铝盐对沉水植物苦草生长的影响

铝盐絮凝作用强,常用于水体水质治理工程中,但铝盐的添加是否对沉水植物产生不利影响尚不明确。本研究采用室外模拟方法,研究了不同浓度铝盐（明矾）对沉水植物苦草的影响。设置了三个不同铝盐浓度处理组：对照组（无添加）、一次加铝组（15 mg•L-1明矾）、三次加铝组（45 mg•L-1）。结果表明：（1）一次加铝组叶绿素a、反应活性磷、pH、碱度较实验开始时均有下降,且三次加铝组显著低于一次加铝组;（2）三次加铝组中水体总氮浓度最高;（3）三次加铝组苦草的相对生长率显著低于对照组。本研究说明铝盐的使用能在短期内一定程度上减轻水体污染,高剂量使用虽能抑制浮游植物的生长,但同时也会对沉水植物苦草的生长产生抑制作用,且使水体水质恶化,在湖泊生态修复时铝盐絮凝剂需谨慎使用。     

水体营养水平及附着藻类对苦草生长的影响

为研究不同水体营养水平及附着藻类对沉水植物生长的影响,选择苦草(Vallisneria natans)作为研究对象,在4种水体营养水平下进行42 d的室内试验。结果表明:试验结束时,中营养及富营养处理组苦草的相对生长率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和附着藻类生物量与贫营养及重富营养处理组具有显著性差异(P<0.05);贫营养处理组苦草的可溶性糖含量显著高于其它处理组(P<0.05);苦草氮磷含量及可溶性蛋白含量与水体营养水平呈明显正相关,且贫营养及中营养处理组与富营养及重富营养处理组之间差异显著(P<0.05);各处理组水体叶绿素a含量差异不明显。表明在中营养(TN=0.8 mg/L,TP=0.08 mg/L)条件下,苦草的生长情况最佳。     

洱海底泥经红壤改性对水质与水生植物的影响

鉴于湖泊内源污染不断加重,出现了较多以铝（Al）、铁（Fe）、钙（Ca）、镧（La）盐等化学材料为主的湖泊底质环境改善方法,但大规模应用受长期控磷效率、生物毒性和使用成本等因素限制。2014年8月至2015年7月,在洱海近岸水域设置围隔开展原位试验,采用洱海本地无污染红壤对底质进行浅层覆盖改性,探究此方法对水质及沉水植物的影响。试验设置3个不同处理组,分别为对照组（Control）、红壤覆盖组(S)以及红壤覆盖+沉水植物组(MS),每组处理4个重复,逐月监测各围隔内水质和沉水植物生长情况。结果表明,采用红壤对底泥进行改性,可以短期提高水体的透明度,为沉水植物生长创造良好条件,促进移栽沉水植物的生长与建群,在某些时段可以改善水质（透明度最高达2.2 m）,但红壤覆盖措施并没有长期显著降低水体中的总氮、总磷和藻类的含量(P>0.05)。全年水生植物物种保持在7种左右,群落主要由黑藻（Hydrilla verticillat）、篦齿眼子菜（Potamogeton pectinatus）、单果眼子菜（P. acutifolius）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、狐尾藻（Myriophyllum spicatum）、苦草（Vallisneria natans）和微齿眼子菜（P. maackianus）组成,生物量也在不断增加,最高达18000 g/m2,群落稳定后优势种为黑藻。研究结果可以为富营养化湖泊生态修复短期水质危机处理提供借鉴,为沉水植物群落恢复提供可探索的方向。     

