切割对苦草生长的影响（简报）

切割对苦草有损害作用,植株越大、切割高度越低和切割次数越多,再生能力越小,受到的损害越大。     

苦草生长对沉积物中磷迁移转化的影响

构建了不同营养盐负荷的沉积物环境"水-苦草-沉积物"生态系统,监测分析了沉积物中总磷(TP)、生物可获得磷及其环境因子的垂直分布及变化,以苦草为例,研究了沉水植物生长对沉积物中磷迁移转化的影响,结果表明:生长期的苦草通过改变沉积物环境因子或自身的生理活动,直接或间接地对沉积物中不同形态磷的迁移转化产生了影响,并随着深度的增加而出现不同的变化。具体表现在,低(L)、中(M)、高(H)营养负荷的沉积物总磷(TP),相对于初始值均有不同程度的下降,但苦草组下降的幅度大,分别比对照组多下降了11.63、18.50和46.25 mg/kg;在垂直方向上均表现出随深度的增加TP呈减少趋势,苦草对沉积物影响的深度随根系的活动范围变化而变化,根系增长最长(比试验初始增加了9.2 cm)的低营养负荷苦草组(LV),可影响到6 cm以下的沉积物;中营养负荷苦草组(MV)、高营养负荷苦草组(HV)根系增加不明显(分别为2.60和2.10 cm),影响深度主要在6 cm以内;检验发现,苦草组与对照组差异显著(P0.05)。交换态磷(Ex-P)、铝磷(Al-P)随深度增加而升高,苦草组小于对照组;铁磷(Fe-P),随深度的增加而降低,苦草组大于对照组,其中,在L、M、H中,苦草组的Ex-P分别比对照组下降了0.065、0.215和1.483 mg/kg,Al-P分别为1.198、2.040和2.390 mg/kg;LV中苦草的影响深度可达到10 cm的深,而MV、HV中主要集中在6 cm以内;苦草组中的Fe-P分别比对照组高8.135、16.689和8.598 mg/kg,在垂直方向上的变化幅度亦大于对照组。检验发现,L中苦草组Ex-P与对照组有极显著差异(P0.01),M、H苦草组与对照组无显著差异(P0.05);L、M、H中Al-P、FeP苦草组与对照组均无显著差异(P0.05)。     

纹沼螺对苦草生长的影响

在室外受控实验条件下,研究了不同密度(0,150,450个/m2)纹沼螺(Parafossarulus striatulus)对沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)生长的影响。结果表明,螺类牧食活动促进了苦草生长,与无螺对照组相比,低密度螺处理组中苦草的相对生长率、株高均增加了20%;高密度组中苦草的相对生长率、叶片数和株高分别增加了28%、15%和27%。分析表明,纹沼螺通过牧食活动降低植物叶片上附着生物干重,从而促进了苦草生长。丰富了螺-草互利关系的研究内容,有助于加深理解水生态系统中生物之间的生态关系。     

蓝藻胁迫条件下不同基质类型对苦草和伊乐藻生长的影响

为探讨蓝藻胁迫条件下沉水植物生长与基质营养含量的关系,研究了添加相同含量蓝藻后2 种不同基质(较贫瘠的黄色粘土和较肥沃的黑色淤泥)对苦草和伊乐藻2 种沉水植物生长的影响。结果表明:与伊乐藻相比,苦草的生物量在粘土条件下高于淤泥条件,而基质类型对伊乐藻生物量没有显著影响;苦草的最大叶片长度(用于表征株高)、无性系新株数目及其干物质重和伊乐藻的株高、分株数目和分枝干物质重也是在粘土条件下高于淤泥条件;苦草的最大根长在粘土条件下显著高于淤泥条件(p<0.05)。研究结果表明在蓝藻胁迫的条件下,高营养含量的基质不利于沉水植物的生长,并且对根生型沉水植物苦草的影响要大于假根沉水植物伊乐藻。     

亚洲苦草与刺苦草的染色体数目和核型

本文以亚洲苦草和刺苦草根尖为实验材料,对其染色体数目及核型进行了研究,结果表明,两个种均为2n=20,同属Stebbins的不对称核型,亚洲苦草为“3B”,刺苦草为“2B”。核型公式分别为:K(2n)=20=2m+12sm+6st,K(2n)=20=2M+2m+14sm+2st。     

