沉水植物菹草对富营养化水体中TN 生态效应及模型研究

通过室内模拟构建水体营养盐和菹草生物量正交试验, 研究菹草从石芽萌发至菹草植株衰亡腐烂整个生命周期中, 对水体中TN 的生态效应, 并以此为依据建立菹草对富营养化水体生态效应模型。研究表明: 在不同生物量菹草作用下, 富营养化水体中TN 含量是先下降后上升的一个周期式过程; 在相同营养水平条件下, 菹草对TN 的吸收量随菹草生物量的增大而依次递增, 而在相同生物量的前提下, 菹草对TN 的修复力存在一个最佳营养水平范围, 即13.95-20.56 mg·L–1 之间; 菹草对富营养化水体生态效应模型分两部分: 菹草对富营养化水体中TN 与时间关系模型以及菹草生态修复水体TN 限度理论模型, 通过这两个模型的构建可以为生产实践中菹草在生态修复富营养化水体的投放量和菹草的最佳收割时间提供有力依据, 为工程实践提供有效保障。     

沉水植物菹草的组织培养和快速繁殖

1植物名称菹草(PotamogetoncrispusL.)。2材料类别带节间的茎段。3培养条件(1)诱导腋芽萌动及不定芽分化的培养基:MS+6-BA1.0￣3.0mg·L-1(单位下同)+IBA0.5;(2)继代增殖培养基:MS+6-BA1.0;(3)生根培养基:MS+IBA1.0￣3.0+6-BA0.5。培养基(1)和(2)附加30g·L-1蔗糖和8g·L-1琼脂,(3)为不加蔗糖的固体或液体培养基。pH5.8￣6.0。培养温度为20℃,光强约40μmol·m-2·s-1,光照时间12h·d-1。4生长与分化情况4.1无菌材料的获得取菹草苗,用自来水冲洗1￣2h,切去植株的所有根及叶,取上端生长旺盛的茎段,用蒸馏水冲洗2￣3次,用5%H2O2浸…     

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...     

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。     

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。     

富营养底质对沉水植物的胁迫研究 Ι.乙酸对伊乐藻和菹草萌发与幼芽生长的影响

湖泊底质中有机物的厌氧代谢产生多种有机酸,其中主要成分是乙酸。研究了暴露于不同浓度的乙酸溶液后伊乐藻(Elodea nuttallii)和菹草(Potam ogeton crispus)无性繁殖体的萌发和幼芽的生长状况。1 mmol/L的乙酸能显著抑制伊乐藻幼芽的生长(p<0.05),但对其繁殖体的萌发无明显影响。在4 mmol/L的乙酸影响下,菹草幼芽仍有明显的生长;菹草繁殖体的萌发受到显著抑制(p<0.05),但在随后的培养中可全部萌发。4 mmol/L以上的乙酸暴露3 d或6 d导致伊乐藻全部死亡,8 mmol/L的乙酸处理6 d或16 mmol/L的乙酸处理3 d或6 d导致菹草全部死亡。研究表明厌氧底质中的乙酸可能是阻碍沉水植物生长的重要因素之一,菹草比伊乐藻能耐受较高强度的乙酸胁迫,更适合作为先锋物种用于富营养化湖泊中的沉水植物恢复。     

富营养底质对沉水植物的胁迫研究Ⅰ.乙酸对伊乐藻和菹草萌发与幼芽生长的影响

湖泊底质中有机物的厌氧代谢产生多种有机酸,其中主要成分是乙酸。研究了暴露于不同浓度的乙酸溶液后伊乐藻（Elodea nuttallii）和菹草（Potamogeton crispus）无性繁殖体的萌发和幼芽的生长状况。1mmol／L的乙酸能显著抑制伊乐藻幼芽的生长（P〈0．05）,但对其繁殖体的萌发无明显影响。在4mmol／L的乙酸影响下,菹草幼芽仍有明显的生长;菹草繁殖体的萌发受到显著抑制（P〈0．05）,但在随后的培养中可全部萌发。4mmol／L以上的乙酸暴露3d或6d导致伊乐藻全部死亡,8mmol／L的乙酸处理6d或16mmol／L的乙酸处理3d或6d导致菹草全部死亡。研究表明厌氧底质中的乙酸可能是阻碍沉水植物生长的重要因素之一,菹草比伊乐藻能耐受较高强度的乙酸胁迫,更适合作为先锋物种用于富营养化湖泊中的沉水植物恢复。     

富营养底质对沉水植物的胁迫研究 Ι.乙酸对伊乐藻和菹草萌发与幼芽生长的影响

湖泊底质中有机物的厌氧代谢产生多种有机酸,其中主要成分是乙酸。研究了暴露于不同浓度的乙酸溶液后伊乐藻(Elodea nuttallii)和菹草(Potamogeton crispus)无性繁殖体的萌发和幼芽的生长状况。1 mmol/L的乙酸能显著抑制伊乐藻幼芽的生长(p<0.05),但对其繁殖体的萌发无明显影响。在4 mmol/L的乙酸影响下,菹草幼芽仍有明显的生长;菹草繁殖体的萌发受到显著抑制(p<0.05),但在随后的培养中可全部萌发。4 mmol/L以上的乙酸暴露3 d或6 d导致伊乐藻全部死亡,8 mmol/L的乙酸处理6 d或16 mmol/L的乙酸处理3 d或6 d导致菹草全部死亡。研究表明厌氧底质中的乙酸可能是阻碍沉水植物生长的重要因素之一,菹草比伊乐藻能耐受较高强度的乙酸胁迫,更适合作为先锋物种用于富营养化湖泊中的沉水植物恢复。     

