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为探究三峡库区消落带落羽杉（Taxodium distichum（L.） Rich.）叶片与细根C、N、P生态化学计量特征，于2018年7月对忠县三峡库区消落带植被修复示范基地3个水淹处理组（深度水淹组，DS；中度水淹组，MS；浅淹对照组，SS）的落羽杉进行叶片与细根采集，并调查其生长特征，测定分析落羽杉叶片与细根C、N、P生态化学计量特征及相关性.结果表明：（1）各水淹处理组落羽杉叶片C含量表现为SS组 > DS组 > MS组，且SS组显著高于MS组；细根C含量在不同水淹处理组之间均无显著性差异.（2）细根N、P含量表现为DS组 < MS组 < SS组的协同增长趋势；叶片N、P含量则表现为DS组 > MS组 > SS组的协同降低趋势，且叶片N、P含量分别约为细根N、P含量的3倍和2倍.（3）各水淹处理组的叶片C/N、C/P比值均显著或极显著低于细根；叶片N/P比值均高于细根，且其比值相对恒定，均表现为SS组 > DS组 > MS组的趋势.（4）相关性分析表明，叶片P含量与细根N含量呈显著负相关关系，叶片N/P比值与细根N/P比值呈显著正相关关系.研究表明，落羽杉叶片与细根在生长和代谢过程中具有整体性，养分和光合产物在地上与地下部分之间分配权衡，以维持营养的动态平衡，使落羽杉具有内稳性，从而更好地适应和响应三峡消落带水位变化. 相似文献
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淹水环境中芦苇幼苗对两种底质的生理响应及其恢复状况 总被引：1，自引：0，他引：1
探讨湿地植物对淹水的响应及其恢复生长状况对于湖泊湿地的修复具有重要意义.以芦苇(Phragmites commu-nis)为对象,研究其在湖泊沉积物(LS)和农田土壤(AS)两种底质上完全淹水一个月内每隔5 d其叶片相对叶绿素含量(rChlc)、丙二醛含量(MDA)和叶绿素荧光特性的变化,并分别于淹水后的10、20和30 d对其恢复状况进行研究.结果表明:缓苗期间生长于LS上芦苇的rChlc和叶绿素荧光特性均高于生长于AS上的,淹水后rChlc逐渐下降,20 d后下降趋势更加明显,30 d时LS和AS上芦苇叶片的rChlc分别下降了40.82%和39.49%,MDA则逐渐升高,且生长于AS上的要高于LS上的;叶绿素荧光参数Fv/Fm和Y也均逐渐下降,且总体上与rChlc的变化呈显著正相关;LS上芦苇叶片的快速光响应曲线(RLCs)在淹水后缓慢下降,至25 d后下降明显,而AS上的则在15 d后即显著下降.淹水胁迫解除后,两种底质上芦苇的rChlc和叶绿素荧光特性均逐渐升高,总体上AS上芦苇的增幅大于LS上的,但LS上的各指标仍大于AS上的,而MDA逐渐下降,同样AS上的降幅要大于LS上的;随着淹水时间的延长,芦苇恢复到正常生长状态的时间有所增加,淹水30 d的芦苇叶片凋落并萌发出新叶和新的植株,同时LS上芦苇的恢复时间要短于AS上的.可见,淹水抑制了幼苗期芦苇的生长,且随着时间的延长其抑制程度逐渐加重;淹水时间短时芦苇能较快地恢复生长,淹水时间长时则需要长出新叶和萌发出新的植株来适应生长,同时营养状况良好的底质在增加芦苇耐淹性及加快其淹水后的恢复生长方面具有一定的积极意义. 相似文献
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应用盆栽试验方法,研究了菖蒲在不同淹水深度下的萌发和幼苗生长.试验共设20、40、60、80、100和120 cm等6个处理,处理时间为86 d.结果表明:(1)不同淹水深度对菖蒲萌发和幼苗有不同程度的影响,在持续完全淹水条件下,菖蒲幼苗的萌发率仅为淹水20 cm条件下的1/3,幼苗的平均高度为淹水20 cm条件下的1/3左右;(2)菖蒲幼苗叶片长度、宽度、叶片面积和基茎随淹水深度增加而减小,叶片数量和叶片含水率随淹水深度增加而增大;(3)在试验的27 d、54 d、86 d,各淹水深度植物的根、茎、叶及总生物量都比淹水20 cm有不同程度的降低,并随淹水时间的延长,各淹水深度条件下的生物量差别增大.在不同淹水深度条件下,根、茎和叶生物量增量均表现为茎的最多,叶的次之,根的最少;(4)菖蒲幼苗在水深为100-120 cm的逆境条件下时,叶片细胞膜脂过氧化加剧,细胞质膜透性增加;(5)菖蒲幼苗叶片的叶绿素a、b含量和类胡萝卜素(Car)含量随淹水深度的增加而下降;(6)Fv/Fm、ETR、qP随淹水深度的增加而下降,长时间(54-86 d)完全淹水(水深100-120 cm)对菖蒲幼苗光合系统PSⅡ有显著影响,影响菖蒲幼苗PSⅡ的非循环光合电子传递速率,天线色素吸收的光能用于光化学电子传递的份额减少,参与CO2固定的电子减少;qN在54 d、86 d的都有不同程度的增加,菖蒲叶片PSⅡ系统没有遭到破坏. 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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三峡库区消落带土壤有机质和全氮含量分布特征 总被引：13，自引：3，他引：10
