不同质量浓度黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用简

分别采用黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,黄菖蒲在质量浓度大于10 g/L时对初始密度为1.0×10⁷ ind/mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用,表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30.1%、51.8%和84.0%;狭叶香蒲在质量浓度大于20 g/L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为狭叶香蒲质量浓度为20 g/L和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34.2%和77.7%,实验过程中,铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少,而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低,表明经过一段时间持续地化感胁迫,黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫,导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解,从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

共培养条件下黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻光合系统的影响

采用共培养的实验方法,通过测定铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)叶绿素a含量及叶绿素荧光参数,研究了黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)对铜绿微囊藻光合系统的影响。结果表明,共培养条件下,黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的光合系统具有明显的化感作用,表现为,处理组中铜绿微囊藻的叶绿素a含量从第4天开始显著(Paried t-test,pFv/Fm(光系统Ⅱ最大量子产量)值也呈现逐渐下降的趋势,说明黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻产生了化感抑制,光合效率和光能转化效率下降;而Ik(半饱和光强)和α(光限制斜率)值呈现先增加后逐渐降低的趋势,从第4天开始显著(Paried t-test,p<0.05)低于对照组,表明黄菖蒲和狭叶香蒲的化感作用在短时间内可以激发铜绿微囊藻对光强的耐受能力并能提高藻的光能利用效率,但是随着化感时间的延长,铜绿微囊藻对强光的耐受能力及光能利用效率下降。     

香蒲中挥发油对铜绿微囊藻的化感抑制作用

湖泊富营养化问题已日益成为全球性的水环境污染问题之一.开发一种有效、安全控制有害藻类暴发的新方法是非常必要的.香蒲(Typha latifola)为多年生宿根性沼泽草本挺水植物,在中国分布广泛,其对受污染河水中COD、氨氮及TP均具有较好的去除效果.为了探讨香蒲对铜绿微囊藻(Microcystin aeruginosa...     

黄菖蒲和狭叶香蒲根系对氮磷的吸收动力学

采用改进的常规耗竭法,研究了黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）和狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）根系对NH₄⁺、NO₃^-和H₂PO₄^-的吸收特征及差异。结果表明,这2种植物根系对NH₄⁺、NO₃^-和H₂PO₄^-的吸收动力学特征均可采用Michaelis-Menten方程描述。2种植物根系对NH₄⁺、NO₃^-和H₂PO₄^-的亲和力（Km）和最大吸收速率（Vmax）有显著差异。吸收H₂PO₄^-时,黄菖蒲根系具有较高的Vmax值和较低的Km值,说明黄菖蒲具有嗜磷特性,并能够适应广范围浓度的H₂PO₄^-环境,适宜用于污染水体磷的去除;吸收NO₃^-时,狭叶香蒲根系具有较高的Vmax值和较低的Km值,表明狭叶香蒲可用于广范围浓度NO₃^-污染的水体修复;吸收NH₄⁺时,黄菖蒲根系具有较低的Vmax值和Km值,而狭叶香蒲根系具有较高的Vmax值和Km值,说明黄菖蒲适宜用于NH₄⁺污染较轻水体的修复,而在NH₄⁺污染较重水体中宜选用狭叶香蒲作为先锋植物。     

不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响

采用苦草（Vallisneria spiralis Linn.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法,通过追踪测定铜绿微囊藻的生物量、叶绿素a含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,研究了不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响。结果表明,质量浓度大于10 g/L时,苦草对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为苦草质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为63.3%、94.7%和99.8%,培养过程中,铜绿微囊藻的叶绿素a含量逐渐减少,而SOD、POD活性及MDA含量呈现先增加后逐渐降低的趋势,表明苦草释放的化感物质在经过一定时间积累后能够明显抑制铜绿微囊藻SOD和POD的活性,引起细胞的氧化损伤,促进叶绿素的分解,从而导致藻类死亡,这是苦草抑制铜绿微囊藻生长的原因之一。     