不同盐度对苦草生理特征的影响

沉水植物耐盐性研究越来越受到人们高度重视。在室内模拟条件下,水体盐度设为2、3、4、5、6和8,及不加盐卤的对照组(记为0),每24 h测定苦草(Vallisneria natans)叶片叶绿素含量,SOD、POD和CAT 3种抗氧化酶活性,MDA含量及呼吸强度。结果表明:叶绿素a、叶绿素b含量和CAT酶活性随盐度增加呈降低趋势;SOD、POD酶活性、MDA含量随盐度增加呈先升后降趋势;盐度为2和3时叶绿素含量、抗氧化酶酶活性、MDA含量和呼吸强度与对照组相比差异性不显著(P>0.05),苦草生长状态较其它处理组好;盐度为4时,所测叶绿素含量、抗氧化酶活性和呼吸强度与对照组相比差异性显著(P<0.05),叶绿素含量明显降低,抗氧化酶活性升高,表现出了明显的抗逆性,呼吸强度降低;盐度为5、6和8时与对照组相比,苦草生长状态较差,并逐步枯萎,第4 d死亡。因此苦草可应用于盐度低于3水体中沉水植被的恢复与重建。     

不同氮源对苦草(Vallisneria natans)生长及生理指标的影响

通过实验室静态模拟,研究了在富营养条件下(4.0 mg.L-1TN,0.2 mg.L-1TP)不同比例铵态氮和硝态氮(6∶0、5∶1、3∶3、1∶5和0∶6)对苦草〔Vallisneria natans(Lour.)Hara〕的生长与生理指标的影响。结果表明,随着铵态氮和硝态氮比例的下降,苦草相对生长率和蛋白质含量先升高后下降,超氧化物歧化酶(SOD)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性逐渐下降,硝酸还原酶(NR)活性逐渐升高。在4.0 mg.L-1TN和0.2 mg.L-1TP条件下,若不考虑磷的作用,高浓度铵态氮对苦草的生理功能有影响,对其生长有明显的抑制作用;而当铵态氮浓度小于0.67 mg.L-1时却可以促进苦草的生长。     

硝磺草酮、铜单一和复合胁迫对苦草的生长及生理的影响

农药与重金属是水体中常见的污染物,其在水环境中的污染问题已引起全社会的广泛关注。目前关于农药硝磺草酮与铜的研究主要集中在动物与浮游植物上,对大型水生植物的研究较匮乏。为了阐明水体中常见毒性污染物硝磺草酮与铜对水生植物的潜在毒性作用,本研究探究了二者对长江流域的优势种苦草（Vallisneria natans）的生长及生理影响,旨在为水生植物复合污染的生态毒性效应和生态安全评估提供依据。本研究采用水培法,研究了不同浓度硝磺草酮（0、0.01、1、10、20、50 mg/L）、铜（0、0.1、0.3、0.5、1、2 mg/L）以及（硝磺草酮+铜）在（0+0、0.01+0.1、1+0.3、10+0.5、20+1、50 mg/L+2 mg/L）浓度时对苦草的相对生长率、光合色素（叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素）、抗氧化酶〔超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化物酶（peroxidase, POD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）〕以及可溶性蛋白含量变化的影响。结果显示,单一硝磺草酮对苦草的生长和光合色素的合成、CAT活性和可溶性蛋白含量具有抑制作用,而对苦草POD活性具有激活效应;单一铜胁迫对苦草生长、光合色素的合成、CAT活性以及可溶性蛋白含量具有显著抑制作用,而对苦草SOD和POD活性具有激活效应;此外,苦草的相对生长率、光合色素、可溶性蛋白含量、CAT活性等指示物对硝磺草酮与铜联合胁迫表现出受害响应,而POD活性显著上升,SOD活性呈现低浓度抑制高浓度促进效应。毒性效应评估结果显示,随着复合胁迫浓度的升高,硝磺草酮和铜对苦草的联合毒性由拮抗作用转为协同作用。硝磺草酮与铜在水体中赋存可能对水生植物产生潜在的生物安全风险,因此要更加关注水体中不同污染物之间综合效应的防治。     

蓝藻堆积和螺类牧食对苦草生长的影响

设计了双因素四组处理(对照组,加螺组,加藻组,螺藻组)的室外受控实验,模拟湖泊沿岸带水华蓝藻的堆积以及底栖螺类的牧食活动对沉水植物苦草生长的影响。结果表明:蓝藻堆积(水体叶绿素a浓度为220μg/L)对苦草的生长具有明显的抑制作用,和对照组以及加螺组相比,加藻组和螺藻组中苦草的相对生长率分别下降了40.9%和36.4%,分株数也分别下降了56.4%和64.1%,分析认为蓝藻在水体表层堆积所产生的遮光可能是抑制底层苦草生长的主要原因。然而,环棱螺能在一定程度上促进苦草的生长,加螺组和螺藻组中苦草的相对生长率和分株数分别要明显高于对照组和加藻组,这可能要归因于螺类的牧食去除了沉水植物表面附着生物。实验中蓝藻堆积和螺类牧食对苦草的各项生长指标均无显著的交互作用,但蓝藻对苦草生长的抑制作用要远大于螺类对植物生长的促进作用。研究证实了在富营养浅水湖泊中,水华蓝藻在湖泊沿岸带的堆积会严重胁迫沉水植物的生长,而底栖螺类的牧食活动则能在一定程度上提高植物在不良环境下的生存能力。     

