入侵植物凤眼莲研究现状及存在的问题

 凤眼莲(Eichhornia crassipes)原产南美洲,被列为世界十大恶性杂草之一,现已入侵了非洲、亚洲、北美洲、大洋州、甚至欧洲等5个大洲,至少62个国家和地区都受到了凤眼莲入侵的危害。凤眼莲的入侵已经引起了一系列的生态、经济、社会问题：首先,它改变了当地水体生态系统的物理、化学环境,进而影响水体生态系统的生物多样性,破坏食物链、物质循环等生态过程的正常运行;其次,凤眼莲造成当地经济的重大损失,航运、渔业、水利等都受到了危害;再次,凤眼莲的入侵爆发也对当地居民饮水、健康等造成威胁。目前,对于凤眼莲的控制及其治理主要有物理的、化学的、以及生物的等3种方法。利用天敌、病菌、以及化感作用等的生物控制被许多专家和学者推崇,同时,利用生物控制凤眼莲入侵也日益成为研究的热点。但是,综合目前对于凤眼莲的认识和研究,仍然具有片面性,需要从生物特性、种群生态、生态系统等方面深入研究凤眼莲入侵机制。而利用生物控制凤眼莲的研究和技术尚不完善,需要进行种间竞争、捕食及遗传变异等方面的探讨和研究。通过总结控制凤眼莲各种方法的长处和不足,最后指出利用生物的方法,并结合污水治理、水系宏观调控及监测等方法,综合治理凤眼莲,是十分必要的,而且也是最具有前景的。     

凤眼莲种植对滇池水体环境质量的影响

利用凤眼莲进行富营养化水体水质净化和生态恢复已经成为水生生态系统修复的一种有效途径。为了探明凤眼莲在净化水质时对水体环境质量的影响, 于2010年4月-2011年3月对滇池凤眼莲种植区域水体环境质量进行了监测, 并与对照组进行了比较研究, 结果表明, 凤眼莲种植降低了水体pH值、透明度、光照强度和溶解氧含量, 与对照区相比, 凤眼莲种植增加了水体中硫化物的含量, 凤眼莲种植对水体环境质量的影响呈一定的月份波动, 推测认为这与凤眼莲本身的生长特性相关。研究结果为大面积种植凤眼莲进行水质净化和水体修复时生态安全控制提供了理论依据。     

凤眼莲浸出液对东海原甲藻生长的抑制作用

研究了凤眼莲浸出液对赤潮藻东海原甲藻生长的影响。浸出液浓度以单位体积溶液中所含凤眼莲鲜重表示。结果显示,在浸出液浓度大于2g·L^-1时,活体凤眼莲浸出液和干凤眼莲浸出液对东海原甲藻的生长都有明显的抑制作用。在浸出液浓度达到8g·L^-1时,活体凤眼莲浸出液和干凤眼莲浸出液对东海原甲藻都具有杀灭作用,东海原甲藻全部死亡出现的时间分别为培养后的第4t和第5t。经121℃高温处理20min后的活体凤眼莲浸出液对东海原甲藻的抑制作用仍然存在,抑制作用并没有显著减弱。研究结果表明凤眼莲的抑藻物质具有用来控制赤潮生物东海原甲藻的潜在价值。     

基于富营养化水体修复的凤眼莲放养及采收条件研究

为实现富营养化水体的修复,对影响凤眼莲〔Eichhornia crassipes(Mart.)Sloms〕高产高效的放养及采收条件(包括初始放养日期、采收标准和采收比例)进行了研究,并对凤眼莲的生长曲线以及N、P和K的积累量进行了分析。实验结果表明:在总氮、总磷和钾含量分别为3.41~7.18、0.05~0.27和2.24~5.18 mg.L-1的水体中,在生长前期由于产生分蘖和植株个体生长,凤眼莲生物量快速增加;当植株生长至一定高度,生物量增幅减小;通过这一生长过程,凤眼莲的最高生物量可达28.28 kg.m-2。初始放养日期对凤眼莲的生长曲线和生物量均有明显影响,随初始放养日期的推迟生物量逐渐增大,在4月10日、4月17日、4月24日、5月1日和5月8日放养的凤眼莲经过63 d的放养,生物量均明显增加,其中,5月8日放养的凤眼莲总生物量最高,达到24.36 kg.m-2。采收标准和采收比例对凤眼莲的采收频率和累计采收量以及N、P和K积累量具有显著影响。按照10~15、15~20、20~25、25 kg.m-2以上及最高生物量的采收标准以及1/2和2/3的采收比例进行采收,凤眼莲的累计采收量均高于一次性采收(对照),且与其生物量呈抛物线型关系,但采收频率则与生物量成反比;采取不同的采收标准及采收比例,凤眼莲的干物质含量及N、P和K含量及总量均有一定的差异,但除干物质含量外,N、P和K含量及总量均明显高于一次性采收;总体上,采用20~25 kg.m-2的采收标准及2/3采收比例,凤眼莲的累计采收量最高、采收频率较少,对N、P和K的积累量最大。综合比较结果显示:在南京地区凤眼莲可于4月初开始放养,4月至5月分蘖,6月以后正常生长,并可按照20~25 kg.m-2的采收标准和2/3的采收比例进行采收。     

