3种沉水植物去除水体中氮磷能力研究

研究了3种沉水植物对不同质量浓度富营养化水体的净化能力,结果表明,轮叶黑藻、金鱼藻和狐尾藻对水体中的氮、磷都有很好的净化效果,对总氮去除能力从大到小依次为轮叶黑藻>金鱼藻>狐尾藻,对总磷去除能力从大到小依次为轮叶黑藻>狐尾藻>金鱼藻。实验表明,沉水植物是富营养化水体水生态系统重建的关键,在水体生态修复中,轮叶黑藻是一种很好的水体净化沉水植物。     

淀山湖3种沉水植物的种子萌发生态

探讨淀山湖３种主要沉水植物（菹草、大茨藻和苦草）种子萌发与种皮、水温以及萌发基质之间的关系,种皮对咱子萌发的限制作用程度与种皮结构有关,种皮破裂后,发芽率和萌发速率均增高,水温对种子萌发具有一定的的促进作用,发芽率均以２０℃时最大,但萌发速率却为２８℃＞２０℃＞１０℃,不同沉水植物种子萌发的最适基质不同,苦草和菹草为水加土,而大茨藻则为土;单纯水中的发芽率和萌发速率均最低。     

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。       

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。     

沉水植物恢复对湖泊沉积物产甲烷菌的影响研究

为探明沉水植物恢复对湖泊沉积物中产甲烷菌的影响,本文选用杭州西湖沉水植物恢复区域进行研究,同时对比分析未进行沉水植物恢复区域。产甲烷菌多样性和群落结构分析采用限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)及分子克隆等技术。研究结果表明,沉水植物恢复区产甲烷菌OTU类型均数为13种,高于沉水植物匮乏区域的9种;并且沉水植物恢复区的Shannon指数、Simpson多样性指数较对照区分别高21.7%和9.5%,表明沉水植物的恢复有利于提高沉积物中产甲烷菌群落结构多样性。就产甲烷菌种类而言,沉水植物的恢复对甲烷微菌纲Methanomicrobia等影响不显著,恢复区和匮乏区分别占43.6%-67.4%、41.5%-58.1%。甲烷球菌纲Methanococci在沉水植物恢复区和匮乏区的存在量较少,分别占1.7%和4.1%。而沉水植物的恢复一定程度上提高甲烷杆菌纲Methanobacteria的比例,较匮乏区高14.6%,且仅在恢复区检测到甲烷杆状热菌科Methanothermaceae和甲烷八叠球菌科Methanosarcinaceae。       

5种沉水植物的光合特征

以碘量法测定水中溶解氧的变化作为衡量沉水植物光合作用和呼吸作用变化的指标 ,研究了狐尾藻、金鱼藻、苦草、菹草和黑藻光合作用对光照的响应 ,比较了它们的光合能力及光合特征。不同光照强度下 ,供试材料的光合速率高低排列各不相同。 5种沉水植物的光合作用都表现出强光抑制现象 ,不同种类在高光强下光合速率下降的程度差异较大。狐尾藻等植株的下部可形成没有叶片的茎 (非光合茎 )。这些茎不进行光合作用或光合作用很弱 ,其暗呼吸也只是光合部分的一半左右。具有非光合茎的种类可在较深的水体中生存。 5种沉水植物中 ,苦草对光的需求最低 ,适于在低光照条件的水下生长 ,不耐强光 ;狐尾藻和金鱼藻对光的需求最高 ,在上层有较强的竞争能力 ;菹草和黑藻对光的需求介于中间 ,最大光合产量出现在中层 ,可在水体中层形成优势。     

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。     

连续可调式沉水植物网床对河道水质的修复

在太湖贡湖水源保护区陆域的一条长约200 m的污染河道内构建了一系列连续可调式沉水植物网床,形成了以菊花草、苦草、伊乐藻、轮叶黑藻和菹草等沉水植物构成的水生植物群落;跟踪监测了总氮(TN)、铵态氮(NH4 +-N)、亚硝态氮(NO2--N)、硝态氮(NO3--N)、总磷(TP)和磷酸盐(PO43--P)等水质指标,分析沉水植物网床引导沉水植被恢复对污染河道的水质修复效果.结果表明:沉水植被网床构建后,水体透明度显著升高,由修复前的0.5m提高到1.7 ～1.8 m;在沉水植被网床构建后的第5天和第20天,TN和TP的削减率分别为35.6％、66.3％和29.4％、63.2％;5个月后,修复河道水体内NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TN、PO43--p和TP的浓度比对照组显著降低,削减率分别达到92.4％、76.8％、72.7％、73.9％、90.5％和92.0％.由连续可调式沉水植被网床引导恢复的水生植物群落可用于河道,特别是陆域浅水污染水体的生态修复.     

