滇池蓝藻对沉水植物生长的影响

本文通过模拟生态系统和大型试验围隔,研究了蓝藻(Cycanobateria)胁迫下的蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)和竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)生长情况．模拟生态系统研究结果表明,蓖齿眼子菜生长受蓝藻的影响不大,其在有大量蓝藻胁迫的水体中生长22d后,生物量为试验初始时的91．6％,在没有蓝藻胁迫的水体中,其生物量增加了27．7％,差异不显著;而竹叶眼子菜生长受蓝藻影响显著,在有蓝藻胁迫的水体中生长22d后,其生物量下降了57．1％,在没有蓝藻胁迫的水体中,其生物量增加了24．1％．野外10hm^2大型围隔栽种试验结果显示,在有蓝藻胁迫条件下蓖齿眼子菜生长良好,经过5个月生长其覆盖率达到60％,而竹叶眼子菜几乎全部死亡．综合上述两方面试验结果表明蓖齿眼子菜耐受蓝藻胁迫的能力比竹叶眼子菜强．     

不同处理对蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus L.)种子萌发率的影响

在植物立地和室内不同处理条件下,研究了滇池地方居群的蓖齿眼子菜（Potamogeton pectinatus L．）种子的发芽率及幼苗生长．结果表明,自然状态下,蓖齿眼子菜种子发芽率仅为5．3％;切开种皮、较高温度的变温以及层积处理可以极显著地提高种子的发芽率,模拟动物消化系统的酸处理也可以显著地提高发芽率,而用恒定的高温、KON3、硫脲和GA处理对发芽率影响不大,此外,根据试验结果,提出了利用蓖齿眼子菜种子恢复湖泊沉水植被的措施。     

洪泽湖3种沉水植物附着细菌群落结构及多样性

沉水植物茎叶表面附着的藻、菌及其他物质,不仅影响沉水植物自身生长,而且影响水体物质循环过程,附着藻类的研究已经有不少报道,但附着细菌的报道相对较少.采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,研究洪泽湖典型沉水植物——菹草(Potamogeton crispus)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)在生长旺盛期叶表面附着细菌的群落结构及多样性特征,并采用冗余分析法探讨环境因子对附着细菌丰度的影响.结果表明,(1)3种沉水植物附着细菌群落结构有明显的差异性.143 bp T-RF在菹草和篦齿眼子菜中的相对丰度平均达到了20%和11%,而在金鱼藻中的相对丰度小于1%;89 bp T-RF在金鱼藻中的相对丰度平均约为13%,而在菹草和篦齿眼子菜中相对丰度小于5%.94 bp T-RF在菹草样品中相对丰度超过15%,而在其他样品中未被检测出.(2)从多样性角度分析,3种沉水植物附着细菌多样性大小依次为篦齿眼子菜菹草金鱼藻.(3)部分限制性片段的丰度受环境因子的影响较大,如89、94、143和227 bp T-RFs.而如167 bp T-RFs在3种沉水植物中的相对丰度分布较为稳定,受上述环境因子的限制较小.根据细菌比对结果,洪泽湖附着细菌的优势菌群可能属于拟杆菌门(Bacteroides)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)3个门类.     

洱海4种沉水植物叶片的光合色素组成及C、N、P化学计量特征对水深的响应

水深与水体的多个环境要素(如光照、温度等)密切关联.因而水深会影响沉水植物的生长、繁殖和生理生化特征,包括叶片的光合色素组成和C、N、P化学计量特征.本研究通过对洱海4种沉水植物苦草(Vallisneria natans)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、光叶眼子菜(Potamogeton lucens)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)在不同水深梯度的叶片色素组成和C、N、P化学计量特征进行分析,以阐明水深对这些指标的影响规律和机制.结果表明:水深对4种沉水植物叶片光合色素组成和C、N、P化学计量特征的影响具有种间差异性;苦草、微齿眼子菜和光叶眼子菜叶片N含量,苦草和光叶眼子菜叶片P含量都与叶片叶绿素含量呈显著正相关;苦草叶片N含量随水深增加而增加,可能是由苦草为应对深水弱光胁迫而加强光合色素和蛋白的合成导致的,而磷含量的增加可能还受其他因素的影响.     

