广西澄江喀斯特湿地沉水植物碳、氮、磷化学计量特征

沉水植物是水生生态系统中重要的初级生产者。当前有关沉水植物生态化学计量特征的研究主要集中在非喀斯特区,而在喀斯特区的相关研究较为缺乏。因此,以广西澄江喀斯特典型湿地中的7种沉水植物为研究对象,分析沉水植物地上部分及底泥的碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征。结果显示,（1）7种沉水植物地上部分总碳、总氮和总磷平均含量最大值均出现在小茨藻（Najas minor）分别为（325.4±5.01） g/kg、（33.07±1.59） g/kg和（3.79±0.16） g/kg;C ： N、C ： P、N ： P平均值分别为10.14±0.18、96.23±3.56和9.47±0.32,C ： N最大值（11.89±0.54）出现在苦草（Vallisneria natans）,C ： P和N ： P最大值（113.27±18.14和11.13±1.63）均出现在穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）。（2）底泥有机碳、总氮、总磷、碱解氮和速效磷含量平均值分别为（15.05±0.56） g/kg、（2.06±0.08） g/kg、（0.58±0.01） g/kg、（162.53±9.16） mg/kg和（21.73±0.86） mg/kg,有机碳、总氮、总磷、碱解氮和速效磷的平均含量最大值均出现在小茨藻（N.minor）分别为（18.54±1.04） g/kg、（2.55±0.25） g/kg、（0.66±0.03） g/kg、（214.82±32.05） mg/kg和（26.37±3.31） mg/kg;底泥的C ： N、C ： P和N ： P平均值分别是7.33±0.14、25.7±0.72和3.53±0.09,C ： N、C ： P和N ： P最大值分别出现在金鱼藻（Ceratophyllum demersum）（7.45±0.32）、小茨藻（N. minor）（28.29±1.29）和黑藻（Hydrilla verticillata）（3.89±0.25）。（3）沉水植物的地上部分总碳与底泥的有机碳和总氮均呈显著负相关性;沉水植物的地上部分总氮与底泥有机碳、碱解氮、C ： P均呈显著正相关性;沉水植物地上部分C ： N、C ： P均与底泥有机碳、总氮、总磷、碱解氮、C ： P、N ： P呈显著负相关,表明不同喀斯特湿地沉水植物和底泥之间的养分耦联性不同。本研究为喀斯特湿地生态系统生态化学计量学研究提供理论依据。     

Evaluation of the polluted river Savinja with the help of macrophytes

The extent of pollution of the river Savinja, Slovenia was evaluated with the aid of the macrophyte species composition using statistical methods. The results indicate that mosses are particularly useful for a quick evaluation of river conditions. The influence of individual ions is demonstrated particularly in their synergistic action with other pollutants. Fisidens crassipes and two species of the genus Bryum appear only in the lower, much polluted part of the river.     

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。     

太湖环棱螺(Bellamya sp.)及其与沉水植物的相互作用

选用太湖常见的环棱螺及沉水植物,研究了不同状态下环棱螺营养盐的释放特征,探讨了环棱螺对水体营养盐、透明度和浮游藻类的影响,及其与沉水植物的相互作用.结果表明:在一定温度范围内,环棱螺营养盐的释放速率随温度升高而增加,且进食状态下释放速率高于饥饿状态;环棱螺能在短时间内提高水体透明度,但其营养盐释放又引起局部水体溶解态氮磷含量的增加;适宜的条件下,水体中藻类的再生能力超过环棱螺对其的抑制力;水体营养盐含量增加,促进与环棱螺共存的伊乐藻和轮叶黑藻的生长.在太湖的不同湖区,草型湖区螺类的生物量远高于藻型湖区,这表明沉水植物可能是影响螺类分布的重要生态因子之一.     

