吴富勤1,刘天猛1,王祖涛1,王跃华1,和树庄
2*
(1.云南大学生命科学学院植物科学研究所,云南昆明650091;2.云南大学生命科学学院环境科学与生态修复研究所,云南昆明650091) 摘要[目的]探讨入侵植物凤眼莲生长对滇池水生植物的影响。[方法]通过测定不同月份滇池浮游植物、沉水植物(篦齿眼子菜)的
叶绿素含量,
结合凤眼莲根培养液对铜绿微囊藻的化感作用,探讨凤眼莲生长对滇池水生植物的影响。[结果]滇池凤眼莲生长降低了浮游植物及沉水植物(篦齿眼子菜)的叶绿素含量, 对二者的生长有一定的抑制作用;凤眼莲根培养液明显抑制了铜绿微囊藻的生长。[结论]该研究为滇池凤眼莲生态安全防控提供了科学依据。关键词凤眼莲;水生植物;化感作用;叶绿素含量中图分类号S682.32文献标识码A 文章编号0517-6611(2011)15-09617-02Effects of Eichhornia crassipes G
rowth on Aquatic Plant in Dianchi Lake WU Fu-qin et al (Plant Science Institute ,School of Life Sciences ,Yunnan University ,Kunming ,Yunnan 650091)
Abstract [Objective ]The aim was to discuss the effects of Eichhornia crassipes as an invasive plant on aquatic plant in Dianchi Lake.[Method ]Based on the determination of chlorophyll content of phytoplankton and submerged plant (Potamogeton pectinatus )in Dianchi Lake in different months and allelopathy effect of root culture solution of E.crassipes on Microcystis aquaticum ,the influences of E.crassipes on a-quatic plant in Dianchi Lake were studied.[Result ]The growth of E.crassipes reduced the chlorophyll content of submerged plants and sub-merged plant (P.pectinatus ),and it showed that E.crassipes had certain inhibitory effect on their growth ;the root culture solution of E.cras-sipes inhibited M.aeruginosa growth obviously.[Conclusion ]The study could provide scientific references for the prevention and control of ecological safety of E.crassipes.
Key words Eichhornia crassipes ;Aquatic plant ;Allelopathy effect ;Chlorophyll content
基金项目
铁盒制作昆明市科技示范工程项目(109S010103)。
作者简介
吴富勤(1986-),男,云南保山人,硕士研究生,研究方向:
入侵植物生物学特性与防治
,E-mail :sf1512@tom.com 。*通讯作者,副教授,硕士生导师,从事环境生态学研究,E-mail :heshuzhuang@ynu.edu.cn 。
溴化锂回收收稿日期2011-02-18水生植物(挺水、沉水及浮游植物)是水生生态系统中的初级生产者,
在维持水生生态系统稳定、水体生物多样性以及水质净化等方面具有重要作用。由于空间、光照和营养等资源的竞争作用,不同水生植物之间具有普遍的相互抑制作用,特别是外来入侵植物在生长过程中与本地物种的竞争。目前,全球环境变化导致的水质恶化等水生生态系统问题日益严重,因此,研究水生生态系统中不同植物之间的相互作用对水生生态系统的稳定及生物防治具有重要意义。
凤眼莲(Eichhornia crassipes )又名水葫芦、水浮莲、风信子,
属于雨久花科(Pontederiaceac )凤眼莲属(Eichhornia ),是一种速生快长的漂浮(浮水)水生植物;原产南美洲,由于其过度生长繁殖导致失控,已入侵非洲、亚洲、北美洲、大洋州及欧洲等5大洲62个国家[1]
,2003年被国家环保总局列入
首批16种入侵有害物种名单,并被列为世界十大有害草种
之一
[2]
。目前,关于凤眼莲的研究主要集中于生物学特征、
生态分布、造成危害的原因、危害控制及治理等方面,而对其他水生植物的影响鲜有报道。因此,
笔者研究了滇池凤眼莲生长对浮游植物和沉水植物的影响,并探讨了凤眼莲根培养液对铜绿微囊藻的化感作用,以期为滇池凤眼莲生态安全防控提供科学依据。1材料与方法1.1
材料
凤眼莲采自滇池海口生态监测站;铜微囊藻滇