三角帆蚌对蓝藻的滤食作用及其对沉水植物生长的影响

双壳贝类是淡水生态系统常见的滤食性动物,以浮游植物和有机物悬浮颗粒为食,其作用可能降低蓝藻浓度,从而促进沉水植物生长。通过构建4组(草+蓝藻、草+蓝藻+低生物量蚌、草+蓝藻+高生物量蚌、草)室外微型生态系统,研究了湖泊下风区常见蓝藻堆积浓度下,三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)的滤食作用对蓝藻水华和沉水植物苦草(Vallisneria natans)生长的影响。结果表明:(1)蓝藻对苦草的生长具有显著抑制作用,草藻组和草组的相对生长率分别为-7.65mg/g·d和7.19mg/g·d;(2)三角帆蚌对蓝藻具有明显的下行滤食压力,其大小与蚌生物量有关,蚌生物量高时效果明显;(3)三角帆蚌的滤食可以不同程度上缓解蓝藻对苦草的生长抑制,低蚌组和高蚌组苦草相对生长率分别为-5.31mg/g·d和4.24mg/g·d。蓝藻颗粒被滤食后,水体光照条件的改善可能是有蚌组苦草生物量相对较高的主要原因。说明双壳贝类可以通过滤食浮游植物使水体理化环境向着有利于沉水植物生长的方向发展,但这种作用的大小与贝类生物量的合理配置有密切关系。     

三种微生物制剂对有机物废水中氨氮及亚硝酸盐的影响

实验采用复合净水菌、复合芽孢杆菌、光合细菌与空白对照比较了三种微生物制剂对有机物废水中氨氮及亚硝酸盐的处理效果。结果显示：清除氨氮方面：利用微生态制剂微生物制剂净化7d,三种微生物制剂对有机物污染水体中氨氮的清除率均极显著大于对照组（P〈0.01）,处理组之间复合芽孢杆菌的氨氮降解率56.58%,显著大于降解率分别为42.64%和44.02%的复合净水菌和光合细菌组（0.01〈P〈0.05）。清除亚硝酸盐方面：三种微生物制剂对亚硝酸的降解率均极显著大于对照组（P〈0.01）,而复合芽孢杆菌对亚硝酸的降解率68.84%,显著大于复合净水菌47.70%及光合细菌组37.17%（0.01〈P〈0.05）。结果表明：三种微生物制剂对有机物污染的水体中的氨氮及亚硝酸盐均具有降解效果,其中复合芽孢杆菌对于降低水体中氨氮和亚硝酸盐效果最佳。     

三角帆蚌对蓝藻的滤食作用及其对沉水植物生长的影响

双壳贝类是淡水生态系统常见的滤食性动物,以浮游植物和有机物悬浮颗粒为食,其作用可能降低蓝藻浓度,从而促进沉水植物生长。通过构建4组（草＋蓝藻、草＋蓝藻＋低生物量蚌、草＋蓝藻＋高生物量蚌、草）室外微型生态系统,研究了湖泊下风区常见蓝藻堆积浓度下,三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）的滤食作用对蓝藻水华和沉水植物苦草（Vallisneria natans）生长的影响。结果表明：（1）蓝藻对苦草的生长具有显著抑制作用,草藻组和草组的相对生长率分别为-7.65mg/g·d和7.19mg/g·d;（2）     

三碘甲腺原氨酸对斜带石斑鱼卵黄囊期仔鱼消化道发育和存活的影响

运用放射免疫测定方法检测了斜带石斑鱼早期发育过程中三碘甲腺原氨酸（T3）的变化，并用T3处理卵黄囊期仔鱼，研究其对发育、生长和存活的影响。斜带石斑鱼受精卵中含有相当量的T3，T3随发育而逐渐下降，到仔鱼开口时已经检测不到，提示甲状腺激素可能被胚胎和卵黄囊仔鱼所利用而参与其发育进程。在孵化后24 h内，T3促进发育的作用不明显；在孵化24 h后，T3对仔鱼消化道的发育有促进作用。在孵化72 h后， 0.01 mg·L-1 T3处理组仔鱼直肠管径明显比对照大，而小肠管径和全长与对照相比差异均不明显；0.1 mg·L-1和1 mg·L-1 T3处理组仔鱼小肠和直肠管径显著比对照大，而全长显著比对照短。1 mg·L-1 T3显著加速了仔鱼卵黄囊的吸收，但对油球的吸收无影响。在孵化后第8天，0.01 mg·L-1 T3处理组仔鱼存活率明显比对照组高。结果表明，甲状腺激素促进卵黄囊期仔鱼消化道发育的作用与发育时期密切相关,孵化后24 h内，消化道对T3不敏感，此后则变得敏感; 0.01 mg·L-1 T3能提高仔鱼存活率。     

