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沉水植物恢复是富营养化湖泊生态恢复的关键,基质类型和物种丰度对沉水植物生长和群落稳定具有重要作用,本研究旨在探索不同基质类型和物种丰度对沉水植物生长及根系发育的影响,为富营养化湖泊沉水植物恢复技术研究提供基质筛选和物种配置的技术参数。研究选取苦草(Vallisneria natans(Lour.) Hara)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A.Bennett)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)、伊乐藻(Elodea nuttallii(Planch.)H.St.John)4种沉水植物,根据物种丰度(1、2、3、4个物种)配置了11个物种组合,且选配了4种基质类型:无疏松层(a1、a2)和有疏松层(b1、b2),总计处理数为44(n=11×4)。测定了地上生物量、地下生物量、总生物量、株高、最大根长、总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径、总根尖数、根分枝数、根交叉数、根冠比、根比表面积等14个生长及根系功能性状指标。结果表明:(1)随着沉水植物丰度的增加,地下生物量、总生物量、株高、最大根长、总根长、总根表面积、总根体积、总根... 相似文献
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水体富营养化诱发的水生植物衰退机理已成为近年来水域生态学领域的研究热点.本文系统阐明了目前有关水生植物生物力学性能及其对水体富营养化的响应和其在该进程中水生植物衰退过程中的作用等研究进展.现有研究表明水生植物生物力学性能主要包括茎/叶/叶柄的抗拉性能(挺水植物为茎/叶柄的抗弯性能)和根的锚定性能;受水体富营养化主要环境变量(富营养底泥、水体高浓度氮磷和可利用光缺乏)的显著影响且具种间差异;还与生长、形态、生物量分配、组织结构、代谢等其他受水体富营养化显著影响的指标密切相关,且在应对水体富营养化时与生物力学间具有一定的协同作用;此外,生物力学性能受损不仅阻断植株的"生命进程",还严重削弱断枝后植株的资源获取能力和断枝的扩散定植能力,极大降低其适合度.根据野外调查和现有研究结果,生物力学性能的改变的确在富营养化水体水生植物衰退进程中起到关键作用.生态系统是多因子共同作用的综合系统,但目前的水生植物生物力学性能研究主要集中在水体富营养化的3大特征因子,亟需进一步深入系统开展随水体富营养化而改变的溶解氧、藻毒素、食草动物等其他因子的影响研究,以便更加全面真实地诠释水体富营养化造成水生植被衰退的生物力学机理. 相似文献
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水深梯度对苦草(Vallisneria natans)克隆生长与觅食行为的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
为了解水深梯度对苦草克隆生长与觅食行为的影响,通过大型原位浮台实验,将苦草幼苗盆栽后悬挂在不同水深(1.0、2.5、4.0、5.5、7.0 m)下培养,比较其生物量、无性系分株数、出芽数、株高、最大根长和匍匐茎总长的变化,并且评估了植株生物量对这些性状的影响.研究结果表明,随水深的增加苦草的生物量、无性系分株数、出芽数、最大根长、匍匐茎总长均显著降低,而株高随水深梯度呈先增加后降低的趋势.植株生物量仅对出芽数没有显著影响.水深梯度与植株生物量的交互作用仅对无性系分株数和匍匐茎总长有显著影响,而对其他性状没有显著影响,说明这两个性状对水深的响应受到个体发育的影响. 相似文献
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沉水植物是维持浅水湖泊清水稳态以及湖泊生态系统结构与功能的关键生物类群.近年来,气候变化和人类活动的双重作用造成湖泊水文情势的明显改变,对沉水植物的生长、繁殖和演替有着较大的影响.本文选取2个水位波动幅度与2个波动频率(逐渐改变水位),以恒定水位作为对照,研究湿地中具有重要生态功能的沉水植物刺苦草(Vallisneria spinulosa)的生物量及地上和地下营养器官形态结构对水位波动的响应.结果表明,相对于恒定水位,波动水位(低幅度低频率、低幅度高频率、高幅度低频率、高幅度高频率)对刺苦草的总生物量和获取限制资源相关器官有显著影响.相比于对照组,水位波动能够显著降低刺苦草分株数、叶片数、根数、根长、匍匐茎数、总匍匐茎长以及叶、根、地上和地下生物量,但会显著增加其株高和比叶面积.不同波动频率(低频率和高频率)和幅度(低幅度和高幅度)对光合器官的形态特征都没有显著影响,但叶和地上部分的生物量积累均受到波动幅度的显著影响.水位波动幅度显著改变了刺苦草的根数和根长,而波动频率的影响不显著.因此,对浅水湖泊受损刺苦草群落进行重建时,应避免较大幅度的水位波动,从而有利于增强植株快速恢复的能力. 相似文献