杂草对土壤重金属的富集与含量特征研究

对冶炼厂周围的土壤和杂草中的4种重金属元素含量进行测定和统计。结果表明,杂草不同器官重金属的平均含量由高到低分别为根>叶>茎,重金属在植物体内含量的分布Cu>Zn>Ni>Pb,富集系数由大到小为Zn>Cu>Pb>Ni。看麦娘(Alopecurusaequalis)、菰(Zizania latifolia)、鬼针草(Bidens pilosa)、丁香蓼(Ludwigiaprostrata)、双穗雀稗(Paspalumdistichum)、芦苇(Phragmites australis)等植物的根对Cu有较强的富集能力,其富集系数分别为2.54、2.69、4.82、10.74、7.33和4.60。看麦娘、双穗雀稗、丁香蓼、芦苇、鬼针草的根以及井口边草(Pteris multifida)地下部分和小飞蓬(Conyza canadensis)叶中的Cu含量分别高达813.4、1338、1959.65、840.1、1066.6、2030和334.5 mg·kg-1。水蓼(Ploygonumhydropiper)叶对Pb有较强的富集能力,其富集系数是2.15。丁香蓼、蛇床(Cnidium monnieri)和婆婆纳(Veronica didyma)叶以及野艾蒿(Artemisialavandulaefolia)的茎和叶对Zn有较强的富集能力,富集系数分别是2.28、2.45、3.02、2.25和2.54。杂草重金属含量与土壤中重金属含量的相关性不大。丁香蓼较适合作为重金属Cu、Zn污染地区的恢复植物     

湖泊水动力变化对沉水植物的影响研究综述

随着全球气候变化加剧及水利工程的快速发展,湖泊水动力状况发生了显著变化。通过影响湖泊水体和沉积物理化性质,水动力变化可以作用于沉水植物生存、生长与分布等方面。在长期适应进化过程中,沉水植物演化出了一系列有效的适应策略,能一定程度上克服水动力变化的负面影响。但当前湖泊水动力变化程度远超沉水植物适应上限,湖泊沉水植物消退已成为全球普遍现象。了解沉水植物适应水动力条件的过程有助于揭示湖泊沉水植被退化机制,为未来沉水植物的保护和恢复提供借鉴。因此,本文系统综述当前湖泊水动力变化成因,水动力变化对沉水植物的不利影响及沉水植物适应策略,包括：繁殖对策、形态学对策、生理对策等。同时,综述当前研究进展,今后还需大力加强沉水植物解剖学及物种忍耐力差异方面的研究。     

保安湖沉水植物分布的GIS模拟

以GPS为辅助,在保安湖主体湖和桥墩湖进行沉水植物调查。将野外调查数据构建GIS数据库,基于GIS软件平台,运用Kringing插值法对保安湖沉水植物分布进行模拟。模拟结果清楚地显示出调查时保安湖沉水植物及4优势种(金鱼藻Ceratophyllum demersum L.、穗状狐尾藻Myriophyllum spicatum L.、微齿眼子菜Potamogeton maackianus A．Benn．及苦草Vallisneria spiralis L．)分别在湖中的分布情况。统计后结果表明沉水植物覆盖面积占全湖面积的92．9％,总生物量(湿重)为143682．4t。比较历史数据,发现湖中水生植被组成特征已由微齿眼子菜绝对优势转变为4种植物的共同优势。     

Tolerance and hyperaccumulation of a mixture of heavy metals (Cu,Pb, Hg,and Zn) by four aquatic macrophytes

In the present investigation, four macrophytes, namely Typha latifolia (L.), Lemna minor (L.), Eichhornia crassipes (Mart.) Solms-Laubach, and Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdc, were evaluated for their heavy metal (Cu, Pb, Hg, and Zn) hyperaccumulation potential under laboratory conditions. Tolerance analyses were performed for 7 days of exposure at five different treatments of the metals mixture (Cu⁺², Hg⁺², Pb⁺², and Zn⁺²). The production of chlorophyll and carotenoids was determined at the end of each treatment. L. minor revealed to be sensitive, because it did not survive in all the tested concentrations after 72 hours of exposure. E. crassipes and M. aquaticum displayed the highest tolerance to the metals mixture. For the most tolerant species of aquatic macrophytes, The removal kinetics of E. crassipes and M. aquaticum was carried out, using the following mixture of metals: Cu (0.5 mg/L) and Hg, Pb, and Zn 0.25 mg/L. The obtained results revealed that E. crassipes can remove 99.80% of Cu, 97.88% of Pb, 99.53% of Hg, and 94.37% of Zn. M. aquaticum withdraws 95.2% of Cu, 94.28% of Pb, 99.19% of Hg, and 91.91% of Zn. The obtained results suggest that these two species of macrophytes could be used for the phytoremediation of this mixture of heavy metals from the polluted water bodies.     