水生植物分解过程中生态化学计量学特征

为揭示水生植物分解过程中的生态化学计量学特征,选取沉水植物苦草（Vallisneria natans）和马来眼子菜（Potamogeton malaianus）以及漂浮植物浮萍（Lemna minor）,分别置于温室（处理组A、B）和池塘中（处理组B）,实验周期为5周,每隔1周随机从各重复组中取1份样品,测定干物质重和总氮（TN）、总碳（TC）、总磷（TP）含量,分析其残存干物质的分解过程。结果表明,在整个分解过程中,3种植物的C/N为7.43~10.06,低于全球水平22.5,C/P为43.09~91.77,明显高于全球水平23.2,说明同一种植物在相同的同化C能力前提下,对N的利用效率较高,对P的利用率较低;N/P为4.71~9.24,小于14,说明植物主要受N的限制。沉水植物苦草和马来眼子菜的C/N在温室和自然条件下规律一致,而漂浮植物浮萍则变化较大,说明沉水植物分解C和N的速率一致且不受环境影响,而漂浮植物浮萍分解C和N受环境影响较大;苦草和浮萍残存干物质C/N在开始有一个快速增长期,说明这2种植物N的释放速率超过C;3种植物残存干物质的C/P和N/P都在第1周快速增长且各处理变化较大,说明3种植物P分解速率都在1周内超过C和N,且受环境影响较大。研究结果将对水生态修复过程中是否移除残存水生植物提供理论依据。     

磷的不同动态变化对模拟湖泊生态系统中附草螺类的影响

采用试验围隔模拟湖泊富营养化过程,选取磷的不同动态变化,研究其动态输入模式对附草螺类的影响。结果表明,总量相同时,中短期内低频次的磷输入比高频次的磷输入对螺类生物量的影响更显著,而长期条件下高低频次的磷输入对螺类生物量的影响无显著差异（P〉0.05）。营养的添加显著促进螺类生物量（密度和丰度）的增长。试验系统中附植藻类的生物量与螺类的生物量成显著负相关（P〈0.05）,沉水植物刺苦草（Vallisneria spinulosa）与螺类（Radix）生物量的相关性不显著（P〉0.05）,表明螺类是螺类-附着     

克氏原螯虾对3种不同生长型沉水植物清水态系统的影响

原产美国南部和墨西哥东北部的克氏原螯虾（Procambarus clarkii）是目前全球入侵最广的小龙虾,也是对淡水生态系统最具破坏性的物种之一,研究克氏原螯虾对以沉水植物为初级生产力的清水态系统的影响,有助于认识其入侵浅水湖泊带来的生态风险。本文通过受控实验,研究了克氏原螯虾对三种生长型沉水植物轮叶黑藻（Hydrilla verticillata,直立型）、穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum,冠层型）和密刺苦草（Vallisneria denseserrulata,莲座型）的影响以及不同植物培养系统理化因子的响应变化,结果表明直立型轮叶黑藻和莲座型密刺苦草的生物量降低大于冠层型穗花狐尾藻;克氏原螯虾进入后均导致三种生长型沉水植物清水态系统的总悬浮物浓度、叶绿素a和营养盐显著增高,其中实验结束时密刺苦草组、穗花狐尾藻组和轮叶黑藻组的总悬浮物浓度均值在实验组比对照组分别增加了41.4、11.3和29.7 mg/L,总磷分别增加了0.056、0.024和0.032 mg/L。研究表明克氏原螯虾进入3种生长型沉水植物草型清水态系统后均会导致水体悬浮物浓度和营养盐增加,也会通过直接牧食或扰动破坏降低沉水植物生物量,最终影响草型清水态系统的稳定性。     

