富營養(yǎng)化水體中菹草光合熒光特性研究.doc

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1、富營養(yǎng)化水體中苴草光合熒光特性研究馬婷,王國祥J李強(qiáng),潘國權(quán),王文林南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院//江蘇省環(huán)境演變與生態(tài)建設(shè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京210046摘要:用NHjCl、NaNO3sKH2PO4酉己置不同氮磷濃度的試驗(yàn)水,將苴草(Potamogetonchpus)分別移栽于上述水體中,觀測酋草在各水體中的生長發(fā)育狀況,并用水下飽脈沖葉綠素?zé)晒鈨x(Diving-PAM)測定酋草光合作用PSII有效熒光產(chǎn)量(YK光化學(xué)熒光淬滅系數(shù)(偉)、非光化學(xué)熒光淬滅系數(shù)(%)等指標(biāo)。結(jié)果表明:在TN<2mg?lJ,TPv0.4啞2,Chlavl18mg.m-3

2、試驗(yàn)水體中,酋草長勢良好,株高增加了51.2%、46.6%,葉片數(shù)增大了57.7%.58.1%;在營養(yǎng)鹽質(zhì)量濃度很高(TN8噸.「TPOXmg.LJ)、藻類生物量極高(Chia421mgm*3)的水體中,酋草的生長受到抑制,并出現(xiàn)死亡。K外、幺的值說明了在TNv2mgL'.TP^^mg-L'1,Chla

3、明各水體中,酋草的最小飽和光強(qiáng)(EQ都為176陽。皿叩,但高營養(yǎng)鹽質(zhì)量濃度(TN8ingL'^TPO.Smg-L-1,Chia421mg-m'3)水體中的游草葉片的最大光電子傳遞速率(隹快叭)明顯低于其他水體,隨著水體中營養(yǎng)鹽濃度的升高”苴草耐光抑制能力顯著降低。關(guān)鍵詞:苴草;富營養(yǎng)化;熒光中圖分類號:Q948」文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-2175(2007)03-0758-04水生高等植物是水生生態(tài)系統(tǒng)中的重要的組成部分⑴,目前我國的湖泊富營養(yǎng)化程度日趨嚴(yán)重,通過引種水生高等植物,重建水生植被來凈化水質(zhì),是湖泊生態(tài)修復(fù)的重要手段。酋章Po

4、tamogetoncrispus)對富營養(yǎng)化的水體有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,在污染嚴(yán)重的水體中亦能茂密生長,具有凈化水體的作用2引,是水體修復(fù)的常用物種之一⑸。但是,在水體混濁、透明度低、營養(yǎng)鹽濃度高的富營養(yǎng)化水體中引種茴草往往由于環(huán)境條件不適宜而失敗,水體中高濃度營養(yǎng)鹽會使得浮游藻類的生長速度加快,導(dǎo)致水下光強(qiáng)變小,從而影響苴草葉片的光合作用能力,危害其生長。有人⑹將茴草種植在不同COD值的水培液中,發(fā)現(xiàn)水體過度的污染會導(dǎo)致植物的死亡,但是未給出營養(yǎng)鹽的濃度范圍。飽^脈沖調(diào)制(PAM)熒光動力學(xué)技術(shù)能對植物光合作用進(jìn)行快速、無損傷的硏究⑺,近年來水下飽

5、和脈沖熒光儀(Diving-PAM)的出現(xiàn)使原位、無損傷測定沉水植物的光合作用成為可能2代本文將酋草的成株種植于不同N、P營養(yǎng)鹽濃度的富營養(yǎng)化水體中,采用統(tǒng)計(jì)方法和水下飽和脈沖葉綠素?zé)晒鈨x測定茴草葉片的葉綠素?zé)晒鈪?shù),硏究富營養(yǎng)化水體對植株光合系統(tǒng)(PSII)光合熒光特性的影響,為在不同程度的富營養(yǎng)化水體中恢復(fù)、重建酋草群落提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。1試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料1.1植物材料在南京師范大學(xué)仙林校區(qū)月亮灣湖區(qū)內(nèi)采集當(dāng)年生大小相近的酋草石芽,洗凈之后放入清水中避光保存,待石芽萌發(fā)后,選擇株高在25cm左右的植株種植于盛土的塑料框內(nèi)(42cmx24cmx

6、l4cm),將其栽種至不同程度的富營養(yǎng)化水體中。1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)在高70cm,半至50cm,容只150L的塑料圓桶中加入140L的自來水,分別添加不同量的NRCl、NaNO3.KH2PO4,將水體中的NH「?N、TN、TP的濃度調(diào)整到設(shè)計(jì)的質(zhì)量濃度(表1),共設(shè)計(jì)3個(gè)不同的試驗(yàn)組。待藻類生長至一定濃度后(Chin的濃度分別為73.39、118.51、421.34進(jìn)行茁草的移栽。每組設(shè)3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)于2006年3月15日開始,4月11日時(shí)T3中茜草死亡,試驗(yàn)結(jié)束。13茴草生物形態(tài)學(xué)指標(biāo)測定每7d統(tǒng)計(jì)每盆酋草的株高和葉數(shù),計(jì)算每個(gè)處表1各試驗(yàn)水體中N、

7、P營養(yǎng)鹽的質(zhì)量濃度TableIThequalityconcentrationofNandPnutritionineachexperimentwaternig-L1婕NH/-NTNTPT10.51.00.2T21.52.00.4T37.0&00.8理的平均株高和平均葉數(shù),并作差異顯著性分析。1.4茴草葉片熒光參數(shù)的測定早晨7:00開始用水下飽和脈沖熒光儀Diving-PAM(德國WALZ公司和數(shù)據(jù)采集軟件wincontrol(WalzGmbH,Effeltrich,Germany)進(jìn)行測定。每周測定一次。Diving-PAM酉己備了一個(gè)發(fā)射峰為65

8、0nm的紅外二極管,所發(fā)射的紅外光為測量光;一個(gè)內(nèi)置的鹵素?zé)籼峁┕饣庹彰骱惋柡兔}沖光。光強(qiáng)使用微型的Li-Cor質(zhì)子探頭測定(Walz

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