五種沉水植物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的生態(tài)適應(yīng)性研究.pdf

1、近年來，太湖水體富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)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(guó)內(nèi)外大量研究結(jié)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(fù)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(fù)重建是湖泊治理和生態(tài)恢復(fù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文針對(duì)太湖梅梁灣水源地的水體特征和富營(yíng)養(yǎng)化狀況(淺型湖泊，平均水深2m左右；缺乏底泥，風(fēng)浪大；氮磷濃度高，藻華發(fā)生頻繁)，通過對(duì)幾種沉水植物

2、的形態(tài)觀察和生理生化指標(biāo)的測(cè)定，比較研究了不同沉水植物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的適應(yīng)能力，旨在揭示該水體對(duì)沉水植物生長(zhǎng)與繁殖有著直接和間接影響的關(guān)鍵因子，為沉水植物恢復(fù)重建提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)對(duì)濕地建設(shè)中的植物種類選擇，園林應(yīng)用中的沉水植物配置和建植也有著積極的指導(dǎo)意義。 試驗(yàn)采用原位和實(shí)驗(yàn)室模擬相結(jié)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(xiàng)研究： 1、原位不同水深沉水植物的適應(yīng)

3、性研究：結(jié)果表明，微齒眼子菜在冬春季節(jié)處于旺盛生長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)間耐受梅梁灣低透明度、高氮磷的富營(yíng)養(yǎng)化水體脅迫。進(jìn)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(shí)間延長(zhǎng)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(yàn)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(zhǎng)受水質(zhì)的影響較大，不同深度均生長(zhǎng)不良，逐漸死亡。當(dāng)水深超過1.5m時(shí)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(zhǎng)類型植物，適應(yīng)能力強(qiáng)，水深變化對(duì)其生長(zhǎng)影響較小；穗花狐尾藻受水深影響小，更多的來自水質(zhì)和風(fēng)浪的影響。 2、不同底質(zhì)對(duì)四種沉水植物的生長(zhǎng)與生理影響：研究比較了黃沙、黃土和湖泥三種營(yíng)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(zhǎng)情況以及生理反應(yīng)。結(jié)果表明，微齒眼子菜的生長(zhǎng)對(duì)底質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)程度較敏感，底質(zhì)越肥沃生長(zhǎng)越好。隨營(yíng)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(duì)肥沃底質(zhì)最敏感，在湖泥中生長(zhǎng)不良甚至死亡。 隨營(yíng)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(duì)肥沃的底質(zhì)較敏感，在湖泥中生長(zhǎng)不良。隨底質(zhì)營(yíng)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(zhǎng)隨營(yíng)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(duì)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(zhǎng)及生理反應(yīng)。結(jié)果顯示：25℃時(shí)，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(zhǎng)明顯受抑制，葉綠素、蛋白質(zhì)含量和SOD活性隨時(shí)間的延長(zhǎng)急劇下降；當(dāng)溶氧>2.5 mg／L時(shí)，溶氧的提高有利于微齒眼子菜的生長(zhǎng)，溶氧在4.5-5.5 mg／L時(shí)生長(zhǎng)最好。17℃時(shí)，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(dāng)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(yíng)養(yǎng)程度對(duì)微齒眼子菜的影響不是絕對(duì)的，它依賴于溶氧、溫度兩個(gè)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(zhǎng)。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(shí)肥沃的底質(zhì)