不同浓度氨氮对5种沉水植物生长的影响

通过试验研究,筛选出能够耐受高浓度氨氮的沉水植物,构建有效的生态系统并改善湖泊水质,对黑臭水体治理具有现实意义。探讨了苦草(Vallisneria natans)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和小茨藻(Najas minor)5种沉水植物对氨氮的耐受性,每种沉水植物均设置氨氮浓度为0、4、8、12、16 mg/L共计5个梯度,研究其生长情况和生理指标的变化。结果显示,在4～16 mg/L氨氮持续胁迫至第14天时,苦草叶绿素和可溶性蛋白的生成受到抑制作用逐渐加大,4、8、12、16 mg/L氨氮试验组中的叶绿素含量与对照组相比,第14天比第7天分别减少44%、57%、16%和39%,可溶性蛋白含量分别减少62%、24%、29%和49%,而MDA含量在第14天分别显著降低为第7天的35%、7%、65%和41%,表明苦草未受到不可逆伤害。在4 mg/L氨氮持续胁迫下,第14天时,穗花狐尾藻和黑藻的MDA含量分别显著增加为第7天的207%和178%,小茨藻植株死亡,而金鱼藻的叶绿素和可溶性蛋白均未有显著变化,且MDA含量显著减少为第7天的80%,表明只有金鱼藻未受到氨氮的不可逆毒害。在8～16 mg/L氨氮持续胁迫下,穗花狐尾藻、黑藻、小茨藻和金鱼藻的植株则全部死亡。研究表明,氨氮浓度≤4 mg/L时,苦草和金鱼藻能够生长;氨氮浓度≤16 mg/L时,苦草能维持较长时间的生存。从耐氨氮和黑臭水体治理过程水质特征考虑,苦草可作为黑臭水体治理中水生态系统构建的先锋沉水植物。     

三种高原常见沉水植物对不同浓度铵氮的生理响应机制研究

选取在高原湖泊中广泛分布([NH_4⁺] < 3mg/L)但在高浓度铵氮水体([NH_4⁺] > 15mg/L)中无法存活的苦草(Vallisneria natans)、大茨藻(Najas marina)和穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus)3种沉水植物为研究对象。在实验室模拟条件下,比较研究了不同浓度铵氮(0、0.1、3、15和50mg/L)对3种沉水植物的影响,初步探讨了其在湖泊铵氮浓度升高和铵氮浓度更高的黑臭河道中退化的原因。结果表明,当水体铵氮浓度超过15mg/L时,植物体内叶绿素和蛋白含量呈下降趋势,而游离氨基酸的含量呈上升趋势,碳氮平衡被打破;植物叶绿素荧光显著降低,说明植物在浓度达到15mg/L时,无法正常进行光合作用。以上研究说明,当水体浓度达到15mg/L时,在湖泊中广泛分布的沉水植物物种无法存活,而碳氮平衡的破坏导致植物光合能力下降是影响其存活的主要因素。本研究从机理层面初步揭示了以上湖泊广布物种在高铵氮水体中消失的原因,为利用沉水植物修复高浓度铵氮污染水体提供理论指导。     

沉水植物苦草对沉积物各形态磷时空分布的影响

监测苦草生长过程中根系及沉积物中磷含量和形态的时空变化,探讨苦草根系在生长过程中对沉积物磷时空分布的影响。聚乙烯塑料桶中铺设沉积物为暴发水华水体的底泥,厚度10cm,干重4 821.00g,底泥铺设完毕后缓慢注入100L水(TP 0.02mg/L)。试验桶种植2g苦草休眠芽。沉积物样品磷形态分析采用国际通用的SMT法,在采集沉积物同时采集苦草样品,测定根系生长情况及根系在沉积物中的分布。结果表明:苦草在生长过程中能降低沉积物各层总磷(TP)、NaOH提取磷(NaOH-P)、HCl提取磷(HCl-P)、无机磷(IP)和有机磷(OP)的含量,沉积物各形态磷含量的下降速率为:NaOH-PHCl-PIP=OP;随着苦草根系的生长,在苦草根系分布区沉积物中各形态磷的含量明显低于非根系分布区。苦草根系通过对环境因子氧化还原电位和pH的改变从而影响根系周围沉积物磷的含量,沉积物中各形态磷含量随着苦草根系面积的增加而减小。     