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选取了两种常见的沉水植物狐尾藻和金鱼藻,通过测定其单株生物量、株高、根生物量/单株生物量、茎生物量/单株生物量和叶生物量/单株生物量,研究这两种沉水植物在2 mg/L的铵态氮持续处理4 d以及铵态氮胁迫解除后的生长情况.结果表明:铵胁迫阶段,与对照组相比,处理对狐尾藻各测定参数均无显著影响,而使金鱼藻株高显著增加.在铵胁迫解除阶段,与对照组相比,处理组狐尾藻单株生物量增加不显著,而金鱼藻单株生物量显著增加;处理组2种沉水植物株高均显著增加;处理组狐尾藻叶生物量/单株生物量显著增加,而根生物量/单株生物量显著减少,茎生物量/单株生物量保持不变.认为高光照环境下(约400μmol/(m2·s)),水体中铵态氮浓度短时间内(4 d)适当增加对沉水植物生长没有抑制作用;金鱼藻对高铵态氮浓度水体的适应能力较狐尾藻强. 相似文献
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硅酸盐矿物麦饭石对沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)生长的促进效应 总被引：1，自引：0，他引：1
沉水植物恢复是富营养化湖泊生态系统重建的关键措施.沉水植物的生长受到很多因素的影响.本文通过考察生长和生理生态指标研究了硅酸盐矿物麦饭石对苦草生长的影响,为其进一步应用于水生生态修复提供理论依据.结果表明,麦饭石可以显著促进苦草的生长.添加了麦饭石处理组的苦草的生物量、株高、叶数、根长等生长指标明显高于对照组.且改性麦饭石组优于麦饭石原石组.1 cm麦饭石处理组的苦草在生长旺盛期时,其光和色素、根系活力和过氧化氢酶酶活等生理生态指标的活力均较对照组有一定程度的提高,而丙二醛含量有所降低.检测结果发现麦饭石中含有丰富的植物生长所需的常量和微量元素,可见麦饭石可进一步应用于富营养化湖泊的生态修复中. 相似文献
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根系功能性状体现了植物细根的生长状况及其对外部环境的适应性,然而根系功能性状响应环境变化的时间稳定性如何仍不清楚。苦草(Vallisneria natans)是水体沉水植被修复的先锋种类,细根在其种群重建初期起着重要作用。该研究设计了草垫、草垫+沙子、草垫+黄泥及草垫+底泥4种生长基质和100株/m2以及200株/m2两种种植密度并将其两两组合,以模拟自然生境不同的基质和密度情况,并在不同时期对苦草功能性状指标进行取样测定,通过重复测量二元方差分析研究基质和密度对根系功能指标的影响,并通过线性拟合模型探讨个体水平的生长表现(生物量分配、营养吸收、个体定植)与具体的根系功能性状之间的关系对环境变化的响应。结果表明:所有测量指标均受到基质条件的显著影响,部分根系功能性状指标如根冠比(RSR)、根干重、比根长(SRL)、根比表面积(SRA)、根组织密度(RTD)、根系锚定力和根体积受密度的影响显著。苦草生物量的分配主要受基质条件的影响,对营养的吸收、运输及根系固着能力受基质和密度的共同影响。线性拟合模型表明SRA、RTD、根直径、根表面积以及根体积在个体水平上能一定程度地预测RSR对环境变化的响应,且RTD的预测效果最好;根冠比、SRA、生根数、总根长、根表面积以及根体积在个体水平上能一定程度地预测SRL对环境变化的响应,其中生根数的预测效果最好;SRA、根直径、根表面积以及根体积在个体水平上能一定程度地预测根系锚定力对环境变化的响应,并且SRA的预测效果最好。但是基质和密度在不同时期对苦草根系功能性状的影响方向会发生改变,当用根系功能性状预测植物个体表现时,需要考虑种群重建所处的时期。 相似文献
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苦草(Vallisneria natans)为我国常见的沉水植物之一,目前对水生态修复工程后苦草种群生长策略尚缺乏深入了解.以水生态修复工程1年后的苦草种群为研究对象,探讨水深对苦草叶片、匍匐茎、块茎等形态特征和苦草株数、匍匐茎数以及生物量等种群参数的影响,并分析水深胁迫下苦草的生长策略.结果表明,随着水深增加,尽管苦草单位面积株数和单位面积匍匐茎数均显著降低,但叶片长度、叶片宽度、叶片厚度、叶面积、匍匐茎长度、匍匐茎粗和块茎粗随水深显著增加,因而,苦草地上生物量也显著增加.其中,叶片长度和叶面积变异较大,对水深变化敏感,而叶片宽度、叶片厚度、匍匐茎长度、匍匐茎粗和块茎粗变异不大,对水深变化敏感程度低.在低光照胁迫下,苦草在亲株生长和子株输出之间存在权衡,一方面通过增加叶片投资保障亲株的资源利用效率,一方面通过降低亲株密度保障子株生长发育,从而实现种群空间生态位扩展和持续更新.在水生态修复工程中,考虑苦草的种群更新能力和施工的可操作性,在透明度为1.0~1.5m的条件下,苦草的适宜种植水深为0.5~1.0 m. 相似文献
