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。     

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．     

沉水植物功能性状变异的来源与结构——以微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)为例

植物功能性状的变异不仅受到物种个体发育的影响,还因环境而变化.以沉水植物微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)为例,设计了5个生态尺度(依次为湖泊、样带、样点、样方、个体),测定了681株个体的11个功能性状,分析其变异的来源与结构.结果表明:1)微齿眼子菜功能性状的种内变异为0.40~1.21;2)5个生态尺度均对这些功能性状具有显著影响,但特定生态尺度的影响程度与功能性状的选择有关.个体尺度的变异构成了这些功能性状变异的主要来源,而湖泊、样带、样点尺度是茎重和节间数变异的主要组成部分;3)个体发育引起的变异约占总变异的5%~76%,且在各生态尺度均占一定比例,说明这部分变异同样是我们研究或者设计实验过程中不可忽视的因素.     

水生高等植物马来眼子菜和金鱼藻的初级生产率(黑白瓶法)

用黑白瓶测氧法测定了水生高等植物马来眼子菜(竹叶眼子菜,Potamogeton malaianus)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)的初级生产。按单位鲜重或干重表示的毛生产率,马来眼子菜为0.43—1.50mg O_2/g FWt.h(3.76—13.03mg O_2/g DWt.h);金鱼藻为0.44—0.45mg O_2/g FWt.h(5.12—5.27mg O_2/g DWt.h)。净生产率则分别为0.15—1.44mg O_2/g FWt.h(1.31—12.51mg O_2/g DWt.h)和0.08—0.25mg O_2/g FWt.h(0.93—2.95mg O_2/g DWt.h)。讨论了测定时的样品重量和光照强度对生产率的影响。     

马来眼子菜体内抑藻物质分离及常见脂肪酸抑藻效应

提取马来眼子菜植物体内的抑藻物质,分离得到一活性组分,气质联用(GC-MS)鉴定其主要为脂肪酸类物质,抑制羊角月牙藻的半效应浓度(EC50,3d)为7.90mg/L.测定组分中含有的8种脂肪酸与油酸单独及联合作用对羊角月牙藻的抑藻效果,结果证实脂肪酸类物质具有化感抑藻效应,其抑藻效果与其碳链长度及其不饱和度有关,碳链越短其抑藻活性越高,不饱和脂肪酸的抑藻效应大于同碳链饱和脂肪酸,多种脂肪酸联合作用时具有协同作用.分离过程中也得到另一甾醇组分,其对羊角月牙藻没有明显抑制作用,且对脂肪酸类物质的抑藻效果没有影响.     

附着生物对太湖常见的两种沉水植物快速光曲线的影响

在水草生长比较旺盛的季节(7-8月),以水草较丰富的贡湖湾作为采样区域,野外采样结合室内分析研究太湖常见的两种沉水植物马来眼子菜(Potamogeton malaianus)及穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)叶上的附着生物的生物量;利用脉冲振幅调制叶绿素荧光仪研究去除附着生物前后两种沉水植物的光合作用的变化.结果表明,马来眼子菜和穗花狐尾藻两种沉水植物上的附着生物的现存量存在显著的差异,附着生物群落中自养生物与异养生物的比值没有显著差异;两种沉水植物在去除附着生物前后的光合参数有显著的变化,光合作用效率、半饱和光强、最大电子传递速率增加.这表明附着生物降低了沉水植物光合作用.     

