上海市凤眼莲种群的时空分布及控制对策

凤眼莲是上海市水体中危害最严重的入侵种之一.本研究调查了上海市及所辖各区县凤眼莲种群的分布现状,结果表明,凤眼莲在各区县水体中分布不均,以与江、浙两省相接的区县危害最严重.河道内其它水生植物的分布是凤眼莲固着生长的主要机制,这些植物主要为：喜旱莲子草、菰、芦苇、牛筋草、千金子等.凤眼莲的种群爆发规律：每年3～5月为萌芽阶段,7月下旬为爆发起始时期,8月中下旬至12月上旬为爆发的高峰期,12月下旬开始枯萎死亡,但其腋芽能够存活越冬,是来年爆发的种源.上游漂移而来的凤眼莲是种群爆发的另一因素.有鉴于此,提出其控制措施：①最佳打捞季节为12月～翌年6月,以去除种源为目标;②加强与周边省份的协调合作;③开展生物防治的研究;④清理河道内及堤岸上的水生杂草.以上措施的综合施用是控制上海市凤眼莲的有力保障.     

冷害条件下凤眼莲某些生理特性变化的研究

研究了凤眼莲在冷害条件下细胞膜透性、体内生理代谢过程中一些大分子物质的变化。①０℃条件下细胞内大量电解质外渗,质膜性明显增加。此时,植株外部已发生了严重的伤害症状,②低温处理后,叶片内可溶性糖和游离脯氨酸累积,可溶性蛋白质含量基本不变。③过氧化物酶活性在低温下减弱,其同工酶谱带增加１－４条。过氧化氢酶活性明显增加,其同工酶谱带增加１－２条。ＳＯＤ活性有所降低,其同工酶谱带在０℃、３６小时后增加了１     

外源亚精胺对Hg2+胁迫下凤眼莲抗氧化系统的影响

通过Hoagland溶液培养实验,研究了外源亚精胺(Spd)(0.1 mmol?L-1)对Hg2+(0、10、20、30和40μmol?L-1)胁迫下凤眼莲叶片细胞内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及抗氧化系统的调节作用.结果显示,(1)随Hg2+处理浓度的升高,各处理凤眼莲叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量均先升后降,并均在10μmol?L-1时达到最高值,但外源Spd处理组显著高于相应对照.(2)各处理凤眼莲叶片可溶性蛋白含量随Hg2+处理浓度的升高也呈先升后降趋势,而可溶性糖含量则呈持续上升趋势,但外源Spd处理亦明显高于相应对照.(3)随Hg2+处理浓度的升高,抗氧化物质AsA和GSH含量及抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX及GR活性也均呈先升后降的变化趋势,而外源Spd处理植株的含量和活性均显著高于相应对照.(4)各处理凤眼莲叶片的H2O2、MDA含量及O2?-产生速率随Hg2+处理浓度的升高均持续上升,但在外源Spd处理后均比对照组下降.研究表明,Hg2+胁迫使凤眼莲生长受到严重伤害,外源Spd可大幅度地提高其抗氧化物质含量和保护酶活性,从而增强凤眼莲抗Hg2+胁迫的能力.     

外源酚对凤眼莲体内酚含量和与酚代谢有关酶的影响

凤眼莲能够吸收和在体内聚集外源苯酚,体内的酸含量随着环境中酚浓度的上升而上升。从生长于合酚培养液中的凤眼莲体内能够检测到酚糖苷,说明凤眼莲体内有酚精苷转移酶的存在。浓度小于５０ｍｇ／Ｌ的外源酚能提高凤眼莲体内的多酚氧化酶和过氧化物酶的活性。多酚氯化酶与过氧化物酶在线粒体和微粒体中均有不同程度的分布,而酚糖苷转移酶则不存在于这些细胞器中。     

遮荫对凤眼莲生长及其生理适应机制

2011年于南京对凤眼莲进行不同光处理(全天遮荫、7:00～11:00遮荫、11:00～15:00遮荫和15:00～19:00遮荫),遮荫下光强为自然光强的70%,以全自然光为对照(CK),处理25d,每5d分别测定生长指标、单株鲜重、单株干重、光合净光合速率(Pn)、抗氧化酶、非酶系统的总抗氧化能力(AOC)以及1,5-二磷酸核酮糖羧化加氧酶(Rubisco)活性等生理指标,以阐明光强对其生长以及适应机制,为提高凤眼莲生物量提供依据。结果显示:与CK相比,全天遮荫明显降低了叶片数量、叶面积、根长、分株和单株鲜重等生长指标,而11:00～15:00遮荫虽抑制叶片数量和子代分株的产生,但促进根的伸长和叶面积的增加,其单株鲜重比对照增加;同时,还可诱导最大净光合速率(Pnmax),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和AOC活性的增加,减少了体内丙二醛(MDA)和超氧阴离子自由基(O2.-)的累积,稳定Rubisco活性,减轻光氧化胁迫。研究表明,全天遮荫不利于凤眼莲的生长,但中午遮荫有利于缓解光氧化伤害,促进其物质累积。     

净化水域的水生花卉—凤眼莲

凤眼莲 (ＥｉｃｈｈｏｒｎｉａｃｒａｓｓｉｐｅｓＳｃｌｍｓ) 又称水葫芦、水浮莲 ,为雨久花科凤眼莲属多年生宿根草本。原产热带美洲 ,喜生于向阳温暖的富含有机质的静水中 ,不耐寒。凤眼莲漂浮水面或生于浅水泥中。根状茎粗短 ,密生多数须根 ,叶基生成丛 ,莲座状 ;叶片宽卵心形至近扁圆形 ,浓绿而有光泽 ,叶柄基部膨大成葫芦形 ,内部具海绵质的通气组织。夏秋开蓝紫色花 ,集成穗状花序 ,亭亭玉立 ,与碧翠的绿叶丛显示出丰腴的身姿 ,端庄而艳丽 ,成为园林中装饰湖面、河沟、水体的良好花卉。凤眼莲具有净化水体的功能。特别在富营养化的水…     