凤眼莲根分泌物对Enterobacter sp.nov.苯酚代谢的影响

本文利用从含酚废水中筛选出新的高效降酚菌株(Enterobacter sp.nov.)和凤眼莲根分泌物来探讨风眼莲与细菌之间松散的、非特异性的降酚机理。研究了风眼莲分泌物及其不同的组分对Enterobacter sp.nov.生长、降酚酶活性和降酚效率的影响。结果表明,低浓度的根分泌物(≤1％V/V)促进细菌生长,提高降酚效率,而高浓度的根分泌物(≥10％V/V)虽能促进细菌生长,但会抑制细菌降酚酶的诱导,降低降酚效率。凤眼莲根分泌物各组分中还原糖是影响Enterobacter sp.nov.降酚的关键因子。提出了人工组建凤眼莲和Enterobacter sp.nov.系统,提高降酚效率的可能性。     

赤霉素对入侵植物凤眼莲营养生长和克隆繁殖的调控

[目的]明确植物激素赤霉素对入侵植物凤眼莲营养生长和无性克隆繁殖的影响,探索凤眼莲快速生长繁殖的内在调控机理,为其科学防控及合理利用提供参考.[方法]在温室条件下用改良霍格兰营养液培养凤眼莲幼苗,并定期对其叶茎表面喷洒50μmol·L-1赤霉酸(GA3),培养4周后检测其营养生长和无性繁殖指标,包括株高、根长、膨大茎周...     

凤眼莲与其根际细菌相互作用的研究

凤眼莲及其根际细菌的相互关系明显地受营养条件的影响,生长在含糖培养基中的凤眼莲根分泌物不改变其根际细菌的生长动态,但在含酚和无机营养条件下生长的凤眼莲根分泌物分别使其根际细菌出现２次和３次增长;而且在含酚环境中,根际细菌对凤眼莲表现出更为强烈的根际效应．细菌的代谢产物能提高凤眼莲体内的多酚氧化酶的活性,却抑制过氧化物酶的活性和减少其体内酚的富集量;然而接菌后的凤眼莲,其体内多酚氧化酶和过氧化物酶同时得到激活,且酚富集量增加．     

凤眼莲总黄酮最佳提取条件的探讨

目的：研究从凤眼莲（Eichhornia crassipes）中提取总黄酮的最佳提取条件。方法：以乙醇为溶剂,采用浸提法和超声波法提取凤眼莲总黄酮,通过单因素实验比较两种提取方法;并对黄酮提取物的抗氧化性进行了研究。结果：浸提法提取凤眼莲中总黄酮的最佳工艺条件：乙醇50%、提取温度70℃、提取时间3h、料液比1：40,总黄酮提取率4.30%;超声波法提取凤眼莲总黄酮的最佳工艺条件：乙醇50%、提取时间30min、料液比1：40、超声功率320W,提取率5.09%;凤眼莲总黄酮清除.OH的能力比甘露醇强,而清除.O2-的能力低于Vc。结论：超声波法是提取黄酮类物质较为理想的途径,凤眼莲总黄酮具有一定抗氧化活性。     