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

2001年9月和2002年8、9月对内蒙古锡林郭勒盟几个小型盐湖的浮游生物群落特征进行了研究调查.共检出浮游植物59种(属),优势种类为:线形粘杆藻、针晶蓝纤维藻、小席藻、微小平裂藻、舟形藻、绿裸藻、普通小球藻、盐生杜氏藻和衣藻等;浮游动物34种(属),优势种类为:膜袋虫、裸口虫、四膜虫、纤毛虫、褶皱臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫、蒙古裸腹溞、卤虫、咸水北镖水蚤和新月北镖水蚤等．浮游植物生物量以达格尔淖最高,平均为166.56mg/L;其次是扎格斯台淖为106.77mg/L;再次是夏日淖和桑根达莱淖,分别为6.39mg/L和2.83mg/L,变动幅度较小.浮游动物生物量以桑根达莱淖最高,平均为24654mg/L,变动幅度较大;其次是扎格斯台淖为27.24mg/L,再次为夏日淖和达格尔淖,分别为12.01mg/L和2.76mg/L.文中讨论了内陆盐水浮游生物的种类组成、分布、生物量和盐度耐性与盐度、营养盐、碱度、pH及离子组成的关系等问题.     

Density control in Potamogeton perfoliatus L. and Potamogeton pectinatus L.

The effect of density on the growth, recruitment of new ramets, biomass allocation, rhizome spacer length and rhizome branching of the submersed macrophyte Potamogeton perfoliatus L. was experimentally evaluated in a mesocosm with three different initial shoot densities. The findings suggest that the number of primary shoots available in the beginning of the season can strongly influence patterns of growth and clonal reproduction. In contrast to many studies that found decreasing production parameters with plant density, ramet and biomass production of Potamogeton perfoliatus plants were highest at medium plant density. This is probably due to negative feed-back through crowding at high density and unclear negative effects at low density. Shoot allocation tended to increase with density, rhizome allocation tended to decrease with density and root biomass remained unchanged. At low density Potamogeton perfoliatus produced longer rhizome spacers and more branchings than at higher densities. Shorter rhizome spacers at high plant density probably restrict patch expansion and cause discrete patch shapes. A likely mechanism for plastic changes in clonal architecture is increasing competition for light at increasing density, but other density-dependent factors may also contribute.Investigations on propagule numbers of tubers and turions show that self-regulation of ramet number was associated with self-regulation of propagule number in both Potamogeton perfoliatus and Potamogeton pectinatus, with higher densities producing less propagules per plant.     

菹草(Potamogeton crispus L.)对酞酸酯污染沉积物的净化作用

酞酸酯是一类典型的内分泌干扰物,在我国城区河湖中污染超标相对严重,且污染呈上升趋势.本文采用根袋法,模拟海河干流水体建立了室内菹草微宇宙,同时设置无菹草微宇宙为对照,研究了沉水植物菹草对沉积物中酞酸二丁酯(DBP)和酞酸二异辛酯(DEHP)的去除作用.实验连续运行27 d.结果表明:系统运行结束时,菹草体内DBP和DEHP含量分别升高了133%和68%;水中,有草组和对照组中DBP的浓度始终低于定量限(8μg/L),而DEHP的浓度则由初始的65μg/L和70μg/L逐渐降低,至第3 d后低于定量限(8μg/L);对照组和有草组非根际沉积物中DBP浓度差异不显著,结束时去除率为32.2%~36.5%,根际沉积物中DBP去除率达50.0%;对照组和非根际沉积物中DEHP浓度差异也不显著,始终在一定范围内波动,结束时去除率为10.3%~11.4%,根际沉积物中DEHP则在第27 d时迅速下降,去除率达80.9%.微生物的结果进一步表明,实验过程中根际土中微生物量明显高于对照组和非根际沉积物,实验后期根际沉积物中微生物群落结构变化较大,这与根际中这两种酞酸酯的去除数据相一致.可见,沉水植物菹草可以通过根际效应有效去除沉积物中酞酸酯类化合物.     

