不同光照强度和底质营养对三种沉水植物的影响

沉水植物的生长不但与光照强度的关系密切, 也受底质营养的影响, 因此研究光照强度和底质营养两种环境因子的共同作用对沉水植物的影响尤为重要。本文选择轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans L.)和大茨藻(Najasmarina L.)3 种沉水植物为研究对象, 设置3 种光照强度(高、中、低)和2 种底质营养(高、低)处理, 通过测定植物生长指标(生物量和叶绿素)及水质指标(水体溶氧量和pH)的变化反映光照强度与底质营养对三类沉水植物生长的影响。结果表明: (1)高底质营养处理促进了三种沉水植物的生长, 生物量、叶绿素含量、水体溶氧量和pH 均高于低底质营养处理组。(2)高底质营养处理组中, 轮叶黑藻在中光照强度处理下其生物量最高为4.87 g, 苦草在低光照强度处理下生物量最高为3.13 g, 大茨藻在高光照强度处理下生物量最高为4.71 g, 相应的叶绿素含量和水体溶氧量也都达到了最大值。因此根据修复湿地环境中的光照和底质条件, 因地适宜的选择沉水植物必须研究各种沉水植物不同的生态影响因子。     

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。     

不同基质对四种沉水植物生长的影响

通过模拟试验,研究了太湖五里湖主要3种基质类型(沙石、生土、湖泥)对4种沉水植物(苦草、马来眼子菜、金鱼藻、轮叶黑藻)生长的影响. 结果表明,生长于沙石、生土、湖泥上的苦草和马来眼子菜平均生物量分别为72.37、126.25、134.10 g和40.0、72.10、90.70 g,而金鱼藻和轮叶黑藻平均生物量分别为0.27、6.58、73.64 g和0.17、3.26、84.42 g,说明湖泥较适合这四种沉水植物生长. 苦草和马来眼子菜对相对贫瘠的生土有较强的适应性,而金鱼藻和轮叶黑藻不适宜在生土中生长. 生长在沙石上的4种沉水植物的生物量和株高最低,其中金鱼藻和轮叶黑藻于试验期间死亡.苦草的根系活力(TTC)低于马来眼子菜,生长在沙石、生土、湖泥中苦草的根系活力分别为0、(0.16±0.05) mg·g^-1·h^-1和(0.36±0.33) mg·g^-1·h^-1,而马来眼子菜则分别为(2.68±0.34) mg·g^-1·h^-1、(2.30±0.77) mg·g^-1·h^-1、(5.24±0.67) mg·g^-1·h^-1. 叶绿素、质膜透性和丙二醛(MDA)的测定结果进一步证明了以上结论.此外,苦草、马来眼子菜和轮叶黑藻对基质有较强的沁氧能力,其大小顺序为苦草＞马来眼子菜＞轮叶黑藻.     

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。     

洱海底泥特性对七种沉水植物生长的影响

为研究洱海底泥特性对沉水植物生长的影响,采用不同比例洱海底泥与湖岸土壤掺混形成五种基质,并分别移栽苦草、黑藻、微齿眼子菜、马来眼子菜、光叶眼子菜、穿叶眼子菜和狐尾藻,进行为期70d的室外生长实验,结果表明不同基质对几种植物的影响具种间差异。（1）在基质为50%深层底泥+50%湖岸土壤（碳、氮、磷含量分别为31.59、0.334和0.095 mg/g）时,苦草、马来眼子菜和光叶眼子菜的株高最大;基质为100%深层底泥（碳、氮、磷含量分别为37.88、0.803和0.149 mg/g）时,黑藻、微齿眼子菜、穿叶眼子菜和狐尾藻的株高最大;（2）基质为100%深层底泥时,苦草、黑藻、微齿眼子菜、马来眼子菜和光叶眼子菜生物量增加最多且相对生长速率最大;基质为100%浅层底泥（碳、氮、磷含量分别为77.37、5.691和0.136 mg/g）时,穿叶眼子菜生物量增加最多,相对生长速率最大;狐尾藻在基质为50%浅层底泥+50%深层底泥（碳、氮、磷含量分别为49.27、2.005和0.131 mg/g）时生物量增加最多,相对生长速率最大;（3）基质为100%湖岸土壤（碳、氮、磷含量分别为22.06、0.327和0.231 mg/g）时,7种沉水植物均生长缓慢,生物量增加较少。综上所述,中营养底泥（碳、氮、磷含量分别为31.59-49.27、0.334-2.005和0.095-0.131 mg/g）更适合沉水植物生长,底泥中过高或过低营养都不利于沉水植物生长。     