长期弱光对苦草幼苗生长发育的影响

用遮光法研究弱光(5%、1%、0.5%、0.1%全光照)对苦草幼苗生长发育的影响,统计了苦草的生物学参数,测定了叶片叶绿素荧光参数。结果表明:1)0.1%组无新株萌发,随着实验时间的延长其余组新株萌发逐渐被抑制。2)随着实验时间增加和光照强度降低,老株叶片形成受到的抑制程度呈增大趋势;前20d时新株叶片形成未被抑制,但随着实验时间延长显著被抑制。3)老株、新株的叶宽均受到显著抑制。4)老株叶片的伸长显著被抑制,且随着光强降低叶片伸长的幅度呈显著降低趋势;前20天时新株叶长被促进,随着实验时间延长叶片伸长显著被抑制。5)随实验天数的增加,老株叶片光化学最大量子产量(Fv/Fm)呈显著降低趋势,第80天时相对电子传递速率(rETR)和非光化学淬灭(NPQ)显著降低。6)新、老植株根、茎、叶的鲜重均显著低于对照,且随着光照强度降低老株的茎重/株重和根重/株重呈增加趋势,而叶重/株重呈显著的降低趋势。第80天时苦草植株仍具有一定的光合能力,地下茎的生物量比例较高,因此,≤1%全光照下苦草植株具有较强的耐受能力。     

穗状狐尾藻与不同生长期苦草种间竞争研究

水生植物之间的竞争作用在水体生态系统恢复过程中具有重要作用。本研究采用取代系列实验方法,对穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)与不同生长期(幼苗期和成株期)苦草(Vallisneria natans(Lour.)Hara)的种间竞争进行了研究。结果显示,对于不同生长期的苦草,穗状狐尾藻均具有较强的竞争优势,成株期苦草的竞争能力强于其幼苗期;苦草成株组中的穗状狐尾藻平均株高比苦草幼苗组中的穗状狐尾藻平均株高增加了128.6%(P0.05),但苦草成株组中的穗状狐尾藻植株平均干重比苦草幼苗组中的穗状狐尾藻植株平均干重降低了62.8%(P0.05);苦草幼苗组中的穗状狐尾藻分枝较多、株丛大,对苦草幼苗形成了较大的遮光作用;苦草成株组中的穗状狐尾藻分枝少、植株较长,顶端漂浮于水面生长,表明受苦草的种间竞争压力增大,但仍小于穗状狐尾藻的种内竞争;另外,苦草幼苗组中的苦草根长比苦草成株组中的苦草根长平均长28.6%(P0.05),表明在与穗状狐尾藻竞争过程中,苦草幼苗更趋于竞争地下资源。本研究结果说明穗状狐尾藻竞争能力强于苦草,苦草幼苗受穗状狐尾藻的竞争影响较大。     

Effect of clonal fragmentation on the growth of Vallisneria natans (Lour.) Hara at contrasting nutrient and light conditions

Hydrobiologia - Clonal fragmentation (CF), caused by various disturbances, significantly affects the growth performance of plants. However, little is known about how CF affects the growth of...     

正交试验法分析环境因子对苦草生长的影响

苦草(Vallisneria natans),是我国长江中下游淡水水体中常见的沉水植物种类。通过室内模拟正交试验的方法,研究不同光照强度、温度和总氮浓度(3光照×3温度×3总氮浓度)对苦草生长的影响。结果表明:(1)苦草在5320lx光照强度、10℃、2—4mg/L水体总氮浓度的条件下生长良好。实验所设100%(12000lx)和50%(5320lx)光照条件下苦草均可正常生长;但对于30℃的高温胁迫耐受性较差;苦草在总氮浓度为4mg/L的水体中各生长指标达到最大值,2mg/L或8mg/L的总氮浓度均会抑制其生长。(2)5320lx的光照强度和10℃的温度对苦草光合色素的合成较为有利;而单纯总氮浓度的变化对苦草光合色素的合成影响不大。(3)苦草的生理活性在高于12000lx或低于1025lx的光强、高于30℃的温度以及8mg/L的总氮浓度下均会受到一定程度的抑制。(4)方差分析结果显示,苦草生长发育的过程中,光照强度和温度是主效环境因子;上述3个环境因子对苦草光合色素的合成均有极显著的影响,并且光强与温度的交互作用对其也有显著影响;光照强度、温度以及这两个环境因子的交互作用为影响苦草生理活性的主效因子。苦草作为不能形成冠层的基生叶莲座型沉水植物,对光强要求不高,对低温的耐受性较好,但较不耐高营养盐浓度,因此,在得到一定修复的富营养化水体中,可以作为秋、冬季水生植物恢复和重建的关键物种。     

