水体富营养化常造成沉水植物消亡,进而导致水生态系统恶化。菹草(Potamogeton　crispus L.)是眼子菜科大型沉水植物,对水体污染具较强的适应和修复能力。菹草主要依靠石芽繁殖,石芽的形成与萌发关系到菹草种群在自然水体中兴衰。本研究通过探讨上覆水和沉积物氮磷水平、水体光强和植物生长调节剂对菹草石芽形成和萌发的影响及作用机制,试图为阐明富营养化水体中菹草的消亡机制提供实验依据,并可为在污染水体中恢复沉水植被提供调控技术。主要研究结果如下:1.在≤2.5mg/L的上覆水氮浓度范围内,不同N水平对菹草植株茎叶生长差异不显著;在上覆水高氮(25mg/L)条件下菹草植株茎叶生长和叶绿素含量显著降低。植株茎叶碳水化合物、可溶性蛋白和氮、磷含量随上覆水氮浓度的增加呈先增后降趋势,在氮浓度为0.25mg/L或2.5mg/L时达最高。随着上覆水氮浓度的提高,植株茎尖茎尖茉莉酸(JA)含量呈现缓慢下降的趋势,而反式玉米素(t-Z)含量呈先升后降变化。单株形成石芽数和繁殖体生物量随上覆水氮浓度的提高呈先增后降趋势,在氮浓度为25mg/L时显著减少,且繁殖体淀粉含量显著降低。2.在0.01～10mg/L的上覆水磷浓度范围内,不同P水平对菹草植株茎叶生物量差异不大。随上覆水磷浓度的提高,植株磷含量显著增加,而碳水化合物和可溶性蛋白含量呈先升后降趋势,在磷浓度为1.Omg/L时达最大;茎尖JA含量随上覆水磷浓度的提高呈下降趋势,而t-Z含量呈先升后降趋势,在磷浓度为0.1mg/L时达最大。上覆水磷浓度对菹草石芽形成影响显著,但不影响鳞枝的形成,单株石芽形成数和繁殖体淀粉积累量在磷浓度达到0.1 mg/L时显著降低,石芽干重在磷浓度达到1.0 mg/L时显著降低,说明菹草繁殖体形成对水体磷水平的敏感性大于植株的生长。3.在石芽形成前应用细胞分裂素合成抑制剂洛伐他汀处理培养菹草植株,当处理浓度在≤10μM时,对植株株高、茎叶生物量和植株氮、磷吸收量影响不显著;当处理浓度提高到100μM时,显著抑制植株营养体生长。洛伐他汀处理可显著降低植株茎尖t-Z。洛伐他汀处理浓度为1μM时,可显著增加单株石芽数;但当处理浓度提高到100μM时,显著抑制单株石芽产生数。说明适度降低茎尖内源细胞分裂素水平可促进菹草石芽的形成。4.在夏季不同光照强度和沉积物氮磷营养水平下培养菹草休眠石芽,结果表明,弱光条件显著抑制石芽萌发并降低腋芽出苗率;在中光条件下增加基质氮营养可不同程度地促进石芽萌发,而在强光条件下增加基质氮磷营养均不同程度地降低石芽萌发率。中等光强可显著促进新生植株营养体生长,但基质氮磷水平对植株生长影响不显著。然而,在中等光强下植株的繁殖体产生数和繁殖体生物量显著低于强光处理。富营养湖泊中水体透明度下降,导致菹草石芽萌发率低、石芽形成减少,可能是菹草植被衰亡的重要原因。5.在处理浓度为10 μM以上时外源6-BA可迅速打破菹草石芽休眠,促进腋芽萌发;甲吡酮处理可抑制6-BA诱导的菹草石芽萌发,进一步证明细胞分裂素是菹草石芽萌发的重要调控物质。细胞分裂素合成抑制剂处理适当降低内源细胞分裂素水平,可进一步提高50 μM6-BA诱导菹草石芽的腋芽出苗,说明细胞分裂素促进菹草石芽萌发时存在最适浓度。6-BA在促进石芽萌发的同时,可促进鳞叶淀粉储藏物的降解,提高萌发苗的生长量及其碳水化合物含量。在富营养化水体菹草植被恢复中应用适宜浓度6-BA处理,可促进石芽快速萌发,提高出苗率和繁殖效率。