椭圆萝卜螺对两种沉水植物生长的影响

有关水生植物与淡水螺类关系的研究国内尚未见直接报道。本文研究了椭圆萝卜螺 (ＲａｄｉｘｓｗｉｎｈｏｅｉＨ .Ａｄａｍｓ)对两种常见的沉水植物———刺苦草 (ＶａｌｌｉｓｎｅｒｉａｓｐｉｎｕｌｏｓａＹａｎ)和金鱼藻 (ＣｅｒａｔｏｐｈｙｌｌｕｍｄｅｍｅｒｓｕｍＬ .)生长的影响 ,以明确该种螺的存在是促进还是抑制植物的生长。1　材料与方法实验在湖北鄂州梁子湖进行。采集有 6— 8片叶、株高约 1 2ｃｍ的单株刺苦草种于底部有约 5ｃｍ厚底泥的塑料桶中 (桶口直径 30ｃｍ ,深 40ｃｍ) ,加入螺后 ,桶口用网目大小为 1ｍｍ× 1ｍｍ的…     

五种沉水植物的识别

对五种沉水植物的形态特征作简要介绍,可供采集时的识别。这五种沉水植物,均能在各地静水池里或缓流的河水中(在郑州地区共生于湖中)采到,很容易辨认,都可供光合作用放氧实验时用。放氧效果好者是菹草,其他依次递减。分别附图于后。     

4种沉水植物对富营养化水体氮磷的去除能力

沉水植物常用于水质净化与生态修复工程.本实验通过室内模拟与测定,分析比较4种常见沉水植物在6个种植密度梯度(0.5g·L^-1～3g·L^-1)下对世博后滩公园生态水系氮、磷污染物的去除率.30d模拟实验结果表明,4种沉水植物对水体中过量氮、磷均有较高的去除率,在种植密度为3g·L^-1时,轮叶黑藻(HydriHa verticillata)对TN去除率最高达到6%,马来眼子菜(Potamogeton malaianus)对TP的去除率最高为88%.在种植密度为0.5g·L^-1～3g·L^-1的范围内时,各沉水植物实验组随种植密度的增大,对氮、磷的去除率升高.     

沉水植物生长影响因子研究进展

沉水植物恢复是近年来国内外广泛关注的热点.回顾了沉水植物恢复研究的总体情况,通过对影响沉水植物生长环境因子的系统分析与总结得出:光照强度对沉水植物生长起着主要限制作用;营养盐、底质、悬浮物、水流、温度对沉水植物生长影响较为明显,各因子都存在某一适宜取值区间,满足沉水植物的最佳生长,就不同类型沉水植物及在其不同生长阶段,该取值区间也有所变化;着生藻类、重金属、pH等因子也会对沉水植物生长产生一定影响,但其作用程度相对上述因子较低.目前研究中存在的问题有:(1)相关环境因子对沉水植物生长影响机理的动态、定量化研究不足;(2)考虑到多项因子的内在联系与相互作用,开展的综合性研究较少;(3)室内实验较多,野外实验较少,实验结果不能有效指导野外实践.     

富营养水体中肥活底质对沉水植物生长的胁迫

Ｓｕｂｍｅｒｓｅｄｍａｃｒｏｐｈｙｔｅｓａｒｅｒｅａｌｗａｔｅｒｐｌａｎｔｓｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｙａｒｅｒｏｏｔｅｄｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔａｎｄｃａｎｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｉｒｇｒｏｗｔｈａｎｄｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｓｉｄｅｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒ.Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇａｌｉｎｋａｇｅｂｅｔｗｅｅｎｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔ,ｔｈｅｙｈａｖｅｔｈｅｃｌｏｓｅｓｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｗｉｔｈｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.Ｔｈｉｓｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｉｓｖｅｒｙｃｏｍｐｌｉｃ…     

