香蒲耐營養(yǎng)鹽的生理機制及其對兩種水華藻類的化感作用研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化是我國嚴(yán)重的環(huán)境問題，富營養(yǎng)化可導(dǎo)致藍(lán)藻水華頻繁爆發(fā)，造成大范圍的水質(zhì)惡化，破壞水體景觀和水生態(tài)系統(tǒng)功能，使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)蒙受經(jīng)濟(jì)損失，加劇水資源的危機，威脅人類身體健康，因此，有效控制富營養(yǎng)化水體中的藻類，防止水華發(fā)生已成為目前世界環(huán)境領(lǐng)域亟需解決的問題。傳統(tǒng)的除藻方法，包括物理、化學(xué)和生物方法，都存在明顯的缺點，而水生植物化感抑藻是一種低成本、長效性、環(huán)境友好型的方法，為尋找既能耐營養(yǎng)鹽脅迫、又能有效抑藻的水生植物，本文探討

2、了香蒲（Typha orientalis）對不同程度富營養(yǎng)鹽的耐受能力和生理機制，研究了香蒲對銅綠微囊藻（Microcystis aeruginosa）和水華魚腥藻(Anabaenaflos-aquae)的抑制作用和機理，并對香蒲中的化感抑藻物質(zhì)進(jìn)行了分離鑒定。主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過不同程度的富營養(yǎng)鹽處理香蒲，研究香蒲對富營養(yǎng)的耐性機制，及其對水體中的氮磷去除作用，結(jié)果表明香蒲對富營養(yǎng)鹽具有很好的耐受性，同時其又可以有效去

3、除富營養(yǎng)化水體中的氮磷，氮的去除率在中富營養(yǎng)中達(dá)到最大，為77.33％，而磷的去除率在輕富營養(yǎng)中達(dá)到最大，為84.00％。在重富營養(yǎng)水體以下，香蒲的葉綠素含量升高，同時通過提高超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性來清除過多的活性氧，從而抵御營養(yǎng)鹽的脅迫，使自身生長良好，在超富營養(yǎng)條件下，香蒲的葉綠素含量、SOD和POD活性與對照相比下降，丙二醛(MDA)含量大幅度升高，說明活性氧的產(chǎn)生超過了抗氧化酶系統(tǒng)的清除能力，香蒲的生

4、長受到了嚴(yán)重的脅迫，因此香蒲對重富營養(yǎng)以下的水體修復(fù)和水華防治有著極其重要的意義。
　　(2)通過香蒲不同部位水浸提液處理4種水生植物種子，結(jié)果表明:香蒲各部位浸提液對四種植物的發(fā)芽率、幼芽和幼根的生長均有顯著的化感抑制作用，總體趨勢表現(xiàn)出低促高抑的雙重濃度效應(yīng);不同部位浸提液對4種水生植物的抑制作用強弱順序為葉浸提液＞蒲黃浸提液＞根浸提液，且對幼根生長的影響大于幼芽;3種浸提液處理下，黃菖蒲幼苗體內(nèi)MDA含量與SOD活性表現(xiàn)出升

5、高后下降的趨勢。香蒲水浸提液通過對水生植物的化感效應(yīng)，引起細(xì)胞的膜脂過氧化加劇，抗氧化系統(tǒng)受損，從而抑制水生植物種子的萌發(fā)和幼苗的生長，葉片是香蒲主要的化感作用部位。
　　(3)通過不同初始藻密度實驗，發(fā)現(xiàn)在香蒲葉浸提液作用下，當(dāng)初始密度為104ind·L-1時，藻類的生長沒有受到明顯的影響，對初始藻密度為106ind·L-1、107ind·L-1的銅綠微囊藻具有顯著的抑制作用，第10d的抑制率分別為71.85％和59.49％，并

6、且當(dāng)初始藻密度為106ind·L-1時，香蒲的抑藻效果最好。不同組織部位抑藻實驗，發(fā)現(xiàn)香蒲不同部位對銅綠微囊藻的抑制作用強弱不同，表現(xiàn)葉浸提液＞根浸提液＞蒲黃浸提液，在第10d時，葉浸提液、根浸提液和蒲黃浸提液對銅綠微囊藻的抑制率為別為72.35％、54.57％、30.7％，葉片是香蒲最強的抑藻部位。同時香蒲葉浸提液對銅綠微囊藻和水華魚腥藻的化感作用表現(xiàn)為“低促高抑”的現(xiàn)象，隨浸提液濃度的增加，抑制作用增強，且對銅綠微囊藻的抑制作用明顯

7、大于水華魚腥藻，說明香蒲對兩種藻類的化感作用具有一定的選擇性，在質(zhì)量濃度為50.00g·L-1時，第12d對銅綠微囊藻和水華魚腥藻的抑制率分別為91.37％和65.64％。
　　(4)通過對銅綠微囊藻和水華魚腥藻葉綠素a含量、細(xì)胞膜透性、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性、MDA含量的變化，研究了香蒲對銅綠微囊藻及水華魚腥藻的化感抑制機理，結(jié)果表明，實驗過程中兩種藻類細(xì)胞內(nèi)葉綠素a含量逐漸減少，細(xì)胞膜透性逐漸增大，可溶性蛋白含量、SOD

8、、過氧化氫酶(CAT)和POD活性、MDA含量均呈現(xiàn)先增加，后下降的趨勢，表明香蒲葉浸提液對兩種藻類細(xì)胞具有脅迫效應(yīng)，造成活性氧的大量積累后，引起細(xì)胞的膜脂過氧化加劇，細(xì)胞結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損，細(xì)胞膜的透性增大，抗氧化酶系統(tǒng)受到損傷，同時促進(jìn)葉綠素a的分解，干擾細(xì)胞代謝，影響光合作用，從而強烈抑制銅綠微囊藻和水華魚腥藻的生長。
　　(5)香蒲中的化感抑藻物質(zhì)經(jīng)分離鑒定后發(fā)現(xiàn)，香蒲中的化感物質(zhì)多為酚酸、脂肪酸、酯、酮和酰胺類等物質(zhì)。通過化感