外源钙对菹草(Potamogeton crispus L.)汞胁迫的影响效应

以组织培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了外源Ca(NO₃)₂的添加对汞(Hg)胁迫下菹草体内Hg积累、矿质元素、光合色素、活性氧、丙二醛(MDA)、维生素C(V_C)、维生素E(V_E)、谷胱甘肽(GSH)以及多胺(PAs)代谢产生的影响效应机制.结果表明:(1)Hg胁迫下,菹草体内Hg大量积累,达165.79μg/g(FW),并伴随矿质元素P、K、Fe、Mg和Na含量的明显降低.外源Ca(NO₃)₂的添加很大程度上可抑制菹草体内Hg积累,使其降至110.15μg/g(FW),并减轻Hg胁迫所造成的元素失衡;(2)Hg胁迫使菹草体内光合色素含量及叶绿素a/b值大幅降低,并诱导积累大量超氧阴离子、过氧化氢及MDA,同时V_C、V_E和GSH含量显著提升.外源Ca(NO₃)₂的添加则减缓了菹草体内光合色素的分解,降低活性氧水平,减轻了膜脂过氧化程度,更使V_C、V_E及GSH含量在一定程度上恢复到正常水平;(3)Hg胁迫下,伴随着多胺氧化酶、二胺氧化酶和精氨酸脱羧酶活性的显著提升以及鸟氨酸脱羧酶活性的降低,导致菹草体内腐胺(Put)、精胺(Spm)含量明显降低,亚精胺(Spd)含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值轻微增加.而外源Ca(NO₃)₂添加后,菹草通过调节体内PAs代谢酶活性,改变了Hg胁迫下PAs含量变化,主要表现为Put、Spm含量回升显著,游离态(Spd+Spm)/Put比值进一步升高.综上所述,外源Ca的添加可抑制Hg的吸收并参与调节多胺代谢,通过内源多胺含量的改变抑制了植物体内活性氧的积累、膜脂过氧化、光合色素及抗氧化物质的分解,增强菹草无菌苗对重金属Hg的耐受力,对减轻植物Hg胁迫有重要作用.     

外源鸟氨酸对菹草(Potamogeton crispus L.)抗镉胁迫能力的影响

本文以组织培养技术培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了2 mmol/L外源鸟氨酸(L-Orn)对40μmol/L镉(Cd)胁迫下菹草体内Cd含量、光合色素水平、超氧阴离子(O·-2)产生速率、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)与可溶性蛋白含量以及脯氨酸和多胺代谢的影响.结果显示:(1)在单一Cd胁迫下,菹草体内的Cd大量积累,达到335.00μg/g,并诱导了明显的氧化胁迫,具体表现为O·-2产生速率以及H2O2和MDA含量显著升高,可溶性蛋白以及光合色素含量明显下降.外源L-Orn的添加很大程度上抑制了菹草体内Cd的积累,Cd含量降至232.50μg/g,并降低了活性氧(ROS)水平,减轻了膜脂过氧化程度,减缓了光合色素和可溶性蛋白的分解.(2)在单一Cd胁迫下,伴随着吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性的增加和脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性的下降,菹草体内的脯氨酸含量轻微增加,仅为对照组的1.91倍,而外源L-Orn显著增强了P5CS和δ-鸟氨酸转氨酶(OAT)的活性,使脯氨酸含量大幅度升高,为对照组的8.36倍.(3)单一Cd胁迫分别通过激活精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和多胺氧化酶(PAO)的活性,使腐胺(Put)的含量增加,亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量减少.而施用外源L-Orn后,ADC和ODC的活性进一步增强,Put的含量大幅增加,并促进Put向Spd和Spm的转化,同时PAO的活性下降,使Spd和Spm含量增加,从而使总多胺含量增加.由此可见,外施L-Orn可通过抑制Cd的进入和参与调节脯氨酸以及多胺代谢,抑制ROS的积累、膜脂过氧化、光合色素以及蛋白质的分解,一定程度上增强菹草对Cd胁迫的抗性.     

