实际光化学效率、光化学荧光淬灭系数和电子传递速率均显著高于对照,而且附着叶片的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性与对照的差异不显著.表明在低浓度泥沙水体中泥沙附着有利于苦草叶片PSⅡ免受秋季高光照的伤害,从而减缓苦草叶片光合功能的衰减.因此,在泥沙含量较低的浅水体(浊度≤30 NTU)中可以适当引种苦草幼苗(最好由冬芽和根状茎萌发得到),植株能正常生长发育和繁殖.     

水体铜污染对苦草生长及叶绿素荧光特性的影响

该文以苦草(Vallisneria natans)为材料,研究了不同浓度铜污染水体对其叶/根长、生物量、光合色素含量、体内重金属含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着水体铜浓度的增加,苦草的叶长、根长、生物量均显著下降;光合色素含量逐渐下降,其中叶绿素a比叶绿素b下降明显,类胡萝卜素下降幅度最小;叶片铜含量随铜浓度的增加显著上升(P0.05),各处理组根铜含量没有显著性差异,在水中铜低于0.5mg·L-1的环境中苦草具有正常的光合活性。除0.5 mg·L-1处理组外,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qP)与有效量子产量[Y(Ⅱ)]均比对照组显著降低(P0.05),而非光化学淬灭效率(qN)、调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]、非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]均呈上升趋势,其中Fv/Fo对铜污染反应最为灵敏。综合各参数变化情况,随着水体铜浓度的增加,苦草生长受到抑制,叶片利用光能的效率下降,PSⅡ反应中心的电子传递受到明显的抑制;苦草通过自身调节以热的形式将过剩光能耗散,以减轻PSⅡ反应中心受伤害的程度;苦草是铜超富集植物,其可作为低浓度铜污染水体生态修复的备选物种。     

水体浊度对菹草萌发及萌发苗光合荧光特性的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60NTU和90NTU的混浊水体,将菹草（Potamogeton cripus）石芽分别种植于上述水体中,测定萌发率和萌发苗的株高、叶片数,并利用水下饱和脉冲荧光仪（DIVING-PAM）测定萌发苗的光合荧光特性。结果表明,水体浊度对石芽萌发率没有显著影响,但对萌发速率有一定影响;随着浊度的升高萌发苗株高和叶片数均显著降低（p＜0．05）;菹草萌发苗的有效荧光产量Yield也随水体浊度升高而降低,表明在高浊度水体中萌发苗天线色素吸收光子供给PSⅡ反应中心的效率下降;高浊度导致萌发苗吸收光能用于光化学电子传递的份额（qP）减少,第23天时90NTU水体中的妒为对照的91．4％;水体浊度上升导致qN显著升高,表明在高浊度、低光照胁迫下,萌发苗接收的光能更多的以热的形式耗散掉了,以避免光系统PSⅡ受到过剩光能的伤害;浊度升高引起电子在光合链中的传递速率（ETR）显著下降,第23天时在30、60NTU和90NTU水体中ETR分别为对照的93．3％、88．5％、75．8％,导致参与CO2固定的电子减少,光合作用降低。快速光响应曲线测定结果表明．萌发苗ETRmax和最小饱和光照强度随水体浊度的增加呈下降趋势,光响应能力随水体浊度的增加而显著下降,特别是在90NTU水体中萌发苗的光合作用能力下降显著。因此,在浅而混浊的水体中（水深70cm,浊度低于90NTU）,菹草石芽均能萌发,但是,水体浊度对萌发苗光合作用、生长速率有一定抑制作用。     

