Effect of substrate grain size on the growth and morphology of the submersed macrophyte Vallisneria natans L.

Experiments were conducted to investigate the growth and morphology of the submersed macrophyte Vallisneria natans in relation to seven substrate types. The study also aims to evaluate the influence of the grain size of the aquatic substrate on the submersed macrophyte. The results show that growth, morphology and biomass accumulation of V. natans were significantly affected by the physical properties of the growth substrate. Compared with V. natans grown in pebble and gravel substrates, V. natans grown in silt and clay substrates had greater height, more ramets and leaves, as well as greater biomass accumulation. No significant differences in biomass allocation patterns were found among the different experimental treatments. The total porosity and dry bulk density of the growth substrate strongly influence plant traits. Substantial positive correlations were observed between total porosity and height and total biomass. Also, negative correlations were observed between dry bulk density and height, number of ramets, total biomass and lacunal volume. These results indicate that at high concentrations of water-column nutrients, V. natans responds to different physical properties of the growth substrate by changing growth and biomass accumulation strategies, rather than by changing biomass allocation patterns. Compared with V. natans grown in substrates with larger grain sizes, V. natans appeared well-adapted to substrates with smaller grain sizes. Thus, the physical properties of the growth substrate could be important in determining submersed macrophyte colonization and distribution in shallow eutrophic lakes. This information may be useful in managing shallow eutrophic lakes wherein rooted submersed macrophytes are declining.     

洱海近50a来沉水植被演替及其主要驱动要素

依据文献报道的洱海水质、水文(水位)和沉水植被(物种组成、生物量及分布面积)数据,分析了近50年来洱海的水质变化、水位波动情况以及沉水植被的演替过程,探讨了驱动洱海沉水植被演替的主要环境因子.分析表明,洱海沉水植被群落经历了原生、过渡、顶级和衰退等主要阶段;自1980s以来,流域入湖营养盐增加、水质持续下降、藻类生物量逐年升高、沉水植被群落结构简单化和抑藻功能退化等因素是驱动洱海沉水植被演替与分布的原动力,水位大幅波动加速了洱海水生态系统由清水态向浊水态转变,并导致沉水植物大量衰退和某些特有物种消失.因此,在洱海水生态系统的治理以及沉水植被的恢复过程中,应优先考虑降低外源营养盐输入和优化水位调控.     

白洋淀沉积物-沉水植物-水系统重金属污染分布特征

通过对白洋淀沉水植物及对应沉积物和水中Cd、Pb、As含量测定,以期揭示白洋淀沉积物-沉水植物-水系统中重金属污染状况及分布规律,明确不同沉水植物对重金属的富集能力.结果表明,地表水Cd、Pb、As浓度均符合我国地表水I类水质标准,不同采样区重金属浓度差异不显著.上覆水Pb浓度显著高于地表水和间隙水,间隙水As浓度显著高于地表水和上覆水;地积累指数法和潜在生态危害指数法评价结果表明,沉积物中重金属污染程度表现为Cd > Pb > As,Cd污染最严重,达到"轻度-偏重度"污染程度,"中等-极强"生态危害级别,As为清洁水平,不同采样区重金属污染程度表现为生活水产养殖区 > 纳污区 > 淀边缘区;沉水植物重金属富集能力表现为金鱼藻（Ceratophyllum demersum L.） > 菹草（Potamogeton crispus L.）和穗状狐尾藻（Myriophyllum spicatum L.） > 篦齿眼子菜（Potamogeton pectinatus L.）.植物体内重金属含量与体内氮、磷含量呈显著正相关,氮、磷营养盐影响沉水植物对重金属的富集.     

水深对沉水植物苦草(Vallisneria natans)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)生长的影响

水深是影响浅水湖泊沉水植物生长的主要因素之一.莲座型苦草（Vallisneria natans）和冠层型穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）是我国长江中下游浅水湖泊中常见的沉水植物种类,二者在形态特征上具有较大的差异.在自然水体中,水深变化对这两种植物的生长以及竞争格局的影响还有待研究.本文设计了3个水深梯度（水深0.5、1.5、2.5 m）,探讨混栽条件下苦草和穗花狐尾藻生长和竞争格局对水深变化的响应.结果显示在实验系统内,中水深（1.5 m）处理组对两种植物的生长均最有利,表现为两种植物的相对生长率和生物量均最高.低水深（0.5 m）处理组苦草的生物量和相对生长率均显著低于高水深（2.5 m）处理组;穗花狐尾藻则相反,高水深对其生长的抑制作用更大.2种沉水植物在高水深胁迫时均表现出地上部分（叶长或茎长）增加,地下部分（根长）减少的形态响应特征.此外,随着水深由高到低,苦草与穗花狐尾藻生物量之比逐渐减小,表明苦草在两种植物中的竞争优势逐渐降低.研究表明湖泊水深变化不仅能够影响沉水植物的丰度,同时还可能会影响沉水植物的群落结构,而在我国浅水湖泊的生态修复实践中,在通过水位调控恢复沉水植物时,调控范围应考虑目标植物（如苦草）的光合特征.     