沉水植物重建对富营养水体氮磷营养水平的影响

利用富营养浅水湖泊(武汉东湖)中所建立的大型实验围隔系统,研究了沉水植物对水体N、P营养水平的影响．结果表明,沉水植物重建后N、P营养水平显著降低．在研究期间,水生植物围隔总N和总P水平均显著低于对照围隔和大湖水体,而且水生植物围隔的总P含量一般维持在0．1mg·L^-1左右。季节性波动远低于对照围隔和大湖水体．水生植物围隔水体中氨态氮和亚硝态氮含量较低．而硝态氮含量与对照围隔和和大湖水体差别不大．由此可见。恢复以沉水植物为主的水生植被,可以有效地降低N、P营养循环速度,控制浮游植物过度增长,是重建富营养湖泊生态系统的重要措施．     

六种沉水植物的克隆生长特征

为构建种群动态模型以指导沉水植被修复工程实践, 研究采用同质园实验方法对6种常见沉水植物(竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii)、眼子菜(P. distinctus)、光叶眼子菜(P. lucens)、穿叶眼子菜(P. perfoliatus)、扭叶眼子菜(P. intortifolius)和苦草(Vallisneria natans)的克隆生长模式进行了连续观测研究, 获取了分株形成速率、空间扩张速率、株高增加速率等种群扩张动态参数,及分株数、间隔子长度、分株高度等克隆构件特征参数。结果表明, 6种沉水植物的分株数从28d开始增长, 其中苦草的分株形成速率最高, 平均为1.09株/d, 分株形成最大速率出现在55d之后; 穿叶眼子菜和扭叶眼子菜的分株形成速率低于苦草, 但是高于竹叶眼子菜、眼子菜和光叶眼子菜, 最大速率出现在41d之后。虽然苦草的分株最多, 但是分株的株高最低, 其株高增长速率均值为0.2 cm/d。眼子菜属物种中竹叶眼子菜和眼子菜株高增长速率最高, 光叶眼子菜的株高增长速率和分株形成速率都最低。克隆系占据面积随时间的扩张速率为穿叶眼子菜(113.22 cm2/d)>扭叶眼子菜(71.70 cm2/d)>苦草(35.48 cm2/d)>竹叶眼子菜(12.09 cm2/d)>眼子菜(3.07 cm2/d)>光叶眼子菜(0.53 cm2/d)。此外, 研究还发现眼子菜属植物普遍表现出匍匐茎上“节”的形成, 而苦草则不具备这种特性, 匍匐茎“节”的形成及随之形成的不定根在眼子菜属植物空间扩张过程中具有重要的生态功能, 并在种群构建方面与苦草等其他物种发生分异。基于眼子菜属植物匍匐茎上的“节”可以形成跳跃性的分株, 在种群面积扩张方面更具优势; 而苦草形成分株的数量更多、速度更快, 在提高种群密度保障种群稳定方面更有优势。     

水体无机碳条件对常见沉水植物生长和生理的影响

为了解水华引起的水体无机碳变化对沉水植物生长的影响,对8种沉水植物:金鱼藻、穗花狐尾藻、篦齿眼子菜、光叶眼子菜、微齿眼子菜、伊乐藻、菹草和黑藻在不同无机碳浓度下的生物量、株高、叶绿素以及光合和呼吸速率进行了比较研究.结果表明8种沉水植物均能利用HCO3-作为光合无机碳源,在1.5 mmoL/L外源HCO3-浓度下能促进金鱼藻、菹草和伊乐藻的生长,提高其光合速率;在2.5 mmol/L外源HCO3-浓度下能促进狐尾藻、光叶眼子菜、黑藻、微齿眼子菜和蓖齿眼子菜的生长,提高其光合速率.在CO32-为优势碳源时,8种沉水植物表现出不同的适应性,发现微齿眼子菜、篦齿眼子菜和黑藻在整个实验范围内生长未受抑制,且在不同浓度下表现生长和光合速率的促进,说明这三种沉水植物对[HCO3-]/[CO32-]比值和pH具有较广适应范围.而当CO32-成为优势碳源时,金鱼藻和伊乐藻的生长受到抑制,狐尾藻、菹草和光叶眼子菜均死亡,表明[HCO3-]/[CO32-]比值和pH是这5种沉水植物生长的重要限制因子.     

