太湖水域几种高等水生植物的克藻效应

研究了水花生、菱、金鱼藻和浮萍对同一水体中栅藻生长的抑制作用。结果表明，受试植物均能在不同程度上减少水体中藻细胞数量，促进藻细胞内叶绿素a的破坏与脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量的升高，抑制超氧化物岐化酶（SOD）的活性。种过供试植物的水也表现出相似的抑藻效应。     

刚毛藻3种培养方式比较

刚毛藻野外生长旺盛,但是室内培养生长效果不好.为促进刚毛藻生态学、水环境治理特性研究及开发利用,以寡枝刚毛藻(Cladophora oligoclona)为对象,分析3种培养方式(静置、通气、水体流动+通气)对刚毛藻生物量、形态和光合活性变化的影响,以建立和评估刚毛藻室内培养的方法.结果显示,水体流动+通气培养方式能有效促进刚毛藻生物量的积累;刚毛藻在3种培养方式下培养,形态变化不同,在水体流动+通气培养方式下单个细胞的长度变长、直径变短,从而表现出主枝细胞长度、分枝细胞长度、株高、分枝总长显著高于静置和通气培养方式培养的刚毛藻(P0.05);刚毛藻在水体流动+通气培养方式下显示出更高的光合活性.综上表明,水体流动+通气培养方式更适合刚毛藻的室内培养,该方法可为刚毛藻室内进一步的大量培养提供技术参考.     

水生植物滤床去除富营养化湖泊水中微囊藻毒素的研究

水生植物滤床(HFB)是一种用于净化富营养化水体的新型无基质型人工湿地系统。为考察HFB系统对水体中微囊藻毒素的处理效果,在太湖湖滨进行了中试研究。结果表明,在7—9月份,总藻毒素去除率在36.5%~75.8%之间,平均去除率为59.4%;胞外藻毒素平均去除率为50.0%;胞内藻毒素平均去除率为63.9%。不同植物组合型式的HFB系统对总藻毒素去除效果无显著差异。在水力负荷1.0~6.0m3/(m2·d)范围内,HFB系统去除藻毒素效果也无显著差异。系统对藻毒素的去除效果与富营养化指标(叶绿素-a、CODMn、TP)的处理效果成直线正相关性,藻毒素可作为一辅助指标从健康效应角度来反映富营养化水体水质改善情况。HFB系统在水源地藻毒素污染控制方面具有应用价值。     

5种沉水植物对斜生栅藻的化感作用

为了解不同湿地植物和不同处理方式下化感作用的差异,在实验室条件下,研究5种常见的沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata)、伊乐藻(Elodea nuttallii)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、苦草(Vallisneria natans)和皇冠草(Echinodorus amazonicus)与斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)共培养以及用这5种植物的种植水、浸提液培养斜生栅藻时藻细胞数量及叶绿素a浓度的变化.结果显示,5种植物与斜生栅藻共培养时抑藻效果最明显(1.6×108 cells L-1),其斜生栅藻细胞数量显著低于种植水(6.2×108 cells L-1)和浸提液组(4.5×108 cells L-1)(P<0.05),但5种植物间的差异不显著;除黑藻外,其他4种植物的浸提液培养斜生栅藻时均表现出对斜生栅藻明显的抑制效果,斜生栅藻的相对生长率显著低于对照组和黑藻组(P<0.05);5种植物的种植水培养斜生栅藻时则表现出相对较弱的抑藻效果,且植物间差异不显著.本研究表明,沉水植物对藻类的化感作用因不同植物和不同处理而有着显著不同.     