1950s以来洪湖主要优势沉水植物群落变化

通过野外调查并结合历史数据对洪湖沉水植被进行长时间序列变化研究,构建自1950s以来洪湖主要优势沉水植物群落穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的群落分布图并计算其面积.结果表明:穗状狐尾藻群落面积从1950s占全湖的6%增加至1990s的65%,而后急剧下降至2010年的2%,然后又恢复至2014年的15%;微齿眼子菜群落面积从1950s的10%增至1990s的65%,然后下降至2014年的38%;金鱼藻群落面积从1980s的6%增至1990s的39%,2010年以后则稳定在25%;轮叶黑藻群落面积1950s占全湖的32%,随后急剧下降至1980s的6%,2000年以后逐步增加,至2014年为15%.1950s1990s,穗状狐尾藻、微齿眼子菜和金鱼藻群落分布范围从周边向湖心扩展,而轮叶黑藻群落从湖中心消失;2000年以后洪湖沉水植物群落分布破碎化明显.分析认为,1950s 1990s的围垦和水文过程变化,1990s 2005年的围网养殖、水生植物过度利用以及由此导致的水质恶化等,以及2006年至今开展的拆围和生态修复是导致这些变化的主要因素.建议取缔围网,控制入湖水质,提高水体透明度,促进水生植被恢复,但同时增加水位变幅,促进植物资源合理利用,避免沼泽化重演.     

蓖齿眼子菜的光合速率及影响因素

本文研究了蓖齿眼子菜(Potamogeon pectinatus L)在滇池的光合速率、体内叶绿素季节变化及光和水温对其光合速率影响,并根据实验,计算出了蓖齿眼子菜生长的光补偿点,研究结果表明,蓖齿眼子菜1～3月份的净光合产氧量最大,为1.82～1.83mg/(g·h),6月份最低,为0.63 mg/(g·h);植物体内Chl.a和Chl.b平均含量分别为0.25～1.15mg/(g·h)和0.28～0.85mg/(g·h),蓖齿眼子菜可以通过调节体内Chl.a/Chl.b值来适应不同季节生长;蓖齿眼子菜有较宽的水温适应范围,10℃时的净光合产氧量可达0.88mg/(g·h),最高值出现在水温25℃,为1.16mg/(g·h),而30℃以上的水温已表现出对其生长的不利影响;蓖齿跟子菜生长的光补偿点为358～1256Lx,并随温度上升而逐渐增加.     

伊乐藻等水生高等植物的快速营养繁殖技术和栽培方法

在太湖自然条件下,伊乐藻等7种沉水植物主要靠营养繁殖来延续和扩大种群。在浅水湖泊的生态恢复中,需要在短期内大面积恢复水生植被,营养繁殖与栽培为之提供了有效的手段。在五里湖的实验研究结果表明,伊乐藻、黑藻和金鱼藻的插枝繁殖简单易行,可以大面积操作,种源充足,栽植期长,适合于大规模繁殖和栽培。苦草、微齿眼子菜和马来眼子菜营养繁殖力较差,可以分苗移栽,但效率较低,操作比较困难。苦草地下块茎和马来眼子菜根状茎的采集和栽植更加困难,不宜采用这种繁殖与栽培方式。     

沉水植物附植生物膜藻类组成及重金属累积特征

沉水植物表面常富集水体中有机质、泥沙、菌胶团、藻类、微生物等形成附植生物膜,在湖泊生物地球化学循环过程中具有重要作用.在草海选取金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、微齿眼子菜（Potamogeton maackianus）和光叶眼子菜（Potamogeton lucens L.）3种不同叶形的沉水植物,研究附植生物膜的形貌结构、理化特征、藻类及其重金属镉（Cd）、铅（Pb）累积特征.结果表明：3种沉水植物附植生物膜上共鉴定出藻类6门8纲17目29科65属81种,主要为蓝藻、绿藻和硅藻,不同附植生物膜藻类功能群组成不同,冗余分析表明,水环境因子能解释藻类功能群变化的88.3%;3种沉水植物附植生物膜铁（Fe）、锰（Mn）、总氮（TN）、总磷（TP）含量变化规律一致,均为：金鱼藻 > 微齿眼子菜 > 光叶眼子菜;附植生物膜中重金属的累积具有选择性,Pb大量累积（11.41~41.31 mg/kg）,Cd累积含量较低（0.59~5.76 mg/kg）且与植物相当（0.44~5.56 mg/kg）,附植生物膜中Pb累积含量与生物膜中隐藻门、硅藻门藻类生物量、Fe、Mn及TN含量呈显著相关,但Cd累积与生物膜各指标均无显著相关性.附植生物膜在草型湖泊污染物归趋转化中的作用值得关注.     

