溶氧、pH及其他理化因子对蓖齿眼子菜种子萌发的影响

研究了溶氧、pH、光强、冷处理、温度、营养以及激素处理等条件对蓖齿眼子菜种子萌发的影响。结果表明:溶氧对种子的最终萌发率有影响,缺氧条件下比正常条件和氧饱和条件下的萌发率高,但缺氧条件下萌发的幼苗为白化苗,不能正常生长发育;光照和pH对种子萌发的影响不显著。4℃冷处理能够使种子萌发时间提前和提高种子的萌发率;在15—27℃之间,提高温度能够加快种子的萌发速度,但温度过高则萌发率降低,在15℃、20℃和27℃下的最终萌发率分别为90.0%、90.0%和56.7%;不同的营养水平对种子萌发影响不显著。生长素NAA(0.1—5.0mg/L)、细胞分裂素6-BA(0.1—5.0mg/L)、赤霉素GA3(0.1—5.0 mg/L)不能加快蓖齿眼子菜种子萌发的速度和提高萌发率。     

水体无机碳条件对常见沉水植物生长和生理的影响

为了解水华引起的水体无机碳变化对沉水植物生长的影响,对8种沉水植物:金鱼藻、穗花狐尾藻、篦齿眼子菜、光叶眼子菜、微齿眼子菜、伊乐藻、菹草和黑藻在不同无机碳浓度下的生物量、株高、叶绿素以及光合和呼吸速率进行了比较研究.结果表明8种沉水植物均能利用HCO3-作为光合无机碳源,在1.5 mmoL/L外源HCO3-浓度下能促进金鱼藻、菹草和伊乐藻的生长,提高其光合速率;在2.5 mmol/L外源HCO3-浓度下能促进狐尾藻、光叶眼子菜、黑藻、微齿眼子菜和蓖齿眼子菜的生长,提高其光合速率.在CO32-为优势碳源时,8种沉水植物表现出不同的适应性,发现微齿眼子菜、篦齿眼子菜和黑藻在整个实验范围内生长未受抑制,且在不同浓度下表现生长和光合速率的促进,说明这三种沉水植物对[HCO3-]/[CO32-]比值和pH具有较广适应范围.而当CO32-成为优势碳源时,金鱼藻和伊乐藻的生长受到抑制,狐尾藻、菹草和光叶眼子菜均死亡,表明[HCO3-]/[CO32-]比值和pH是这5种沉水植物生长的重要限制因子.     

竹叶眼子菜种子的萌发实验研究

竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)是长江中下游湖泊沉水植被中的优势种,在野外条件下主要依靠断枝繁殖,很少发现它的实生苗。在实验条件下对竹叶眼子菜进行了种子萌发研究,探讨了萌发基质、温度和光暗周期以及冷藏时间对种子萌发的影响。结果表明,干藏3个月后未处理种皮的种子发芽率极低,撕破种皮后显著地提高了种子发芽率。在水基质条件下,25℃最适宜竹叶眼子菜的萌发,光暗周期对种子发芽率有显著影响。冷藏6个月的种子发芽率最高,8个月时发芽率显著降低,表明竹叶眼子菜的种子不耐贮藏。还讨论了竹叶眼子菜种子休眠与萌发机制的生态学意义。     

5种沉水植物无性繁殖和定居能力的比较研究

 竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、苦草(Vallisneria spiralis)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)是长江中下游湖泊主要的沉水植物。在栽培条件下,它们的无性繁殖速率(单位时间内新增个体数)大小顺序为黑藻>微齿眼子菜>竹叶眼子菜>苦草>穗花狐尾藻。同时采用抛掷实验的方法观察研究了这5种沉水植物及其无性繁殖体的存活和生根情况;完整植株存活率为黑藻>穗花狐尾藻>微齿眼子菜>竹叶眼子菜>苦草,无性繁殖体部分存活率为黑藻>苦草>穗花狐尾藻>微齿眼子菜>竹叶眼子菜。生根能力和其存活时间长短相关,而且生根能力与存活率大小基本一致。在实验中,只有穗花狐尾藻的断枝存活率和生根能力存在差异,故无性繁殖体生根能力为黑藻>苦草>微齿眼子菜>竹叶眼子菜>穗花狐尾藻。     