铜绿微囊藻胁迫对宽叶香蒲叶片光呼吸特性的影响

采用共生培养的实验方法,通过追踪测定宽叶香蒲(Typha latifolia)叶片中叶绿素含量、净光合速率、光呼吸速率及乙醇酸氧化酶(GO)、谷氨酰胺合成酶(GS)及过氧化氢酶(CAT)的活性,研究不同初始密度铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)对宽叶香蒲叶片光呼吸特性的影响。结果表明,铜绿微囊藻初始密度为1.0×104ind/m L时,宽叶香蒲叶片叶绿素含量、净光合速率、光呼吸速率及GO、GS及CAT的活性增加,说明低密度铜绿微囊藻对宽叶香蒲叶片的光合作用及光呼吸具有促进作用;铜绿微囊藻初始密度为1.0×107ind/m L时,宽叶香蒲叶片净光合速率、光呼吸速率及GO、GS及CAT的活性呈现先增加后降低的趋势,表明经过一段时间培养后,高密度铜绿微囊藻对宽叶香蒲叶片的光合作用和光呼吸呈现出抑制作用。但是在净光合速率急剧降低的时候,光呼吸速率在短时间内仍然维持在一个较高水平,说明宽叶香蒲可能通过维持或增强光呼吸在一定程度上抵抗逆境胁迫。     

美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻的化感作用

对美人蕉叶片水浸提液进行液液萃取得到美人蕉有机酸组分,研究了美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻化感抑制作用,实验结果表明,美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻生长具有低促高抑作用,13.3 g/L和20.0 g/L处理组6 d 后抑制率分别达到98.57%和99.37%,铜绿微囊藻在高浓度美人蕉有机酸组分下,叶绿素含量逐渐降低,总超氧化物歧化酶(T-SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性出现先增大后减小,说明美人蕉有机酸组分可能通过对铜绿微囊藻抗氧化酶系统逐渐损伤,最终藻类死亡.通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析,鉴定出美人蕉有机酸组分共含有32种有机酸成分,其中饱和脂肪酸18种、不饱和脂肪酸7种、芳香酸5种以及酚酸2种.     

广玉兰、龙爪槐和黄杨化感物质对铜绿微囊藻生长的抑制

针对水华的主要物种——铜绿微囊藻,初步测定了60种植物的浸提液对其细胞增殖的抑制率。结果表明,8种植物的浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率达到90%以上。其中,广玉兰、龙爪槐和黄杨叶片浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率分别达到97.4%、95.6%和91.2%。通过计算得到培养7d后广玉兰、龙爪槐和黄杨的50%抑制效应质量浓度(EC50)分别为0.52、1.04、5.87g/L,而90%抑制效应质量浓度(EC90)分别为3.79、6.45、9.09g/L。首次发现此3种植物浸提液中富含能抑制铜绿微囊藻细胞增殖的化学物质,可以作为抑藻化感物质的一个重要来源。根据EC50和EC90对培养时间的拟合方程判断,广玉兰和龙爪槐浸提液对铜绿微囊藻的抑制效果较黄杨浸提液更为长效,且由于其抑制效果优于农作物秸秆,具有进一步研究的价值。     

狭叶香蒲活性炭对Cd2+与Pb2+的吸附及机理分析

为了解狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)活性炭的吸附性能及其机理,采用磷酸一步活化法制备了狭叶香蒲活性炭,并对其理化性质进行了表征;通过静态实验,研究了溶液起始pH、Cd2+和Pb2+浓度、吸附时间、温度、活性炭剂量对狭叶香蒲活性炭吸附水溶液中Cd2+和Pb2+的影响。狭叶香蒲活性炭对Cd2+和Pb2+的吸附量随溶液起始pH与温度的增加而增加,吸附平衡时间约为10 min;热力学分析表明,吸附过程自发而且吸热,吸附动力学实验结果符合拟二级动力学模型, Langmuir吸附等温模型能更好地拟合狭叶香蒲活性炭对Cd2+的吸附, Pb2+的平衡吸附量与Freundlich模型的拟合性更好。25℃条件下,由Langmuir线性模型拟合得到的Cd2+和Pb2+最大吸附量Qm分别为83.33和116.28 mg/g。狭叶香蒲活性炭的理化性质分析表明,活性炭表面凹凸不平、多孔,比表面积为780.42 m2/g、孔容23.29 mL/g、平均孔径3.14 nm;活性炭含有羟基、磷酸基、C[FY=, 1]C键等,等电点为3.3。结果表明,狭叶香蒲活性炭是Cd2+和Pb2+吸附的有效吸附剂,吸附过程包括静电吸附、离子交换等。     

典型岩溶湿地植物狭叶香蒲对钙胁迫的光合荧光响应

以供试植物狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)为研究对象,利用人工模拟岩溶湿地的试验方法,以添加Ca(NO3)2·4H2O的方式设置不同的钙胁迫梯度,考察不同培养时间下狭叶香蒲叶绿素含量及快速叶绿素荧光诱导动力学(OJIP)曲线变化.结果表明:(1)狭叶香蒲在不同钙胁迫处理下叶绿素含量变化显著,培养3...     