外来入侵植物凤眼莲遥感监测方法研究

【目的】凤眼莲作为我国典型的外来入侵物种之一,其大规模入侵对水生生态系统破坏严重。目前在不同生境下开展的凤眼莲遥感监测方法研究精度有所不同。本研究对比了不同分类方法,拟筛选出适合我国南方地区凤眼莲的分类方法。【方法】基于Sentinel-2、Landsat8 OLI多光谱影像,选择最大似然和支持向量机监督分类、决策树分类以及植被指数阈值分类方法分别对海南省5个水库的凤眼莲遥感分类,依据无人机可见光影像目视结果对不同方法的分类精度进行评价。【结果】基于凤眼莲时相特征的决策树分类精度最高,总体精度达到90%以上;在基于光谱特征的分类方法中,最大似然监督分类的用户精度为77.88%、制图精度为72.44%,支持向量机分类的用户精度和制图精度分别达到87.00%和84.48%。【结论】基于时相特征与光谱特征的决策树分类方法精度高于仅基于光谱特征的监督分类方法,简单植被指数阈值方法难以区分不同生境内的凤眼莲,研究结果可为我国南方地区凤眼莲遥感监测与预警提供依据。     

Cd2+ 、Zn2+单一及复合胁迫对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的影响

采用水培法研究了不同浓度Cd2+ 、Zn2+单一及复合胁迫(0.05和0.50 mmol·L-1 Cd2+,0.5和5.0 mmol·L-1 Zn2+)对凤眼莲[Eichhornia crassipes (Mart. ) Solms]幼苗根质膜3种氧化还原酶[NADH氧化酶、Fe(CN)63-还原酶和EDTA-Fe3+还原酶]活性的影响. 结果表明, Cd2+ 、 Zn2+单一及复合胁迫对凤眼莲根质膜NADH氧化酶、Fe(CN)63-还原酶及EDTA-Fe3+还原酶活性的影响效应有明显的差异.0.05或0.50 mmol·L-1 Cd2+单一胁迫处理20 h可使凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性均较对照显著降低(P≤0.05),0.5或5.0 mmol·L-1 Zn2+单一胁迫20 h可导致凤眼莲根质膜NADH氧化酶和EDTA-Fe3+还原酶活性也均较对照显著降低(P≤0.05).随胁迫时间的延长,Cd2+ 、 Zn2+单一及复合胁迫处理均可使凤眼莲根质膜氧化还原酶活性增强,胁迫处理20 d时凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性均高于胁迫20 h的活性.Cd2+-Zn2+复合胁迫对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的影响效应因作用时间和胁迫浓度的不同而有一定的差异;在胁迫20 h时,Cd2+与Zn2+之间对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的作用关系较复杂,因胁迫浓度的不同表现出协同或拮抗的关系;胁迫20 d时,Cd2+与Zn2+对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的复合影响表现出明显的拮抗关系.研究结果显示,Cd2+ 、 Zn2+对凤眼莲根质膜氧化还原酶的复合作用效应与Cd2+和Zn2+的浓度比例及胁迫时间均相关.     

凤眼莲根分泌物氨基酸组分对根际肠杆菌属F2细菌的趋化作用

凤眼莲(Eichhornia crassipes)的根分泌物中含有Met等多种氨基酸,其中Met、GABA、Gly、Ala、Asp、Ser、Val和Leu(10^-7～10^-2mol·L^-1)均对凤眼莲的根际肠杆菌属F₂(Enterobacter sp.F₂)细菌有强烈的正趋化作用;Glu、Thr和His(10^-7～10^-3mol·L^-1)也对该菌有一定的正趋化作用;而Lys、Cys、Arg、Tyr、Pro、Asn、Gln、Ile、Phe和Typ则对该菌表现出一定的负趋化作用.对细菌的正趋化作用存在一个趋化物的最适浓度范围.具有正趋化作用的氨基酸在凤眼莲根际的浓度都较高,而具有负趋化作用的浓度则较低,这正是凤眼莲与该根际细菌结合为根际微生态系统的原因之一.     

利用水生植物原位修复污染水体

在实验围隔系统中,夏季利用凤眼莲、冬季利用耐寒型沉水植物伊乐藻等恢复水生生态系统,研究水生植物对水体氮、磷营养盐、透明度等理化性质的影响.结果表明：水生植物处理围区营养盐水平均显著低于围区对照和大湖水体.最初15 d,凤眼莲生长速度快,覆盖面积从100 m²增加到470 m²;44 d后,覆盖面积达到65％,处理围区的水质最佳,总氮(TN)、铵态氮(NH₄⁺ -N)、亚硝态氮(NO₂^- -N)、高锰酸钾盐指数(COD_Mn)和叶绿素a浓度最低,透明度达到1.7～1.8 m(水底).10月份后,处理围区水体总磷(TP)维持在0.1 mg·L^-1左右.处理围区透明度提高后,伊乐藻逐渐成为优势种(覆盖面积达到总水域的1/3),在净化水质、维持水质理化性质稳定和提高透明度方面作用显著.表明水生植被恢复可以有效降低水体营养盐,控制浮游植物增长,是改善富营养湖泊水质的重要措施.