在三峡库区消落带落干期间(2010年4月),对库区巫山-重庆主城区段消落带土壤有机质(OM)和全氮(TN)含量分布及与土壤理化性质的相关性进行了调查研究.结果表明该区域消落带土壤OM和TN含量均较低,分别为10.70±4.03和0.84±0.39 mg/g,且服从正态分布.消落带土壤碳氮比(C/N)较低,推测消落带土壤无机氮在淹水期间存在向上覆水体释放的可能性.在与其它关于土壤OM和TN含量研究的比较中,研究区域内土壤OM和TN含量处于偏低的水平;而在与对照带样品的比较分析中发现,消落带样品的OM和TN含量变异系数均偏低,因此消落带干湿交替可减小不同区域消落带之间土壤OM和TN含量差异.相关性分析表明,消落带土壤pH、ORP、TN与OM之间呈显著正相关,可见研究范围内消落带土壤氮形态可能主要以有机氮的形式存在于有机质中,而C/N与TN呈负相关,与OM相关性不显著,表明C/N的大小主要取决于TN含量. 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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菰(Zizania latifolia)是长江中下游流域常见的挺水植物.为了解菰在野外的扩张和退化机制,本研究通过模拟实验分析了不同时期菰幼苗对短期淹没的形态学响应.实验共选择株高36和70 cm两种幼苗,设计不淹没、50%淹没和100%淹没3个处理.研究结果表明:两组菰幼苗地上部分的形态学响应有一定差异.在100%淹没处理下,36 cm幼苗组株高最低,茎粗和最大叶宽均显著低于其他两个处理;而70 cm幼苗组在不淹没处理下株高最低,茎粗和最大叶宽在50%和100%淹没处理下均无显著差异.两组菰幼苗根系的形态学响应也不一致.36 cm幼苗组,100%淹没处理组的所有6个根系指标均与其他两种处理有显著差异;70 cm幼苗组,不淹没处理组的6个根系指标均与其他两种处理有显著差异.随着淹没深度的增加,两组菰幼苗总生物量和根茎比均逐渐下降;但36 cm幼苗组在100%淹没处理下总生物量和根茎比均显著低于其他两个处理,而70 cm幼苗组在50%和100%淹没处理下却无显著差异.综合以上分析,本研究结果表明随着菰幼苗的生长,其对淹没的形态学响应能力增强.本研究结果对长江中下游湖泊菰的生态调控具有重要意义. 相似文献
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三峡库区消落带不同水位高程植被和土壤特征差异 总被引：9，自引：3，他引：6
植被和土壤是消落带生态系统的重要组成部分.本研究选择三峡库区腹地忠县境内的3个地质地貌和土地利用历史相似的近自然消落带,对不同水位高程(160 m和170 m)植被群落和土壤特征进行研究,结果表明:一年生草本在消落带植物物种数中比例高达72.4%,而多年生草本仅为27.6%;不同水位高程植被物种组成完全相同,且盖度、生物量、生物多样性指数均没有显著差异;随着水位高程变化,群落优势物种存在一定差异,即160 m高程优势种为多年生狗牙根(Cynodon dactylon),而170 m高程为一年生白酒草(Conyza japonica);土壤容重、含水量、pH、有机质、总氮、总磷在160 m和170 m水位高程间均没有显著差异.因此,160 m和170 m水位高程在淹水时间和深度上的差异造成群落优势种的不同,而对当前植被和土壤特征并没有显著影响. 相似文献
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地下水位在非淹水期对湿地植物的生长影响较大,但目前相关研究十分缺乏.本文选择鄱阳湖典型植被灰化薹草(Carex cinerascens)为研究对象,研究不同地下水位(地下水位埋深10、20、40、80和120 cm)对灰化薹草形态指标、地上生物量和生理指标的影响.结果表明,随着地下水位埋深的增加,灰化薹草的株高、叶长和生物量均显著降低,地下水位10 cm处理组的灰化薹草生物量为0.371±0.017 g,为地下水位120 cm处理组(0.084±0.004 g)的4.4倍;处理组间灰化薹草叶片中超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、游离脯氨酸含量和叶绿素含量均存在显著差异,其中游离脯氨酸含量由地下水位10 cm处理组的6.29±0.70μg/g增加到地下水位120 cm处理组的8.54±1.37μg/g,表明随着地下水位埋深的增加,灰化薹草面临一定程度的干旱胁迫.灰化薹草的生理生态响应综合表明,地下水位埋深20 cm以内适宜灰化薹草的生长,地下水位埋深80 cm以上的干旱胁迫会阻碍灰化薹草的生长. 相似文献
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从美人蕉(Canna indica)植物体内分离内生细菌.通过测定内生细菌产吲哚乙酸(IAA)、铁载体、固氮、溶磷能力筛选出3株内生细菌C01、C16、C20.本试验的目的为评价接种内生细菌能否促进美人蕉种子萌发和幼苗生长,并通过小型浮床水质净化试验,评价接种内生细菌后的美人蕉对水体中营养物质的去除效果.结果表明:C01、C16、C20促进了美人蕉种子的萌发、生长,C16试验组萌发率为83.3%,显著高于对照组31.1%; C16显著提高了植株的株高和根长,分别比对照组高出23.33%、40.44%.水质净化实验阶段,C16试验组总磷、总氮的去除率分别达到88.4%、96.9%,分别比对照组高出26.4%、15.6%.最终,C01、C16试验组生物量、根长都显著高于对照组.C16试验组植株体内可溶性糖含量、可溶性蛋白显著高于对照组317.3%、97.8%.经鉴定,C01为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),C16为肠杆菌(Enterobacter sp.),C20为欧文氏菌(Erwinia sp.). 相似文献