太湖原位围隔中水深对苦草生长的影响

2015年6月15日至7月27日,在太湖北部湖湾原位围隔中,通过盆栽试验方法,利用不锈钢架,采用湖泥培养的苦草(Vallisneria natans),进行为期45 d的原位试验。试验共设置3个水深梯度,分别为1.0 m、1.5 m和2.0 m,依次记为D_1、D_2、D_3;将试验架顶部固定在围隔的浮体上,通过上下浮动保持试验水深,观测苦草在不同水深梯度下生长指标的变化,分析水深对苦草生长的影响,探究苦草在太湖北部湖湾生长的适宜水深。结果表明,不同水深围隔间的总氮、总磷浓度和蓝藻数量不存在显著差异(P0.05)。水深是影响苦草生长的关键因子,不同水深梯度下苦草的成活率、分蘖数和平均叶长等指标均存在一定差异。苦草的成活率随水深增加明显降低,1.0 m水深苦草的成活率与其他2组差异显著(P0.05),试验第7天,3个水深处理组苦草的成活率分别为91%、30%和27%;第28天,3组成活率依次降至64%、9%和5%。试验前期,苦草的平均叶片长度随水深增加而减小,试验后期D_1组苦草叶片出现断裂现象,试验第14~28天,D_1组苦草平均叶长由10.3 cm缩短到4.46 cm,缩减了57%。1.0 m水深苦草有分蘖出现,1.5 m和2.0 m均未出现分蘖现象。1.0 m以内湖滨带较适合太湖北部湖湾苦草的恢复重建,但需借助消浪桩和软围隔等措施降低风浪和蓝藻水华对沉水植物生长的影响。     

沉水植物对中华绒螯蟹生长和非特异性免疫力的影响

从东太湖采集伊乐藻(Elodea canadensis)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、轮叶黑藻(Hydrilla verticilla-ta)、苦草(Vallisneria natans)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)5种沉水植物分别制成干粉。在基础饲料中添加15%的干粉形成5种不同的配合饲料,分别饲喂体重为(9.37±0.15)g的中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)60 d,分析沉水植物对中华绒螯蟹生长和非特异性免疫力的影响。结果显示:马来眼子菜组的中华绒螯蟹平均增重率显著低于对照组(P<0.05),饲料系数显著高于对照组(P<0.05),其余4种沉水植物组的平均增重率和饲料系数与对照组无显著差异(P>0.05);各组成活率、肥满度及肝体比差异不显著(P>0.05)。沉水植物各组的蟹血清超氧化物歧化酶活力显著高于对照组(P<0.05);与对照组相比,轮叶黑藻组、伊乐藻组和苦草组的中华绒螯蟹血清溶菌酶活性显著升高(P<0.05),金鱼藻组和马来眼子菜组则差异不显著(P>0.05);除马来眼子菜组降低外,其余4种沉水植物组中华绒螯蟹对嗜水气单胞菌的抵抗力强于对照组。因此,除马来眼子菜以外的4种沉水植物对中华绒螯蟹的生长性能无明显的促进作用,但可在一定程度上提高其非特异性免疫力。     