外源亚精胺对Hg2+胁迫下凤眼莲抗氧化系统的影响

通过Hoagland溶液培养实验,研究了外源亚精胺(Spd)(0.1 mmol?L-1)对Hg2+(0、10、20、30和40μmol?L-1)胁迫下凤眼莲叶片细胞内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及抗氧化系统的调节作用.结果显示,(1)随Hg2+处理浓度的升高,各处理凤眼莲叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量均先升后降,并均在10μmol?L-1时达到最高值,但外源Spd处理组显著高于相应对照.(2)各处理凤眼莲叶片可溶性蛋白含量随Hg2+处理浓度的升高也呈先升后降趋势,而可溶性糖含量则呈持续上升趋势,但外源Spd处理亦明显高于相应对照.(3)随Hg2+处理浓度的升高,抗氧化物质AsA和GSH含量及抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX及GR活性也均呈先升后降的变化趋势,而外源Spd处理植株的含量和活性均显著高于相应对照.(4)各处理凤眼莲叶片的H2O2、MDA含量及O2?-产生速率随Hg2+处理浓度的升高均持续上升,但在外源Spd处理后均比对照组下降.研究表明,Hg2+胁迫使凤眼莲生长受到严重伤害,外源Spd可大幅度地提高其抗氧化物质含量和保护酶活性,从而增强凤眼莲抗Hg2+胁迫的能力.     

铁-碳内电解质下4种水生植物的净水效果

为比较湿地生态系统中常见水生植物的净水效果,在铁-碳内电解质下以凤眼莲、睡莲、菖蒲、芦苇4种水生植物为研究对象,比较分析植物及其组合在不同试验时间(1～5 d)对污水中铵氮、化学需氧量(COD)、总磷(TP)的净化效果.结果表明:与无植物的对照相比,铁-碳内电解质下单种水生植物对污水中的铵氮、COD、TP去除效果更好,但物种间存在明显差异.在污水处理2 d时,凤眼莲对铵氮的去除率达到100%;3 d时,铵氮在菖蒲水体中的浓度接近0;各类型植物组合对铵氮的去除效果均较好.在污水处理2 d时,凤眼莲的水体COD浓度接近0,菖蒲次之,凤眼莲-菖蒲组合水体的COD浓度降为最低(4.33 mg·L^-1),去除率为85.1%.在处理4 d时,凤眼莲的TP浓度最低,芦苇次之;处理2 d时,凤眼莲-菖蒲水体的TP浓度最低.内电解质与植物的组合效果比单纯内电解质对污水的净化效果好,植物的配置应依据污染物水平进行优化.     

凤眼莲在含银废水中的生长状况及其伤害阈值的研究

凤眼莲净化污水的生态效益和经济效益与其生长量及生长状况有直接或间接的关系,凤眼莲在不同环境中的生长情况、产量及与环境因子的关系过去人们已经有不少研究。但由于凤眼莲的生长受地域、温度、光照、营     

凤眼莲入侵程度对金鱼藻和黑藻生长及种间关系的影响

湿地生态系统中凤眼莲（Eichhornia crassipes）入侵造成湿地植物群落结构退化及功能崩溃,直接影响沉水植物的生长繁殖及初级生产力。目前关于凤眼莲的入侵机制有一定的研究,而关于凤眼莲入侵程度对沉水植物金鱼藻（Ceratophyllum demersum）和黑藻（Hydrilla verticillate）生长及种间关系的影响相对缺乏。以外来入侵植物凤眼莲,沉水植物金鱼藻和黑藻为研究对象,设计凤眼莲入侵程度（无入侵,轻度入侵对应盖度25%,重度入侵对应盖度75%）交叉定植方式（黑藻单种模式、金鱼藻单种模式,金鱼藻和黑藻混种模式）的控制实验,探究凤眼莲入侵强度对沉水植物金鱼藻和黑藻生长及种间关系的影响。结果表明,凤眼莲入侵程度显著降低了金鱼藻的生物量、分枝数;黑藻的株高、分枝数和分节数。无凤眼莲入侵时,两种沉水植物生物量均最大,两者种间竞争关系较强;随凤眼莲入侵盖度增加,两种沉水植物的生物量先急剧降低后略微增加,种间关系经过微弱促进后又变为竞争作用,其中黑藻表现出明显的竞争优势。此外,凤眼莲入侵略微降低了水体中的总氮、总磷含量。结构方程模型分析结果表明凤眼莲入侵以及水体总氮、总磷等水体理化性质对沉水植物生长均有显著负向影响（P<0.05）,且水体理化性质对沉水植物生长的影响强于凤眼莲入侵。总之,凤眼莲入侵显著降低了金鱼藻和黑藻生长繁殖,随着凤眼莲入侵程度增加,两种沉水植物种间关系由竞争转变为促进再转变为竞争。研究结果为凤眼莲入侵有效控制及湿地沉水植被的恢复与重建提供了一定的理论依据和技术支撑。     

