目的 建立室内箱式模型,考察水葫芦、水芹、金鱼藻和苞叶芋4种水生植物对模拟水样中环丙沙星、恩诺沙星、呋喃唑酮、氯霉素和孔雀石绿等5种禁用渔药的清除能力.方法 分别于第0、1、2、4和6天取培养水样,水样经过滤后,用Cleanert PEP-2固相萃取柱对目标物进行富集、净化,用高效液相色谱仪进行定量分析,流动相为乙腈和体积分数为0.1％的磷酸水溶液(三乙胺调pH为3.0).结果 水葫芦、水芹对环丙沙星、恩诺沙星、孔雀石绿均有一定的清除能力,而对呋喃唑酮和氯霉素清除能力较弱;金鱼藻和苞叶芋对环丙沙星和孔雀石绿清除能力较强,对其他3种药物则清除能力弱.药物对于水葫芦、水芹和金鱼藻的生长有抑制作用,但是对苞叶芋则无明显抑制作用.结论 研究所选取的四种植物均对抗生素具有去除能力,且可以耐受药物环境,能够应用于残留药物具有修复作用.

为了筛选出适宜修复白洋淀镉(Cd)污染水体的沉水植物,该研究通过室内模拟试验,分析了四种沉水植物黑藻、狐尾藻、金鱼藻和菹草对Cd的耐受性及对底泥Cd的富集和迁移能力.结果表明:(1)通过毒性测试研究,Cd对黑藻、狐尾藻、金鱼藻及菹草的4 d?EC50(半数抑制浓度)分别为0.51、0.81、0.03、0.12 mg·L?1,狐尾藻对Cd的耐性最强,黑藻次之,金鱼藻对Cd的耐性最低;四种沉水植物对Cd的最大富集量分别为27.89、15.28、22.54、32.74 g·kg?1,菹草对Cd的富集能力最强,黑藻次之,狐尾藻对Cd的富集能力最低.(2)通过Cd污染底泥修复研究,黑藻、狐尾藻和菹草体内Cd富集量整体表现为根>叶片和茎(P<0.05);地上部、根对Cd的富集能力分别表现为黑藻>菹草>狐尾藻,菹草>黑藻>狐尾藻;三种沉水植物对Cd的迁移能力则表现为黑藻>狐尾藻>菹草.总之,黑藻对底泥中Cd富集和迁移能力均较强,且耐性较高,是最适合修复白洋淀Cd污染水体的沉水植物.

为了解氮浓度对生物操纵和草-藻竞争的影响, 选取铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和沉水植物的代表, 在温度25℃, 光强2600 lx, 光暗比14h﹕10h, 磷浓度1.5 mg/L时, 研究5种氮浓度 (0.5、2、4、8和16 mg/L, 用KNO3溶液配制)下, 溞-藻, 草-藻和溞-草-藻共培养时各自的增长率和培养液中氮磷削减率的变化.结果表明: 在单独培养铜绿微囊藻时, 氮浓度控制在1.97 mg/L以下, 可有效降低培养液中藻的增长率.在溞-藻共培养时, 大型溞有效控藻的氮浓度范围为0.5-4 mg/L; 在草-藻共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5-2 mg/L, 对应氮浓度下(0.5和2 mg/L), 实验末期铜绿微囊藻细胞密度分别是溞-藻共培养的 23.89％和21.51％, 控藻效果更好; 在溞-草-藻三者共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5-16 mg/L, 且氮浓度为0.5-4 mg/L时, 大型溞和金鱼藻的增长率均显著大于铜绿微囊藻, 铜绿微囊藻的增长率均为负值, 控藻效果最好.大型沉水植物的加入, 可以有效提高生物操纵的控藻效果, 减少水中氮磷含量, 长期有效地改善水质.

实验通过模拟传统方法制作和保存蜡质标本,旨在探究制作和保存的不同阶段对3种沉水植物碳、氮稳定同位素值的影响.结果表明,制作和保存标本的过程均会对沉水植物的碳、氮稳定同位素值产生影响.植物标本压制的过程显著降低了沉水植物平均碳稳定同位素值,其中马来眼子菜下降了1.78‰,穗花狐尾藻下降了0.98‰,金鱼藻下降了0.72‰.在压制过程中氮稳定同位素值只有金鱼藻显著下降了1.1‰.沉水植物标本制作的浸泡过程使穗花狐尾藻和马来眼子菜的碳稳定同位素值分别出现了1.00‰和0.52‰的上升,金鱼藻的碳稳定同位素值增长小于0.08‰,氮稳定同位素值没有显著变化.沉水植物对标本制作和保存的过程响应存在种间差异.在制作和保存过程中对植物碳稳定同位素产生的影响大于氮稳定同位素值.因此建议,如果所研究对象的稳定同位素生态学差异小于3‰,蜡质标本的样品需要进行实验校准,不然会对结果产生影响.