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。     

菹草对湖泊沉积物磷状态的影响

武昌野芷湖湾菹草(PotamogetoncrispusL.)生物量较高位置的沉积物显示明显较高的磷吸附指数,以及据Langmuir方程:C/X=C/Xm+K×1/Xm导出的最大吸附量与吸附强度,这一结果在不同时期与不同采样深度均有体现,故提高沉积物磷的吸附能力应为菹草维持水体较低营养水平的重要机制。铁结合态磷是沉积物磷的主要存在形式,吸附能力的提高可由有机质及其与铁的相互作用部分地得到解释。不同时期菹草生物量较高的沉积物表现明显较低的碱性磷酸酶活性与最大反应速度,降低沉积物有机磷的酶促分解速率应为菹草维持水体低营养水平的另一机制。     

竹叶眼子菜种子的萌发实验研究

竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)是长江中下游湖泊沉水植被中的优势种,在野外条件下主要依靠断枝繁殖,很少发现它的实生苗。在实验条件下对竹叶眼子菜进行了种子萌发研究,探讨了萌发基质、温度和光暗周期以及冷藏时间对种子萌发的影响。结果表明,干藏3个月后未处理种皮的种子发芽率极低,撕破种皮后显著地提高了种子发芽率。在水基质条件下,25℃最适宜竹叶眼子菜的萌发,光暗周期对种子发芽率有显著影响。冷藏6个月的种子发芽率最高,8个月时发芽率显著降低,表明竹叶眼子菜的种子不耐贮藏。还讨论了竹叶眼子菜种子休眠与萌发机制的生态学意义。     

菹草提取物总黄酮、总酚酸和抗氧化活性含量研究

研究菹草提取物的有效成分,测定其总黄酮含量及总酚酸含量,并确定它的乙酸乙酯和石油醚部位的抗氧化活性成分。采用紫外可见分光光度法,以芦丁和没食子酸作为控制材料,测定菹草的石油醚部位及乙酸乙酯部位中总黄酮和总酚酸含量;采用清除DPPH自由基能力测定法、测定总还原能力铁氰化钾法和水杨酸捕捉羟基自由基法来对菹草各组分提取物的抗氧化能力进行研究。菹草中有一定量的黄酮类化合物和酚酸类化合物存在,不同溶剂提取的部位所含有的总黄酮和总酚酸含量是有差异的,石油醚部位的总黄酮含量要高于乙酸乙酯部位的总黄酮含量,并且总酚酸的含量亦是如此;石油醚部位和乙酸乙酯部位的提取物具有清除DPPH、羟基自由基和还原Fe^3+的能力,各部位清除DPPH、羟基自由基的能力和还原Fe^3+的能力随着样品浓度的增大而增大,且乙酸乙酯部位的测定结果均低于石油醚部位。     

不同水质条件下菹草的净化作用及其生理反应初步研究

沉水植物在其主要的生活周期中植株沉水生活 ,生理上极端依赖于水环境 ,因而对水质的变化十分敏感[1,2 ] 。同时 ,作为水生态系统中的初级生产者之一 ,沉水植物能调节水生态系统的物质循环速度 ,增加水体生物多样性 ,控制藻类 ,增强水体稳定性 ,从而有效提高水质 [3 ]。菹草 ( Potamageton crispus)是眼子菜科的多年生沉水草本植物 ,秋季发芽 ,越冬生长 ,是特殊的冬春季生活型植物 ,夏季多数植株衰败死亡 ,生殖芽落入水底进入夏季休眠期[4] ,对水域的富营养化有较强的适应能力。COD(化学需氧量 ,即耗氧量 )值是检测水质的重要指标 ,反映了…     

重金属镉、锌在菹草叶细胞中的超微定位观察

水环境污染中十分突出的是重金属的污染 ,主要来源为流入物、渗漏和大气沉降 (Ｌａｒｃｈｅｒ ,1995 )。由于重金属污染物不但不能被微生物所分解 ,而且能在生物体内富集 ,并通过水生食物链的生物放大作用而对高营养级的生物甚至人类造成危害 ,因此日益引起人们的特别关注。许多研究从超微结构损伤和生理生化的角度研究了重金属对植物的毒害机制。施国新等 (2 0 0 0 )观察了重金属汞、镉污染对水生植物黑藻叶细胞的超微结构损伤。彭鸣等 (1991)研究了重金属镉、铅诱导的玉米超微结构的变化。李荣春 (2 0 0 0 )研究了Ｃｄ、Ｐｂ及其复合污染…     

