母代环境升温对菹草石芽形态、碳氮元素含量及子代萌发过程的影响

母代环境的影响在水生植物生活史以及子代生长特征方面扮演十分重要的作用。因此, 了解母代环境的影响将有助于预测水生植物生活史特征对未来气候变暖的响应机制。研究以菹草(Potamogeton crispus)为研究对象, 采用实验生态学手段, 通过设置了3种不同升温模式, 研究母代不同升温模式环境下产生的菹草石芽在形态、化学计量学特征及萌发等方面的变化特征。研究结果表明: 不同的升温模式对菹草产生的石芽湿重无显著影响, 但是较高幅度的升温显著促进了石芽长度和宽度的增加; 石芽的化学计量学特征表明, 母代高幅度的升温会导致菹草石芽总N含量显著升高, 同时C/N比显著下降; 母代升温环境对菹草石芽的萌发速率及幼苗生长有一定程度的促进作用。综上所述, 菹草母代环境温度的升高显著影响了石芽的形态、化学计量学特征及萌发情况。     

扁担塘虾类群落组成、空间分布和生物量估算

2002年秋季,利用“蹦网”(Popnet)采样,调查了扁担塘的虾类组成、空间分布和生物量,以期为虾类资源的合理开发利用提供科学依据。采集样点31个,共采集到虾类44287尾,由6种组成,其中长臂虾科4种,匙指虾科2种。优势种是细足米虾(CaridinaniloticgracilipesdeMan)、日本沼虾(MacrobrachiumnipponensedeHaan)和中华新米虾(NeocaridinadenticulatesinensisKubo),它们占采样总数量的99.3%。根据水深特征将扁担塘划分为浅水区(1.5m);根据水生植被的分布格局将全湖划分四种生境类型:苦草生境、聚草生境、金鱼藻生境和裸地生境。协方差分析的结果表明:水深类型对虾类的分布没有显著影响,生境类型是决定虾类密度分布的主要因素。整个湖区虾类密度为83.36ind/m2,生物量为3.97g/m2。其中细足米虾的密度和生物量分别为64.69ind/m2,1.53g/m2;日本沼虾为8.99ind/m2,2.09g/m2;中华新米虾为8.61ind/m2,0.22g/m2。       

菹草石芽大小和贮藏温度对萌发及幼苗生长的影响

通过萌发实验探讨了菹草石芽重量和贮藏温度对石芽萌发及幼苗生长的影响。结果表明：成熟的菹草石芽大小不一,按鲜重划分重量等级,各等级石芽数量占总数量的百分比差异很大,重量中等的石芽数量占到80%以上;重量对石芽最终萌发率没有影响,但重量小的石芽萌发时间较早,重量大的石芽虽然萌发较晚但是最终萌生的幼苗数目较多。石芽重量和萌发结束时幼苗数目之间呈显著的线性正相关(p＜0.05);连续去苗过程中,重量大的石芽萌发率和萌发幼苗数保持较高水平;经过贮藏的石芽与未经贮藏的石芽相比,萌发快且萌发整齐。经过15℃贮藏的石芽萌发最早,高温(25℃)和低温(4℃)贮藏均会使石芽最终萌发出的幼苗数目减少,3种温度下贮藏的石芽最终萌发率和幼苗长度无显著差异。     

紫外辐射对菹草成株表型可塑性及石芽的影响

菹草衰亡的原因一直是水体生态修复的研究热点,已有的研究认为强光照是促进菹草衰亡的关键因素,强光照中对动植物有害波段主要为UV-B波段,为此分别将菹草成株置于50、100、150、200μW/cm2剂量的UV-B辐射下,每日持续辐射6h(9:00—15:00),对照组接受的UV-B剂量为0,仅接受UV-A和光合有效辐射,监测菹草生长、形态状况、石芽形成及萌发等指标。结果表明,高剂量UV-B辐射能促进菹草成株的衰亡进程,即使暴露在低剂量UV-B辐射条件下,植株仍然衰亡;植株株高、节间距、叶面积、单株鲜重都受到UV-B辐射的抑制,且随UV-B辐射剂量增加,各项指标明显下降;UV-B辐射对菹草成株形成的石芽数量无显著影响,但形成的石芽随辐射剂量增加变态率增高,长度增加,宽度减少,石芽重量减轻,下一个生长季萌发率降低,萌发出二苗的比率降低,萌发苗各项生长指标随辐射剂量增加逐渐降低。因此,春末夏初UV-B辐射增强可能是导致菹草大批衰亡的重要原因。     

