不同光照環(huán)境條件下菹草（Potamogeton crispus）生物學(xué)特征、形態(tài)解剖及其生理特性研究.pdf

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化是全球性環(huán)境問題，針對(duì)不同程度的水體富營(yíng)養(yǎng)化，國(guó)內(nèi)外都采取了不同的治理措施，利用水生植物來治理水環(huán)境問題，因?yàn)槠淞己玫膬艋Ч?dú)特的經(jīng)濟(jì)效益，能耗低以及有利于重建和恢復(fù)良好的水生生態(tài)系統(tǒng)等特點(diǎn)，正日益受到人們的關(guān)注。水生植物在污染水體中的恢復(fù)往往受到諸多因素的影響，特別是大型沉水植物的種植是目前很難解決的問題，選擇什么樣的植物，如何提高植物在污染水體中的存活率，如何進(jìn)行植物群落的優(yōu)化配置等都是需要解決的問題。菹草(Pota

2、mogeton crispu)為眼子菜科(Potamogetonaceae)多年生沉水草本植物，它具有耐污能力強(qiáng)，繁殖速度快，可以通過多種繁殖方式進(jìn)行繁殖等特點(diǎn)。本文以菹草為研究對(duì)象，研究了不同弱光環(huán)境中菹草生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖特性；通過解剖學(xué)的觀察，比較不同弱光環(huán)境中菹草營(yíng)養(yǎng)器官之間結(jié)構(gòu)差異，了解植物形態(tài)如何適應(yīng)不同光照環(huán)境；通過測(cè)定植物體內(nèi)過氧化物酶、過氧化氫酶、葉綠素含量、葉片膜透性等生理指標(biāo)，從作用機(jī)理方面探討菹草適應(yīng)弱光性的原因。通

3、過測(cè)定菹草葉片光合效率參數(shù)，了解菹草在不同弱光環(huán)境下的光合特性。結(jié)果如下： 通過室內(nèi)模擬試驗(yàn)，研究了基質(zhì)和光照對(duì)菹草石芽萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)以及不同光照對(duì)菹草生長(zhǎng)后期葉片光合效率的影響。結(jié)果表明，在光照和缺乏基質(zhì)的條件下，菹草石芽的萌發(fā)率和出苗率提高。基質(zhì)的存在促進(jìn)了根的生長(zhǎng)；相反，光對(duì)根的生長(zhǎng)并不起到促進(jìn)作用。在無光條件下，菹草幼苗節(jié)間長(zhǎng)度明顯大于有光處理。在暗處理中，菹草葉片的質(zhì)膜透性顯著增加．在有光照條件下，基質(zhì)的有無對(duì)菹草幼苗

4、葉片葉綠素a(Chla)、葉綠素b(Chlb)以及Chla／Chlb比值的影響為：Chla、Chlb的含量增高，Chla／Chlb比值都在3.5上下波動(dòng)；Chla／Chlb最大值和最小值在有基質(zhì)時(shí)分別為4.4和2.8，無基質(zhì)時(shí)為4.2和2.7。但對(duì)幼苗處理40 d時(shí)，暗處理的葉片質(zhì)膜透性與有光有基質(zhì)、有光無基質(zhì)之間差異極顯著(P<0.01)。不同光照處理(自然光、50％自然光、20％自然光和10％自然光)間的光合特性差異比較結(jié)果表明，在

5、菹草生長(zhǎng)后期，在自然光下菹草葉片的Fv／Fm和Fv／Fo的比值與其它3個(gè)遮光處理相比存在顯著差異(P<0.05)，而在3個(gè)遮光處理之間差異不顯著．進(jìn)一步比較Fv／Fm、Fv／Fo、ETR、qP、qN和φPS Ⅱ等熒光參數(shù)值的結(jié)果顯示，在生長(zhǎng)的后期，一定程度的弱光會(huì)起到促進(jìn)菹草的光合效率，進(jìn)而延緩菹草衰老的作用。 以自然光為對(duì)照，在暗處理、光恢復(fù)兩個(gè)不同條件下，對(duì)菹草(Potamogeton crispus)過氧化物酶(P

6、OD)、過氧化氫酶(CAT)活性及其與處理時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行了初步研究。結(jié)果表明：POD酶活性隨著暗處理時(shí)間的延長(zhǎng)，酶活性增加；隨著光恢復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng)，酶活性下降。統(tǒng)計(jì)分析表明，暗處理與對(duì)照相比，菹草葉片POD活性之間差異不顯著；光恢復(fù)前3天內(nèi)POD活性差異不顯著，但隨著光恢復(fù)時(shí)間的增加，POD活性表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)。在暗處理和光恢復(fù)中，CAT酶的活性都一直低于對(duì)照值，但CAT活性變化趨勢(shì)與自然光下菹草CAT活性變化趨勢(shì)一致，暗處

7、理開始兩天，活性開始上升，達(dá)到最大值以后開始下降；與對(duì)照菹草葉片CAT活性比較，前六天分別表現(xiàn)為差異性顯著(P

8、依次為100％、20％、10％光照。50％遮光處理促進(jìn)了菹草地上部莖葉的生長(zhǎng)，與其它處理相比，生物量顯著升高。鮮重根冠比、干重根冠比比較結(jié)果為：全光照>20％光照>10％光照>50％光照。不同光照條件的菹草株高、植株數(shù)、第二節(jié)間距、節(jié)間數(shù)，除全光照與50％光照條件下節(jié)間數(shù)無差異性以外，其它各參數(shù)之間均具有顯著性差異(P20％光照>全光照>10％光照)、

9、第二節(jié)間距(20％光照>5O％光照>全光照>10％光照)，可以發(fā)現(xiàn)菹草在遮光條件下，為了獲得生長(zhǎng)所需的光照強(qiáng)度，莖間不斷生長(zhǎng)。 50％光照與全光照條件下菹草節(jié)間數(shù)之間差異不顯著，但與其它2個(gè)處理(20％光照、10％光照)差異性顯著(P全光照>20％光照>10％光照，除處理2與處理3之間頂端葉片數(shù)無差異性以外，其它各處理之間差異性顯著(P