沉水植物菹草在低温条件下对重金属Cu、Pb、Zn的吸附和富集

在10℃的较低温度条件下,研究了冬春季节生长旺盛的沉水植物菹草(Potamogeton crispus L.)对重金属离子Cu²⁺,Pb²⁺,Zn²⁺的生物吸附特征及解吸情况,对不同初始浓度重金属水体中的重金属离子去除率情况,以及在此过程中菹草各器官(叶、茎、根茎、根)对重金属离子的富集情况。结果表明,菹草对Cu²⁺,Zn²⁺的吸附在20 min内达到平衡,对Pb²⁺的吸附在50 min内达到平衡,吸附动力学结果符合伪二级动力学方程,决定系数分别达1,1,0.997 8。Freundlich等温线可较好地拟合菹草吸附Cu²⁺,Pb²⁺,Zn²⁺的过程,Cu²⁺,Pb²⁺,Zn²⁺的吸附容量分别达到66.900 6,26.543 0,30.371 8 mg·L^-1。以去离子水作洗脱剂,解吸液中3种重金属离子浓度均低于仪器检出限(0.01 mg·L^-1),解吸程度微弱。投放菹草后,随着初始处理浓度的升高,水体Cu²⁺的去除率先降低后升高,Pb²⁺的去除率的变化趋势与Cu²⁺类似。Zn²⁺去除率则随水体Zn²⁺初始浓度的升高而逐渐升高。菹草各器官对水体3种重金属离子的富集能力不同,排序为Cu²⁺＞Zn²⁺＞Pb²⁺。不同器官对同一种重金属离子的富集量差异显著,叶是富集重金属离子的主要器官。水体重金属离子的初始浓度会影响菹草各器官富集重金属离子的能力,一般随水体重金属初始浓度升高,菹草各器官的重金属离子富集量虽有不同程度的增加但富集系数持续减小。     

The copper-resistant bacterium ACU isolated from the rhizosphere of Eichhornia crassipes (Mart.) increased the endurance of Potamogeton crispus L. to copper toxicity

Aims: This study aimed to develop endurance to copper stress in Potamogeton crispus L. by inoculation with the anti-copper strain ACU – a novel Enterobacteriaceae bacterium isolated from the rhizosphere of Eichhornia crassipes with high copper-removal ability. Methods and Results: A spherical copper-resistant bacterium, namely ACU, was isolated from the rhizosphere of E. crassipes. It was demonstrated to have substantial copper-removing capability, even at copper concentrations as high as 69 mg l⁻¹. The 16S rRNA gene sequence of ACU suggested it to be a novel Enterobacteriaceae bacterium most closely related to Providencia sp. With increasing copper concentrations, the growth rate of ACU gradually decreased with a delay in the logarithmic growth phase. ACU demonstrated high copper-removal ability at the lag phase when cultivated in media with high copper concentrations. A 48-kDa extracellular copper-binding protein was detected in ACU. When P. crispus was inoculated with ACU, the growth ability of P. crispus significantly improved at all the tested copper concentrations, and the lethal time for 10 mg l⁻¹ was delayed. Further study revealed that while ACU cells were rarely detected in the culture solution, they were associated with the surface of P. crispus. These findings indicated that ACU grew by anchoring itself on the surface of P. crispus and could increase the ability of P. crispus to resist copper toxicity. Conclusion: To the best of our knowledge, the Enterobacteriaceae bacterium ACU is a novel nonpathogenic bacterium with high copper-removing ability from water. Significance and Impact of the Study: This study demonstrated that the Enterobacteriaceae bacterium ACU has potential applicability for use in copper removal and in the protection of aquatic plants in copper-polluted water.     

水华蓝藻生物质对沉水植物五刺金鱼藻生长的影响

本文研究了蓝藻水华不同的生物质形式对金鱼藻生长和光合活性的影响,结果表明:蓝藻水华的不同生物质形式均不同程度地促进了金鱼藻的生长。在促进金鱼藻植株的长度增长方面,干燥蓝藻的作用最强,新鲜蓝藻次之,腐烂蓝藻作用最弱,但都比对照增长显著。而在促进金鱼藻植株鲜重增长上,干燥蓝藻和新鲜蓝藻的作用几乎相同,为最为明显的;腐烂蓝藻次之;而对照植株的鲜重先增加后下降。在促进金鱼藻分枝上,新鲜蓝藻的作用最强,干燥蓝藻和腐烂蓝藻次之,对照的分枝随时间也逐渐增加,但是要比经过蓝藻处理的试验组少。测定的叶绿素荧光参数表明,干燥蓝藻处理的金鱼藻的光合活性最高,新鲜蓝藻处理组次之,腐烂蓝藻和对照组最低。实验结果表明,不同水华蓝藻生物质在为金鱼藻提供生长所需的营养(或生长促进物质)之时,也产生了一些抑制因素,抑制了金鱼藻的生长。促进因素和抑制因素的协同作用,最终表现在不同生物质对金鱼藻的生长促进作用的差异性上。