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Changes in the contents and composition of dissolved amino acids and carbohydrates were monitored in different Phragmites australis stands in Germany. Four different reed clones planted in 1997 in a degraded fen area in NE-Germany were compared with respect to the seasonal development in the total amount of amino acids and sugars in the basal culm internodes. The individual Phragmites clones showed significant differences in the absolute content of both parameters indicating an influence of the genotype. Flooding affected the ratio of amino acids to carbohydrates within the reed clones. Plants grown in flooded parts of the fen area revealed a significantly higher total amino acid content together with a lower total content of carbohydrates.Furthermore, the effects of extreme flooding on the content and composition of amino acids and carbohydrates in the basal culm internodes of Phragmites australis were studied in nine reed stands with different degrees of damage on Lake Constance. Shoots from extremely damaged reed stands were characterised by a significant decrease in the total content of carbohydrates, an increase in the total content of amino acids and an increase in the share of γ-aminobutyric acid. These changes in the content and composition of carbohydrates and amino acids were discussed with respect to their value as stress indicators, such as for oxygen deprivation which causes a hypoxic metabolic state in Phragmites australis stands. 相似文献
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本文研究了南洞庭湖杨树清理1 a、2 a后的迹地（简称1 a和2 a）和未清理杨树洲滩（ck）涨水前后土壤种子库特征变化及其与地上植被的关系.结果显示：杨树清理迹地土壤种子库共萌发物种23科59属65种,涨水前后土壤种子库密度和种类均表现出1 a > 2 a > ck的趋势,且随着土层加深而递减.退水后ck、1 a、2 a不同土层物种数量和密度较涨水前均有所减少,其中一或二年生物种较涨水前有所减少,多年生物种占比增加;湿生物种与中生物种数目较涨水前均有所减少,而2 a土壤种子库中生物种比例较涨水前有所增加.涨水前后土壤种子库Shannon-Wiener和Simpson指数变化较小,退水后Margalef指数较涨水前有所下降.退水后地上植被物种Shannon-Wiener和Simpson指数高于涨水前地上植被,而Margalef指数有所下降.涨水前Sørensen相似性系数表现为1 a > 2 a > ck的趋势,退水后表现为2 a > 1 a > ck的趋势,涨水前后不同恢复年份土壤种子库和地上植被优势物种所占比例有所差异.研究表明,南洞庭湖杨树清理迹地退水后土壤种子库密度和种类显著下降,随着恢复年份和水淹频次的增加,一或二年生物种迅速减少,多年生物种比例增加,地上植被物种均匀性有所增加,可见水文因子是影响南洞庭湖杨树清理迹地种子库恢复能力的重要因素. 相似文献
