环境因子对伊乐藻光合作用影响的试验研究

本文研究了温度、pH值、光照三种环境因子对伊乐藻光合作用的影响,实验得出伊乐藻顶枝光合作用的产氧量与温度、光照呈曲线相关,与pH值呈线性负相关。华南河网地区的环境因子基本处于伊乐藻适宜的生长范围之内,选择其作为该地区受损水域生态修复的沉水植物是比较合适的。     

伊乐藻-高效脱氮微生物协同作用对污染水体氮素脱除机制的影响

在入贡湖河道亲水河采集上覆水、伊乐藻及底泥柱芯样品进行室内实验,探究伊乐藻与固定化高效脱氮微生物协同作用下脱除铵态氮的机制,以及对污染水体的生态修复效果.运用~(15)N同位素配对技术及高通量测序技术,研究了4个不同处理组中NH_4~+的转化机制,其中,处理组A:裸泥组,处理组B:固定化高效脱氮微生物,处理组C:伊乐藻,处理组D:固定化高效脱氮微生物+伊乐藻.结果表明,氮素脱除主要有底泥存储、伊乐藻吸收及微生物过程(反硝化和厌氧氨氧化)这3种途径.在添加沉水植物伊乐藻的处理组C和D中,伊乐藻对~(15)NH_4~+吸收率分别为25.44%和19.79%.不同处理组中底泥对~(15)NH_4~+存储率分别为7.94%、5.52%、6.47%和4.86%,微生物过程以气体形式释放的~(15)NH_4~+分别为16.06%、28.86%、16.93%和33.09%.反硝化和厌氧氨氧化是产生含氮素气体的主要过程,对于处理组D,脱氮微生物丰度和多样性均得到不同程度的提升.4个不同处理组对~(15)NH_4~+的总去除率分别为24%、34.38%、48.84%和57.74%,伊乐藻与高效脱氮微生物联用技术(EINCB)的应用,可以提高水体氮素的脱除速率,促进污染水体的净化.     

伊乐藻和氮循环菌技术对太湖氮素吸收和反硝化的影响

从太湖梅梁湾采集无扰动泥芯样,分别添加固定化氮循环细菌、水生植物伊乐藻建立室内微宇宙,模拟生态修复,探讨不同修复处理下,硝氮的去除机制.采用15N标记结合同位素配对技术测定了各生态模拟柱中的反硝化速率和植物吸收速率.结果表明,不同处理的实验柱反硝化速率差异明显,同时添加了水生植物和固定化氮循环细菌的实验柱反硝化速率最高,为99.35μmol·(m2·h)-1,植物氮吸收速率为36.55μg·(m2·h)-1.沉水植物伊乐藻在自身吸收氮素的同时也提高了耦合硝化反硝化的作用.与植物吸收相比,反硝化过程是主要的氮去除途径.沉水植物与固定化氮循环菌组合生态修复技术促进了湖泊水体氮素的脱除,起到了净化作用.     

伊乐藻对硝氮、磷胁迫的急性响应

研究了不同质量浓度硝氮和磷的单一胁迫对伊乐藻叶绿素、可溶性蛋白质量比及抗氧化酶SOD、POD和CAT活性的影响。结果表明,在短时间和低质量浓度的硝氮或磷胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白质量比的变化不大,SOD、POD和CAT活性则持续增大。在递增硝氮质量浓度胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白质量比、CAT活性呈现明显的"低促高抑"现象,SOD和POD活性持续上升;磷胁迫时,叶绿素质量比持续下降,而可溶性蛋白质量比和SOD、POD、CAT活性呈现明显的"低促高抑"现象。在低质量浓度硝氮或磷胁迫时,抗氧化酶随时间延长活性增加,直至危害消除;在高质量浓度硝氮或磷胁迫时,伊乐藻内抗氧化酶活性先升高后降低,最终抗氧化酶系统崩溃。72 h内伊乐藻能耐受26.12 mg/L的硝氮或3.37 mg/L的磷的胁迫,硝氮和磷质量浓度高于此时,伊乐藻作为修复植物是不适用的。     

伊乐藻在冬季低温条件下对污染水体的净化效果

研究了耐寒沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)在冬季低温条件下的生长状况，以及不同生物量的伊乐藻对污染水体的净化效果。在冬季水温3—7℃的低温条件下，大多数水生植物处于生长停滞期，然而实验结果表明，伊乐藻在此条件下却具有明显的生长能力，并且单位生物量的增长量最大可达0．34g；实验结果同样显示了伊乐藻在低温条件下对TN、TP和CODCr具有一定的净化效果，对TP的去除效果要比对TN和CODCr的去除效果好；从实验结果还可看出，伊乐藻在水温高于4℃时对藻类具有抑制作用，从这一点就可说明伊乐藻具有一定的克藻效应，且其抑制能力与水温有很大的关系。     

新型水生植物对微污染地表水的净化试验研究

利用一种新型水生植物伊乐藻净化微污染地表水,通过对其生长特点及栽培后净化效果的试验研究,结果表明这种新型水生植物对水体中的氮、磷及有机质具有显著净化作用,由劣V类水可以提高到Ⅲ类水质,磷的去除率达85.6%,高锰酸钾指数去除率达52.1%,不存在二次污染.此伊乐藻在养殖业和小规模流动差的水处理及饮用水净化领域具有实际推广应用价值.     