The submerged macrophytes in Lake Maarsseveen I: Changes in species composition and biomass over a six year period

The submerged macrophytes of Lake Maarsseveen I were surveyed in 1983 using SCUBA diving techniques. Only 40% of the characeans and 75% of the angiosperms detected in 1977 remained. The area colonized by submerged macrophytes was 0.45% in 1983, compared with 25.10% in 1977. The observed decreases were largely attributable to a shift of the plantcolonized areas to shallower depths. By 1983, most of the earlier predominant vegetation types had disappeared and the biomass had decreased. The decline in submerged vegetation may be attributed to increasing eutrophication, fish populations and recreational activities.     

Aquatic macrophytes mediated remediation of toxic metals from moderately contaminated industrial effluent

The present study assessed Zn, Cr, Cd, and Pb removal efficiency of Colocasia esculenta, Hydrilla verticillata, Phragmitis australis, Typha latifolia, and Spirodella polyrhiza from sewage-mixed industrial effluent. The fresh/dry weight and relative growth rate of each macrophyte decreased with increasing effluent concentration. H. verticillata and C. esculenta exhibited better growth at 50% effluent over control. The maximum Zn, Cd, and Pb accumulation (1008.23, 28.03, and 483.55 mg/kg dry wt., respectively) was recorded in C. esculenta, whereas Cr (114.48 mg/kg dry wt.) in H. verticillata at 100% effluent. Metal accumulation in roots of all plants species was higher (≥50%) initially with increasing effluent concentration and later transferred to shoots. All plants exhibited BCF >1.0 for all heavy metals, highest being for Zn (91.2) and Cd (75.2) in H. verticillata, for Cr (97.9) and Pb (103) in C. esculenta. Except S. polyrhhiza, all other plants exhibited TF <1.0. Maximum removal efficiency of Zn was 82.8% by H. verticillata, whilst that of Cr, Cd, and Pb by C. esculenta at 50% effluent, demonstrating wide applicability of H. verticillata and C. esculenta for treatment of mixed industrial effluent having heavy metals.     

沉水植物附着细菌群落结构及其多样性研究进展

与陆生植物类似,沉水植物的叶表也存在着大量的附着细菌。附着细菌拥有独特的生态位和显著的生态功能,与沉水植物构成了复杂的共生体系。针对附着细菌的群落结构及其多样性进行了简单的综述。在方法学上,"表面活性剂+超声处理"的方式能够比较有效地洗脱叶表的附着细菌。显微计数和分离培养的方法分别发现,某些沉水植物附着细菌的多度在105~107个/cm2以及106 CFU/cm左右。克隆测序的研究表明沉水植物附着细菌的OTU在几十到上百的范围内。在群落结构上,Betaproteobacteria、Bacteroidetes、Alphaproteobacteria、Actinobacteria、Planctomycetes、Cyanobacteria等门类的细菌较为常见。先锋物种在附着细菌生物膜的形成过程中发挥着关键作用,环境条件和植物体都会对附着细菌的多样性造成影响。富营养化水体观察到较高的附着细菌丰度,溶解性有机物比无机营养物更加适合附着细菌的利用。植物体的叶片化学组成、渗出物以及物理结构等会影响附着细菌的多样性及群落结构。对沉水植物附着细菌群落结构形成的机理进行了假说性质的总结,并对附着细菌的研究前沿进行了展望。     

Differential response to climatic variation of free‐floating and submerged macrophytes in ditches