3种沉水植物碳氮代谢对水体氮源形态组成的响应

以沉水植物穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)、伊乐藻(Elodea canadensis Michx)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)为试验对象,研究水体中不同硝态氮(NO_3~-N)和铵态氮(NH_4~+-N)浓度比对植物碳氮(C-N)代谢的影响。2015年春季栽培3种沉水植物;7月,截取长约10 cm的植物顶端于1 L的玻璃烧杯预培养,光暗比为14 L∶10 D,温度控制为光周期25℃,暗周期15℃,光照强度为110μmol/(m~2·s),预培养7 d后截取植物顶端1 g左右转入250 m L的锥形瓶,设计培养液总氮浓度为2 mg/L,按照NH_4~+-N与NO_3~-N的浓度比设置2∶1、1∶1、1∶2、2∶0、0∶2共计5个处理,以预培养液为对照,每个处理设置3个重复。结果表明:(1)与对照相比,氨氮添加显著提高了3种植物组织内游离氨基酸(FAA)的含量,且在氨氮浓度2 mg/L时FAA达最大;(2)植物体内可溶性糖含量(SC)存在显著的种间差异,二元方差分析显示处理间SC的差异,种间差异的贡献值为69%;(3)硝态氮完全替代氨态氮时,3种植物组织中的SC/FAA显著升高,二元方差分析显示处理间SC/FAA的差异主要源于氮源形态组成(56%);(4)伊乐藻体内FAA和SC含量均大于穗花狐尾藻和金鱼藻。这可能是它在富营养水体中更有优势的重要原因之一。     

着生藻碳氮计量特征对铜锈环棱螺生长的影响

氮负荷较高的富营养湖泊中,着生藻大量增加,而牧食者数量却逐渐减少,进而导致沉水植物衰退或消亡;为了探究氮浓度过高对螺类生长的影响,本文基于受控实验,探讨了不同水体氮浓度(1 mg/L,4 mg/L,7 mg/L)培养下的着生藻碳氮计量特征对铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)生长的影响效应。结果表明,4 mg/L处理组的着生藻和螺体内的碳和氮含量均高于1 mg/L和7 mg/L处理组,而碳氮比则低于这2个处理组;1 mg/L处理组的着生藻和螺体内的碳和氮含量最低,其碳氮比最高。着生藻氮含量与螺体内氮含量呈显著正相关关系(r=0.877,P0.001)。水体氮浓度为1 mg/L处理组的螺生长率和体长均高于4 mg/L和7 mg/L处理组,4 mg/L处理组的螺生长率和体长最低。研究结果显示,着生藻氮元素含量在一定范围内会随着水体氮浓度的增加而升高,着生藻氮含量与螺体内的氮含量变化一致,作为螺食物的着生藻氮含量增加时,螺体内氮含量也相应随之增加。环棱螺食物质量的下降与着生藻中化学元素含量的改变有关,这可能是螺生长受到抑制的重要原因。     

水体光照强度的变化对浮游甲壳动物群落结构的影响

近年来,我国淡水湖泊富营养化现象日益严重,藻类大量生长导致水体光照强度减弱,水生植物严重衰退。为了解水体光照强度减弱对生活在沿岸带草丛中的浮游甲壳动物分布情况的影响,本研究于2015年5月至2015年11月在水族箱中通过移植苦草并覆盖不同层黑色遮阳布来建立4个光照梯度（L1- L4）,其透光率分别是40.5%、17.1%、7.1%和2.8%,来模拟自然条件下沿岸带浮游甲壳动物群落对低光压力的响应,分析了水体理化指标、苦草和浮游甲壳动物群落结构变化。结果表明：（1）从不同的光照处理来看,浮游甲壳动物生物量随光照强度减弱而减少,其平均值分别是1.27 mg/L、0.99 mg/L、0.95 mg/L和0.45 mg/L,丰度和多样性也随光照强度减弱逐渐降低;（2）与其他3个处理组相比,L4组中除了锯缘真剑水蚤相对生物量百分比从5%升高到25%,其他种类都有所下降,其中晶莹仙达溞从50%降至9%;（3）浮游甲壳动物的平均生物量在秋季（1.28 mg/L）大于夏季（0.54 mg/L）,而夏季（83.79 ind./L）平均丰度大于秋季（53.59 ind./L）。统计分析表明浮游甲壳动物群落结构变化与光照强度和苦草生长引起的水体理化的变化显著正相关,主要是溶解氧和pH值。