白鹤湖作为莫莫格湿地保护区内的代表性湖泊,正面临着盐碱化和富营养化的风险,现存沉水植物种类稀少,为了减缓白鹤湖盐碱化趋势,为当地沉水植被恢复及物种多样化存续提供研究依据,以在白鹤湖生物量相对大的金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为对象,研究了其在不同碱度(0、7、10、17 mmol/L)和混合盐碱(盐度0.3、0.6、1、2、4 g/L,相应碱度1.9、3.8、6.3、12.6、25.2 mmol/L)条件下的生理指标变化.结果 表明,盐度在1.5 g/L以下时,碱度变化没有对金鱼藻造成影响,在实验设置的碱度梯度范围内,金鱼藻均能正常生长,尽管金鱼藻过氧化物酶(POD)、脯氨酸等均显示出梯度变化,但依旧能够耐受17 mmol/L以下的碱度条件.随着混合盐碱浓度的升高,金鱼藻长势呈现由盛至衰败的趋势,在盐度0.6 g/L、碱度3.8 mmol/L的条件下,金鱼藻长势最好,表现出低促高抑的效应.随着盐度升高至2 g/L、碱度12.6 mmol/L,金鱼藻能耐受胁迫并存活一部分,尽管此时碱度＜17 mmol/L,也有部分金鱼藻死亡,POD含量急剧升高且植株间差异较大;当盐度升高到4 g/L、碱度达到25.2 mmol/L时,金鱼藻2 1天后全部死亡.在对水培液水质的检测中发现,混合盐碱的浓度越高,水中氮磷的去除率越低,两者呈负相关关系.研究结果为盐碱化湖泊的沉水植被恢复提供了一定的参考.

于2015年和2018年12月初调查珠江河网4个江段(左滩、小塘、外海和榄核)的典型水草床群落生物量时空变化特征,同时调查了相应江段的水草床、邻近非水草床区域的主要贝类生物量时空变化,并利用CCA分析其与主要水文、水质及沉积环境因子的相关性.结果 表明:珠江河网典型水草床群落主要以刺苦草为优势种,偶伴生金鱼藻、穗状狐尾藻和轮叶黑藻等种类;对比两次调查结果发现,除小塘江段水草床生物量(以鲜重计)维持较稳定,高达9 kg·m-2以外,其余3个江段的水草床均有种类减少、生物量下降的消落趋势.小塘江段贝类生物量最高,均值达968.8 g·m-2,显著高于其他江段;所调查江段水草床区域中的贝类均高于非水草床区域;在由浅至深的水草床区域,虽然水草生物量逐增,但其贝类生物量却逐减;相同江段非水草床区域的贝类生物量显著低于水草床区域,表明珠江河网水草床为贝类提供良好的栖息、生长和繁育生境.径流量和水位变化可能是驱动珠江河网典型水草床群落年际演替的主要因素,而水草优势种类的保持可能受沉积物粒径组分和水体流速等因子的调控.

常见的沉水植物(苦草、狐尾藻、金鱼藻、黑藻)对水体中的砷(As)有着较强的富集能力,研究沉水植物对As的富集特征对利用沉水植物控制水体As污染及保护人体健康有着重要意义.沉水植物对As的富集能力与水环境中As的浓度、形态、共存离子如磷酸盐、Zn离子等因素相关,其对As的耐受性及富集能力可以通过合适的化学、生物方法得到增强,从而提高沉水植物对含As污水的修复能力.但由于植物基因多样性及水环境因素复杂性,沉水植物对As的运输和解毒机制,以及沉水植物后期的处理和管理技术,仍是今后该领域需要重点关注的问题.

沉水植物与微生物藻类是水生生态环境的重要组成部分,二者可能存在竞争关系,而沉水植物往往可以利用化感作用获得优势.为探究沉水植物对淡水微藻的化感抑制作用,选择斜生栅藻作为受试生物,探究了金鱼藻、箬叶藻(马来眼子菜)及其混合培养对斜生微藻生长和生理表型的影响.结果表明,在与沉水植物共培养条件下,斜生栅藻的生长受到显著的抑制作用,在箬叶藻处理下的抑制率最高可达95.7％,并且叶绿素含量下降、丙二醛、抗氧化酶活性升高,其叶绿素含量下降、叶绿素自发荧光改变提示光合系统的破坏,丙二醛、抗氧化酶活性升高表征了抗氧化系统的受损,证明两种沉水植物及其混培均有强烈的抑藻作用,可导致藻细胞出现一系列的受损,并且箬叶藻(马来眼子菜)的作用更强.为确定化感抑制作用机理的探究、相关表型的分析、沉水植物与微藻的生态学关系研究提供了科学基础.

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.

通过对不同水生植物净化深圳甘坑水污染水质的动态研究,发现水生植物香蒲、菱和金鱼藻均具有明显的污水净化效果.单独培养组中,菱对水体主要污染物氨氮和亚硝酸盐的去除率较为突出,1个月内分别达78.0％和98.0％;金鱼藻对重金属污染物铜和铬离子的净化效果更为出色,1个月内的去除率分别达84.4％和41.2％.与单独培养组相比,2种混合种植效果总体略优,3种植物混种组的净水效果最佳.由多物种形成的垂直结构,可为城市创建净化水源的立体修复体系提供参考.