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轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)是我国浅水湖泊常见的沉水植物,经常用于湖泊生态修复工程.然而在生态修复中后期,轮叶黑藻又往往会过度繁殖,影响其他湖泊功能的发挥.镧改性膨润土(锁磷剂)可以有效地降低沉积物中生物可利用磷含量,近年来被用于控制湖泊沉积物磷释放,其对轮叶黑藻生长和形态的影响还有待阐明.本研究在2种不同上覆水营养盐浓度条件下,设置添加和不添加锁磷剂2种处理,探究沉积物添加锁磷剂对轮叶黑藻生长及形态特征的影响.结果表明:1)沉积物添加锁磷剂之后,铁锰结合态磷、有机磷、铝结合态磷等生物可利用磷浓度显著降低,而生物不可用磷,如钙结合态磷浓度显著升高; 2)沉积物添加锁磷剂显著降低了轮叶黑藻的生物量和生长率.添加锁磷剂的处理组植物的株高、地上部分生物量均明显低于无锁磷剂组;相反,添加锁磷剂显著增加了植物的根长和地下部分生物量,进而提高了植物的根冠比; 3)锁磷剂对轮叶黑藻生长的影响程度与水体营养盐浓度有关,在低营养盐浓度水体中锁磷剂对植物生长和形态特征的影响更为显著.本研究表明,锁磷剂的添加能降低沉积物中生物可利用磷浓度,抑制轮叶黑藻的生长,同时这种影响程度与在水体营养盐浓度有关. 相似文献
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多数外来入侵水生植物都是克隆植物,而目前关于克隆整合属性对其入侵性潜在影响的研究仍旧缺乏.本文通过研究克隆整合(匍匐茎连接)和模拟沉积物淹埋(3 cm厚基质淹埋)对外来水生植物粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)的生长、生物量分配和抗氧化酶活性的影响,探讨了克隆整合特性对粉绿狐尾藻耐受基质淹埋的作用机制.研究发现:基质淹埋显著降低了粉绿狐尾藻的生物量、总匍匐茎长度和分枝数,而克隆整合则显著促进了受淹埋分株的这些生长指标;基质淹埋显著降低了粉绿狐尾藻分株抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶)的活性,而克隆整合显著提升了受淹埋分株的抗氧化酶活性;此外,克隆整合显著降低了受淹埋分株的冠根比.以上结果表明:克隆整合效应能显著提升粉绿狐尾藻在基质淹埋胁迫下的活性氧清除能力,从而有助于其生长;能改变受胁迫分株生物量分配,提升其资源获取能力.因此,异质性环境胁迫下,粉绿狐尾藻的入侵性可能与其克隆整合属性密切相关. 相似文献
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金沙江是长江上游梯级大库富集之地,在金沙江地区选择典型水库开展植物表型可塑性和适应策略研究对该区一众水库生态治理具有重要的参考价值。本文以金沙江观音岩水库消落带为研究区,定量比较了经多年周期性水淹干扰后,绝对优势植物根茎叶性状的表型可塑性,分析了绝对优势植物应对主导因子的关键性状及其协同响应特征和权衡策略。结果表明:1)调查共记录了植物种类11科21属21种,优势度大于0.1的仅有狗牙根和苍耳,为绝对优势种。2)淹水对狗牙根和苍耳功能性状具有极显著影响,是二者功能性状变异的主导因子。3)狗牙根的株高、主茎长、分茎数量、主茎宽、叶片数量和叶面积,以及苍耳的分茎数量、叶片数量、根冠比和比叶面积的表型可塑性指数均超过0.6,是应对淹水的敏感性状。但是,狗牙根的叶片数量、叶面积以及苍耳的比叶面积对淹水的可塑性响应表现出短期时效性,为非适应性可塑性。4)淹水深度调控狗牙根在“逃避”策略和“静默”策略之间的权衡选择,并通过不同的性状组合以及地上和地下部分资源分配以协同响应。5)淹水导致狗牙根和苍耳的生态对策趋同,均采取S/SR策略。此外,相比于狗牙根为水库消落带的普遍推荐种,苍耳因其存在水质污染风险而褒贬不一,但苍耳具有重要的药用价值,能否在每次淹水来临前进行刈割值得进一步探讨。 相似文献
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The littoral plankton of Lake Peipsi (3555 km2, mean depth 7.1 m) was studied in summer 1980 and 2000–2002, and the epiphyton was studied on two dominating macrophytes, Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. and Potamogeton perfoliatus L., in 2000. The purpose of the study was to estimate to what extent the littoral phytoplankton and epiphytic algae (their biomass, chlorophyll a content and dominant species) can be used as a criterion for the trophic state of the lake. In wind-open areas, phytoplankton biomass in the littoral is commonly