水深、基质、光和去苗对菹草石芽萌发的影响

通过野调查,研究了水深对菹草石芽萌发率的影响,比较了梁子湖与湖北省其他四个不同水深的湖泊间菹草石芽明发率月动态;并通过萌发实验探讨了基质、光和去苗对菹草石芽萌发的影响。结果如下：无光环境下菹草石芽的萌发率较有光下的小,基质的有无及其类型对萌发率影响不大,去苗能使其萌发第二苗和第三苗的百分离分别从自然状态下的3．2％和1．0％提高至96．8％和64．0％（12月初）;五个湖泊的石芽均于7月初即开始萌发,相同月份不同湖泊石芽的平均萌发率基本与其平均水深成负相关关系,但12月初各湖泊的平均萌发率相近（＞95％）;同一湖泊水深越大,相同月份的萌发率越低,水深的增加能显著推迟萌发起始时间,但不改变其最终萌发率（12月初＞95％）。菹草石高萌发率的特征和极高的萌发第二、第三苗的潜力可能是其成为许多湖泊优势种的两个极其重要的维持机制。     

水深梯度对菹草生长的影响

用盆栽试验方法,将菹草石芽种植在水下30、60、90、120、150、180 cm的花盆内,研究了水深梯度对菹草生长的影响。结果表明：菹草株高与水深显著相关（P<0.01）,菹草生长的适宜水深范围为90～150 cm;5月7日前后,除水深180 cm组外,其他实验组虽然株高有所增加,但叶片数量反而减少,植株开始衰老腐烂;水深差异对菹草叶片光合色素含量影响不明显;水深30、60 cm组菹草的F_v/F_m、ETR值低于深水处其他处理组,表明在菹草生长的中后期,水面光照对水深浅于60 cm的菹草叶片光合电子传递效率有一定的阻碍作用;从快速光响应曲线可以看出,在菹草生长的中后期,水深<60 cm、>150 cm对菹草生长不利。     

保安湖菹草种群的时空分布特征及环境效应分析

为了解近20年来保安湖菹草(Potamogeton crispus L.)种群的变化特征及其对水环境的影响, 研究以保安湖最大的湖区, 即主体湖为研究对象, 分季节对其沉水植物种类组成、生物量及水深(Z_M)、透明度(Z_SD)、水中总氮(TN)、总磷(TP)和浮游藻类叶绿素a(Chl. a)等环境指标进行了监测, 并分析了菹草在不同生活史阶段对环境影响的差异。结果表明: (1)2002年春季菹草生物量(B_P.c)均值为356 g/m2, 2012年上升至974 g/m2, 2019年为1901 g/m2, 菹草种群分布范围由中部扩展至整个湖区; (2)在春季菹草快速生长时, B_P.c与Z_M(Z_M≤3 m)呈显著正相关(r= 0.52, P<0.01), 与Chl. a呈显著负相关(r= –0.42, P<0.01), 与Z_SD、Z_SD/Z_M、TN、TP无相关关系; 有草区的Z_M(中位数为2.1 m)、Z_SD(中位数为0.93 m)和Z_SD/Z_M(中位数为0.48)显著高于无草区(1.8 m、0.45 m和0.28; P<0.05), 有草区的Chl. a(中位数为8.13 μg/L)显著低于无草区(14.10 μg/L; P<0.05); 有草区的Chl. a和TP的关系不明显, 无草区的Chl. a的含量随TP上升而增加, 且在相同TP条件下, 无草区Chl. a多数高于有草区; (3)在夏季菹草衰亡后, 夏季Z_SD/Z_M与B_P.c呈显著负相关(r= –0.47, P<0.01), Z_SD、TN、TP、Chl. a与B_P.c无相关关系; 无草区TN(中位数为1.30 mg/L)显著高于有草区(0.72 mg/L; P<0.05); 有草区和无草区的Chl. a均随TP的上升而增加, 在相同TP条件下, 无草区Chl. a和有草区差异不显著。以上结果表明近20年来保安湖菹草种群生物量呈上升趋势, 分布范围也在不断增加。在快速生长期(春季), 大量菹草的存在有利于水质的改善。在菹草衰亡(春末夏初)后, 其对水质产生的不利效应未持续整个夏季。     