蒙新高原湖泊高等水生植物和大型底栖无脊椎动物调查

2008年7月和9月调查了我国蒙新高原12个湖泊的高等水生植物和大型底栖无脊椎动物,除阜康天池外皆采集到了水生植物和底栖动物.水生植物共有8科12种,优势种为芦苇和蓖齿眼子菜.底栖动物共鉴定出4门8纲26科64种(属),优势类群为摇蚊和水丝蚓.乌梁素海的水生植物和底栖动物种类最丰富,分别为9种和35种(属).乌梁素海和哈素海全湖都有水生植物分布,但其它湖泊仅分布在个别湖湾.不同湖泊间的底栖动物群落相似性很低.将蒙新地区湖泊湖区分为敞水区、沿岸带水生植物区和强劲湖流区.底栖动物在沿岸带水生植物区的多样性比敞水区高,优势集中性比敞水区低,而强劲湖流区无底栖动物.沿岸带水生植物区不同类型生境中的底栖动物群落相似性分析表明沉水植物密布、风生湖流微弱生境中的底栖动物最丰富,风生湖流强劲生境中无底栖动物.总体上,蒙新高原湖泊水生植物和底栖动物群落相似性较低,要保护湖泊生物多样性,建议对每个湖泊进行适当保护,重点保护风生湖流较弱的沉水植物区.     

菹草(Potamogeton crispus)叶面CaCO3-P沉淀物产生的关键影响因子分析

沉水植物光合作用形成的微环境有利于水体中钙和磷形成CaCO₃-P共沉淀,但在不同水环境因子下水体中钙和磷形成CaCO₃-P共沉淀的能力不同。本研究以菹草(Potamogeton crispus)为研究对象,研究不同钙浓度(0、20、35、50、65 mg/L)、碱度(0、100、200、300、400 mg/L CaCO₃)、磷浓度(0、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L)和温度(11、14、17、20℃)对菹草削减水体磷的能力及对CaCO₃-P共沉淀产生的差异,并通过分析无植物对照组培养液的饱和指数变化趋势,揭示植物介导下CaCO₃-P的发生规律,为湖泊生态修复中沉水植物的选择提供理论依据。结果表明:①在菹草培养组中,总磷(TP)和溶解性磷酸盐(SRP)浓度显著下降,并且不同处理组之间存在显著差异。随着钙浓度的增加,各处理组的TP和SRP浓度均呈减小趋势,而添加钙浓度导致减幅进一步提高。相比之下,在无菹草对照组中,TP和SRP浓度没有显著变化。这表明菹草的引入促进了水中磷的去除效率。②各处理组CaCO₃-P共沉淀量随碱度的增加而增加,碱度为400 mg/L CaCO₃时,产生最大CaCO₃-P共沉淀量,说明菹草在碱性水环境中更有利于产生CaCO₃-P共沉淀。共沉淀在中等磷水平(0.2 mg/L)产生量最高,每株菹草每天平均产生23.12 mg共沉淀量。实验验证了自然水体磷浓度对菹草叶面CaCO₃-P共沉淀量的产生差异较小,共沉淀在中等温度水平(17℃)含量最高,每株菹草每天平均产生16.61 mg共沉淀量,说明菹草在适宜温度下产生共沉淀的差异不大。以上结果表明,碱度相较于磷浓度及温度对菹草的CaCO₃-P共沉淀量影响更大。③在水环境因子相同的情况下,无菹草对照组碳酸钙饱和指数(方解石和霰石饱和指数)均大于0,说明有结晶趋势,但在实验期间并未产生沉淀,而添加菹草的处理组产生了不等量的CaCO₃-P共沉淀,表明沉水植物也可通过共沉淀的方式削减水体磷负荷,为湖泊富营养化的治理提供理论支撑。