1. Experimental studies have indicated in freshwater ecosystems that a shift in dominance from submerged to free‐floating macrophytes may occur with climate change because of increased water surface temperatures and eutrophication. Field evidence is, however, rare. 2. Here, we analysed long‐term (26 years) dynamics of macrophyte cover in Dutch ditches in relation to Dutch weather variables and the North Atlantic Oscillation (NAO) winter index. The latter appears to be a good proxy for Dutch weather conditions. 3. Cover of both free‐floating macrophytes and evergreen overwintering submerged macrophytes was positively related to mild winters (positive NAO winter index). On the other hand, high cover of submerged macrophytes that die back in winter coincided with cold winters (negative NAO winter index). Our results therefore suggest that the effect of weather on macrophyte species depends strongly on their overwintering strategy. 4. The positive relation of free‐floating macrophytes with the NAO winter index was significantly stronger in ditches in organic soil than in those in inorganic soil. This may be because of increased nutrient loading associated with increased decomposition of organic matter and increased run‐off to these ditches during mild wet winters. 5. Our results suggest that mild winters in a changing climate may cause submerged macrophytes with an evergreen overwintering strategy and free‐floating macrophytes to outcompete submerged macrophytes that die back in winter.     

Heavy metals in marine nemerteans

Accumulation of lead, cadmium and zinc by two species of eulittoral nemerteans, Lineus ruber (Heteronemertea) and Amphiporus lactifloreus (Hoplonemertea) varies both seasonally and interspecifically.The proportion of surface mucus-adsorbed metals can be quantified by immersion of experimental animals in iminodiacetic acid (IDA) coupled to Epoxy-activated Sepharose 6B (40–100 µm diameter). In this way surface associated adsorbed metals can be differentiated from absorbed metals present in the body tissues.Applications of the above technique and proposed future work on heavy metals in nemerteans are discussed.     

几种常见沉水植物对砷富集的研究进展

常见的沉水植物(苦草、狐尾藻、金鱼藻、黑藻)对水体中的砷(As)有着较强的富集能力,研究沉水植物对As的富集特征对利用沉水植物控制水体As污染及保护人体健康有着重要意义。沉水植物对As的富集能力与水环境中As的浓度、形态、共存离子如磷酸盐、Zn离子等因素相关,其对As的耐受性及富集能力可以通过合适的化学、生物方法得到增强,从而提高沉水植物对含As污水的修复能力。但由于植物基因多样性及水环境因素复杂性,沉水植物对As的运输和解毒机制,以及沉水植物后期的处理和管理技术,仍是今后该领域需要重点关注的问题。     

佛山城市典型森林群落土壤重金属分布、流通及枯落物富集特征

富集重金属的枯落物分解可能提高重金属暴露率,增加人体接触健康风险。为了解南方城市土壤重金属在森林生态系统中的分布及流转情况,通过调查研究了佛山市8个典型森林群落土壤及枯落物重金属含量,分析了各森林群落枯落物对不同重金属的富集效应及重金属随枯落物回归土壤流通量。结果表明:1)城市森林各土壤重金属含量在不同典型群落间差异显著(P<0.05),差异最大为Pb、Cr、Zn,As、Cu、Ni次之,Hg、Cd最小;土层深度(0—20,20—40,40—60 cm)对重金属含量影响显著(P<0.05),差异最大为Cd、Hg,其次为As、Cu,最小为Zn、Ni、Pb、Cr。整体上,Cd、Hg、As、Pb、Zn在0—20 cm最高,表层富集特征明显,Cr和Ni在40—60 cm最高。2)8个森林群落中阴香—白楸—醉香含笑群落(CMMC)枯落物对8种重金属的综合富集系数(TBCF,66.76)最高,其中以Cd的富集效果最突出,富集系数为44.45,且对Pb、Cu、Zn也相对富集;最低的为黧蒴锥—香椿—樟树群落(CTCC),综合富集系数(TBCF)为8.09,仅对Cd、Cr、Cu相对富集,对其余...     