梁子湖水——陆交错区水生植物群落生态学研究

对梁子湖水－陆交错区中植物群落的的组成、结构、生长型和生物量进行了测定,结果表明交错区内共分布有9种植物群落：1）微齿眼子菜（Potamogeton maackianus)群落;2）狐尾藻（Myriophyllum spicatum)＋苦草（Vallis-neria natans)＋金鱼藻（Ceratophyllum denersum）群落;3）微齿眼子菜＋金鱼藻群落;4）金鱼藻＋狐尾藻＋微齿眼子菜群落;5）金鱼藻＋狐尾藻＋荇菜（Nymphyoides pettlatum)群落;6）水蓼（Polygonum hydropiper)＋菱（Trapa bipinosa）＋菰（Zizania latifolia)群落;7）菹草（Potamogeton crispus)群落;8）菰＋荇菜＋蓼群落;9）湿生植物(Helophyte）群落。主要植物群4落生物量：狐尾藻＋苦草＋金鱼藻群落2414g.m^-2。金鱼藻＋狐尾藻＋微齿眼子菜群落4379g.m^-2,微齿眼子菜＋金龟藻群落1486g.m^-2,微齿眼子菜群4落2805g.m^-2。交错区内主要植物群落生量的季节变化与群落内优势种的生长方式、人为活动的干扰以及个体生态特征密切相关。群落内优势物种的水平分布表现为均匀分布和群聚分布两种方式。     

六种沉水植物的克隆生长特征

为构建种群动态模型以指导沉水植被修复工程实践, 研究采用同质园实验方法对6种常见沉水植物(竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii)、眼子菜(P. distinctus)、光叶眼子菜(P. lucens)、穿叶眼子菜(P. perfoliatus)、扭叶眼子菜(P. intortifolius)和苦草(Vallisneria natans)的克隆生长模式进行了连续观测研究, 获取了分株形成速率、空间扩张速率、株高增加速率等种群扩张动态参数,及分株数、间隔子长度、分株高度等克隆构件特征参数。结果表明, 6种沉水植物的分株数从28d开始增长, 其中苦草的分株形成速率最高, 平均为1.09株/d, 分株形成最大速率出现在55d之后; 穿叶眼子菜和扭叶眼子菜的分株形成速率低于苦草, 但是高于竹叶眼子菜、眼子菜和光叶眼子菜, 最大速率出现在41d之后。虽然苦草的分株最多, 但是分株的株高最低, 其株高增长速率均值为0.2 cm/d。眼子菜属物种中竹叶眼子菜和眼子菜株高增长速率最高, 光叶眼子菜的株高增长速率和分株形成速率都最低。克隆系占据面积随时间的扩张速率为穿叶眼子菜(113.22 cm2/d)>扭叶眼子菜(71.70 cm2/d)>苦草(35.48 cm2/d)>竹叶眼子菜(12.09 cm2/d)>眼子菜(3.07 cm2/d)>光叶眼子菜(0.53 cm2/d)。此外, 研究还发现眼子菜属植物普遍表现出匍匐茎上“节”的形成, 而苦草则不具备这种特性, 匍匐茎“节”的形成及随之形成的不定根在眼子菜属植物空间扩张过程中具有重要的生态功能, 并在种群构建方面与苦草等其他物种发生分异。基于眼子菜属植物匍匐茎上的“节”可以形成跳跃性的分株, 在种群面积扩张方面更具优势; 而苦草形成分株的数量更多、速度更快, 在提高种群密度保障种群稳定方面更有优势。     

半夏属若干变异式样及其演化

通过数量统计和栽培观察,发现半夏属具有子块茎Ｔｎ＾ｍ,子块茎根状茎Ｔｎ＾ｍＲｂ＾ｎ,子块茎根状茎珠芽Ｔａ＾ｍＴｎｚ＾ｎＢｃ＾ｒ和子块茎株芽Ｔａ＾ｍＢｃ＾ｒ４种组合形式的无性繁殖式样。属内经历了从根状茎（Ｒ）揶块茎（Ｔ）到珠芽（Ｂ）和盾形叶到其它叶形的经及其它变化。还讨论了该属的种间进化。     

