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本论文选择沉水植物中适宜冬季生长的菹草和耐污性较强的伊乐藻为研究对象,以滇池福保湾底泥为沉水植物生长底泥,综合地研究了溶解氧、氮和磷浓度以及底泥浸出液等因素对沉水植物的萌发、幼苗生长、生理的影响,并在此基础上探讨了改善沉水植物生长底泥的技术。本文的主要研究结果如下:
(1)在有底泥存在的条件下,光照和较低的温度能够提高菹草石芽的萌发率,但对出苗数影响较小;在无底泥存在的条件下,光照对菹草石芽萌发的影响程度要大于温度的影响程度,在有光照条件下,温度对菹草石芽的最终萌发率影响甚小,在黑暗条件下,菹草石芽的最终萌发率随温度降低而升高;虽然底泥存在不利于菹草石芽的萌发,但是有利于提高石芽的平均出苗数。
(2)菹草幼苗在较高溶解氧浓度下的生长速率明显大于在自然条件下的生长速率,且幼苗全部长根,根的长度和生根数也较自然条件下要大,而较高溶解氧对伊乐藻生长的影响随上覆水中氮、磷浓度的升高而降低:在低溶解氧浓度条件下,高的氮、磷浓度对菹草幼苗的生长有一定的抑制作用,而伊乐藻的生长速度却随水体氮、磷浓度的增加而增大。
(3)不同浓度的底泥浸出液对菹草和伊乐藻株高的影响不大,低浓度的浸出液对菹草的生长有一定的促进作用,高浓度的浸出液抑制了菹草的生长;在0%~50%浸出液浓度的范围内,菹草叶绿素的含量随着底泥浸出液浓度的升高而增大,但100%浸出液实验组中菹草叶绿素的含量明显降低;底泥浸出液对伊乐藻叶绿素的含量和叶绿素a/b值均无显著影响。
(4)在底泥中投加一定量的生长素、赤霉素和细胞分裂素对菹草、伊乐藻的生长具有明显的促进作用,而投加EDTA的影响并不显著;在底泥中投加一定量的生长素、细胞分裂素能够提高菹草、伊乐藻的生根数目和根系的长度,但赤霉素和EDTA对伊乐藻根系的生长有一定的抑制作用。
(5)底泥+生长素处理对菹草叶绿素含量有一定的提高作用,其它处理影响不大;在底泥中投加赤霉素的处理能够提高菹草和伊乐藻组织中可溶性糖的含量,其他处理对可溶性糖的积累无显著影响;在底泥中投加生长素不会对菹草的生长产生胁迫作用,但底泥中加入EDTA和赤霉素会对伊乐藻的生长会产生一定的胁迫作用。
(6)和土壤对照实验组相比,伊乐藻在滇池底泥中生长更好,叶绿素的含量及叶绿素a/b也较高,但滇池底泥对伊乐藻根的生长发育有一定的抑制作用。由于土壤对照对伊乐藻生长有较大的胁迫作用,因此该实验组中伊乐藻POD活性较大。
(7)在滇池底泥中加入光合细菌(红假单胞菌)和有机解磷菌(巨大芽孢杆菌)对伊乐藻的生长促进明显,伊乐藻生根数目明显增加,根的长度明显增大,可溶性蛋白质的含量也明显提高,但对叶绿素含量和POD活性影响不大。因此,在底泥中加入一定量的光合细菌和有机解磷菌能明显改善伊乐藻的生长环境。
综上所述,底泥对沉水植物的根系发育、生长中具有举足轻重的影响。因此,在富营养化水体中进行菹草、伊乐藻植被重建时,为了抑制污染底泥对沉水植物生长的不良影响以及提高沉水植物的抗污能力,沉水植物的植入应尽可能选择在光照条件好、适合沉水植物生长的季节进行,同时采取一些底泥改善措施,如向底泥中注入一定量的微生物、生长素类物质,又如在溶解氧浓度较低时采用曝气增氧措施。伊乐藻