藻华聚集的环境效应:对漂浮植物水葫芦光合作用的影响

利用适应性强、生物量大的水生植物来净化污染水体,已成为目前水体生态修复的一种快捷有效的方法.然而,在夏季蓝藻水华严重聚集的水体,藻华聚集后对水生植物的生理生态影响及其环境效应,尚缺乏系统研究.本研究以水葫芦为代表,模拟在高温阶段(水温WT25℃)、水华严重聚集时,对水葫芦的光合作用的影响进行研究,以揭示蓝藻水华聚集后造成的浅水生态系统中水生植物消亡的深层机制,并为减轻藻华聚集对水生植物的不良影响、充分发挥水生植物的水体净化功能提供理论依据.结果表明,藻华聚集会很快消耗掉水生植物根区内的溶氧,呈现缺氧状态(DO0.2 mg·L-1);植物根区内ORP出现明显下降现象,实验进行1 d后低于-100 m V,实验结束时达-200 m V,水体呈现强还原环境.与对照相比,根区内p H值低0.7个单位.藻华细胞在死亡、分解后释放大量的无机营养盐于水体中,植物根区内的NH+4-N含量比对照实验中高102倍;较高的NH+4-N含量(平均为45.6 mg·L-1)加之缺氧的协迫作用,导致植物机体受到破坏,植物的光合作用能力严重下降.叶片的平均净光合速率仅为对照的0.6倍,实验结束时其光合速率Pn为3.96μmol·(m2·s)-1,而同期对照实验的叶片净光合速率Pn为22.0μmol·(m2·s)-1;叶片蒸腾速率仅为对照的0.55倍,至实验结束时其蒸腾速率为1.38 mmol·(m2·s)-1,同期对照实验的叶片蒸腾速率为7.61 mmol·(m2·s)-1,表明藻华长期的聚集对植物产生了不可逆的伤害作用.在实际生产中,要避免蓝藻的严重堆积和快速消亡,以减轻藻华暴发对植物的伤害,充分发挥植物的水体净化功能.     

江苏省小麦草谷比及麦秸垂直空间分布特征

为了明确江苏省小麦秸秆资源总量及其空间分布特征,对江苏省13个春性和19个半冬性小麦品种的秸秆资源进行调查,将秸秆从基部向上依次截取4段长度为5 cm的秸秆,剩余部分为第5段(分别用0~5、>5~10、>10~15、>15~20和>20 cm表示),对穗部单独进行脱粒处理,分别进行烘干称质量,在此基础上分析了品种类型和产量水平对小麦草谷比以及不同部位秸秆质量占秸秆总质量比例的影响。结果表明:春性品种草谷比极显著低于半冬性品种(P<0.01),春性品种草谷比平均为1.05~1.07,半冬性品种草谷比平均为1.38~1.40。2种生态型小麦品种的草谷比均呈随产量增加而减少的趋势,春性品种草谷比变化范围为0.96~1.42,半冬性品种草谷比变化范围为1.21~1.77,但年际间有所不同。2010—2011年,在中低产水平(4 000~6 250 kg·hm-2)条件下2种类型小麦品种草谷比显著大于超高产水平(>8 500 kg·hm-2,P<0.05);而在2012—2013年,2种类型小麦品种草谷比在各产量水平间皆无显著差异。不同生态类型小麦品种秸秆在空间分布上有所不同,就0~5、>5~10、>10~15、>15~20和>20 cm以及穗轴颖壳6个部位秸秆质量占植株秸秆总质量的比例而言,春性品种依次为8.00%、7.06%、6.64%、6.57%、48.00%和23.75%,半冬性品种依次为10.11%、8.07%、7.39%、7.06%、44.53%和22.85%。当籽粒产量区间为>4 750~8 500 kg·hm-2时,随产量的增加,植株从下至上各个部位秸秆质量占秸秆总质量的比例总体没有显著变化,而超高产水平(>8 500 kg·hm-2)时穗轴颖壳质量占秸秆总质量的比例显著低于较低产量水平(4 000~4 750 kg·hm-2,P<0.05)。江苏省小麦草谷比和麦秸空间分布受品种生态类型和籽粒产量水平的影响较大。