池FACHB 905株由云南大学生命科学学院植物研究所提供,
先将藻种转至BG11培养基[3]
中驯化培养一周(温度26
ʃ1ħ)后,再将其转接入该培养基中培养至指数增长期,备
用。所有操作均在无菌条件下进行。1.2方法
1.2.1
凤眼莲生长对水生植物的影响试验。试验于2010年
4 12月在滇池海口生态监测站进行,选取封闭式围隔的5个凤眼莲种植区为试验样地,样地外围3个无凤眼莲种植区为对照,每隔2个月采集试验区和对照区浮游植物及沉水植物(蓖齿眼子菜),测定其叶绿素含量。1.2.2化感作用试验。
1.2.2.1
凤眼莲根提液制备。在装有5000ml 蒸馏水的玻
璃缸(34cm ˑ15cm ˑ24cm )外包裹一层锡箔纸遮光,以防抑藻物质在强光下分解
[4]
,然后种植2棵约120g 茁壮的凤
眼莲(种植密度约为24g /L ),在封闭温室中培养2周后,取1L 种植水用0.45μm 的微孔滤膜过滤(用以除菌),并用该滤液代替BG11培养液,即处理组的试验用液。每天提取100ml 种植水滤液,加入BG11培养基,作为处理组的添加液,对照组以BG11培养液作为添加液。1.2.2.2
铜绿微囊藻培养。在250ml 锥形瓶中加入150ml
试验用液,再加入20ml 集胞藻藻液,置于人工气候箱中恒温培养(温度27ʃ1ħ),光照12h ,光强2500lx ,每天摇动锥形瓶数次。从接种当天开始,每天吸取10ml 藻液,在波长663nm 下测定光密度(OD 663)值,然后补充10ml 相应添加液。试验设置3次重复,所有操作均在无菌条件下进行。1.2.3
测定测目。浮游植物叶绿素a 含量的测定参照
《水和废水监测分析方法》(第四版)[5];沉水植物叶绿素含量的测定参照李合生[6]
的方法;光密度(OD 663)值在波长663nm 下
测定。2结果与分析
伸缩装置2.1
凤眼莲生长对浮游植物的影响
图1表明,试验区和
对照区浮游植物的叶绿素a 含量均在4月份最高,而在6 12月份均较低,这是因为4月份为凤眼莲营养生长初期。随着凤眼莲的生长繁殖,
6月份试验区的浮游植物叶绿素a 含安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2011,39(15):9167-9168责任编辑杨莹莹责任校对况玲玲
量达最低值,表明在凤眼莲生长旺盛期,浮游植物的生长受到了一定的抑制作用;而对照区浮游植物叶绿素a含量则基本稳定,但在10月份突然升高,这可能与浮游植物的大量繁殖有关
sky angel vol.92。
图1凤眼莲对浮游植物叶绿素a含量的影响Fig.1Effect of E.crassipes growth on the chlorophyll a content of phytoplankton
2.2凤眼莲生长对沉水植物的影响由图2可见,试验区蓖齿眼子菜的叶绿素含量均低于对照区,表明凤眼莲生长对蓖齿眼子菜的生长具有一定的抑制作用。不同月份下,试验区和对照区蓖齿眼子菜的叶绿素含量均表现为先增加后降低的趋势,并在8月份达到最大值,这可能与蓖齿眼子菜本身的生长特性有关,因为8月份为该物种生长繁殖的旺盛期
传输带。
234mm图2凤眼莲生长对沉水植物蓖齿眼子菜叶绿素含量的影响
Fig.2Effect of E.crassipes growth on the chlorophyll content of submerged plant P.pectinatus
2.3凤眼莲根培养液对铜绿微囊藻的化感作用由图3可见,处理组铜绿微囊藻藻液的光密度值OD663均低于对照组;对照组藻液的光密度值OD663表现为先下降后上升的趋势,而处理组的则持续下降;第10天,处理组藻液的光密度值OD663仅为对照组的20%,表明凤眼莲根培养液对铜绿微囊藻的生长具有明显的抑制作用。
3结论与讨论
在自然水域中,水生植物可通过竞争矿质营养、遮光作用、分泌抑藻物质来抑制藻类生长,但各自的抑藻贡献因时空条件不同而有差异[7-8]。试验表明,凤眼莲生长在一定程度上降低了浮游植物和沉水植物的叶绿素含量,对二者的生长具有一定的抑制作用。Schlettwein等[9]认为,在富营养化的水体环境中,凤眼莲生长繁殖快,能在短时间内形成单一的草垫,通过影响水体环境质量(如降低水体的光照强度)来影响水体的浮游动植物、沉水植物以及藻类光合作用。
但
图3凤眼莲根培养液对铜绿微囊藻的化感作用Fig.3Allelopathic effect of root culture solution of E.crassipes on M.aquaticum
是,凤眼莲生长对滇池水生植物多样性的影响仍有待进一步研究。
水生生物间的化感抑制作用普遍存在于生物之间[10-11]。俞子文等[12]发现,凤眼莲对雷氏衣藻的化感抑制作用最强。舒阳[13]比较了活体、干体凤眼莲浸出液和高温处理的活体凤眼莲浸出液对赤潮藻的抑制效应,发现不同类型的凤眼莲浸出液均能抑制赤潮藻的生长。唐萍等[14]研究发现,凤眼莲对栅藻的结构及代谢生理有明显的克生作用。该研究表明,凤眼莲根培养液明显抑制了铜绿微囊藻的生长,这与吴程等[15]的研究结果基本一致。但是,凤眼莲不同部位对其他水生生物的化感抑制作用有待进一步研究。
参考文献
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8619安徽农业科学2011年