五種沉水植物對富營養(yǎng)化水體的生態(tài)適應性研究.pdf

1、近年來，太湖水體富營養(yǎng)化日趨嚴重，梅梁灣是太湖中污染發(fā)展速度最快、污染最重、危害最大的水域之一。國內(nèi)外大量研究結果表明：沉水植物在水生生態(tài)系統(tǒng)中有著不可替代的作用。沉水植被恢復后，水質(zhì)明顯改善，透明度、溶解氧大大提高、藻類密度低、生物多樣性高，但沉水植物的恢復重建是湖泊治理和生態(tài)恢復的重點和難點。本文針對太湖梅梁灣水源地的水體特征和富營養(yǎng)化狀況(淺型湖泊，平均水深2m左右；缺乏底泥，風浪大；氮磷濃度高，藻華發(fā)生頻繁)，通過對幾種沉水植物

2、的形態(tài)觀察和生理生化指標的測定，比較研究了不同沉水植物對富營養(yǎng)化水體的適應能力，旨在揭示該水體對沉水植物生長與繁殖有著直接和間接影響的關鍵因子，為沉水植物恢復重建提供科學依據(jù)，同時對濕地建設中的植物種類選擇，園林應用中的沉水植物配置和建植也有著積極的指導意義。 試驗采用原位和實驗室模擬相結合的方法，于2004年10月至2006年4月分別在梅梁灣水源地和江蘇省中科院植物所開展了以下幾項研究： 1、原位不同水深沉水植物的適應

3、性研究：結果表明，微齒眼子菜在冬春季節(jié)處于旺盛生長期，葉綠素和可溶性糖含量隨水深的增加變化不大，能夠較長時間耐受梅梁灣低透明度、高氮磷的富營養(yǎng)化水體脅迫。進入夏季后，微齒眼子菜在水深大于0.8m處很難存活，葉綠素、可溶性糖含量和SOD活性隨時間延長和水深增加逐漸顯著下降。微齒眼子菜的適宜移栽期在冬春季，夏季移栽必須考慮水深影響；馬來眼子菜受試驗區(qū)水體環(huán)境影響不能順利繁殖越冬，夏季水深O．8m以下其葉綠素、可溶性糖含量和SOD活性顯著下降

4、，不能存活。馬來眼子菜的適宜移栽期在春夏季，適宜深度小于1米；苦草的生長受水質(zhì)的影響較大，不同深度均生長不良，逐漸死亡。當水深超過1.5m時苦草的可溶性糖含量和SOD活性顯著降低；菹草屬夏季休眠，秋、冬、春季生長類型植物，適應能力強，水深變化對其生長影響較??；穗花狐尾藻受水深影響小，更多的來自水質(zhì)和風浪的影響。 2、不同底質(zhì)對四種沉水植物的生長與生理影響：研究比較了黃沙、黃土和湖泥三種營養(yǎng)程度的底質(zhì)培養(yǎng)條件下微齒眼子菜、苦草、馬

5、來眼子菜和狐尾藻等四種沉水植物的生長情況以及生理反應。結果表明，微齒眼子菜的生長對底質(zhì)的營養(yǎng)程度較敏感，底質(zhì)越肥沃生長越好。隨營養(yǎng)程度的增加，其葉綠素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量和SOD活性均逐漸升高，在黃土和沙中的葉綠素含量、脯氨酸含量不顯著；馬來眼子菜對肥沃底質(zhì)最敏感，在湖泥中生長不良甚至死亡。 隨營養(yǎng)程度的增加，其葉綠素含量和脯氨酸含量逐漸降低；苦草喜中性、偏瘠薄底質(zhì)，對肥沃的底質(zhì)較敏感，在湖泥中生長不良。隨底質(zhì)營養(yǎng)程度

6、的增加其葉綠素、可溶性糖含量和脯氨酸含量均逐漸降低，SOD活性在湖泥中最低，在黃泥和沙中差異不顯著；穗花狐尾藻喜肥沃底質(zhì)，在一定范圍內(nèi)，生長隨營養(yǎng)程度的增加越來越好。在泥質(zhì)底中其葉綠素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量和SOD活性均有不同程度升高。3、不同溶氧、溫度、底質(zhì)對微齒眼子菜的生理影響：研究了三種溶氧量(<0.5mg／L、2.5-3.5 mg／L、4.5-5.5mg／L)、兩種溫度(17℃和25℃)、兩種底質(zhì)(黃沙和湖泥)條件下微齒

7、眼子菜的生長及生理反應。結果顯示：25℃時，隨著溶氧量的增加，微齒眼子菜在兩種底質(zhì)中葉綠素、蛋白質(zhì)含量和SOD活性極顯著增加。低溶氧(<0.5mg／L)條件下，微齒眼子菜生長明顯受抑制，葉綠素、蛋白質(zhì)含量和SOD活性隨時間的延長急劇下降；當溶氧>2.5 mg／L時，溶氧的提高有利于微齒眼子菜的生長，溶氧在4.5-5.5 mg／L時生長最好。17℃時，隨著溶氧量的增加，沙中的微齒眼子菜葉綠素含量變化不大；泥中的微齒眼子菜在低溶氧(<0.5

8、mg／L)條件下，葉綠素、蛋白質(zhì)含量和SOD活性有顯著下降，而當溶氧超過2.5mg／L，微齒眼子菜的葉綠素、蛋白質(zhì)含量和SOD活性變化不顯著。底質(zhì)的營養(yǎng)程度對微齒眼子菜的影響不是絕對的，它依賴于溶氧、溫度兩個因素。在高溫低溶氧條件下(25℃，<0.5mg／L)，泥中微齒眼子菜的葉綠素、蛋白質(zhì)含量和SOD活性均明顯低于沙中的含量，過于肥沃的底質(zhì)不利于它的生長。但隨著溶氧的提高，泥中蛋白質(zhì)含量和SOD活性又顯著高于沙中的含量，此時肥沃的底質(zhì)