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富营养水体中光照、营养及浮游植物对沉水植物生长和生理影响的研究

黎慧娟  
【摘要】: 为了探讨长江中下游富营养湖泊中沉水植物的衰退机理,及为富营养水体水生植被恢复提供理论基础,本论文从生理生态学角度研究了富营养水体中光照、营养和浮游植物对沉水植物生长和生理的影响。 通过对栽培于不同光照和营养(3光照×3营养)条件下的苦草(Vallisneria natans L.)的生长指标、生化指标的研究,探讨了富营养水体中光照和营养对沉水植物的影响。结果表明:弱光对苦草生长的抑制作用不受外源营养浓度的影响;富营养对苦草生长的影响因光照强度不同而不同:在45%日光下为抑制作用; 2.5%日光下为促进作用;10%日光下没有明显作用。植物组织总氮、总磷、氨态氮及游离氨基酸氮含量随光照减弱而增多,可溶性总糖和淀粉含量随光照减弱而减少;总磷、氨态氮、游离氨基酸氮及淀粉含量随营养水平增加而增加。光照和营养对苦草生长的影响具有交互作用,主要是弱光影响了富营养的抑制作用。本研究中富营养处理主要抑制了苦草生物量的增加,但尚没有导致铵中毒或储存碳缺乏;中等和低光处理下,弱光对苦草生长已经产生足够抑制作用,因此富营养对苦草生长不再有显著抑制作用。 藻类大量生长引起的水下弱光通常被认为是导致富营养湖泊中沉水植物衰退的重要原因之一。为了验证这一观点,本文测定了除遮光作用以外,藻类对沉水植物的抑制作用。在相似遮光程度下(10%-33%水面光照),对比研究了不同遮光方式(黑塑料网的物理遮光/浮游植物的生物遮光)对苦草V.natans生长和光合作用的影响。结果表明遮阳网作用下苦草生长(叶数、叶长和生物量)、叶绿素含量和净光合速率都显著高于浮游植物作用下苦草生长、叶绿素含量和净光合速率,且后一种处理中苦草叶片上端发生腐烂。由此可见,浮游植物对沉水植物的影响除了遮光抑制外,还有较遮光更加严重的抑制作用。这可能是浮游植物通过化感作用及对光能、溶解无机碳的强烈竞争抑制了苦草的光合作用。 在短期生长实验中研究了铵氮对沉水植物微齿眼子菜生长和生化的影响。通过测定分析0.05~10 mg/L铵氮下微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)的生长及组织总氮、蛋白质氮含量,氨态氮、游离氨基酸氮和可溶性总糖、淀粉浓度变化,探讨了富营养水体中微齿眼子菜的衰退机理。结果表明,外源铵氮对微齿


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