蓝藻爆发后,不仅会影响水体生态系统,藻毒素在人体的积累还会使人类的健康受到威胁,因此对水体富营养化的治理已经迫在眉睫。针对水体富营养化的问题,开发了很多方法,有物理方法、化学方法、生态方法等,但很多方法都存在明显的缺陷,因此迫切需要一种成本低、效率高、副作用小的的方法来控制蓝藻爆发。利用水生植物的化感作用对藻类爆发进行控制是一种重要的控藻生态学方法,化感抑藻具有成本低、抑藻效率高、副作用小等优点,因此成为实现藻类安全控制的新方法。本文系统研究了豆瓣菜(Nasturtium officinale)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用,探讨了其抑藻机理,并对豆瓣菜中的化感物质进行了分离和鉴定,实验结果如下:(1)比较四种水生植物对铜绿微囊藻的抑制影响的结果表明:苦草(Vallisneria natans)有机浸提物、凤眼莲(Eichhornia crassipes)干粉、凤眼莲有机浸提物、豆瓣菜干粉、豆瓣菜水浸提物、豆瓣菜有机浸提物和水芹(Oenanthe javanica)干粉都可以显著抑制铜绿微囊藻的增长(p<0.05)。当提取物浓度为2 g/L时,7种干粉和提取物中只有投加豆瓣菜干粉、豆瓣菜有机浸提物和水芹干粉时,铜绿微囊藻在10 d的相对增长率才是负值,说明藻细胞逐渐死亡,表明这3种干粉和提取物具有更强的抑藻能力,其10d的EC50值依次为15.356 g/L、1.171 g/L和12.158 g/L,豆瓣菜有机浸提物的EC50值要远远小于豆瓣菜干粉和水芹干粉,表明豆瓣菜有机浸提物的抑藻能力最强。(2)通过对铜绿微囊藻总氮、总磷、叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量、多糖含量、藻胆蛋白含量、抗氧化系酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)活性、丙二醛(MDA)含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和酸性磷酸酶(ACP)活性的变化研究了相关的抑制机理,结果表明,培养过程中,藻体中叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量、多糖含量和藻胆蛋白含量下降,藻体中SOD、CAT、POD、GS和ACP活性和MDA含量均呈先升高后降低的趋势。同时,实验证实,抑制作用主要是由化感作用引起的。(3)豆瓣菜中的化感物质经分离鉴定后发现:根据其相对含量和性质筛选出5种疑似的化感成分,分别为乙酰丁二酸、邻苯二甲酸、4-氧四氢噻酚-3-羧酸、棕榈酸和亚麻酸。比较5种成分对铜绿微囊藻的抑制效果,亚麻酸、乙酰丁二酸和4-氧四氢噻酚-3-羧酸抑藻效果显著。联合实验表明,化感物质对铜绿微囊藻的抑制作用存在协同效应。