砷胁迫对不同物候期香蒲根系分泌物的影响

为探究典型湿地挺水植物香蒲(Typha angustifolia L.)在砷(As)污染生境中不同物候期的根系分泌物变化特征,测定并分析了A s胁迫下的香蒲根系分泌物构成.结果表明:(1)香蒲根系分泌物主要包括烃类、酚类、生物碱类,枯黄期仅有这3类分泌物,幼苗期还有少量唑类,花果期根系分泌物种类最丰富,出现了特有的有机...     

作物秸秆对铜绿微囊藻的抑制作用

通过室内模拟实验研究了大麦、水稻和小麦3种作物秸秆对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用,并计算了不同秸秆的抑制率和抑制中浓度（EC₅₀）。研究结果表明,大麦秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制作用,而且随着培养时间和秸秆投加量的增加,抑制作用提高。处理96 h后大麦和水稻秸秆处理下的铜绿微囊藻几乎全部死亡,表明本研究所用不同作物秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制效果。研究结果还表明,大麦、水稻和小麦秸秆对铜绿微囊藻的72 h-EC₅₀由大到小依次是大麦>水稻>小麦,分别为248、334和1 943 mg/L,表明不同植物的秸秆对藻类的影响作用不同。分析3种秸秆抑制铜绿微囊藻生长的原因可能是3种植物秸秆在好氧的条件下可以分解产生多种具有抑藻作用化学物质,如有机酸、含甲基的酚类物质、醇类和酮类物质等,这些物质通过化感作用抑制铜绿微囊藻的生长,尤以大麦秸秆作用最为明显。     

加拿大一枝黄花提取物对铜绿微囊藻细胞膜和亚显微结构的影响研究

探讨了经加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)提取物处理后,铜绿微囊藻(Microc ystis aeruginosa)细胞膜相关特性的变化,如膜脂过氧化程度、细胞膜透性、脂肪酸组成和所占比例变化等,并通过电子显微镜观察了铜绿微囊藻细胞的亚显微结构变化,以初步揭示加拿大一枝黄花提取物对铜绿微囊藻抑制效应的机制.结果表明,添加加拿大一枝黄花提取物可使铜绿微囊藻细胞内丙二醛(MDA)累积量增加,加剧了膜脂过氧化反应;改变了铜绿微囊藻细胞内脂肪酸的组成,使不饱和脂肪酸所占比例上升,饱和脂肪酸所占比例下降;经加拿大一枝黄花提取物处理过的藻细胞膜初期出现模糊褶皱、质壁分离等现象,中后期则出现受损、甚至严重破裂等现象,膜系统受损之后,提取物更易进入细胞内,进一步影响藻细胞的内部结构,最终细胞的亚显微结构明显遭到破坏.     

人工湿地宽叶香蒲对重金属的累积与机理

宽叶香蒲(Typha latifolia L.)对环境胁迫具有较强的耐性。为了解宽叶香蒲对重金属的富集能力与耐性机理,通过野外调研,采集韶关凡口铅锌矿废水处理人工湿地中的宽叶香蒲与相应土壤样品,测定了土壤、植物的重金属总量与叶片亚细胞中重金属含量,分析了植物重金属含量与土壤重金属含量的相关性,并估算了宽叶香蒲地上部对重金属的提取量。土壤pH值在6.83~7.70之间,宽叶香蒲能有效降低土壤中的Cd、Pb、Zn、Cu和Mn的含量,对重金属的吸收主要受土壤重金属含量的影响,Pb和Cd的富集系数平均在0.5以上;除Fe外,叶片重金属主要分布在细胞壁和胞基质中。结果表明,宽叶香蒲是多种重金属的耐性植物,根系对重金属的富集与选择性向上运输、叶片细胞壁和胞基质对过量重金属的阻隔与结合作用是宽叶香蒲耐受重金属的重要机理。     

不同氮素浓度与空间条件下青萍生长特征

以西部地区优势浮萍品种青萍为实验对象,研究了它在不同总氮(TN)初始浓度和空间条件下的生长特征。结果表明,在表面积为95 cm2,TN初始浓度为0、1、2、3 mg/L的条件下,青萍的生长能较好地服从经典生长模型,对数生长阶段的相对生长速率(RGR)随TN浓度的增长而线性增长,分别为0.10、0.11、0.13、0.13 d-1。在TN浓度为10 mg/L,表面积为95、130和230 cm2的条件下,青萍的生长能较好地服从Logistic生长模型,其环境最大承载量和对数生长阶段的RGR分别为1 899、2 101和1 962 g/m2以及0.21、0.21和0.20 d-1。