微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A.Benn.)茎段的无性繁殖特点研究

匍匐茎型的沉水植物微齿眼子菜(Potam ogeton maackianusA.Benn.)在自然生境中的繁殖方式主要是无性繁殖,彼此相连的分株通常受到水流、草食性鱼类和人为干扰的影响导致分离或者枝条片断化,片断化的枝条在新的生境中再生进行繁殖。实验模拟微齿眼子菜枝条的片断化来验证假设:微齿眼子菜直立茎段与匍匐茎段的无性繁殖能力是否一致,茎段可能有一个最小长度来保证它的存活,并且茎段着泥的方向也会影响它的成活率。实验结果表明:直立茎段与匍匐茎段的成活率、生物量有显著差异,而且茎段的长度显著影响它们的成活率、生物量,而直立茎段与匍匐茎段克隆株的每株分枝数没有显著差异;直立茎段比匍匐茎段更易成株成活,茎段的长度越长,成活率越高,具有3个节间的茎段成活率接近100%;同时茎段着泥的方向显著影响茎段成活率、所产生抽条的株高以及可产生抽条的节数,对总生物量没有显著影响,而对根的生物量有显著影响;茎段正向着泥有利于它们的成活率、定植能力提高。     

微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A.Benn.)茎段的无性繁殖特点研究

匍匐茎型的沉水植物微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A.Benn.)在自然生境中的繁殖方式主要是无性繁殖,彼此相连的分株通常受到水流、草食性鱼类和人为干扰的影响导致分离或者枝条片断化,片断化的枝条在新的生境中再生进行繁殖。实验模拟微齿眼子菜枝条的片断化来验证假设:微齿眼子菜直立茎段与匍匐茎段的无性繁殖能力是否一致,茎段可能有一个最小长度来保证它的存活,并且茎段着泥的方向也会影响它的成活率。实验结果表明:直立茎段与匍匐茎段的成活率、生物量有显著差异,而且茎段的长度显著影响它们的成活率、生物量,而直立茎段与匍匐茎段克隆株的每株分枝数没有显著差异;直立茎段比匍匐茎段更易成株成活,茎段的长度越长,成活率越高,具有3个节间的茎段成活率接近100%;同时茎段着泥的方向显著影响茎段成活率、所产生抽条的株高以及可产生抽条的节数,对总生物量没有显著影响,而对根的生物量有显著影响;茎段正向着泥有利于它们的成活率、定植能力提高。     

几种水生植物种子萌发的聚集效应研究

以10种常见水生植物的种子为材料,研究了种子聚集对其萌发的影响。结果表明,水鳖科植物种子萌发对聚集的响应多为正效应：海菜花（Ottelia acuminata）、出水水菜花（O.emersa）、密刺苦草（Vallisneria denseser-rulata）、水鳖（Hydrocharis dubia）和无尾水筛（Blyxa aubertii）种子聚集后其最终萌发率显著提高;苦草（V.na-tans）和刺苦草（V.spinulosa）种子聚集后最终萌发率虽然没有显著提高,但是其萌发速率得到显著提高。种子聚集对穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）的种子萌发有显著的抑制作用,而对穿叶眼子菜（Potamogeton perfo-liatus）和水麦冬（Triglochin palustre）的种子萌发无显著作用。水生植物的种子聚集萌发特性可能与其繁殖策略有关。水鳖科植物多进行有性繁殖或者有性繁殖比例较大,其种子也由于粘性物质的包裹为聚集分布,在野外聚集萌发的大量植株形成一个单一物种的斑块,这有利于迅速占领新生境。而穗花狐尾藻、穿叶眼子菜和水麦冬种群维持和扩张基本依靠克隆繁殖。     

Swan foraging shapes spatial distribution of two submerged plants,favouring the preferred prey species

Compared to terrestrial environments, grazing intensity on belowground plant parts may be particularly strong in aquatic environments, which may have great effects on plant-community structure. We observed that the submerged macrophyte, Potamogeton pectinatus, which mainly reproduces with tubers, often grows at intermediate water depth and that P. perfoliatus, which mainly reproduces with rhizomes and turions, grows in either shallow or deep water. One mechanism behind this distributional pattern may be that swans prefer to feed on P. pectinatus tubers at intermediate water depths. We hypothesised that when swans feed on tubers in the sediment, P. perfoliatus rhizomes and turions may be damaged by the uprooting, whereas the small round tubers of P. pectinatus that escaped herbivory may be more tolerant to this bioturbation. In spring 2000, we transplanted P. perfoliatus rhizomes into a P. pectinatus stand and followed growth in plots protected and unprotected, respectively, from bird foraging. Although swan foraging reduced tuber biomass in unprotected plots, leading to lower P. pectinatus density in spring 2001, this species grew well both in protected and unprotected plots later that summer. In contrast, swan grazing had a dramatic negative effect on P. perfoliatus that persisted throughout the summer of 2001, with close to no plants in the unprotected plots and high densities in the protected plots. Our results demonstrate that herbivorous waterbirds may play a crucial role in the distribution and prevalence of specific plant species. Furthermore, since their grazing benefitted their preferred food source, the interaction between swans and P. pectinatus may be classified as ecologically mutualistic.     