悬浮泥沙对亚洲苦草幼苗生长发育的影响

将亚洲苦草（Vallisneria asiatica Miki L.）幼苗植株种植于浊度分别为30NTU、60NTU和90NTU的悬浮泥沙水体中,统计各处理苦草幼苗的生长发育状况,并使用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪（DIVING-PAM）测定PSⅡ最大量子产量（FV/Fm）、实际光化学效率（Yield）、光化学荧光淬灭系数（qP）、非光化学荧光淬灭系数（qN）、表观电子传递效率（ETR）以及快速光响应曲线。结果表明,实验第5天,悬浮泥沙对于苦草幼苗的存活、生长发育及光合作用影响不显著（p〉0.05）,苦草幼苗在低光胁迫下通过增加热耗散以保护PSⅡ。30d后,悬浮泥沙对于苦草幼苗的存活、生长发育及光合作用影响显著（p〈0.05）,30NTU组苦草幼苗生长发育虽明显受到抑制,但仍能保持一定的存活率;而泥沙浊度为60NTU和90NTU时则完全不利于苦草幼苗存活。30NTU、60NTU、90NTU组的Fv/Fm值、Yield值、qP值、最大ETR均显著低于对照（p〈0.05）,30NTU组最小饱和光强为176μmol quanta/m^2.s,而60NTU、90NTU组则只有17μmolquanta/m^2.s,远低于对照组的248μmol quanta/m^2.s。     

水体悬浮泥沙对黑藻生长和叶绿素荧光特性的影响

利用粒径小于100 μm的泥沙调制水体浊度分别维持在30、60和90 NTU,将黑藻幼苗种植于上述水体中,定期测定植株的分枝长、分枝数和鲜质量,利用水下饱和脉冲荧光仪（DIVING-PAM）测定叶片在光化光下的荧光参数.结果表明：随着泥沙含量的增加,植株分枝数受到明显抑制,生物量逐渐降低,而分枝长则呈显著增加趋势;随着试验时间的延长,浑浊水体中光化学最大量子产量（F_v/F_m）值呈明显〖JP2〗降低趋势,但显著高于对照.在17 μmol·m^-2·s^-1光化光照射下,与第30天相比,第60天时30、60和90 NTU组植株叶片的有效荧光产量（△F_v′/F_m ′）分别增加了48.9%、36.8%和17.2%（P<0.01）,相对光合电子传递速率（rETR）分别增加了56.7%、42.2%和21.4%（P<0.01）;而在104 μmol·m^-2·s^-1光化光照射下,第60天时植株的△F_v′/F_m′、光化学淬灭系数（q_P）和rETR显著降低,且热耗散能力（q_N）也显著降低,表明黑藻植株适应低光环境, 且在高光强条件下黑藻叶片易受到光伤害.可引种黑藻幼苗于混浊的浅水水体中.     

悬浮泥沙与斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)对亚洲苦草(Vallisneria natans)光合放氧速率的影响

光照强度是沉水植物生长的主要限制因子。采用Clark 型氧电极研究了悬浮泥沙与斜生栅藻(Scenedesmusobliquus)共同作用对亚洲苦草(Vallisneria natans)光合放氧速率的影响。将亚洲苦草种植于添加不同浓度悬浮泥沙(0.1、0.2、0.5、1.0g·L^–1)和斜生栅藻(105、106、107、108 cell·L^–1)水体中, 定期测定水体中斜生栅藻叶绿素a、光照强度及亚洲苦草光合放氧速率。结果表明: (1)各实验组斜生栅藻呈“S”型增长, 且到达稳定期时间与悬浮泥沙浓度正相关, 与藻细胞添加浓度负相关; (2)除对照组外, 各实验组水体中光照强度曲线均呈先上升后下降变化趋势, 第3 天各实验组的光照强度均出现了高峰值, 而第3 天以后, 光照强度均开始下降, 其中下降最快的是0.1g·L^–1 悬浮泥沙含量实验组, 15 d 后该组平均下降了57.8%, 与空白对照组相比, 差异显著(P<0.05); (3)随着时间推移, 各实验组亚洲苦草光合放氧速率均呈下降的趋势, 其中悬浮泥沙浓度1.0 g·L^–1、藻细胞浓度为108 cell·^L–1 实验组下降最明显, 15 d 后降到了10.88 μmol·^g–1(FW)·h^–1; (4)由可重复双因子方差分析可知悬浮泥沙和斜生栅藻对苦草光合放氧速率的影响均极显著(P<0.01), 且添加不同藻细胞密度造成的组间差异明显大于悬浮泥沙含量造成的组间差异, 这说明亚洲苦草光合放氧速率变化对藻细胞密度变化比悬浮泥沙含量变化更为敏感。研究结果进一步揭示了富营养化泥沙水体苦草群落衰退原因, 且为沉水植被恢复工程提供了科学依据。     