淡水水体溶解有机氮对有毒藻种的生物有效性

溶解有机氮(Dissolved organic nitrogen,DON)是多数天然水体中溶解氮的主要组成部分。天然水体DON是许多微生命体包括有毒藻种的氮营养源,在供水安全以及水体富营养化等方面的生态环境效应不容忽视。文章系统地介绍了淡水水体DON含量与来源、生物有效性与估算方法,以及对有毒藻种生长的影响。DON的来源是影响水体中DON含量动态特征的关键因素。DON来源包括陆地径流,植物碎屑,土壤淋溶液,沉积物释放,大气沉降,藻类、大型植物、细菌与细胞死亡或自我分解,微型及大型浮游动物捕食和排泄、分泌物释放等。研究表明约有12%～72%的DON可迅速被生物所利用,具显著差异,究其原因可能是其来源组成、化学本质(分子质量与极性)、测试生物组成、是否有细菌作用等因素造成的。不同藻种具有不同氮源利用能力,DON对藻类生长具有直接或间接的作用,并可能影响藻类群落结构(有毒藻类成为优势种)。考虑到水环境保护与饮用水安全供水的重要性,未来研究应重视淡水水体DON生物有效性与其化学本质的揭示,尤其是对有毒藻种。     

藻华聚集的环境效应:对凤眼莲生态学性状的影响

化肥的过量使用,工业、生活污水的直排以及农业径流等多种因素,导致当前中国的主要河流、湖泊等均出现了因氮磷过量累积而造成的水体富营养化现象;而伴随该现象发生的是周期性水体蓝藻水华,对水生态环境以及当地居民生活、社会生产活动等造成了严重的不良影响。而在各种治理蓝藻水华和水体富营养化的措施中,原位种养水生植物因具有生态、环保和投入少等优点而成为首选措施。然而,在水生植物种植过程中,蓝藻大量聚集后将会对植物的生态性状产生何种影响,需要深入研究。通过研究藻华聚集后对水生植物的生理生态的影响,有助于揭示藻华规模性爆发引起水生植物消亡的深层机制和更好地发挥植物的水体生态修复功能。以凤眼莲为研究对象,探究不同蓝藻水华聚集下对凤眼莲生态学性状的影响及植物的应答响应。结果表明:藻华聚集后2 h内植物根区水体溶氧会被耗尽,Eh降至-200 m V,形成厌氧、强还原环境从而对凤眼莲产生胁迫作用;植物叶片、根系中N、P及可溶性糖含量上升,K含量下降,表明凤眼莲对环境胁迫有较强的应答响应;添加60 g·L~(-1)处理的根系活力持续增强,添加120 g·L~(-1)处理的根系活力在胁迫的前3 d增加、随后呈快速下降的变化趋势;植物根系长度、生物量和根系/茎叶比值呈持续下降趋势,表明在超过了凤眼莲的抗逆能力后,就开始出现根活性降低、生物量下降、K~+含量下降等对逆境胁迫的应答现象,植物的新陈代谢受阻,植物开始死亡,表明藻华聚集后水体生态环境恶化,对凤眼莲产生的重度胁迫是导致植物死亡的主要原因。     

黄淮海湿地系统典型挺水植物对水华藻类的化感效应

利用植物的化感作用可抑制有害藻类生长,控制水华发生,改善水质.文章在考察黄淮海湿地系统的基础上,选取典型挺水植物菖蒲(Acorus calamus)和香蒲(Typha latifolia),用0.1×Hoagland完全培养液进行种植,利用其种植水培养湿地典型水华藻类--铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz)和鱼腥藻(Anabeana Bory),研究菖蒲和香蒲的种植水对铜绿微囊藻和鱼腥藻生长的影响,评价挺水植物对水华藻类的化感效应.结果显示:菖蒲种植水对铜绿微囊藻的抑制作用较强;而香蒲种植水对鱼腥藻的抑制作用较强,但是对铜绿微囊藻的生长却有促进作用.结果表明两种挺水植物的种植水都含有影响水华藻类生长的化感物质.进一步的研究表明,两种植物种植水对以上两种藻类生长的影响具有显著的体积比浓度效应.因此,保护和恢复湿地挺水植物群落对改善水环境具有重要作用,但利用挺水植物化感效应进行水体环境净化时,应按水体中有害藻类的类型合理选择植物种类.     