基质类型对两种沉水植物种间关系的影响

以外来种伊乐藻与土著种苦草为实验生物,通过室外受控实验研究了基质类型对2种水生植物种间关系的影响.结果表明:伊乐藻在2种不同营养水平的基质中均具有明显竞争优势.植物竞争(混栽伊乐藻)对低密度苦草的生长影响不明显,对密度高苦草抑制显著,然而基质类型对低密度苦草的生长影响显著,对高密度苦草无明显影响.同样,植物竞争(混栽苦草)对低密度伊乐藻的生长无明显影响,对密度高伊乐藻抑制显著,然而,无论种植密度高低,基质类型对伊乐藻的生长均有极大影响.本文还对伊乐藻与苦草的种间竞争关系机理进行了探讨,其研究结果对分析外来种入侵后水生植被的演变规律以及湖泊水生植被的管理有一定参考价值.     

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。     

利用人工围隔研究沉水植被恢复的生态效应

近几十年来,随着水体富营养化加剧和其它人类活动影响,一些湖泊,尤其是我国长江中下游地区浅水湖泊中,沉水植被锐减甚至消失。如武汉东湖,６０年代十分繁茂的沉水植被现已濒临灭绝。沉水植被作为主要初级生产者,在水生态系统中起着一定的作用。在退化湖泊生态系统重建与恢复中,重建沉水植被是关键性的步骤。本研究利用人工围隔,在富营养化水体中重建沉水植被,通过与近旁无沉水植被的湖区对照,从水体理化性质、浮游植物叶绿素ａ含量以及原生动物群落结构与多样性几个方面,研究沉水植被恢复的生态效应,以期为退化湖泊生态系统的重…     

Development of Submerged Macrophytes in the Treated Sewage Channel Wuhle (Berlin,Germany)

The environmental conditions for submerged macrophytes in sewage channels are different to those of natural waters. Mainly 6 eutraphent species occur in two communities on the flowing stretch of the Berlin treated sewage channel Wuhle. The survival time of the above ground biomass of the annual species is relatively long due to the higher water temperatures in winter. The average biomass of the different parts of the flowing stretch is between 50 and 830 g DM/m² in summer. With decreasing concentrations of ammonia and BOD an increase of the biomass and the colonization density could be noticed over the last few years.     

Loss of Submerged Macrophytes in Shallow Lakes in North‐Eastern Germany

During the 1950s, the submerged vegetation of shallow lakes in north‐eastern Germany was dominated by nutrient tolerant species, with Ceratophyllum demersum and Myriophyllum sp. being most common. Almost one third of 300 investigated lakes had already lost their submerged macrophytes at that time. Very shallow lakes showed either high or low macrophyte abundance. Increasing depth resulted in medium macrophyte abundances, which may contribute to the stabilisation of local or temporary clearwater states. Forty years later, the percentage of lakes without macrophytes had dramatically increased. Between 55 and 85% of the investigated lakes showed a low abundance. The decline was most pronounced in very shallow lakes. The majority of the investigated lakes showed summer TP concentrations below 100 μg L^–1, but no colonisation by submerged macrophytes, which indicates a resilience against re‐colonisation.     

沉水植物光合作用测定的电化学方法

光合作用速率测定是植物光合作用研究的重要基础,沉水植物由于所处生境的特殊性,难以应用在陆生植物光合作用研究中发展起来的速率测定方法.在对水体中二氧化碳的基本特征进行详细描述的基础上,介绍了在沉水植物光合作用研究中广泛应用的电化学方法--pH-stat法和pH-drift法的原理,并给出了应用实例.这两种测定水生植物光合作用的电化学方法所依据的溶液无机碳浓度的变化可以利用Gran滴定法方便地计算出来.     