水深对苦草生长及叶片PSⅡ光化学特性的影响

利用植物效率仪(Handy-PEA)测定水深0.6、1.3、2.0 m下苦草叶片的快速荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),并采用JIP test方法分析和处理数据,研究水深对苦草生长和叶片光合机理的影响.结果表明: 随着水深增加,水下光强显著衰减,苦草生物量、无性系分株数、叶片数、根系总长度、根系表面积等形态指标显著降低,而最大叶长、平均叶长、最大叶宽无显著变化,2.0 m水深对苦草的生长产生了负面影响;单位反应中心吸收、捕获、电子传递、传递到电子传递末端的量子效率(ABS/RC、TR₀/RC、ET₀/RC、RE₀/RC)显著降低,单位反应中心的耗散量子效率(DI₀/RC)也显著下降,导致3种水深处理下单位反应中心吸收的能传递电子链末端的效率(φ_R0)以及用于电子传递的能量成功传递到电子链末端的效率(δ_R0)差异不显著,表明水深梯度对单位反应中心光合效率影响不显著;单位面积反应中心数(RC/CS₀)显著增加,相同受光面积时水深2.0 m处叶片光合作用显著强于水深0.6 m处;性能参数PI_abs、PI_cs和PI_abs,total显著提高,表明低光胁迫有利于光能向活跃化学能转变.苦草叶片通过激活未激活的反应中心,而不是提高单位反应中心光能利用效率来适应弱光强,且水深1.3 m较适合苦草生长.
     

水深对苦草生长及叶片PSⅡ光化学特性的影响

利用植物效率仪(Handy-PEA)测定水深0.6、1.3、2.0 m下苦草叶片的快速荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),并采用JIP test方法分析和处理数据,研究水深对苦草生长和叶片光合机理的影响.结果表明: 随着水深增加,水下光强显著衰减,苦草生物量、无性系分株数、叶片数、根系总长度、根系表面积等形态指标显著降低,而最大叶长、平均叶长、最大叶宽无显著变化,2.0 m水深对苦草的生长产生了负面影响;单位反应中心吸收、捕获、电子传递、传递到电子传递末端的量子效率(ABS/RC、TR₀/RC、ET₀/RC、RE₀/RC)显著降低,单位反应中心的耗散量子效率(DI₀/RC)也显著下降,导致3种水深处理下单位反应中心吸收的能传递电子链末端的效率(φ_R0)以及用于电子传递的能量成功传递到电子链末端的效率(δ_R0)差异不显著,表明水深梯度对单位反应中心光合效率影响不显著;单位面积反应中心数(RC/CS₀)显著增加,相同受光面积时水深2.0 m处叶片光合作用显著强于水深0.6 m处;性能参数PI_abs、PI_cs和PI_abs,total显著提高,表明低光胁迫有利于光能向活跃化学能转变.苦草叶片通过激活未激活的反应中心,而不是提高单位反应中心光能利用效率来适应弱光强,且水深1.3 m较适合苦草生长.
     