绿潮藻类分解过程中水体磷-铁-硫含量的动态变化

以荣成天鹅湖暴发的硬毛藻和湖中心的沉积物为试材,通过室内模拟分析了不同密度藻类分解条件下水体可溶性磷(SRP)、Fe~(2+)、S~(2-)质量浓度以及主要理化参数的动态变化,以探讨硬毛藻分解对沉积物中铁磷释放的影响以及铁磷间的耦合关系,为藻华后水体富营养化以及内源污染的治理提供理论依据。在整个试验周期,不同藻密度条件下水体SRP、Fe~(2+)和S~(2-)的质量浓度变幅分别为0.004-0.89、0.04-0.50和0.02-17.36 mg·L~(-1);试验前期质量浓度较高,之后随时间呈下降趋势,后期各处理间差异减小。多重比较表明,残藻密度对上覆水中SRP、Fe~(2+)和S~(2-)的质量浓度均具有极显著影响(P0.01);各处理质量浓度表现为:沉积物+50 g藻+水沉积物+30 g藻+水30 g藻+水沉积物+10 g藻+水沉积物+水。试验前期(1-7 d),各处理差异较大,其中沉积物+50 g藻+水与沉积物+30 g藻+水、沉积物+10 g藻+水处理间的SRP、Fe~(2+)、S~(2-)质量浓度差异均达极显著水平(P0.01);沉积物+10 g藻+水与沉积物+水处理间Fe~(2+)质量浓度差异达显著水平(P0.05)。藻分解过程中,上覆水磷铁之间、磷硫质量浓度间均呈显著正相关关系,r值分别为0.671(P=0.000)和0.498(P=0.013)。残藻密度越高,水体理化性质的变幅则越大。硬毛藻体内的磷和铁可在分解初期大量向水体释放,且高密度残藻的堆积分解可明显降低水土界面的氧化还原电位而促进沉积物中磷铁的释放,使得水体磷和铁质量浓度急剧增加。     

碳基纳米铜复合材料对普通小球藻胁迫作用的研究

随着科技的飞速发展,纳米类材料在电化学、药物运输、生物传感器等领域中得到了广泛的应用,这导致了其通过各种途径进入水、土壤、大气等环境介质中,对生态环境安全造成潜在威胁。以水体中环境浓度的碳基纳米铜复合材料为受试浓度范围,以环境适应性和污染物耐受性均较强的普通小球藻(Chlorella vulgaris)为对象,研究了水体中不同浓度碳基纳米铜复合材料对普通小球藻的细胞胁迫作用,使用分光光度法检测了0,0.05,0.5,5,50 mg·L^-1碳基纳米铜暴露条件下普通小球藻叶绿素a含量的变化。运用非靶向代谢组学(气相-质谱联用)检测法探究了不同浓度碳基纳米铜胁迫条件下第8天普通小球藻细胞内代谢物相对丰度变化、代谢通路及相关代谢组学特性的变化。结果表明,在培养周期的第8天,藻细胞叶绿素a含量随碳基纳米铜浓度的升高而降低,当碳基纳米铜达到50 mg·L^-1时,将严重抑制藻细胞叶绿素a的产生。代谢组学检测结果表明,当碳基纳米铜复合材料的浓度达到50 mg·L^-1时,藻细胞中与叶绿素合成密切相关的碳固定过程、氨基酸代谢过程均受到了严重抑制。这表明,高浓度碳基纳米铜会扰乱普通小球藻的细胞代谢并产生明显胁迫作用。文章旨在评估水体中碳基纳米铜复合材料对水体初级生产者普通小球藻的胁迫作用,以期为水体污染修复与藻细胞生态毒理学的研究提供一定的数据支持与参考。     

稻草-狐尾藻生态治理模式下狐尾藻的生长适应性研究

为探讨狐尾藻在稻草-狐尾藻生态治理模式下的生长适应性提供理论依据,本试验将狐尾藻扦插于5级养殖废水中,以清水为对照,研究不同时期各级废水中狐尾藻的株高、生物量等生长性状指标和狐尾藻的叶绿素、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)含量的变化情况.结果表明:前期由于稻草的降解,水体污染物浓度增加,狐尾藻产生营养盐胁迫效应,生长受到抑制,随着稻草的降解和稻草-狐尾藻对水体的净化作用,胁迫逐渐减弱,狐尾藻能够更快的适应在污水中生长,因此,稻草覆盖,能够让狐尾藻更好的生长,值得大力应用和推广.     