光和基质对菹草石芽萌发、幼苗生长及叶片光合效率的影响

通过室内模拟试验,研究了基质和光照对菹草石芽萌发、幼苗生长以及不同光照对菹草生长后期叶片光合效率的影响.结果表明,在光照和缺乏基质的条件下,菹草石芽的萌发率和出苗率提高.基质的存在促进了根的生长,而光对根的生长并未起到促进作用.在无光条件下, 菹草幼苗节间长度明显大于有光处理.在暗处理中, 菹草叶片的质膜透性显著增加.在有光照条件下,有无基质对菹草幼苗叶片叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)以及Chla/Chlb比值的影响为Chla、Chlb的含量增高,Chla/Chlb比值在3.5上下波动;Chla/Chlb最大值和最小值在有基质时分别为4.4和2.8,无基质时为4.2和2.7.但对幼苗处理40 d时,暗处理的叶片质膜透性与有光有基质、有光无基质之间差异极显著(P＜0.01).不同光照处理(自然光、50%自然光、20%自然光和10%自然光)的光合特性差异比较结果表明,在菹草生长后期,在自然光下菹草叶片的F_v/F_m和F_v/F_o的比值与其它3个遮光处理相比存在显著差异(P＜0.05),而在3个遮光处理之间差异不显著.进一步比较F_v/F_m、F_v/F_o、ETR、qP、qN和ΦPSⅡ等荧光参数值的结果显示,在生长的后期,一定程度的弱光会起到促进菹草的光合效率、延缓菹草衰老的作用.     

菹草石芽的初步研究

菹草石芽的初步研究曾宪锋,邱贺媛,刘稳昌（河北农业技术师范学院,昌黎０６６６００）菹草（ＰｏｔａｍｏｇｅｔｏｎｃｒｉｓｐｕｓＬ）是眼子菜科多年生沉水草本。分布广泛,贮量大,是一种重要的资源植物,可做蔬菜、药用、饲草、绿肥、观赏等。如生在水田中则为恶性...     

关中平原田间土壤含水量的空间变异性

为了明确田块尺度土壤含水量的空间变异特征,制定合理准确的土壤采样方法,支持田间精准灌溉,分7个日期对陕西省杨凌区曹新庄试验区土壤样品进行采集,利用经典统计学和地统计学方法,分析了0～60 cm不同土层土壤含水量的空间变异特点。结果表明: 田块尺度土壤含水量空间分布呈弱变异或中等偏弱变异;土壤含水量在11.7%～20.1%时,其值越低,空间变异性越强。采样间距显著影响土壤含水量空间变异性的计算精度,采样间距设置为东西方向间距27 m和南北方向间距9 m时的土壤含水量变异系数比采样间距设置为东西方向间距9 m和南北方向间距18 m大3.3%。随着采样密度的增大,土壤含水量分布的等值线变化增大;表征田块尺度土壤含水量空间变异性最少的网格数量为21个点。采样间距为东西方向间距18 m和南北方向间距9 m时,田块尺度土壤含水量具有较高的空间相关性,田块中间位置的土壤含水量比四周高3%～5%。本研究可为关中平原田间测定土壤含水量确定合理的采样方法,并为实现农业精准灌溉提供参考。     

菹草的生活史、生物量和断枝的无性繁殖

菹草是一种比较典型的秋季发芽、越冬生长的沉水植物。在夏季,多数植株衰败死亡,殖芽则落入水底进入夏季休眠期。春季是菹草群落生物量和生产力的高峰期。植株生物量的垂直分布属表层分布型。植株含水量从根部向枝顶逐渐减少,全株干物质含量的周年测定值平均为风干重=湿重×0.625。水温和植物发育阶段是影响断枝的生根、生长速度和殖芽形成的重要因素。在营养生长阶段,水温3—25℃范围内,断枝均能生根,断枝的相对生长速度为5.49—30.25毫克/克/天。断枝在殖芽形成期均能生长殖芽,但个体较小。       

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。     

西湖引水工程絮凝剂余铝对菹草生长及水质的影响

为分析杭州西湖引水工程絮凝剂残余铝盐对水质和沉水植物的影响,研究采用室外模拟试验,考察了连续投加不同浓度梯度的明矾(KAlSO412H2O)絮凝剂对菹草(Potamogeton crispus)的生理影响和对水质的影响。试验设置了4个处理: 对照组、低剂量组(35050) g/L、中剂量组(65070) g/L、高剂量组(1100150) g/L。结果表明: (1)低、中剂量投加对水中铝盐含量无显著影响,高剂量投加导致水中铝盐含量显著上升; (2)水中铝盐含量呈先升高后降低的趋势,pH随铝盐含量升高而降低,总磷(TP)随之有所下降,各处理组水中总氮(TN)、浮游植物密度、浊度均明显下降; (3)3个剂量组菹草各生化指标较对照组几乎无显著变化,试验浓度的铝盐投加对菹草的生长没有造成明显损害,在菹草耐受范围内,建议在西湖引水工程入水口附近[水中铝盐含量约(25050) g/L]可选用菹草进行植被恢复。     

梁子湖苦草繁殖体的分布及其萌发初步研究

苦草鳞茎(冬芽)在梁子湖的垂直分布深度与其重量呈显著正相关,而重量也与鳞茎芽数显著相关 (P<0.05).埋藏深度、水分状况和鳞茎本身的大小都显著影响鳞茎的出土能力.去除第一位芽和切碎鳞茎后促进了其余芽的萌发;上年产生的未萌发的鳞茎在条件适宜的时候也可以很好的萌发,这些可能成为苦草在鳞茎被牧食后,维持种群数量的有效对策.沙质底比泥质底更有利于苦草种子的萌发,但在没有扰动的情况下,幼苗的定植能力在两种基质中没有显著差异.       