磷和CO2浓度变化对苦草光合生理的影响

为了阐明CO₂浓度和水环境要素变化对沉水植物生长的影响, 采用室外模拟的方法, 研究了不同磷和CO₂浓度条件下苦草叶片(Vallisneria natans)光合生理特征。实验结果表明, 当水体磷浓度处于较高水平时, 苦草叶片荧光参数V_j、M_o降低, 参数ABS/CS_o、DI_o/CS_o、TR_o/CS_o、RC/CS、P_ET显著升高, 其他荧光参数则无显著变化; 高浓度的CO₂在显著降低苦草叶片V_j、ABS/RC、DI_o/RC、ABS/CS_o、DI_o/CS_o的同时, 也显著提高了苦草叶片ψ_o、φ_Eo、ET_o/RC、PI_ABS、F_v/F_m、P_TR、P_ET的参数值, 而对其他荧光参数无显著影响; 在磷与CO₂交互作用方面, 磷与CO₂在V_j、M_o、ψ_o、TR_o/CS_o、RC/CS和P_ET处存在显著的交互作用, 其他荧光参数不显著。可见, 磷或CO₂浓度变化均能显著影响苦草叶片光合生理状态, 高浓度的CO₂可有效改善苦草叶片PSⅡ反应中心光化学性能、电子传递能力及单位有活性反应中心能量的分配, 从而提高苦草叶片的光合能力; 高浓度的磷可在一定程度上改善苦草叶片PSⅡ受、供体状态及电子传递性能。此外, 磷和CO₂存在交互作用, 协同影响苦草叶片的光合能力。     

狼针草光合特性对放牧干扰的响应

以内蒙古呼伦贝尔草甸草原围封草地和放牧草地为实验样地, 通过对两种草地类型中狼针草(Stipa baicalensis)的光合特性、水分关系、植物渗透调节等生理生态学特性测定分析, 比较研究放牧干扰对狼针草的影响。结果表明: 在放牧干扰下, 狼针草通过增强核酮糖二磷酸羧化酶(RUBPCase)活性、叶绿素含量、改变电子流的方向和速率、增强光系统II (PSII)活性(p < 0.05), 促进同化物的累积和植物的补偿生长, 应对放牧干扰的影响。放牧干扰下狼针草的光合速率日变化曲线呈单峰型, 而围封草地中呈“双峰型”, 出现“午休”现象, 正午RuBPCase的羧化能力下降是造成围封草地狼针草光合“午休”的非气孔因素之一, 而磷元素的缺失可能是导致二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)活性下降的原因。在光合能量分配方面, 两种样地狼针草的PSII最大光化学量子产量(F_v/F_m)均出现光抑制现象。放牧草地中狼针草对光照增强较为敏感, F_v/F_m值下降趋势明显(p < 0.05)。和围封样地相比, 放牧样地的狼针草光化学猝灭(q_P)值升高, 而非光化学猝灭(NPQ)值降低(p < 0.05), 分配更多的能量于光合反应中心, 有利于同化物累积, 提高光合能力来适应放牧的影响。在放牧干扰下, 狼针草叶片水势与叶片含水量降低, 而渗透调节物质可溶性蛋白和可溶性糖含量增加(p < 0.05), 狼针草的蓄水性变弱, 需要通过增加体内渗透调节物质, 主动降低水势, 以保证从土壤中获取足够的水分维持自身生理活性。同时, 放牧干扰促进了狼针草对氮元素的吸收利用。放牧样地中狼针草光合氮、磷利用率均与叶比重呈负相关关系。     

