三種沉水植物無(wú)機(jī)碳利用機(jī)制研究.pdf

1、蓖齒眼子菜(Potamogeton pectinatus L.)、微齒眼子菜(Potamogeton maackianus)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)是我國(guó)三種常見的大型沉水植物,是富營(yíng)養(yǎng)化水體沉水植被恢復(fù)的理想材料。國(guó)內(nèi)外關(guān)于這三種沉水植物的生長(zhǎng)及光合特點(diǎn)做了大量研究,但是關(guān)于這三種沉水植物對(duì)水體中可溶解性無(wú)機(jī)碳(DissolvedInorganic Carbon,DIC)的利用效率及其主要影響因

2、素,以及可能存在的DIC利用機(jī)制尚未完全闡明。本研究以蓖齒眼子菜、微齒眼子菜和穗花狐尾藻為實(shí)驗(yàn)材料,采用pH漂移技術(shù),比較了三種沉水植物的無(wú)機(jī)碳利用效率,結(jié)合對(duì)胞外碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase,CA)活性研究以及胞外碳酸酐酶抑制劑對(duì)三種沉水植物無(wú)機(jī)碳利用量的影響的研究,探究了三種沉水植物DIC利用機(jī)制,以及這種機(jī)制對(duì)三種沉水植物DIC整體利用水平的貢獻(xiàn)。并探究了不同pH值下的無(wú)機(jī)碳水平對(duì)三種沉水植物的無(wú)機(jī)碳利用能力以及

3、生理和生長(zhǎng)的影響。
　　 pH漂移實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三種沉水植物都存在利用HCO3-的能力,但利用效率存在差異,與蓖齒眼子菜相比,穗花狐尾藻和微齒眼子菜都表現(xiàn)出較強(qiáng)的HCO3-利用能力。在自然水體條件的碳源水平下,隨著pH值升高,三種沉水植物利用無(wú)機(jī)碳的能力均顯著下降,并且三種沉水植物的生物量及葉綠素含量也都隨pH的升高表現(xiàn)出下降的趨勢(shì),這說(shuō)明水體中的DIC含量隨pH的升高而降低,從而對(duì)三種沉水植物的生理和生長(zhǎng)也產(chǎn)生了影響。

4、　　 通過(guò)加入胞外CA抑制劑,發(fā)現(xiàn)三種沉水植物無(wú)機(jī)碳利用率均下降了50％左右,表明胞外CA在三種沉水植物利用水體無(wú)機(jī)碳的過(guò)程中起到了重要作用,但對(duì)三種沉水植物無(wú)機(jī)碳利用量的貢獻(xiàn)率則不同,對(duì)穗花狐尾藻的貢獻(xiàn)率最大,其無(wú)機(jī)碳利用率下降了62％。
　　 隨著pH值(pH7-10)的升高,三種沉水植物的胞外CA活性均表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢(shì)。在pH為8時(shí)胞外CA活性均達(dá)到最大值,表明此時(shí)胞外CA的活性被完全激活,但隨著pH的進(jìn)一步升高