不同基质下菹草的生长及其对水体营养盐的吸收

设置两组实验分别研究不同基质对菹草生长繁殖的影响以及菹草对不同基质下水体营养盐的吸收净化作用.结果表明:湖泥、混合基质及黄土三种基质对菹草的生物量变化及石芽的形成有比较明显的差别,氮磷养分含量高的湖泥更有利于菹草植株的生长,其生物量增长幅度最大,混合基质次之,氮磷含量最低的黄土最差;黄土基质下菹草石芽产生的时间最早;混合基质下产生石芽数量最多.3、4月份菹草水体中不同形态的氮浓度均低于空白组,最大净化效率达74%,构成水体营养盐氮的汇;菹草对不同基质下水体中氮的净化效率表现为:湖泥混合底泥黄土;菹草对水体磷的控制吸收作用不明显,甚至有加快磷转换释放的作用;6月份处于腐败分解阶段的水草组水体营养盐浓度普遍高于对照组,构成水体营养增加的源.     

紫外辐射对菹草(Potamogeton crispus)成株快速光响应曲线的影响

将菹草(Potamogeton crispus)成株置于50、100、150、200μW/cm2剂量的UV-B辐射下,利用调制叶绿素荧光仪测定紫外辐射对菹草成株PSⅡ系统的损伤程度.结果表明:急性辐射初期叶片最大光合速率、耐强光能力、叶片捕光能力均随辐射剂量增大而减少;16 d后,UV-B辐射剂量小于100μW/cm2的实验组,辐射促进其叶片光能利用效率、最大光合速率、耐强光能力,而高于100μW/cm2的实验组,随辐射时间延长,其抑制作用持续,最终高于100μW/cm2剂量组植株均死亡,而低于100μW/cm2剂量组差异不大.结果表明辐射剂量小于100μW/cm2时,UV-B辐射对叶片最大光合速率、耐强光能力、叶片捕光能力的影响较小,而高于100μW/cm2时,UV-B辐射对植株叶片PSⅡ系统构成的损伤,降低了植株叶片的光合作用能力.春末夏初陆上紫外辐射逐渐增加,对菹草伤害程度加剧,因此,紫外辐射可能是促进菹草春末夏初大批衰亡的重要原因.     

汞胁迫对菹草无菌苗生理代谢的影响

以菹草(Potamogeton crispus L.)无菌苗为实验材料,研究其在不同浓度汞(Hg²⁺)的胁迫下,光合色素含量、叶绿体自发荧光强度、ATP酶活性及相关矿质营养元素(Ca、Mg、Na、K、Fe)的含量变化以及可溶性蛋白含量的变化,以探讨Hg²⁺胁迫对菹草无菌苗光合系统及相关生理指标变化的影响.研究表明:随着Hg²⁺浓度的增加,各种光合色素的含量均呈现下降的趋势,叶绿体自发荧光强度逐渐减弱;Na/K逐渐增大,Na⁺ K⁺-ATP酶活性逐渐降低,Ca²⁺ Mg²⁺-ATP酶活性呈先升后降趋势;可溶性蛋白含量先升后降.结果表明,菹草无菌苗在Hg²⁺胁迫下,光合及其它正常的生理过程遭到破坏,功能紊乱.     

基于时序NDVI的东平湖菹草(Potamogeton crispus L.)遥感提取及时空格局

东平湖是国家南水北调东线工程的重要枢纽.但近年来,东平湖菹草（Potamogeton crispus L.）大量繁殖引起河道阻塞、鱼类死亡等事件频发,导致湖区面临很多生态风险.为维护区域生态安全,迫切需要了解菹草群落在东平湖的时空演变特征及驱动因素.利用MODIS植被指数时序数据结合野外调研,建立菹草群落独特的物候曲线,并结合Landsat数据进行了1985-2017年东平湖菹草识别分析.结果表明：32年间菹草群落不断扩张,生境由1991年前零星分布于湖岸发展到2013年蔓延至全湖且连片式分布.菹草群落的增长分为3个阶段：1996年之前,面积增长缓慢,1996年其面积仅10.34 km²;1996-2001年菹草呈暴发式增长,菹草变为区域优势种;2001-2017年,菹草面积继续增长,到2017年达49.07 km²,约占湖区水域面积的40%.经Spearman秩相关分析,菹草面积与湖水营养化水平显著正相关.南水北调东线工程的通水虽使水质有所改善,但东平湖菹草群落仍呈增长态势,应引起足够重视.