CO2浓度升高对苦草(Vallisneria natans)叶绿素荧光特性的影响

为了探究大气CO₂升高对沉水植物光合生理的影响,利用便携式植物效率分析仪（Handy PEA）,在无损的情况下测定不同CO₂浓度处理下的苦草（Vallisneria natans）叶绿素荧光诱导曲线,并采用JIP-test分析方法分析数据,研究CO₂浓度对苦草叶片叶绿素荧光特性的影响。结果表明在实验进行60 d后,与对照相比,高CO₂浓度处理下的苦草叶片PSⅡ反应中心受体侧荧光参数V_j、M_o显著升高,S_m、ψ_o、φ_Eo显著降低,叶片电子传递能力减弱;K相相对可变荧光W_k显著提高,PSⅡ反应中心供体侧放氧复合体OEC受到伤害;ABS/RC、DI_o/RC、TR_o/RC、DI_o/CS_o显著升高,ET_o/RC、RE_o/RC、ET_o/CS_o、RE_o/CS_o显著降低,苦草叶片用于热耗散的能量显著增加,导致用于电子传递及传递到电子链末端的能量显著减少;性能参数F_v/F_m、PI_abs显著降低,苦草叶片PSⅡ潜在活性和光合作用原初反应过程受到抑制。以上结果表明,在长期高CO₂浓度处理下,苦草叶片光合机构功能受到抑制,PSⅡ反应中心活性降低,光合功能下调,发生光适应现象。     

沉水植物苦草化学成分研究

通过使用乙酸乙酯溶剂对沉水植物苦草（Vallisneria natans）全草进行超声连续提取,采用硅胶柱色谱法和光谱分析法分离和鉴定化学成分。从苦草中分离到6个化合物：6,10,14-三甲基-2-十五酮（1）、棕榈酸（2）、4,22-二烯-3β-豆甾酮（3）、5α,豆甾烷-3,6-二酮（4）、硬脂酸（5）、棕榈酸乙酯（6）。化合物1—6为首次从该植物中发现。     

长期弱光对苦草幼苗生长发育的影响

用遮光法研究弱光(5%、1%、0.5%、0.1%全光照)对苦草幼苗生长发育的影响,统计了苦草的生物学参数,测定了叶片叶绿素荧光参数。结果表明:1)0.1%组无新株萌发,随着实验时间的延长其余组新株萌发逐渐被抑制。2)随着实验时间增加和光照强度降低,老株叶片形成受到的抑制程度呈增大趋势;前20d时新株叶片形成未被抑制,但随着实验时间延长显著被抑制。3)老株、新株的叶宽均受到显著抑制。4)老株叶片的伸长显著被抑制,且随着光强降低叶片伸长的幅度呈显著降低趋势;前20天时新株叶长被促进,随着实验时间延长叶片伸长显著被抑制。5)随实验天数的增加,老株叶片光化学最大量子产量(Fv/Fm)呈显著降低趋势,第80天时相对电子传递速率(rETR)和非光化学淬灭(NPQ)显著降低。6)新、老植株根、茎、叶的鲜重均显著低于对照,且随着光照强度降低老株的茎重/株重和根重/株重呈增加趋势,而叶重/株重呈显著的降低趋势。第80天时苦草植株仍具有一定的光合能力,地下茎的生物量比例较高,因此,≤1%全光照下苦草植株具有较强的耐受能力。     

正交试验法分析环境因子对苦草生长的影响

苦草(Vallisneria natans),是我国长江中下游淡水水体中常见的沉水植物种类。通过室内模拟正交试验的方法,研究不同光照强度、温度和总氮浓度(3光照×3温度×3总氮浓度)对苦草生长的影响。结果表明:(1)苦草在5320lx光照强度、10℃、2—4mg/L水体总氮浓度的条件下生长良好。实验所设100%(12000lx)和50%(5320lx)光照条件下苦草均可正常生长;但对于30℃的高温胁迫耐受性较差;苦草在总氮浓度为4mg/L的水体中各生长指标达到最大值,2mg/L或8mg/L的总氮浓度均会抑制其生长。(2)5320lx的光照强度和10℃的温度对苦草光合色素的合成较为有利;而单纯总氮浓度的变化对苦草光合色素的合成影响不大。(3)苦草的生理活性在高于12000lx或低于1025lx的光强、高于30℃的温度以及8mg/L的总氮浓度下均会受到一定程度的抑制。(4)方差分析结果显示,苦草生长发育的过程中,光照强度和温度是主效环境因子;上述3个环境因子对苦草光合色素的合成均有极显著的影响,并且光强与温度的交互作用对其也有显著影响;光照强度、温度以及这两个环境因子的交互作用为影响苦草生理活性的主效因子。苦草作为不能形成冠层的基生叶莲座型沉水植物,对光强要求不高,对低温的耐受性较好,但较不耐高营养盐浓度,因此,在得到一定修复的富营养化水体中,可以作为秋、冬季水生植物恢复和重建的关键物种。     