云南高原10个湖泊沉水植物的碳、氮、磷化学计量学特征

于2010年8月以云南高原10个湖泊进行沉水植物的化学计量学特征研究,以期为高原湖泊沉水植物的元素化学计量以及富营养化湖泊中沉水植物的恢复提供基础数据.研究表明,10个湖泊沉水植物的种类随营养水平的增加而减少,基本都是眼子菜科眼子菜属和小二仙草科狐尾藻属植物.10个湖泊沉水植物的总碳、总氮和总磷含量范围分别为170.22～373.14、0.90～9.70和0.36～4.30 mg/g;碳氮比、碳磷比和氮磷比范围分别为37.21～188.47、83.18～468.02和1.57～4.90.Spearman秩相关分析表明,10个湖泊的沉水植物氮磷比与湖泊特征和理化参数没有显著相关性,而碳氮比和碳磷比分别与水体总磷和总氮显著负相关.从单一物种来看,总碳、总氮、总磷、碳氮比、碳磷比和氮磷比的最高平均值分别出现在马来眼子菜(368.41 mg/g)、光叶眼子菜(7.60 mg/g)、蓖齿眼子菜(3.26 mg/g)、微齿眼子菜(68.93)、光叶眼子菜(224.57)和光叶眼子菜(4.82)上.综上所述,调查的云南10个高原湖泊普遍磷过剩而氮相对不足,物种多样性下降,蓖齿眼子菜、微齿眼子菜和光叶眼子菜可能更适合作为云南高原富营养化湖泊沉水植物恢复的物种.     

洱海沉水植物群落恢复与优化初探

近几十年来,在入湖营养盐增加,水质持续下降,藻类生物量逐年升高及水位大幅波动下,洱海沉水植物群落演替速度加剧.2016年7月调查显示：洱海沉水植被退化严重,物种数量显著低于近期（2011年）历史水平,分布面积较有记录的历史最高水平（1980s）下降超过70%,优势物种由1960s的海菜花（Ottelia acuminata）、蓖齿眼子菜（Stuckenia pectinata）和大茨藻（Najas marina）等转变为微齿眼子菜（Potamogeton maackianus）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）以及苦草（Vallisneria natans）.沉水植物群落在浅水区（0~2.5 m）主要遭受了浮叶植物细果野菱（Trapa maximowiezii）过度生长带来的生境胁迫,在中等水深区（2.5~4 m）面临微齿眼子菜和金鱼藻的过度生长导致的群落结构的单一化影响,而在深水区（>4 m）面临着面积萎缩的风险,这些严重抑制了沉水植物清水稳态效应的发挥.通过对比洱海典型湖湾洱滨村水域沉水植物群落结构在恢复与优化前后的变化,发现洱滨村水域各水深区间沉水植物群落各项多样性指标与恢复物种的丰度均显著提升.因此,我们总结提出了针对洱海典型富营养湖湾沉水植被恢复和管理的建议和对策,以期为后续进一步开展洱海生态系统恢复相关工作提供依据.     

缓冲带径流污染物净化效果研究及其与草皮生物量的相关性

2006—2007年对东太湖网围养殖区及航道水生植物种群结构和水环境状况进行了调查．结果表明：采样区内共有水生植物10种,其中沉水植物6种、浮叶植物3种、漂浮植物1种;养殖区植物种类较单一,耐污染、再生能力强以及水质净化能力好的金鱼藻、狐尾藻和伊乐藻在养殖区呈优势种分布;航道和敞水区优势种类为苦草和马来眼子菜．从水生植物生物量变化来看,9月生物量最高,平均为2882．4±748．8g／m^2;养殖区水生植物生物量高于航道和敞水区,两个网区平均可达1251．2±1012．7g／m^2、993．9±968．6g／m^2．水生植物与水环境相互关系来看,温度、透明度和pH等水体物理环境因子对水生植物季节生长和光合作用具有重要影响;水生植物具有吸收水体氮磷营养盐和抑制藻类生长的作用,从而改善了东太湖水质,同时植物季节性生长以及空间分布差异也影响水质时空差异．     

