论文部分内容阅读
恢复沉水植物是富营养化水体水生植被重建和修复的关键,近年来该领域的理论和技术研究备受关注。影响沉水植物修复的生态因子有很多,蓝藻的化感作用可能是其中之一。本文以滇池蓝藻优势种——铜绿微囊藻和常见沉水植物——马来眼子菜、金鱼藻为材料,采用添加法结合共培实验研究了铜绿微囊藻与两种沉水植物间的相互化感作用,对比了不同密度铜绿微囊藻对两种沉水植物的化感作用差异,明确了抑制作用或促进作用的藻细胞密度阈值,探讨了供试藻种对目标植物的化感作用机理。同时研究了两种供试沉水植物对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明:1、铜绿微囊藻胞外分泌物及胞内物质对马来眼子菜种子萌发的影响存在显著差异。其中胞外分泌物在藻细胞密度较低(2×106个/ml)时对马来眼子菜种子萌发有促进作用,在藻细胞密度较高(16.7×106个/ml)时对马来眼子菜种子萌发有抑制作用;各种密度的藻细胞胞内物质对马来眼子菜种子萌发没有显著影响。2、铜绿微囊藻胞外分泌物及胞内物质对马来眼子菜幼苗生长均具有显著的化感作用:较低密度(2×106个/ml)的铜绿微囊藻胞外分泌物及胞内物质对马来眼子菜幼苗鲜重和株高具有促进作用,而较高密度(13.3×106个/ml)的铜绿微囊藻胞外分泌物及胞内物质对马来眼子菜幼苗鲜重、株高、根长、叶绿素、叶绿素荧光等参数均具有明显的抑制作用。其中胞外分泌物影响大于胞内物质。3、马来眼子菜幼苗和铜绿微囊藻共同培养条件下,两者之间存在着相互的化感作用且具有明显的密度效应:种植密度为1±0.1g/L的马来眼子菜幼苗对较低密度(2×106个/ml)的铜绿微囊藻有明显的抑制作用,而较高密度(3.1×106个/ml)的铜绿微囊藻不仅没有受到明显影响,而且能使马来眼子菜幼苗生长受到抑制显著抑制,甚至死亡。4、马来眼子菜幼苗种植水对铜绿微囊藻的化感作用随藻细胞起始密度的升高,化感抑制作用减弱。密度为15±0.5g/L的马来眼子菜幼苗种植水对藻细胞密度为3.6×106个/ml的铜绿微囊藻有明显的抑制作用,但对藻细胞密度为5.3×106个/ml的铜绿微囊藻没有显著影响。5、铜绿微囊藻胞外分泌物及胞内物质对金鱼藻的生长均具有较强的化感作用,其中胞外分泌物的化感作用大于胞内物质:铜绿微囊藻的胞外分泌物在藻细胞密度为10.7×106个/ml时就对金鱼藻的鲜重、株高、叶绿素和叶绿素荧光等参数表现出明显的化感抑制作用,而胞内物质在藻细胞密度高达18.9×106个/ml时才对金鱼藻产生明显的化感抑制作用。6、在金鱼藻和铜绿微囊藻共同培养实验中,两者之间存在着相互的化感作用且具有明显的密度效应:种植密度为5±0.5g/L的金鱼藻对较低密度(4×106个/ml)的铜绿微囊藻有明显的抑制作用,同时该密度的铜绿微囊藻能促进金鱼藻的生长;而较高密度(19.2×106个/ml)的铜绿微囊藻则抑制了金鱼藻的生长,甚至导致其死亡。7、金鱼藻种植水对铜绿微囊藻的化感作用随初始藻密度的升高,化感抑制作用减弱。种植密度为5±0.5g/L的金鱼藻种植水对较低密度(4×106个/ml)的铜绿微囊藻有明显的化感抑制作用,但当藻密度达到10.2×106个/ml时,金鱼藻种植密度达到20±0.5g/L时其种植水才对铜绿微囊藻产生明显的化感抑制作用。上述研究成果为揭示蓝藻与高等水生植物间的化感作用及其机理提供了理论基础,同时为藻型富营养化水体沉水植物修复的物种筛选、种植条件等提供了理论依据和实践指导。