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选择桂林会仙喀斯特湿地,以不同富营养化水体中生长时期为6月(生长旺盛期)和8月(暴发高峰期)的水葫芦(Eichhornia crassipes)为研究对象,探讨不同富营养化条件下水葫芦的生长及表型可塑性响应特征,以揭示水葫芦对不同富营养化水体的生态适应机制.结果表明:水葫芦的株高、根长和叶绿素含量均随水体富营养化程度的增加而降低,叶柄数、叶柄宽、叶片数、叶长、叶宽、匍匐茎数和分株速率随着水体富营养化程度的增加而升高;各性状参数在暴发高峰期均略高于生长旺盛期;根生物量、茎生物量、叶生物量和总生物量均随水体富营养化程度的加深而增加,茎生物量高于根生物量和叶生物量;水葫芦生物量的分配以及性状间的权衡关系(根生物量比、茎生物量比、叶生物量比和茎叶比等)因生长时期的不同而呈现差异性,表现出较强的表型可塑性特征;水体总有机碳、总氮、总磷、硝态氮、氨氮和叶绿素a浓度分别与水葫芦的茎生物量、叶宽、匍匐茎数和分株速率间存在显著的正相关关系,与根长、株高、叶生物量比和茎叶比间存在显著的负相关关系;水葫芦的表型可塑性指数在0.009~0.792之间,叶重比的可塑性指数最大,根冠比最小,重度富营养化水体下的可塑性指数最大.在会仙喀斯特湿地不同富营养化水体环境中,水葫芦通过外部形态结构调节和生物量的配比关系,产生了有利于其入侵和存活的较强的表型可塑性,是其生存繁殖的重要响应机制之一. 相似文献
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采用营养液水培的方法,研究不同镍(Ni)添加浓度(0、0.05、0.10、0.15、0.20 mmol/L)对水鳖(Hydrocharis dubia)叶片中Ni元素积累、营养元素(Ca、Mg、K、Fe和Mn)含量、氧化胁迫和抗氧化系统的影响.结果显示:(1)叶片中Ni含量以浓度依赖的方式增加;(2)叶片中营养元素含量(Ca、Mg、K、Fe、Mn)也受影响,其中Ca、Mg含量随Ni浓度增加而显著上升;K含量随Ni浓度增加有所升高,但不显著;Mn含量虽在较大Ni浓度时有所下降,但处理组始终高于对照组;而Fe含量则随Ni浓度增加而下降;(3)Ni胁迫诱导了明显的氧化胁迫,主要表现为:O·-2产生速率以及过氧化氢和丙二醛含量显著升高,可溶性蛋白以及光合色素含量明显下降;(4)随着Ni浓度的升高,过氧化物酶活性逐渐升高,过氧化氢酶活性呈下降趋势,超氧化物歧化酶活性在Ni添加浓度为0.05 mmol/L时出现短暂升高随后下降;维生素E和黄酮含量随Ni浓度增加呈缓慢上升趋势;还原型谷胱甘肽未发生明显变化,非蛋白巯基和植物络合素含量均表现为先升后降的趋势;总抗氧化能力随Ni浓度升高先增强后减弱.由此可见,Ni添加引起水鳖叶片中Ni元素的累积和营养元素含量变化,同时产生明显的氧化胁迫,打破了抗氧化系统的平衡. 相似文献
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The influence of different environmental stresses, including salinity (5-35‰), tidal cycle (6/6, 12/12 and 24/24 h of high/low tidal regimes) and nutrient addition (1-6 times background nitrogen and phosphorus content) on Bruguiera gymnorrhiza and Aegiceras corniculatum grown in sediment contaminated with spent lubricating oil (7.5 L m(-2)) were investigated. The oil-treated 1-year-old mangrove seedlings subject to low (5‰) and high (35‰) salinity had significantly more reduction in growth, more release of superoxide radical (O2·-) and higher activity of superoxide dismutase (SOD) than those subject to moderate salinity (15‰). Extended flooding (24/24 h of high/low tidal regime) enhanced O2·- release and malondialdehyde (MDA) content in both oil-treated species but had little negative effects on biomass production (P>0.05) except the stem of A. corniculatum (P=0.012). The addition of nutrients had no beneficial or even posed harmful effects on the growth and cellular responses of the oil-treated seedlings. 相似文献