金鱼藻(Ceratophyllum demersum)调控浮游植物捕获磷与生长的策略

水体浮游植物具有捕获利用磷的能力以及沉水植物能够显著抑制水体中藻类生长已得到国内外广泛共识,但相应的潜在机制尚缺乏深入了解.本研究选取金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为研究对象,基于室内模拟实验,探讨了沉水植物调控浮游植物捕获磷与过度生长的机制.结果显示,尽管未种植金鱼藻的对照组上覆水中总磷、总溶解态磷和可溶性活性磷的平均浓度均显著高于种植金鱼藻的实验组(约4倍),但是两个系统中这3种磷浓度随时间的变化趋势均符合S形的对数曲线.实验组藻类密度、有效光量子产量、总碱性磷酸酶活性(TAPA)以及细颗粒碱性磷酸酶活性(细颗粒APA)也远低于对照组.此外,对照组中粗颗粒碱性磷酸酶活性(粗颗粒APA)占TAPA的44.7%,显著高于细颗粒APA.结构方程模型结果表明,对照组水体藻类密度对TAPA具有直接的正向作用,而金鱼藻的生长显著弱化了不同形态磷与APA、藻类密度、细菌动力以及光量子产量之间的相互作用.这说明沉水植物对水体浮游植物生长的调控具有多种策略.     

滇池沉水植物的分布格局及其水环境影响因子识别

研究滇池沉水植物的分布及其与水环境因子的关系,对于滇池沉水植物的恢复具有重要的指导意义.2016年4-11月对滇池24个典型点位沉水植物群落特征进行调查,共发现16个调查区存在9种沉水植物,以篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、微齿眼子菜(P.maackianus)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、马来眼子菜(P.wrightii)等为主,沉水植物主要分布在近岸3 m以内水域,盖度在10%左右.主成分分析结果表明,总氮、总磷、悬浮物、化学需氧量和叶绿素a浓度是影响沉水植物种类和生物量的主要因素,透明度是影响沉水植物盖度的主要因素;典范对应分析结果显示,滇池沉水植物的分布主要受水体中营养盐含量和化学需氧量的影响,穗花狐尾藻和轮叶黑藻对有机物和藻类的耐受能力较强,马来眼子菜和篦齿眼子菜适于生长在高营养盐的环境.滇池沉水植物恢复初级阶段的关键是降低水体中化学需氧量、抑制藻类的生长,其次是控制水体营养盐浓度.按照"一区一策"的原则,草海东风坝内和外海南部适于进行沉水植物恢复,外海北部实行控藻治理,外海东部需改善水体有机物浓度和营养盐条件,外海西部以沉水植物自然保育为主.     

洱海湖滨带植被特征及其影响因素分析

2009年5至12月对洱海湖滨带植被进行了3次调查,共鉴定出维管植物47科108属145种,其中乔灌木15种、湿生草本植物75种、挺水植物15种、浮叶和漂浮植物各7种、沉水植物26种;有红柳(Salix cavaleriei)、菰(Zizania latifolia)、菱(Trapa natans)和黄丝草(Potam...     

太湖高等水生植物稳定碳、氮同位素特征

高等水生植物的稳定碳、氮同位素能够反映其生理生态学信息.从太湖贡湖湾和梅梁湾采集高等水生植物,分析两湖湾高等水生植物的稳定碳、氮同位素值时空变化和种类差异.结果显示:水生植物的稳定碳、氮同位素值因时间、空间和种类而发生变化,总体上时间变化规律不明显,空间变化有一定规律性:梅梁湾中穗花狐尾藻、马来眼子菜、苦草、凤眼莲的δ~(15)N明显高于贡湖湾,挺水植物芦苇的δ~(15)N差异不显著,反映了梅梁湾较贡湖湾有较高的营养水平;贡湖湾中穗花狐尾藻、苦草的δ~(13)C显著高于梅梁湾,其它种类没有显著差异.从种类特征来看,贡湖湾和梅梁湾浮叶植物与挺水植物芦苇、凤眼莲、菱的δ~(13)C偏低,而微齿眼子菜、金鱼藻、马来眼子菜、苦草、伊乐藻、穗花狐尾藻等沉水植物的δ~(13)C值较高,这与它们所处的环境和碳源有关.     