附着生物对沉水植物伊乐藻生长的研究

以沉水植物伊乐藻(Elodea nuttalii(Plant.)ST.John.)为研究对象,室内利用原位湖水进行培养,通过测定伊乐藻的生物量、叶绿素质量分数、光合作用速率等指标,研究了附着生物量的增加对沉水植物伊乐藻的影响。结果表明,随着附着生物处理量的增加,伊乐藻的生物量、叶绿素质量分数以及光合作用速率随之下降,50d后,各处理的生物量与对照相比分别减少了约5%~15%,叶绿素质量分数以及光合作用速率下降了20%~43%、10%~36%。同时也分析了丝状藻对沉水植物伊乐藻的遮阴作用,初步推测附着生物对沉水植物伊乐藻的影响可能是由于附着生物的遮荫作用。研究的结果为揭示富营养化湖泊沉水植被衰退的机理提供了理论依据。     

Phytotoxicity of four herbicides on Ceratophyllum demersum, Vallisneria natans and Elodea nuttallii

The physiological effects of 4 herbicides (butachlor, quinclorac, bensulfuron-methyl and atrazine) on 3 submerged macrophytes (Ceratophyllum demersum, Vallisneria natans and Elodea nuttallii) were tested in laboratory conditions. The variables of the relative growth rate and the photosynthetic pigments content showed that all of the tested herbicides affected the growth of the plants obviously. The abnormal growth of the plants was observed in most treatment groups, even at the lowest concentration (0.0001 mg/L). Except for the C. demersum treated with quinclorac at 0.005 and 0.01 mg/L, the relative growth rates of the plants were inhibited significantly (p < 0.05). Statistical analysis of Chl-a content was carried out with both the t-test and one-way ANOVA to determine the difference between the treatment groups and control. The results showed that Chl-a contents of the plants in all treatment groups were affected by herbicides significantly, except for the C. demersum treated with bensulfuron-methyl at 0.0005 mg/L. The decrease content in Chl-a was positively correlated to the dosage of the herbicides in most treatment groups. It was suggested that herbicides in water body might potentially affect the growth of aquatic macrophytes. Since the Chl-a content of submerged macrophytes responded to the stress of herbicides sensitively and directly, it could be used as biomaker in environmental monitoring or in the ecological risk assessment of herbicide contamination.     

光照对伊乐藻（Elodea nuttallii）幼苗生长及部分光能转化特性的影响

将伊乐藻幼苗种植于不同光照强度水体中,定期测定伊乐藻主要生长发育指标,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪测定幼苗叶片的叶绿素光合荧光参数,研究高于光饱和点的光强、介于光饱和点与补偿点之间的光强、低于光补偿点的光强对伊乐藻幼苗生长以及光系统Ⅱ(PSⅡ)光合荧光特性的影响.结果表明:(1)不同光照强度对伊乐藻幼苗株高、叶片数、鲜重有显著影响.100%、5%、1%自然光照组伊乐藻幼苗株高、叶片数、鲜重随时间变化均呈现增加趋势,但试验后期100%自然光照组幼苗增长率有所下降,1%自然光照组增长率变缓;0.5%、0.1%、0.05%自然光照组幼菌株高、叶片数、鲜重随时间变化均呈现下降趋势,试验结束时,0.1%、0.05%自然光照组幼苗株高比初始降低了 20%、60%;(2)不同光照强度对伊乐藻幼苗叶片的光合色素含量有显著影响.Chla、Chlb含量随光强减弱均呈现升高趋势,而Chla/Chlb则呈现降低趋势,表明随着光强的逐渐降低,植物通过调节色素含量来增加对光能的捕获,从而提高叶片对光能的吸收以适应外界的逆境生长环境;(3)伊乐藻幼苗光适应能力随光照强度小同而有明显差异,其中5%自然光照组幼苗光适应能力明显高于其他组,试验结束时,6组幼苗的最大电子传递速率由大到小依次为5%、100%、1%、0.5%、0.1%、0.05%自然光照组.