通气组织(aerenchyma)是植物薄壁组织内一些气室或腔隙的集合,对于水生及湿地植物体内的气体运输至关重要.该实验以沉水植物穿叶眼子菜为材料,利用石蜡切片技术,通过对茎的纵切面及横切面结构进行观察,从时间和空间上分析其茎、叶通气组织的发生过程.结果表明:(1)穿叶眼子菜的茎结构包括表皮、皮层及维管柱,通气组织发达,存在于内皮层与表皮之间;茎通气组织由距茎尖约0.6 mm处开始形成,并成熟于约2.4 mm处.(2)穿叶眼子菜的叶由表皮、皮层薄壁细胞及维管柱组成,其通气组织形成于靠近茎尖的第2～3片新生叶且仅形成于主叶脉.(3)穿叶眼子菜的茎和叶通气组织的发育过程相似,起初为排列致密的细胞团,然后由皮层细胞的分裂产生小的细胞间隙,随后的腔隙膨大过程涉及细胞的生长分裂及细胞降解,最终形成发达的通气组织.(4)穿叶眼子菜的通气组织发育过程可划分为实心期、形成期、膨大期、成熟期四个时期;不同时期茎通气组织的发达程度差异很大,实心期、形成期、膨大期和成熟期的孔隙度分别为0.54％、10.90％、27.61％和57.58％;但节处通气组织不发达,成熟期的节处孔隙度仅为3.62％.

淇河是海河流域漳卫河水系卫河最大支流,是河南省特有名贵优质鱼类——淇河鲫(Qihe crucian carp Carassius auratus)的原产地.于2014-2015年对淇河河南段12个样点水生植物区系和沉水植物群落特征开展了4次研究.共发现常见水生植物物种49种,隶属25科42属,其中沉水植物12种,漂浮植物3种,浮叶植物1种,挺水植物10种,湿生植物23种.区系分析发现河南段水生植被呈隐域性和热带向北温带过渡的亚热带特征,植物种属以世界分布属为主,其次是北温带分布属和泛热带分布属,分别占总数的45.24％、19.04％和16.67％;这42属水生植物共有中国种子植物所占15个地理分布区类型中的8个,缺少7个.喜旱莲子草(Altemanthera philoxeroides)和水鳖(Hydrocharis dubia)分布广泛,局部堵塞罗玉村河道;沉水植物群落以轮藻(Chara vulgaris)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus)、菹草(Potamogeton crispus)为优势种,几乎分布在各个样点,但在污染较重(盘石头水库出口和石河岸村)或受工程影响较大河段(王洞村和大来店村)种类组成较单一,群落结构较简单.总之,淇河河南段水生植物群落结构不合理、地理成分复杂程度偏低且具明显隐域性.淇河河南段水生植物保护与恢复迫在眉睫,这对保护该河段水环境质量和淇河鲫野生资源尤为重要.

为构建种群动态模型以指导沉水植被修复工程实践,研究采用同质园实验方法对6种常见沉水植物(竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii)、眼子菜(P.distinctus)、光叶眼子菜(P.lucens)、穿叶眼子菜(P.perfoliatus)、扭叶眼子菜(P.intortifolius)和苦草(Vallisneria natans)的克隆生长模式进行了连续观测研究,获取了分株形成速率、空间扩张速率、株高增加速率等种群扩张动态参数,及分株数、间隔子长度、分株高度等克隆构件特征参数.结果表明,6种沉水植物的分株数从28d开始增长,其中苦草的分株形成速率最高,平均为1.09株/d,分株形成最大速率出现在55d之后;穿叶眼子菜和扭叶眼子菜的分株形成速率低于苦草,但是高于竹叶眼子菜、眼子菜和光叶眼子菜,最大速率出现在41d之后.虽然苦草的分株最多,但是分株的株高最低,其株高增长速率均值为0.2 cm/d.眼子菜属物种中竹叶眼子菜和眼子菜株高增长速率最高,光叶眼子菜的株高增长速率和分株形成速率都最低.克隆系占据面积随时间的扩张速率为穿叶眼子菜(113.22 cm2/d)＞扭叶眼子菜(71.70 cm2/d)＞苦草(35.48 cm2/d)＞竹叶眼子菜(12.09cm2/d)＞眼子菜(3.07cm2/d)＞光叶眼子菜(0.53 cm2/d).此外,研究还发现眼子菜属植物普遍表现出匍匐茎上"节"的形成,而苦草则不具备这种特性,匍匐茎"节"的形成及随之形成的不定根在眼子菜属植物空间扩张过程中具有重要的生态功能,并在种群构建方面与苦草等其他物种发生分异.基于眼子菜属植物匍匐茎上的"节"可以形成跳跃性的分株,在种群面积扩张方面更具优势;而苦草形成分株的数量更多、速度更快,在提高种群密度保障种群稳定方面更有优势.

为研究沉水植物光合特性与其分布水深的关系,选取黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria na-tans)、水蕴草(Egeria densa)、大茨藻(Najas marina)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、光叶眼子菜(Potamogeton lucens)和穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus)等15种洱海常见沉水植物,测定其光合作用参数.结果表明:光合速率为2.8—18.1μmol O2/(g DW·h)、暗呼吸速率为0.3—2.0μmol O2/(g DW·h)、光补偿点为6.3—63.8μE/(m2·s)、光饱和点为55.6—441.5μE/(m2·s),不同沉水植物间光合作用参数存在显著差异.结合洱海全湖沉水植物分布水深调查结果,沉水植物的光补偿点和光饱和点与分布水深呈显著负相关;苦草与其他物种比较具有更低的光补偿点6.3μE/(m2·s)、光饱和点55.6μE/(m2·s),更适宜在深水或弱光条件下生长,可作为沉水植被修复的先锋物种.