动静态水环境下不同种植方式对苦草生长的影响

设置扦插法、纱布包裹法、布袋覆土法3种种植方式,研究苦草（Vallisneria natans（Lour.）Hara）在静态水环境下和水体受到持续扰动的动态条件下不同种植方式对植株生长的影响。结果显示,不同种植方式下苦草的生长差异明显。在苦草形态特征方面,布袋覆土法种植方式下苦草的平均株高和叶宽明显高于扦插法和纱布包裹法,但是其分株数和平均根长小于扦插法和纱布包裹法;在苦草的生物量和地下与地上部分之比方面,布袋覆土法种植方式下苦草的地上、地下部分生物量和总生物量明显大于扦插法和纱布包裹法,但是其地下与地上部分生物量之比小于其他2种方法;在苦草叶片叶绿素a含量方面,布袋覆土法明显高于扦插法和纱布包裹法。动静态水环境只对苦草的分株数有显著差异,静态水环境下分株数大于动态水环境,对其他指标无显著影响。研究结果表明动、静态水环境和不同种植方式对苦草的生长具有显著的影响,布袋覆土法种植方式下单株苦草生长最好;静态水环境下生长的苦草株高、叶宽和生物量等指标均优于动态水环境。     

Resource allocation in the submerged plant Vallisneria natans related to sediment type, rather than water-column nutrients

1. Phenotypic plasticity in resource allocation by Vallisneria natans was investigated in a greenhouse experiment, using three types of sediment [sandy loam, clay, and a 50 : 50 (by volume) mixture of the two sediments] and two levels of water‐column nutrient. The clay was collected from a highly eutrophic lake in Jiangsu Province, China, and the N and P concentrations applied in nutrient media were at the upper limits observed in most lakes of China. 2. Growth and biomass allocation were significantly affected by sediment type, rather than water‐column nutrients. Plant growth in clay and the mixture were similar, and 2.4–3.4 times higher than that in sandy loam. Compared with the plants grown in clay or the mixed sediments, the plants grown in sandy loam allocated relatively more biomass to root (11–17% versus 7–8% of total biomass), and relatively less to leaf (76–82% versus 86–87% of total biomass). Plastic variations in root area were induced by sediment type alone (P < 0.05), whereas the impacts of sediment type and water‐column nutrients on leaf area were insignificant (P > 0.05). 3. Plant N and P concentrations were significantly affected by both sediment type and water‐column nutrients. Increased nutrient availability in the water column enhanced plant N concentration by 3.5–20.2%, and plant P concentration by 19.1–25.8%. 4. Biomass accumulation and plant nutrient concentration in plants grown in different sediment types and water‐column nutrients indicate that sediment type had more significant impacts on growth and N and P concentrations of V. natans than did water‐column nutrients. Changes in phenotype are a functional response to nutrient availability in sediment, rather than to water‐column nutrients.     

悬浮泥沙溶液对金鱼藻快速光响应曲线的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60、90 NTU的混浊溶液,将金鱼藻(Ceratophyllum dem er-sum)种植于该溶液中,1个月后测定植株叶片的快速光响应曲线,研究悬浮泥沙对金鱼藻光合荧光特性的影响。结果表明,在60、90 NTU的悬浮泥沙溶液中金鱼藻叶片的荧光产量(Ft)、光适应最大荧光产量(Fm′)和有效荧光产量(ΔFv/Fm)都显著低于对照和30 NTU的植株。与对照相比较,在混浊溶液中植株叶片的光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(qN)随光照强度的增加显著降低,光合能力和热耗散能力显著降低。混浊溶液中,随溶液浊度的增加植株最小饱和光强(Ek)和最大相对电子传递效率(rETRm ax)也显著低于对照植株,光合作用受到显著影响。因而,金鱼藻不适于在高浊度的悬浮泥沙溶液中生长。     