利用大型围隔研究沉水植被对水体富营养化的影响

在严重富营养化的东湖设置大型围隔（20×29m）两个,并在其中引种沉水植物—菹草（PotamogetoncrispusL．）,探讨了菹草的恢复对水体富营养化的影响。菹草的恢复,使两个大型围隔中的各种营养盐水平都显著地低于围隔外围的湖水（P＜0．01）,溶解氧和透明度显著升高,电导率明显下降,即水质得到了明显的改善。又将其中一个围隔中已恢复的菹草全部收割并移出,在一个多月的期间,未被收割的围隔内水体中各种营养盐浓度比已收割围隔稍低,但未能达到统计学上的显著差异（P＞0．6）,对水体浮游植物叶绿素a浓度也没有显著影响。即在短期（一个月左右）未使水质明显恶化。     

白洋淀菹草对富营养化水体总磷的净化

利用白洋淀区域鲥鯸淀、王家寨和小淀3个淀区的水体、底泥和菹草组成室内静态的模拟生长体系,研究白洋淀菹草在不同水体及底泥环境下的生长状况,以及不同菹草生长体系对水体总磷的净化效果.结果表明:鲥鯸淀菹草生长体系对水体总磷的净化效果最佳,最大去除率为87.9%,单位生物量对水体总磷的最大去除率为2.2%;王家寨和小淀菹草生长体系对水体总磷的最大去除率分别为47.4%和76.9%,单位生物量对水体总磷的最大去除率分别为0.9%和1.4%.3个菹草生长体系的底泥对水体总磷吸附的最大百分比分别为9.1%、7.4%和7.7%.菹草生长体系的TP-t和v-t拟合方程表明,水体中总磷浓度及其去除速率随时间的延长以负指数形式衰减.     

Stay dormant or escape sprouting? Turion buoyancy and sprouting abilities of the submerged macrophyte Potamogeton crispus L.

The ability of asexual propagules to disperse is an important ecological determinant of the spread and establishment of many aquatic species. However, few previous studies have addressed the relationship between the asexual propagule buoyancy and sprouting abilities in submerged macrophytes. For this reason, turions of Potamogeton crispus samples were collected from Lake Liangzi, and an incubator sprouting experiment was conducted. Our results revealed that the floating turions showed higher sprouting rates than that of sinking turions, indicating the former ones are possibly with high levels of primary metabolites. The higher N and P concentrations in the floating turions caused lower C:N, C:P, and N:P ratios in these turions compared with sinking turions, which confirmed the activation of floating turions. The free amino acid and soluble carbohydrate concentrations were also higher in floating turions than those in sinking turions. Our results also revealed that turion leaf porosity rather than starch concentration may determine the density of P. crispus turions. This study makes a contribution to our understanding of how the internal characteristics of turions can (at least partly) determine dispersal outcomes and offers new insights into the dispersal and sprouting of asexual propagules of submerged macrophytes.     

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。       

大型溞引导的沉水植被生态修复对滴水湖水质的净化效果

2007年4月-2008年1月,在滴水湖D港中段长950m(水量为10000m3)的修复区内投放大型溞(Daphnia magna),以滤除水华藻类等颗粒有机物,然后移栽伊乐藻、苦草、轮叶黒藻、光叶眼子菜和菹草等沉水植物,逐月监测水体中总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)、总磷(TP)、活性磷酸盐(PO43--P)和COD等水质指标,分析沉水植被栽培对滴水湖水体水质的净化效果.结果表明:试验期间,修复区水体TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和COD显著低于对照区(P0.01),溶解氧(DO)增加了50.4%,水体透明度(SD)平均在3.4~3.7m,水质达到国家Ⅱ~Ⅲ类地表水水质标准;2008年3月应用已构建的沉水植被群落对富营养化流水水体水质进行净化试验,7d后修复区流水水体除BOD外,TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和COD均显著降低(P0.01),DO增加了17.98%,SD提高了30cm.利用大型溞控藻后移栽沉水植物对滴水湖水体水质的净化效果十分显著.