太湖藻型富营养化对水生高等植物的影响及植被的恢复

太湖的五里湖是典型的藻型富营养化湖泊,水质污染严重,水生高等植物消失。在该湖的物理生态工程围区内外,用盆吊繁殖试验、壮芽直播试验及人工水生植物群落套种栽培试验,研究藻型富营养化湖泊中影响水生高等植物生长、繁殖的主要水环境因子。结果表明,水体透明度是制约沉水植物和浮叶植物幼苗成活及生长的主要因子。在水体透明度较低、水下光照不足时,沉水植物生长受水下光照的影响大于浮叶植物,水下光照严重不足时,沉水植物的幼苗大量死亡。１９９５～１９９７年,在围区内成功地组建了包括漂浮植物、浮叶植物及沉水植物的１５个不同的水生高等植物群落。恢复和重建的水生高等植物群落能够有效地净化富营养化水体。     

洪泽湖大型水生植物群落结构和时空格局的GIS模拟

2010—2011年对洪泽湖大型水生植物进行了4个季度全面的调查和研究, 共发现大型水生植物8科12种, 其中沉水植物9种, 挺水植物1种, 浮叶植物2种。马来眼子菜(Potamogeton malaianus)、微齿眼子菜(P. maackianu)、篦齿眼子菜(P. pectinatus)和菹草(P. crispus)为全年优势度较高的水生植物, 但4个季节大型水生植物的优势种类组成差异明显。秋季的水草生物量最高, 其次为夏季和冬季, 春季最低。结合GPS (Global Position System)和GIS (Geographic Information System), 利用GIS的Kring插值法对洪泽湖大型水生植物总生物量及主要优势物种的时空分布进行了可视化模拟。结果发现洪泽湖现阶段大型水生植物分布区域主要集中在湖区北部水质较好、透明度较高且相对封闭的成子湖区。文章也分析了洪泽湖大型水生植物变迁的潜在影响因子, 为水生植物保护和生态系统健康提供了基础依据。     

Underwater photosynthesis in flooded terrestrial plants: a matter of leaf plasticity

BACKGROUND: Flooding causes substantial stress for terrestrial plants, particularly if the floodwater completely submerges the shoot. The main problems during submergence are shortage of oxygen due to the slow diffusion rates of gases in water, and depletion of carbohydrates, which is the substrate for respiration. These two factors together lead to loss of biomass and eventually death of the submerged plants. Although conditions under water are unfavourable with respect to light and carbon dioxide supply, photosynthesis may provide both oxygen and carbohydrates, resulting in continuation of aerobic respiration. SCOPE: This review focuses on evidence in the literature that photosynthesis contributes to survival of terrestrial plants during complete submergence. Furthermore, we discuss relevant morphological and physiological responses of the shoot of terrestrial plant species that enable the positive effects of light on underwater plant performance. CONCLUSIONS: Light increases the survival of terrestrial plants under water, indicating that photosynthesis commonly occurs under these submerged conditions. Such underwater photosynthesis increases both internal oxygen concentrations and carbohydrate contents, compared with plants submerged in the dark, and thereby alleviates the adverse effects of flooding. Additionally, several terrestrial species show high plasticity with respect to their leaf development. In a number of species, leaf morphology changes in response to submergence, probably to facilitate underwater gas exchange. Such increased gas exchange may result in higher assimilation rates, and lower carbon dioxide compensation points under water, which is particularly important at the low carbon dioxide concentrations observed in the field. As a result of higher internal carbon dioxide concentrations in submergence-acclimated plants, underwater photorespiration rates are expected to be lower than in non-acclimated plants. Furthermore, the regulatory mechanisms that induce the switch from terrestrial to submergence-acclimated leaves may be controlled by the same pathways as described for heterophyllous aquatic plants.     

