底质和水体营养状况对沉水植物的生理影响研究.doc

底质和水体营养状况对沉水植物的生理影响研究随着水体富营养化的加速,水生植被特别是沉水植物的衰退和消失是世界范围内的普遍现象。沉水植物是湖泊生态系统的重要组成部分,湖泊沉水植物的物种组成、生物量、覆盖面积、空间分布、被利用的方式及程度都直接关系到湖泊环境的整体质量。因此,国际上对污染湖泊中沉水植被的恢复与维持的研究十分重视,而要恢复沉水植被就要首先研究富营养化以及周围环境因子和沉水植物的关系。目前,关于富营养对沉水植物的影响机理以及沉水植物对富营养的适应机制人们并不清楚,本文从与沉水植物联系最紧密的底质和水体入手,采用生态模拟和室内培养实验等方法研究介质营养状况对沉水植物的生理影响,为揭示沉水植物的适应机理积累数据,并为沉水植物的恢复研究提供参考。本文主要研究了底质营养状况对黑藻生长及生理活性的影响、水体氮、磷浓度及氮形态对沉水植物光合特征的影响以及水体氮浓度对黑藻总磷、总氮吸收特征的影响。研究结果表明:(1)底质营养状况显著的影响了黑藻的生长。营养水平最高的HH底质对黑藻的早期生长和光合有利,但在高温季节会严重降低黑藻的根系活力和叶绿素含量影响黑藻后期生长;TR底质营养水平较低,该处理黑藻生物量累积量较低;HK底质能够充分满足黑藻生长的营养需求且在高温季节对黑藻不造成胁迫,对黑藻的生长和光合有利。(2)沉水植物光合特征也受到了水体氮、磷浓度及氮形态对的影响。在总氮浓度不大于3mg/L时,水体总氮的增加对狐尾藻的光合作用有利,超过此浓度则抑制其光合作用;在总氮浓度不大于4mg/L时,水体总氮的增加对黑藻的光合作用有利,超过此浓度则其光合作用受到抑制;在本研究中,狐尾藻对水体高氮的反应较黑藻更为敏感;水体铵氮比例的增加对黑藻和狐尾藻的光合作用具有一定的抑制作用,表现为随水体铵氮比例的增加黑藻和狐尾藻的净光合速率和最大净光合速率降低,而光合补偿点和暗呼吸速率升高。(3)水体氮浓度也影响了黑藻对总磷和总氮的吸收。水中总氮的适量增加(≤2.0mg/L)能够增加黑藻对总氮和总磷的吸收量,但总氮的过量增加(>2.0mg/L)降低了黑藻对水中总磷的吸收;黑藻对总磷的三个吸收动力学参数均随总氮的增加呈先升后降趋势,且都是在总氮为2.0mg/L时取得最大值。黑藻对总氮的吸收动力学参数Imax随培养液中总氮浓度的增加而降低,Km和Cmin均随培养液中总氮浓度的增加而升高。