不同氮源对苦草(Vallisneria natans)生长及生理指标的影响

通过实验室静态模拟,研究了在富营养条件下(4.0 mg.L-1TN,0.2 mg.L-1TP)不同比例铵态氮和硝态氮(6∶0、5∶1、3∶3、1∶5和0∶6)对苦草〔Vallisneria natans(Lour.)Hara〕的生长与生理指标的影响。结果表明,随着铵态氮和硝态氮比例的下降,苦草相对生长率和蛋白质含量先升高后下降,超氧化物歧化酶(SOD)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性逐渐下降,硝酸还原酶(NR)活性逐渐升高。在4.0 mg.L-1TN和0.2 mg.L-1TP条件下,若不考虑磷的作用,高浓度铵态氮对苦草的生理功能有影响,对其生长有明显的抑制作用;而当铵态氮浓度小于0.67 mg.L-1时却可以促进苦草的生长。     

Sediment type and the clonal size greatly affect the asexual reproduction,productivity, and nutrient absorption of Vallisneria natans

Most aquatic vegetation restorations involve the transplantation of submerged macrophytes. Sediment type and the clonal size are of great significance as they determine the fate of submerged macrophytes. In order to ensure successful restoration, a simulation experiment was conducted using aquarium mesocosms to investigate the response of stolon propagation capacity, the morphological features and productivity of Vallisneria natans for four types of sediment (lake mud [L], lake mud + sand [L + S, 50:50, v/v mixture], sand [S], clay [C]), and three types of clonal sizes. Results showed that sediment types significantly affected V. natans biomass accumulation, stolon propagation ability, ramet morphological characteristics, and productivity, where the asexual reproduction ability and productivity ranked as L > L + S > S > C in four sediment types. Total biomass, maximum net production, number of ramets, root diameter, number of stolons, and stolon propagation rate were all highest in L. In L and L + S, the plant chlorophyll content was higher than in S and C. The root diameter and the ratio of aboveground/underground biomass in S were the smallest among the four sediments. Moreover, when more V. natans seedlings were linked, more ramets and biomass were produced. The stolon propagation rate was ranked as the stolon with single seedling greater than the stolon with two‐linked seedlings greater than the stolon with three‐linked seedlings in L and L + S. The concentration of total nitrogen, total phosphorus, and NO₃^?‐N in water was remarkably reduced in four aquariums. Findings provide a scientific basis for restoring submerged macrophytes in different sediment settings.     

Cr^3＋胁迫对苦草叶片活性氧清除系统和叶细胞超微结构的影响

研究了不同浓度Cr^3＋胁迫对苦草[Vallisneria natarts（Lour．）Hara]叶片活性氧清除系统及细胞超微结构的影响。结果表明,随Cr^3＋浓度的提高（0．5-15．0mg·L^-1）,苦草叶片中O2^-·和MDA含量、SOD和POD及CAT活性均呈现先上升后显著下降的变化趋势,且在10．0和15．0mg·L^-1 Cr^3＋胁迫条件下显著低于对照（P〈0．05）。在1．0mg·L^-1Cr^3＋胁迫条件下,O2^-·的含量达到最高（0．96 OD·g^-2）;在2．0mg·L^-1Cr^3＋胁迫条件下,MDA含量和SOD、POD及CAT活性最高。随Cr^3＋胁迫浓度的提高,苦草叶片细胞超微结构受损程度逐渐加深,导致核仁和高尔基体消失;线粒体脊突膨胀,线粒体膜受损并出现囊泡状结构;叶绿体变形、类囊体膨胀受损并最终导致叶绿体破损。表明高浓度Cr^3＋胁迫对苦草叶片细胞产生了不可逆的伤害。