more than ten times higher than in open water due to the presence of the macroscopic cyanobacterium Gloeotrichia echinulata (J.S. Smith) P. Richter. This alga is abundant in the moderately eutrophic northern lake's part and rare in the strongly eutrophic southern part; hence also biomass in the southern part is considerably lower. In open water, phytoplankton biomass increases southward with increasing trophy. Algal biomass in the littoral depends on wind direction and can change completely in a few days. Epiphyton biomass and Chla content increased southward with increasing trophic state. They both revealed significant Spearman correlations (P < 0.05) with wind index and transparency (negative), and with abundance of the host plant, both reed and pondweed (positive). The phytoplankton biomass of the littoral of the large and shallow Lake Peipsi can not be used as a criterion of trophic state, however, the species composition of the dominants, particularly cyanobacteria, is well applicable for this purpose. The biomass and Chla content of the epiphyton can be used as a criterion for trophic state. 相似文献
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为探究重污染底泥对沉水植物繁殖体萌发和幼苗生长影响，以苦草（Vallisneria natans）种子和黑藻（Hydrilla verticillata）冬芽为研究对象，以轻污染底泥为对照组，通过室内模拟实验研究了重污染底泥对两种繁殖体萌发和幼苗生长、生理特性的影响。实验结果表明，与轻污染底泥相比，重污染底泥对苦草种子萌发和幼苗生长无显著影响。黑藻冬芽萌发和幼苗地上部生物量在两组间没有显著差异，但重污染底泥组幼苗的地下部生物量显著高于轻污染底泥组，其地上部和地下部生物量比值由7.06±0.38下降至2.97±0.08。此外，苦草和黑藻幼苗受到重污染底泥胁迫表现出不同的生理响应。苦草幼苗叶片的类胡萝卜素含量显著减少，可溶性糖和蛋白含量分别降低11.56%、24.10%，根系活力也明显受到抑制，仅为（34.93±3.28） mg/（g·h）；黑藻幼苗生理响应与苦草略有不同，其叶片的叶绿素a、b含量显著增加，根系活力降低44.29%，可溶性糖和蛋白含量在轻污染组和重污染组之间无显著差异。由此可见，重污染底泥对苦草种子和黑藻冬芽的萌发影响不显著，但会明显影响幼苗的生长发育和生理特性，研究结果为... 相似文献
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重建沉水植物群落是修复浅水富营养化湖泊的关键.河蚌可改善水下光照条件、促进沉水植物生长，因此放养河蚌常被用于沉水植物群落恢复的并行手段.河蚌是鳑鲏产卵的重要基质，因此河蚌可能促进鳑鲏种群发展，而鳑鲏对水生态系统的影响还尚不清楚.本研究以密刺苦草、大鳍鱊和背角无齿蚌为研究对象，通过中宇宙试验研究河蚌和鳑鲏对附着藻的影响，以及鳑鲏对水质和沉水植物生长的影响及机理.结果发现：鳑鲏显著增加了水体总磷、总溶解性磷、总悬浮物和叶绿素a浓度，而对总氮和总溶解性氮浓度的影响不显著.河蚌对苦草的相对生长率、总株数、根冠比及苦草最大叶长均无显著影响，而显著增加了苦草的单株平均生物量，这可能与河蚌组较高的附着藻生物量有关.鳑鲏未显著影响河蚌与苦草间的关系，但鳑鲏的出现显著增加了附着藻类生物量；此外，鳑鲏还降低了苦草的根冠比，而增加了苦草的最大叶长，这可能与鳑鲏引起的营养盐和叶绿素a浓度升高，以及植物表面附着藻生物量显著升高有关.鳑鲏属于小型杂食性鱼类，在长江中下游地区分布广泛，与沉水植物关系密切，且易在修复后的湖泊中形成优势鱼类，因此在湖泊修复和管理中应加强此类小型杂食性鱼类的监测与管理. 相似文献