植物化感作用抑制藻类生长的研究进展

有效控制水华,治理富营养化水体是目前环境领域的研究热点和前沿。植物化感作用抑藻作为一种新型的生物抑藻技术已备受关注。多种生活类型的水生植物对藻类均有化感抑制作用,现已从一些水生植物中分离得到具有抑藻活性的化感物质,并对其抑藻特性和机理开展了一定研究。文章对化感作用的概念、水生植物对藻类的化感抑制作用、水生植物中化感物质的分离鉴定及其抑藻特性以及化感作用抑藻机理等进行了较系统的论述。还对今后植物化感作用抑藻技术的研究方向进行了展望,提出应多学科结合,对化感物质对不同藻类的影响及其选择性抑制机理做更深入的研究。     

加拿大一枝黄花化感抑藻效应的初步研究

利用植物化感作用,可抑制有害藻类的生长,改善富营养化水体水质。文章选择我国重要的陆生入侵植物加拿大一枝黄花（Solidago canadensis L.）,系统研究了其根部、茎部和叶部水浸液对5种常见藻类：铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、斜生栅藻（Scenedesmus obliquu）、蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）、水华鱼腥藻（Anabaena flos-aguae）和羊角月牙藻（Selenastrum capricornutum）生长的化感效应。研究结果表明：（1）加拿大一枝黄花水浸液对铜绿微囊藻的生长有强烈的化感抑制效应,7 d抑制率为90%左右,根、茎、叶部水浸液的72 h-EC50由高到低依次为34.84、12.54和9.57 g.L^-1,叶部对铜绿微囊藻的抑制作用最强;（2）加拿大一枝黄花叶部水浸液除了对水华鱼腥藻的生长无显著影响外,对其余4种受试藻均有明显的抑制作用,即加拿大一枝黄花叶部的化感抑藻效应较具广谱性;（3）相同质量浓度、同一部位的加拿大一枝黄花水浸液对不同藻种的化感作用类型和作用强度有所不同,即化感抑藻效应存在选择性,且这种选择性与藻类的分类学特征无关;（4）对同一种藻,加拿大一枝黄花根、茎、叶等不同部位水浸液的化感效应也有所差异。     

芦苇化感组分对斜生栅藻Scenedesmus obliquus生长特性的影响

水华或赤潮现象是备受关注的环境问题之一。利用植物化感作用抑制藻类生长作为一种新型的生物抑藻技术在近年来开始受到研究者的重视,并取得了一定的研究成果。文章研究了从芦苇PhragmitiscommunisTrin中分离得到的化感组分对斜生栅藻Scenedesmusobliquus生长特性的影响。在藻类的对数生长期向培养液中投加不同浓度的化感组分,分别测定并观察了培养期间受试藻种藻密度、藻细胞结构和群体形态的变化。结果表明,该化感组分在培养初期对斜生栅藻藻密度的增长具有明显的抑制作用,半效应质量浓度(EC50,4d)值为0.45mg·L-1,但在培养6d后,出现促进作用,且随投加浓度的增加而增强。斜生栅藻生长受到抑制期间,藻细胞形态变大,投加0.5mg·L-1化感组分时,藻细胞平均宽度是对照组的2倍。TEM观察观察结果表明藻细胞亚显微结构受到破坏。另外,EMA提高了斜生栅藻的沉降性和吸附性。     