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。     

温度和光照对黑藻生长及净化污水效果的影响

研究温度和光照对黑藻(Hydrilla verticillata(Linn.f.)Royle)生长和净化污水效果的影响。结果表明在35℃、25℃的培养中黑藻生长旺盛,经过15d的培养,植株生物量显著高于5℃的处理(P0.05),对总氮(TN)的去除率达到78%,对总磷(TP)的去除率达到98%;在15℃中黑藻生长较慢,对污水的净化效果有所下降,但对TN和TP的去除率仍达到76%和82%;在5℃的培养中黑藻的生长受到抑制,对TN和TP的去除率都仅为46%,显著低于15、25℃和35℃的处理(P0.05)。在较高光照强度(2000—4000lx)的培养中黑藻的生长和对污染物的去除率无显著差异,而在较低光照强度(1000lx)下,黑藻生长量和对TN和氨态氮(NH4-N)的去除率显著降低(P0.05)。     

温度对玉米生长和产量的影响

为了明确气温变化对玉米生长发育和产量的影响,建立玉米低温冷害监测和气象评估模式,在东北地区中部的榆树市进行了玉米分期播种试验。试验采用3个品种,设置早、中、晚3个播种期,进行玉米生长发育进程、叶面积指数、生物量、产量和温度等观测。结果表明：玉米的生长速率与温度密切相关,平均气温每升高1 ℃,出苗速率提升17%,营养生长速率提升5%;积温每增加100 ℃·d,玉米最大叶面积指数增加10%,最大生物量和产量增加8%;玉米生长发育期(日平均气温稳定>10 ℃期间)间平均气温降低0.7 ℃,或活动积温减少100 ℃·d,玉米成熟期将延迟7 d,发生一般低温冷害,玉米单产减少8%;气温下降1 ℃,或积温减少140 ℃·d,生育期延迟10 d,发生严重低温冷害,减产10%以上;在水分条件比较适宜的前提条件下,气候变暖对东北地区玉米单产提高是有利的。     

沉水植物浸提液组分对三种常见附植藻类生长的影响

采用长江中下游湖泊典型沉水植物乡土种轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)和外来种伊乐藻(Elodea nuttallii)、水盾草(Cabomba caroliniana)叶片浸提液的组分:N-苯基-2-萘胺(4种沉水植物均有)、苯丙酮(伊乐藻特有)和苯并呋喃(水盾草特有),研究不同物质种类及浓度对3种附植藻类:普通小球藻(Chlorella vulgaris)、斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)和四尾栅藻(S.quadricanda)的相对生长率、藻细胞浓度、叶绿素含量等生长指标的影响。结果表明:3种物质均显著降低斜生栅藻和普通小球藻的细胞浓度以及叶绿素含量,对四尾栅藻生长的抑制较弱。3种附植藻类生长指标对不同物质浓度及处理时间的响应存在显著差异,呈现低浓度促进、高浓度抑制现象,随时间推移藻类显示出明显的生长趋势。物质作用效果:苯丙酮苯并呋喃N-苯基-2-萘胺,表明外来种沉水植物叶片浸提液中特有物质具有较强的抑藻效应。     

温度对绞股蓝和五柱绞股蓝生长及总皂苷积累的影响

温度是影响绞股蓝生长发育和总皂苷积累的重要环境因子之一。将绞股蓝和五柱绞股蓝幼苗置于10、15、20、25℃和30℃的光照培养箱中处理40d,检测其形态指标和总皂苷含量。结果表明:在25℃条件下,绞股蓝的叶面积、叶柄长、茎长、新萌叶片数、生物量和总叶绿素含量均为最高,五柱绞股蓝的生长发育也具有类似的规律,因此推断25℃是绞股蓝和五柱绞股蓝生长发育的适温条件。绞股蓝和五柱绞股蓝的总皂苷含量则以30℃下最高。绞股蓝的生物量和总皂苷含量决定了总皂苷产量,25～30℃最有利于提高绞股蓝的总皂苷产量,30℃则是提高五柱绞股蓝总皂苷产量的最适温度。     

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。