在藻型富营养湖泊中恢复大型水生植物净化水质的物理生态工程——以中国太湖五里湖为例

In the barren lake, algae-type eutrophication lake, fifteen aquatic vascular plants were introduced and vegetated in our enclosures of physical-ecological engineering. The area of each enclosure is 200 m², with length of 40m, width of 5m and depth of 1.8m. From 1995 to 1997, we had successfully vegetated 15 communities with the propagation techniques of pot-culture and sturdy seedling. The communities included floating, leave-floating and submerged macrophytes, such as Altemanthera phyiloxeroides, Eichhomia crassipes, Trapa maximowiczii, Nymphoides peltata, Potamogeton maackianus, P. crispus, Myriophyllum spicatum, Hydrilla verticillata, Elodea nuttallii, etc. These aquatic macrophytes not only adapted themselves to the environment but also purified the lake water.     

武汉东湖水生植被的恢复试验研究

本文报道了在武汉东湖所作的水生植被恢复的研究结果,分别在东湖水果湖、汤林湖和后湖等三个湖建立水生植被恢复示范区。     

不同鱼类对沉水植物生长的影响

沉水植物是富营养水体生态修复的重要组成部分,鱼类是影响沉水植物生长的重要因素之一.为了解鱼类对沉水植物生长的影响,研究3种鱼(草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲫(Carassius auratus)、鳊(Parabramis pekinensis))对4种沉水植物(苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、伊乐藻(Elodea nuttalli)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus))生长的影响.结果显示,对照组、草鱼组和鳊组沉水植物生物量分别下降19.2%、82.1%和16.6%,而鲫组沉水植物生物量却增长12.5%.4种沉水植物中,金鱼藻生物量增长最高,其中对照组、鳊组和鲫组中金鱼藻生物量分别增长171.1%、113.9%和265.5%,而草鱼组金鱼藻生物量却下降24.4%.草鱼、鳊、鲫都能有效抑制沉水植物的竞争者水绵的生长.该研究结果在利用沉水植物修复富营养水体过程中对鱼类的管理具有重要的参考意义.     

Carbon and nutrients transfer from primary producers to lake sediments – A stoichiometric approach

We aimed to demonstrate different input of organic and inorganic carbon, nitrogen and phosphorus from three main groups of primary producers (phytoplankton, charophytes and vascular submerged macrophytes) to respective lake sediments. Studies were carried out in one eutrophic and two mesotrophic lakes. Samples of sediments were taken from profundal and from littoral zones, the latter divided into such overgrown by charophytes and others covered by vascular submerged macrophytes. We applied a stoichiometric approach to illustrate variable functional carbon to nutrients relationships. Among profundal sediments, the lowest organic to inorganic carbon ratio was found in sediments from the eutrophic lake due to precipitation of calcium carbonate during algal blooms. Extremely low inorganic carbon input to profundal sediment of one of the mesotrophic lakes may be explained by low phytoplankton production but also by dissolution of once deposited calcium carbonates. Charophyte-dominated littoral sediments contained significantly more inorganic carbon than other littoral and profundal sediments. Comparison of stoichiometric ratios between plant standing crop and underlying littoral sediments showed significant enrichment of sediments in nitrogen manifested by reduction of organic carbon to total nitrogen ratio during plant decomposition taking place both in charophyte and in vascular plant stands. We also attempted to divide phosphorus pool in sediments into organic P and calcium-bound P present in charophyte stands and in profundal sediments of eutrophic lake. In the former, calcium-bound P was estimated at 17–19 % of the total P pool while in profundal sediments it amounted 42 % of the total P. This difference suggests that calcium carbonate settling during algal blooms in a eutrophic lake may be more effective in P trapping than calcite encrustations covering charophyte plants in littoral sites. In conclusions, we underline the need of considering often neglected inorganic fractions of carbon and phosphorus to get better insight into carbon and nutrient burial in lake sediments.