大型水生植物对重金属的富集与转移

通过野外调查和室内分析,研究了云南阳宗海南北两区域自然生长的17种水生植物的生长状况及植物和对应水样、根区底泥中重金属(As、Zn、Cu、Cd、Pb)的含量。结果表明:植物长势良好,未发现受害症状。水体As严重污染,Pb轻度污染,Zn、Cu和Cd均未超标。9种沉水植物同时对As、Zn、Cu、Cd、Pb的富集系数(植物全株重金属含量与水中该元素含量的比值)远大于1,具有共富集特征。在平均含As0.175mg/L的水中,金鱼藻、黑藻、小眼子菜、八药水筛全株As平均含量分别为(150±7.3)、(179±35)、(92±31)、(265±21)mg/kg(干重),对As具有较强富集能力;对于8种湿生和挺水植物,北部采样点的喜旱莲子草、田栖稗、细叶小苦荬和长芒稗对As,长芒稗、细叶小苦荬、圆果雀稗、水蓼和风车草对Cd,海芋和圆果雀稗对Zn的富集系数(植物地上部重金属含量与底泥中该元素含量的比值)以及圆果雀稗对Cd和Zn转移系数(植物地上部重金属含量与根中该元素含量的比值)均大于1。聚类分析结果表明,金鱼藻、黑藻、八药水筛、小眼子菜、穗状狐尾藻5种水生植物同时对As、Zn、Cu、Cd、Pb具有较强的吸收和富集能力,在重金属复合污染水体修复中具有较大潜力。     

Phytoplankton and submerged macrophytes in the aquatic ecosystems of the Danube Delta during the last decade

The dynamics are presented of the main primary producers in seven representative Danube Delta lakes. Generally, the primary productivity developed from the macrophyte-epiphyte complex towards the phytoplankton. Species changes occurred in the two main compartments with increasing relative abundance of colonial blue-green algae in the phytoplankton and in submerged macrophytes of species with a vertical growth strategy. These changes are linked to accelerated eutrophication of the lakes, with increased phosphorus loading and a reduction in N:P ratio.     

沉水植物茎叶微界面特性研究进展

沉水植物茎叶-水界面是浅水湖泊的重要界面之一,对湖泊生物地球化学循环和水环境质量具有重要影响。富营养化水体中,大量的附着物常富集在沉水植物茎叶表面,形成了特殊的生物-水微界面。对该微界面特性进行深入研究,有助于揭示沉水植物在微环境层面对富营养化水体中物质循环的调控过程和机制。沉水植物茎叶微界面具有促进水体养分转化、改变环境因子及可溶性物质的空间分布,增加物质运输的阻力和距离、降低植物光合作用、调控重金属等生态功能;微界面结构及环境因子受水体营养盐浓度、沉水植物种类及生长阶段等因素的影响。对微界面结构功能的主要研究方法进行了分析总结,并对沉水植物茎叶微界面的研究前沿进行了展望。     

修复白洋淀镉污染水体的沉水植物筛选试验

为了筛选出适宜修复白洋淀镉(Cd)污染水体的沉水植物,该研究通过室内模拟试验,分析了四种沉水植物黑藻、狐尾藻、金鱼藻和菹草对Cd的耐受性及对底泥Cd的富集和迁移能力。结果表明:(1)通过毒性测试研究,Cd对黑藻、狐尾藻、金鱼藻及菹草的4 d-EC₅₀(半数抑制浓度)分别为0.51、0.81、0.03、0.12 mg·L^-1,狐尾藻对Cd的耐性最强,黑藻次之,金鱼藻对Cd的耐性最低; 四种沉水植物对Cd的最大富集量分别为27.89、15.28、22.54、32.74 g·kg^-1,菹草对Cd的富集能力最强,黑藻次之,狐尾藻对Cd的富集能力最低。(2)通过Cd污染底泥修复研究,黑藻、狐尾藻和菹草体内Cd富集量整体表现为根>叶片和茎(P<0.05); 地上部、根对Cd的富集能力分别表现为黑藻>菹草>狐尾藻,菹草>黑藻>狐尾藻; 三种沉水植物对Cd的迁移能力则表现为黑藻>狐尾藻>菹草。总之,黑藻对底泥中Cd富集和迁移能力均较强,且耐性较高,是最适合修复白洋淀Cd污染水体的沉水植物。