几种菊科入侵植物和非入侵植物的化感作用比较

以萝卜为受体,采用培养皿法比较研究了几种菊科入侵种和非入侵种的化感潜力。结果表明：入侵种和非入侵种都具有化感作用,且入侵种在高浓度下的化感抑制作用强度不一定都大于非入侵种。在0.2 g.mL-1浓度时,艾蒿和黄鹌菜的综合化感作用强度分别是小飞蓬的2.5和3.1倍;而紫茎泽兰和银胶菊则是小飞蓬的3.8和3.5倍。而不同植物浸提液对萝卜的不同检测指标影响不同。其中,紫茎泽兰对萝卜种子发芽和幼苗生长的影响主要表现为化感抑制作用。银胶菊和除0.025 g.mL-1外的黄鹌菜各浸提液都使萝卜种子萌发受较强的抑制,且抑制强度随浸提液浓度的升高而增大,而对幼苗生长则表现为＂低促高抑＂的规律。小飞蓬和苦荬菜对萝卜种子萌发和幼苗根长为抑制作用,但对其苗高和鲜质量为促进作用。除0.025 g.mL-1外,艾蒿对萝卜种子萌发和幼苗根长有较强的抵制,对其苗高和鲜质量则呈＂低促高抑＂的规律。     

化感物质的抑藻作用研究、应用及生态安全性评价

水体富营养化日益严重,水华频繁爆发,如何有效控制水华,治理富营养化水体是目前水环境领域的研究热点和前沿。目前湖泊藻类控制技术主要有：物理方法、化学法、生物法,但是这些方法都有其固有的缺点。利用植物化感作用抑制有害藻类生长具有廉价、生态安全等优点近年来备受关注。化感作用就是生物体产生的生物活性物质即化感物质在生物体之间传递信息并导致生物体相互作用。归纳了国内外不同生活型水生植物化感作用研究的主要成果（包括已报道的抑藻水生植物种类、已从水生植物体内和种植水中分离鉴定得到的化感物质）,以及化感物质的联合作用研究,讨论了化感物质的生态安全性。通过化感作用能有效控制引起水体富营养化的各种藻类生长,优化水生生物的组成结构。例如,水体中投放大麦秆可以增加无脊椎动物以及鱼类的数量,从而达到改善水生生态系统的目的。展望了植物化感作用用于水环境治理的发展前景。以期为利用植物化感作用控制水华的发生提供理论基础。     

菲胁迫下湿生植物美人蕉(Canna indica)对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生长的影响

多环芳烃有机污染物的环境问题日益严重,亟待需求从群落及生态系统的角度进行毒理学复合危害效应的研究。本文采用以美人蕉(Canna indica)种植根区水培养斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的方式,观察菲胁迫下其生长的变化。结果表明,美人蕉种植根区水对斜生栅藻生长具有化感效应,且表现为"低促高抑"的现象。而在菲胁迫下,种植根区水比例为15%和30%时随着菲浓度的增加,生长促进作用增强,且在菲浓度为1 mg·L-1出现最高值;在100%种植根区水时随着菲浓度的增加生长抑制作用增强。说明,菲胁迫使美人蕉种植根区水对藻类的化感效应增强。进行逻辑斯谛生长拟合发现,30%、1 mg·L-1处理组种群内禀增长率最高,斜生栅藻种群出现暴发增长的生态风险最大。     

薇甘菊浸提液对福寿螺主要器官组织损伤的扫描电镜观察

采用薇甘菊（Mikania micrantha H.B.K.）的乙酸乙酯浸提液对福寿螺（Pomacea canaliculata）进行浸杀,通过扫描电镜观察福寿螺头足部、外套膜及肝脏组织的损伤状况,探讨薇甘菊化感物质对福寿螺器官组织结构的影响。经过薇甘菊质量浓度为100mg·L^-1提取液浸杀2d后,福寿螺主要器官出现了明显的组织损伤。头足部肌肉组织出现明显的杂乱丝条状并有断裂,部分有侵蚀剥落,表现为较大的组织缺损;外套膜有大量的细胞被浸润,呈疏松不整齐的结构;肝脏表面粗糙,凹凸相间的皱褶形成起伏不平的组织,其间有深浅不一的裂痕,并有侵蚀孔状损伤。扫描电镜的观察结果可为探讨薇甘菊浸提液对福寿螺的毒杀机理提供一定的依据。     

