Comparative studies on accumulation of Cr from metal solution and tannery effluent under repeated metal exposure by aquatic plants: its toxic effects

The present study demonstrates comparison of Cr accumulatingpotential by the plants of Najas indica Cham. (submerged),Vallisneria spiralis L. (rooted submerged) and Alternanthera sessilis R. Br. (rooted emergent) under repeatedmetal exposure and its effect on chlorophyll and protein concentrations. These plants were treated with different concentrations of Cr under repeated exposure in controlled laboratory conditions to assess the maximum metal accumulationpotential. The plants of V. spiralis accumulated significantly high amount of Cr under laboratory conditions incomparison to N. indica and A. sessilis. The maximumaccumulation of 1378, 458 and 201 g g^-1 dw Cr was found in the leaves of V. spiralis, N. indica and A. sessilis, respectively at 8 mg L^-1 after 9 day of Cr exposure. These plants have shown a decrease in chlorophyll andprotein concentrations with increase in Cr concentrations. In view of high accumulation of Cr in V. spiralis, the plantswere treated with different concentrations of tannery effluent collected from Common Effluent Treatment Plant, Unnao (UP). Theplants of V. spiralis treated with 100% tannery wastewatershowed the maximum accumulation (57.5 g g^-1 dw) of Cr in the roots after 10 days of exposure. The plants were foundeffective in removing Cr from solution and tannery effluent.     

富营养水体中2种水生植物的根际微生物群落特征

选取宁波市城区内河2个营养类型水体日湖(中-富营养类型)和卧彩江(重富营养类型),于2008年8~11月,利用MIDI Sherlock MIS系统和其他传统方法,跟踪监测了2个水体内2种常见水生净化植物粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)根际微生物的种类、数量及其季节变化,分析了水体主要水质参数、水体微生物与植物根际微生物之间的相关性.结果表明,水生植物根际效应显著,不同月份植物根际微生物数量均要显著高于水体环境;植物种类对植物根际微生物影响显著,在日湖水体,狐尾藻根际微生物数量要显著高于喜旱莲子草;在卧彩江,2种植物根际细菌数量无显著差异,放线菌、真菌数量差异显著,植物根际微生物数量与水体环境因子之间具有一定的相关性,调查期间,日湖水温、TN、TP、Chla与植物根际微生物数量间均无显著相关,仅COD与喜旱莲子草根际细菌数量显著负相关;在卧彩江,TP与粉绿狐尾藻、喜旱莲子草根际放线菌数量显著负相关,其余水质参数与根际微生物数量均无显著相关.植物根际优势菌种以假单胞菌属(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、黄杆菌属(Chryseobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)等有机物降解微生物为主,环境因素的变化和植物种类的不同也导致了葡萄球菌属(Staphylococcus),食酸菌属(Acidovorax)、节杆菌属(Arthrobacter)等特有菌种的出现.对植物根际微生物群落结构进行聚类分析表明,除日湖喜旱莲子草根际微生物群落结构在夏、秋两个季节相似性较高外,其余几个处理的根际微生物群落结构相似性在21.60%~51.57%.日湖植物根际微生物多样性夏季高于秋季,而卧彩江中夏季低于秋季;日湖中2种植物之间无论夏秋均无显著差异,而在卧彩江,夏季喜旱莲子草要显著高于粉绿狐尾藻,秋季则完全相反,据此说明植物根际微生物多样性受水体富营养化程度和植物种类等多重因素的影响.     

异质生境空心莲子草植物群落组成及物种多样性研究

研究草海湿地空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）入侵对异质生境植物群落生活型、物种组成、重要值及物种多样性的影响,结果表明,①异质生境中群落生活型组成比例有差异,水生生境地面芽植物（H）∶隐芽植物（Cr）∶一年生植物（Th）为56∶38∶6;湿生生境为43∶36∶21。②异质生境中物种组成差异明显,水生生境试验样方包含9科13属16种,对照样方（无空心莲子草入侵）包含10科19属23种;湿生生境试验样方包含8科14属14种,对照样方有10科19属22种。空心莲子草入侵不同生境后群落内物种重要值变化及差异均较大,部分乡土物种在试验样方中减少甚至消失,水生生境和湿生生境群落中分别有30.44%、36.36%物种消失。③异质生境中空心莲子草重要值与物种多样性指数、生态优势度指数、均匀度指数均呈二项式函数关系;两种生境的多样性指数和均匀度指数均表现为随空心莲子草重要值先增加后减少,生态优势度指数均为先减少后增加,空心莲子草入侵对乡土植物群落物种多样性产生正向影响和负向影响,在群落中其重要值达25.8（水生生境）、18.9（湿生生境）时,是乡土植物多样性下降的临界点。     

克隆整合提高了入侵植物空心莲子草对北美车前的竞争力

选取北美车前Plantago virginica L.为竞争背景草,以空心莲子草Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.为研究对象,通过切断或保持其先端分株与后端分株间的匍匐茎连接,研究了克隆整合对先端分株生长以及竞争力的影响。结果显示：不管是否存在竞争,克隆整合显著提高了空心莲子草先端分株的生物量、总匍匐茎长度、叶片数目和分株数目,并降低了其对茎的生物量投资。此外,克隆整合显著提高了空心莲子草先端分株对北美车前的竞争力。种间竞争显著降低了空心莲子草的生长,但并没有显著影响其生物量分配。上述结果表明,克隆整合在一定程度上能够促进入侵克隆植物的生长和竞争力,从而可能潜在影响其入侵性。     

外源水杨酸对高氯酸盐胁迫下水花生叶绿素荧光特性的影响

为了探讨外源水杨酸(SA)对高氯酸盐胁迫下水生植物生理响应的调节作用,本文以水花生为试材,在水培及可控条件下,研究不同浓度(0.05、0.1、0.2、0.4mmol·L-1)的SA对高氯酸盐胁迫下水花生荧光特性的影响.结果表明,在整个试验期间,各浓度的SA处理能不同程度地抑制高氯酸盐胁迫引起的暗适应下叶绿素最小荧光产额(F0)和天线色素热耗散(D)的升高,缓解PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学效率(F′v/F′m)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ电子传递速率(ETR)和PSⅡ光化学反应能量耗散(P)的下降趋势,而对过剩光能耗散(E)的影响不明显.综合各荧光参数的变化,其中以0.2mmol·L-1的SA处理缓解效果最佳,处理28d后各荧光参数的变化(除E值外)均与不加SA的胁迫组呈显著差异(p0.05),外部形态的观察结果与荧光参数的变化结果也基本一致.以上结果说明适当浓度的SA能有效维持胁迫下叶肉细胞较高的光化学效率和电子传递速率,缓解由于过剩激发能的增加而引起的光抑制,减轻光合机构受伤害的程度,从而提高水花生抗高氯酸盐胁迫的能力.PSⅡ非辐射能量耗散的增强并非是高氯酸盐胁迫下SA保护光合机构的主要机制,有关机理尚待进一步研究.