粉绿狐尾藻和凤眼莲对不同形态氮吸收动力学研究

采用改进常规耗竭法,研究了粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)在抑菌和非抑菌两种处理中对NO3-、NH4+吸收的动力学特征。结果表明:两种植物对NO3-和NH4+的最大吸收速率(Imax)和亲和力(1/Km)有显著差异,凤眼莲对NO3-、N H4+的吸收速率显著高于狐尾藻,说明凤眼莲更适宜用于污染水体养分的去除;不同植物对NO3-、NH4+表现出吸收偏好性,凤眼莲对NO3-有较高的Imax值和亲和力,而狐尾藻对NH4+有较高的Imax值和亲和力;抑菌处理能显著增加凤眼莲对NH4+的吸收速率,NO3-浓度高于1.00 mmol/L时,抑菌处理能显著减小凤眼莲对NO3-的吸收速率,狐尾藻对NO3-、N H4+的吸收未受到抑菌处理的显著影响。       

上海市凤眼莲种群的时空分布及控制对策

凤眼莲是上海市水体中危害最严重的入侵种之一.本研究调查了上海市及所辖各区县凤眼莲种群的分布现状,结果表明,凤眼莲在各区县水体中分布不均,以与江、浙两省相接的区县危害最严重.河道内其它水生植物的分布是凤眼莲固着生长的主要机制,这些植物主要为：喜旱莲子草、菰、芦苇、牛筋草、千金子等.凤眼莲的种群爆发规律：每年3～5月为萌芽阶段,7月下旬为爆发起始时期,8月中下旬至12月上旬为爆发的高峰期,12月下旬开始枯萎死亡,但其腋芽能够存活越冬,是来年爆发的种源.上游漂移而来的凤眼莲是种群爆发的另一因素.有鉴于此,提出其控制措施：①最佳打捞季节为12月～翌年6月,以去除种源为目标;②加强与周边省份的协调合作;③开展生物防治的研究;④清理河道内及堤岸上的水生杂草.以上措施的综合施用是控制上海市凤眼莲的有力保障.     

生物浮岛与漂浮植物对开放池塘水质净化效果

采用自主研发流量可控的密闭漂浮性水槽开展河道原位模拟实验, 研究了挺水植物菖蒲(种植于浮岛上)与漂浮植物凤眼莲对受到城市污水污染的开放池塘水质净化效果以及系统中氮磷等污染物的归趋。结果表明, 菖蒲和凤眼莲对水体藻类密度和叶绿素a削减率达到90%以上, 对COD_Mn浓度削减率达到45%以上。经过10 m长水槽后, 种植了凤眼莲的水槽水体其TN和TP浓度分别由3.71和0.24 mg/L降低至1.71和0.09 mg/L, 而设置有菖蒲浮岛的水槽其水体TN和TP浓度则分别降低至2.69和0.16 mg/L。在水体N、P的总削减量中, 凤眼莲吸收作用分别占84.31%和77.52%, 而在菖蒲浮岛系统中, 菖蒲的吸收作用仅分别占7.72%和8.55%, 菖蒲净化系统中氮、磷的物理沉淀量显著高于凤眼莲组, 分别达到35.26%和51.58%, 但仍有57%和39%以上的氮和磷去向未知, 推测可能与浮岛上生长的生物膜有关。研究结果可为选用凤眼莲和浮岛植物修复技术进行污染水体生态修复理论研究与实践运用提供借签和参考。     

不同营养水平对外来物种凤眼莲生长特征及其竞争力的影响

入侵种凤眼莲(Eichhorniacrassipes)在中国的泛滥不仅与其强大的适应力和繁殖能力有关,还与水体的富营养化有很大的关系。作者通过盆栽实验比较了三个营养水平的模拟富营养条件下凤眼莲的生长特征和对当地种黄花水龙(Ludwigiapeploidesssp.stipulacea)和黑藻(Hydrillaverticillata)两个不同生长型的影响。结果表明:富营养条件增强了凤眼莲的生长繁殖能力,使其平均每母株克隆分株数、平均株高以及总生物量极大的增加。凤眼莲的生长优势导致了其竞争优势,对黄花水龙和黑藻都发生了明显的竞争效应。迅速繁殖的凤眼莲覆盖大量水面,通过排挤作用抑制了黄花水龙的生长(低营养水平除外);黑藻因光照缺乏,导致正常光合作用受阻,生物量急剧下降。凤眼莲对黑藻的竞争效应较黄花水龙更强。富营养化的水体为凤眼莲的成功入侵提供了优越条件,因此解决当前水体的富营养化状况能有效控制凤眼莲入侵,同时也有利于本地生物多样性的保护。     