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湿地土壤是湿地生态系统固持氮(N)、磷(P)的重要库,水生高等植物在湿地土壤固持N、P过程中起到了非常重要的作用.本研究采用室外取样与室内实验结合的方法,对溱湖湿地两种主要湿地类型(芦苇(Phragmites australis)群落和芦苇+香蒲(Typha latifolia)群落)影响湿地土壤N、P固持过程的规律展开研究.分析了芦苇、香蒲各器官生物量和总氮(TN)、总磷(TP)含量及储量对于土壤各土层TN和TP含量的影响.结果显示:(1)溱湖湿地对于水体TN和TP有一定的削减作用,且对TN的削减作用更大;(2)芦苇可以增强湿地土壤(30 cm以下的土层)富集N的效率,并且芦苇+香蒲群落中土壤固N效率更高,芦苇植株内TN和TP储量都是根茎叶穗,而香蒲则是根穗茎叶;(3)芦苇和香蒲茎、叶器官的TN和TP含量在夏季均显著高于其他几个季节,尤其是芦苇茎的TN含量在夏季高出其他几个季节70%~84%,而TP含量甚至高出其他几个季节81%~92%;(4)芦苇、香蒲对于P贫瘠的响应机制不同,导致芦苇会消耗土壤P,而香蒲的介入可以抵消这一消耗过程.因此,芦苇+香蒲的植物配置模式可以提高湿地土壤固持N、P的综合效率. 相似文献
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Total soluble carbohydrate, individual sugars and starch content in green shoots of Ceratophyllum demersum, Elodea canadensis, Myriophyllum exalbescens, Potamogeton foliosus and P. zosteriformis from Shoal Lake (Manitoba-Ontario) were examined in relation to tissue chlorophyll content, water chemistry and temperature. The different species showed a variety of seasonal carbohydrate patterns. Seasonal concentrations of total soluble carbohydrate were significantly positively correlated with chlorophyll and total chlorophyll a + b in E. canadensis and P. foliosus. Seasonal starch content was inversely correlated with chlorophyll a and total chlorophyll a + b in C. demersum and P. foliosus. In C. demersum nonstructural carbohydrate was inversely correlated with total alkalinity, total molybdenum reactive phosphorus, total inorganic nitrogen and temperature of the water. Sucrose concentrations in P. foliosus in June were positively correlated with phosphorus levels in the water. 相似文献
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沉水植物对维持湖泊生态系统平衡有重要作用,广泛应用在水体和沉积物污染修复领域.利用电场强化沉水植物修复过程是一种新的植物修复强化方法.本文研究了不同电压强度作用下沉水植物苦草的生长和生理响应,以期为应用电场强化沉水植物修复过程提供依据.结果表明:0.2~1.0 V电压可以促进苦草生长,而1.5~3.0 V电压则会抑制其生长.其中,0.5 V电压对苦草生长的促进效果最明显,生物量、平均株高、平均叶长、根尖数、新芽数和总叶绿素含量都比对照组显著增加;而3.0 V电压处理组的苦草在实验结束时出现萎蔫和凋亡,与对照组相比,叶绿素含量显著降低,丙二醛含量则极显著增加,表明苦草生长受到严重胁迫.系统上覆水的温度在不同处理组之间没有显著变化,上覆水的p H值在电压为1.0、1.5和3.0 V时显著下降,最终接近中性,上覆水的溶解氧浓度只在3.0 V电压处理组时表现显著下降;沉积物表层5 cm处的氧化还原电位随着电压增大显著下降,最终对苦草的生长形成胁迫.因此,本实验的结论是:0.2~1.0 V电压有助于沉水植物苦草的生长和强化植物修复过程,而1.5~3.0 V电压会破坏苦草组织,同时导致苦草生境变差,不利于沉水植物苦草的生长. 相似文献