沉水植物对重金属的吸收净化和受害机理研究进展

沉水植物对重金属的积累净化和受害机理研究主要集中在4个方面：（1）沉水植物对重金属（包括放射性物质）的吸收、积累和净化作用;（2）沉水植物对重金属的抗性强弱和机制;（3）沉水植物用于监测水体的重金属污染;（4）沉水植物的重金属胁迫机制,包括重金属对植物形态和显微结构的损伤,对植物抗氧化酶系统的影响,对植物的叶绿素、蛋白质以及光合与呼吸作用等生理生化指标的影响,植物对重金属的吸附和转运动力学,以及Zn对Cd毒害的拮抗等。     

Influence of Submerged Plants on Phosphorus Fractions and Profiles of Sediments in Gucheng Lake

To understand the effect of submerged macrophytes on P in sediment, P fractions in the surface sediments (0–20 cm) of Potamogeton crispus, Potamogeton maackianus and non-vegetated areas were investigated. In the submerged macrophytes areas, the concentrations of HCl-P, NaOH-P, IP, OP and BD-P were significantly lower than in the non-vegetated area. NH₄Cl-P did not differ significantly among areas.

In the submerged macrophyte distribution areas, TP was significantly correlated with IP and OP. However, in the non-vegetated area, TP was significantly correlated with NH₄Cl-P and OP. In all of the areas sampled, IP was the major phosphorus fraction in the sediments, which consists largely of NAOH-P and HCl-P. The decreasing order of P fractions was: IP > HCl-P > NaOH-P > OP > BD-P > NH₄Cl-P. These results show that submerged macrophytes can decrease the concentrations of all P fractions and imply that submerged macrophytes play a key role in the retention of P nutrients.     

四种挺水植物生理生态特性和污水净化效果研究

采用人工气候室水培系统以人工污水培养慈姑(Sagittaria trifolia)、花皇冠(Echinodorus berteroi)、菖蒲(Acorus calamus)和芦苇(Phragmites australis) 4种挺水植物,比较它们的根和地上部分生物量、根长、根寿命、根孔隙度、根径向泌氧量(ROL)、光合作用等生理生态特性及对总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的去除效果。结果表明,ROL与根孔隙度、光合速率、地上生物量呈显著正相关(P<0.05),与根长极显著正相关(P<0.01);TP的去除与光合速率、COD的去除与ROL显著正相关; TN的去除与生物量极显著正相关(P<0.01),但与根生物量和地上部分生物量的比值(根茎比)显著负相关(P<0.05)。慈姑和花皇冠拥有庞大生物量和发达的根系,根孔隙度、ROL和光合作用等生理指标较高,在水培系统中的污水净化效果接近甚至优于菖蒲和芦苇,是构建人工湿地的优良植物。     

栽培密度对薄荷生长策略和光合特性的影响

比较研究了不同栽培密度对薄荷生长策略及光合特性的影响。结果表明：（1）随着密度的升高,单株的株高、茎粗、分枝数、单叶面积、叶片厚度等下降;（2）提高栽培密度时,薄荷的光合色素含量、光合面积、净光合速率均降低,而PSII的最大光化学效率不变;（3）高密度下,单株的根、茎、叶及总生物量积累下降,而群体的生物量积累变化不明显,但地下部分的生物量分配比例均显著增加。进一步分析表明密植会通过降低薄荷单位面积的色素含量而导致光合速率下降：栽培密度提高时薄荷通过增加根生物量比来优先竞争矿质营养。     

浙西南地区沉水植物的区系分布与物种多样性

2007～2008年对浙西南地区的婺江、衢江及瓯江流域沉水植物的种类组成、区系类型及群落特征进行了调查研究。结果表明:(1)该地区共有沉水植物6科8属19种,在属水平上可归纳为3个区系类型,在种水平上可分为7个区系类型,并且在属种水平上的主要分布类型不同。(2)9个典型样地的13个群落类型进行了β-、γ-多样性分析。群落间β-多样性Jaccard指数显示89.8%群落间的相似性低于0.5,各样地的y-多样性则在衢江水域为最高(14种),瓯江水域最低(9种),这与不同水域沉水群落分布的研究结果相一致。并认为该地区沉水植物多样性降低是环境因子与人为干扰共同作用的结果。