三叶鬼针草生物量分配与化感作用对大气温度升高的响应

全球气候变暖已经成为不容置疑的事实,同时外来入侵植物对入侵地的生态环境造成严重的危害,外来入侵植物可能对温度升高做出积极地响应。文章研究了不同温度（22、26和30℃）处理对入侵植物三叶鬼针草（Bidens pilosa L.）种子萌发、幼苗生物量分配及化感作用的影响,探讨三叶鬼针草对全球气候变暖的响应策略。结果表明;温度为22和26℃比30℃有利于三叶鬼针草种子的萌发。温度升高显著增加三叶鬼针草的株高、生物量和叶面积,三叶鬼针草幼苗增加对茎和叶的生物量投资。同时相同浓度的三叶鬼针草水浸提液对马唐（Digitaria sanguinalis（L.）Scop）和牛筋草（Eleusine indica（L.）Gaertn）的化感作用随着温度升高而增强。研究表明：温度升高促进了三叶鬼针草的生长,改变生物量分配模式同时增强了对受体植物的化感作用。温度升高可能是促进三叶鬼针草入侵的生态环境因子之一,未来全球气温变暖可能使其入侵加剧。     

烟草凋萎叶早期腐解液对莴苣的化感作用

为了研究烟草凋萎叶早期腐解液及其不同组分的化感作用,以对化感物质具有高敏感性的莴苣(Lactuca sativa)为指示材料,对烟草品种K326凋萎叶早期腐解液及其分离后的各组分分别进行了化感潜力的生物测定.结果表明:1)早期腐解液及其组分随处理浓度的增大对莴苣种子萌发的抑制效应逐渐增强,且显著降低了种子萌发速率,并延...     

Inhibition of decomposing leaf litter of Cinnamomum camphora on growth of Pharbitis nil and the alleviation effect of nitrogen application北大核心CSCD

In plant configuration of landscaping, herbaceous plant is often inter-planted with ornamental tree species. But unreasonable plant collocation may reduce the effectiveness of afforestation for the inhibition effect of tree on the growth of understory, and further more affect the greening effect. Camphor (Cinnamomum camphora) is widely planted in landscaping accompanying herbaceous plants including morning glory (Pharbitis nil). But camphor was reported to have allelopathic effect on its adjacent plant, therefore correct selection and collocation of plants has important significance to obtain good greening effect. This research aimed to study by a pot experiment the effects of decomposing leaf litter of Cinnamomum camphora on the growth, phenological traits of Pharbitis nil, as well as modification of these effects by nitrogen application. Three application rates of C. camphora leaf litter including 25, 50 and 100 g/pot (denoted by L25, L50 and L100, respectively) and a control (CK) were implemented. Nitrogen application began on the 34th d of decomposition, with 0.39 g urea being divided into three equal portions and added continuously to each pot. The results showed that (1) The height, basal diameter, leaf area and biomass production of Pharbitis nil were all inhibited sharply by exposure to the leaf litter, being decreased by 32.85%-83.78%, 5.23%-23.00%, 30.31%-58.47%, and 40.34%-84.54%, respectively, with the inhibition effect increasing both in intensity and stability with the increase of leaf litter. Such inhibition effect was obviously alleviated by exogenous nitrogen application. (2) The flowering dynamics of Pharbitis nil was greatly impacted by the leaf litter, with the flower initiation 2.5-10.0 d later and the flowering duration 6.3-11.4 d longer compared to the control. Although the leaf litter-treated plants exhibited more (0.5-3.3) flowers than the control, their quality decreased, and the hundred-grain weight of the seed decreased with the increase of leaf litter. However, the differences among treatments in the reproductive parameters mentioned above reduced after nitrogen fertilization. The results indicated that leaf litter of C. Camphora has a great allelopathic effect on morphological and reproductive growth of Pharbitis nil, which may be attributed to the release of phototoxic substances during the decomposition process.