漂浮植物对富营养化水体中氮磷去除效果研究

通过模拟不同程度富营养化水体,研究凤眼莲、水芙蓉和莲花竹在不同处理浓度水体中对氮、磷的去除效果。结果表明:凤眼莲、水芙蓉和莲花竹对水体中的氮、磷都有一定的去除效果,经过30 d的净化试验,凤眼莲对氮、磷去除率分别为50%~78.46%和68.16%~89.56%,水芙蓉对氮、磷去除率分别为57.58%~76.87%和72.28%~76.47%,莲花竹对氮、磷去除率分别为0.60%~10.80%和2.48%~10.04%。在现场试验中,水体中总氮和总磷分别降低了31.17%和20.48%,由此可见,凤眼莲和水芙蓉对氮、磷有较好的去除效果,能够改善富营养化水体。     

Cd2+ 、Zn2+单一及复合胁迫对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的影响

采用水培法研究了不同浓度Cd2+ 、Zn2+单一及复合胁迫(0.05和0.50 mmol·L-1 Cd2+,0.5和5.0 mmol·L-1 Zn2+)对凤眼莲[Eichhornia crassipes (Mart. ) Solms]幼苗根质膜3种氧化还原酶[NADH氧化酶、Fe(CN)63-还原酶和EDTA-Fe3+还原酶]活性的影响. 结果表明, Cd2+ 、 Zn2+单一及复合胁迫对凤眼莲根质膜NADH氧化酶、Fe(CN)63-还原酶及EDTA-Fe3+还原酶活性的影响效应有明显的差异.0.05或0.50 mmol·L-1 Cd2+单一胁迫处理20 h可使凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性均较对照显著降低(P≤0.05),0.5或5.0 mmol·L-1 Zn2+单一胁迫20 h可导致凤眼莲根质膜NADH氧化酶和EDTA-Fe3+还原酶活性也均较对照显著降低(P≤0.05).随胁迫时间的延长,Cd2+ 、 Zn2+单一及复合胁迫处理均可使凤眼莲根质膜氧化还原酶活性增强,胁迫处理20 d时凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性均高于胁迫20 h的活性.Cd2+-Zn2+复合胁迫对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的影响效应因作用时间和胁迫浓度的不同而有一定的差异;在胁迫20 h时,Cd2+与Zn2+之间对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的作用关系较复杂,因胁迫浓度的不同表现出协同或拮抗的关系;胁迫20 d时,Cd2+与Zn2+对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的复合影响表现出明显的拮抗关系.研究结果显示,Cd2+ 、 Zn2+对凤眼莲根质膜氧化还原酶的复合作用效应与Cd2+和Zn2+的浓度比例及胁迫时间均相关.     

太湖开阔水域凤眼莲的放养实验

１９９１－１９９３年在无锡市马山自来水厂太湖水源区开展的旨在除去藻类和净化水质的物理生态工程实验结果表明,在常有大风浪的太湖开阔水域凤眼莲能正常生长繁殖,夏季的净生产力达５００ｇ／ｍ＾２／ｄ左右。根据实验所得,探讨了在该湖开阔水域放养凤眼莲的技术,研究了凤眼莲在不同时期,不同密度下的生产力,增长率,适宜放养密度等,提出了对凤眼莲生长的计算方法,在此基础上,对比分析了凤眼莲在太湖与内塘生长的个体生物     

石化废水中酚对凤眼莲生长的影响

半动态酚毒性模拟试验表明：酚浓度高于600mg／l,凤眼莲几天内中毒死亡;酚浓度350mg／l以上亦造成不可恢复的损伤;酚浓度40mg／l以上,凤眼莲生长受到不同程度的抑制。同时叶绿素含量及a／b比率,光合作用速率及生长率等亦随酚浓度增高而降低。较强光照增加了酚的毒性影响。酚浓度25mg／l以下对凤眼莲无明显抑制影响。10mg／l以下浓度的酚还可以促进凤眼莲的生长。酚使凤眼莲无性繁殖能力下降但可促进其提早开花。