梁子湖优势沉水植物冬季种子库的初步研究

初步研究了梁子湖6种优势沉水植物如黄丝草、金鱼藻、菹草、黑藻、苦草和穗状狐尾藻等在冬季的广义种子库（种子、芽苞、断枝等）,包括它们的繁殖特性、种子在小、结构及萌发时的衰减曲线等问题,主要结果为：（1）在梁子湖不同区域内,种子库大小不相同,满江湖、前江大湖、中湖和管理局网围内种子库分别为714.4粒／m^2、107.5粒／m^2、331.9粒／m^2和159.3粒／m^2。种子库的大小受到现实的种群数量、投鱼强度、人类干扰等因素的影响。（2）黄丝草、金鱼藻、菹草种九的种子库占有明显优势,全湖平均分别为198.8粒／m^2、91.7粒／m^2和21.4粒／m^2。（3）每一种植物种群广义种子库的构成和比例具有差异,金鱼藻、菹草、苦草、黑藻四种植物种子库中,无性繁殖体占有主要的地位;黄丝草、穗状狐尾藻两种植物种子库中,种子占有很大的比例,上述六种植物均可用种子和无性繁殖体来产生幼苗,补充到肿群中去。（4）种子库一般存在冬季休眠（菹草为夏眠）,春季种子库萌发,尤其在3月和4月是种子库萌发的高峰期。     

Submerged macrophytes in the recently freshened lake system Volkerak-Zoom (The Netherlands), 1987–1991

Extensive biological research has been carried out during the first four years after isolation and freshening of Lake Volkerak-Zoom, a former part of the marine-tidal Oosterschelde. Freshening took place in 8 months. Research on submerged macrophytes has been an important part of the investigation because the aim of the water management was to establish a clear and stable freshwater ecosystem, despite high nutrient loading.In the first year after closure the marine Zostera noltii vanished. and the brackish water Ruppia maritima colonized the lake. In subsequent years, several freshwater species colonized the lake (e.g. Potamogeton pusillus, P. pectinatus, Zannichellia palustris, Callitriche sp. and Chara sp.). The total area in the shallow zone (0.5–5.0 m) covered by submerged macrophytes, increased from less than 1% in 1987 to 22.5% in 1991.Characteristics (height, flowering and fruiting) of the main species (P. pusillus, P. pectinatus, Z. palustris, R. maritima) were closely related to water temperature and secchi depth.Waterfowl consumed about half of the production of the submerged macrophytes.     

试论沉水植物在治理滇池草海中的作用

本文论证了在滇池草海中恢复沉水植物并建立以优化的沉水植物为基础的湖泊生态系统在治理草海污染中的必要性和重要性,是水生植物治理草海的最佳选择。     

高邮湖沉水植物分布格局及其与水环境因子的关系

2016年对高邮湖沉水植物分布进行了采样调查, 并应用冗余分析法对沉水植物分布格局及其与主要环境因子的关系进行了研究。结果表明, 高邮湖现有沉水植物种类分布稀少, 其中春夏季菹草(Potamogeton crispus)是高邮湖沉水植物中绝对优势种, 其分布几乎遍及全湖, 穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)仅在个别点位少量分布。不同季节湖泊氮含量均可维持在Ⅲ类水标准, 而磷含量严重超标。相关分析发现, 沉水植物分布和透明度呈正相关, 与总磷、氨氮浓度显著负相关。Monte Carlo检验结果表明, 总磷和透明度是影响高邮湖沉水植物分布的主要环境因子。实验结果为进一步探讨高邮湖沉水植物资源的利用和保护提供依据。     

激素对水生植物生理生态的影响及其应用

激素代谢是植物传导信号和调节生长发育的重要途径.陆地植物五大类激素在水生植物中也有分布,尽管近年来环境污染导致水生植物衰退的问题日益得到重视,但水生植物激素的研究和应用却远滞后于陆生植物.在总结了近年来激素类物质在水生植物中的研究成果,分别从激素的种类、激素的生理生态作用、激素生物合成的途径及作用的部位和机制、激素之间的相互作用.激素类物质在实验和实践上的应用等进行了全面阐述,指出了水生植物激素生理生态学研究的发展方向,从利用激素类物质诱导水生植物抗性的表达,提高抗逆性,恢复水生植被,以及研究和开发适于水生植物生产和管理的生长调节剂等方面,就水生植物激素的进一步研究和应用进行了探讨.     

滇池水-植物系统金属元素的分布特征和相关性研究

对滇池优势水生植物凤眼莲、旱生莲子草、红线草、聚草和茭草及其对应水环境中的Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ进行了化学分析,初步揭示了滇池水－植物系统金属元素的分布特征和关性。结果表明,滇池水域属Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ高背景生物地球化学区,植物体内金属元素的含量,既与植物种属特性有关,又明显地受环境因素的影响,植物对营养元素的吸收不一定与环境中相应元素的浓度呈简单的线性关系,而