Cr^3＋胁迫对苦草叶片活性氧清除系统和叶细胞超微结构的影响

研究了不同浓度Cr^3＋胁迫对苦草[Vallisneria natarts（Lour．）Hara]叶片活性氧清除系统及细胞超微结构的影响。结果表明,随Cr^3＋浓度的提高（0．5-15．0mg·L^-1）,苦草叶片中O2^-·和MDA含量、SOD和POD及CAT活性均呈现先上升后显著下降的变化趋势,且在10．0和15．0mg·L^-1 Cr^3＋胁迫条件下显著低于对照（P〈0．05）。在1．0mg·L^-1Cr^3＋胁迫条件下,O2^-·的含量达到最高（0．96 OD·g^-2）;在2．0mg·L^-1Cr^3＋胁迫条件下,MDA含量和SOD、POD及CAT活性最高。随Cr^3＋胁迫浓度的提高,苦草叶片细胞超微结构受损程度逐渐加深,导致核仁和高尔基体消失;线粒体脊突膨胀,线粒体膜受损并出现囊泡状结构;叶绿体变形、类囊体膨胀受损并最终导致叶绿体破损。表明高浓度Cr^3＋胁迫对苦草叶片细胞产生了不可逆的伤害。     

Opportunities for Phytoremediation and Bioindication of Arsenic Contaminated Water Using a Submerged Aquatic Plant:Vallisneria natans (lour.) Hara.

The identification of plants with high arsenic hyperaccumulating efficiency from water is required to ensure the successful application of phytoremediation technology. Five dominant submerged plant species (Vallisneria natans (Lour.) Hara., Potamageton crispus L., Myriophyllum spicatum L., Ceratophyllum demersum L. and Hydrilla verticillata (L.f.) Royle) in China were used to determine their potential to remove As from contaminated water. V. natans had the highest accumulation of As among them. The characteristics of As accumulation, transformation and the effect of phosphate on As accumulation in V. natans were then further studied. The growth of V. natans was not inhibited even when the As concentration reached 2.0 mg L^?1. After 21 d of As treatment, the bioconcentration factor (BCF) reached 1300. The As concentration in the environment and exposure time are major factors controlling the As concentration in V. natans. After being absorbed, As(V) is efficiently reduced to As(III) in plants. The synthesis of non-enzymic antioxidants may play an important role under As stress and increase As detoxication. In addition, As(V) uptake by V. natans was negatively correlated with phosphate (P) uptake when P was sufficiently supplied. As(V) is probably taken up via P transporters in V. natans.     

富营养水体中总氮与总磷比对苦草生长的影响

在室外受控实验条件下,研究了富营养水体中不同氮磷比(TN/TP)(12.5∶1、25∶1、50∶1)对苦草(Vallisneria spiralis)生长的影响.结果表明:当TN/TP为25∶1时,苦草的生长状态最好,苦草生物量的增长率最大,分别高于TN/TP为12.5∶1和50∶1时的54%和31%;当TN/TP为25∶1时,附着生物尤其是附着藻类的生长状态最差,对苦草生长的不利影响最小;可见,富营养水体中适宜于苦草生长的TN/TP为25∶1;TN/TP为25∶1这一比例的应用具有相对性,当水体营养浓度低于限制水平时,该比例适用,如果水体中营养盐浓度超过限制水平时,该比例则不适用.     

螺类牧食与沉积物类型对苦草生长的影响

在室外实验条件下,研究了螺类牧食与沉积物类型对苦草生长的影响。结果表明:椭圆萝卜螺的牧食对苦草生长有显著影响,牧食损害使苦草的相对生长率明显降低、块茎数量及重量下降。沉积物类型对苦草生长也有明显影响,苦草的相对生长率在营养盐相对丰富的湖泥处理组中要远高于岸泥处理组,而根须数与块茎重量在湖泥处理组中显著低于岸泥处理组。螺类牧食与沉积物类型对苦草的各项生长指标无明显交互作用。