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1、伊乐藻的生物学特性的研究初步孔亚兵指导老师:常福辰南京师范大学2000级生物技术专业,南京210097[摘要]对伊乐藻Elodeanuttallii营养器官的形态结构进行了解剖观察和分析。属典型的沉水植物,根顶端原始细胞具有分层特征,属封闭型。营养体中通气组织发达;营养器官中的维管组织具较明显的退化现象;茎中维管束散生,无形成层;叶片薄,仅具两层细胞。[关键词]伊乐藻,营养器官,通气组织0引言伊乐藻Elodeanuttallii属水鳖科伊乐藻属一年生沉水草本,为雌雄异株植物。伊乐藻原产于美洲,后移植到欧洲、日本等地,我国从二十世纪八十年代初由中科院地理与湖泊研究所从日本引进,主要用于草食性
2、鱼类的常规养殖,因其速生高产和营养丰富及渔业适口性好而广受欢迎[1]。伊乐藻含营养丰富。伊乐藻鲜草干物质占8.2%,其中粗蛋白为2.1%、粗脂肪占0.199%、无氮浸出物占2.53%、粗灰分占1.52%、粗纤维占1.9%。其茎叶和根须中富含VE、VC和VB12等维生素,还含有丰富的钙、磷和多种微量元素,其中钙的含量尤为突出[2],用伊乐藻投喂河蟹,适口性好,河蟹生长快。近几年来,该草广泛应用于河蟹养殖、种草养鱼。由于伊乐藻适应性强、生长快、富集能力强,也是净化污水的理想植物,在用于大水体生态环境的修复时,都取得了很好的成效。伊乐藻极耐低温,在水温达4℃以上即可生长。一年四季均可在水中形成茂
3、密的水下森林。该草生殖方式为无性繁殖,草茎着地即生根,对环境有较强的适应性和很高的营养繁殖能力。由于伊乐藻适应性强、生长快、富集能力强,也是净化污水的理想植物,在用于大水体生态环境的修复时,都取得了很好的成效。伊乐藻作为一种入侵的外来植物,除了受自身生物学特性和地域生态因素影响外,在引入我国以后,由于环境阻力的缺乏或较弱,其发生发展的速度可能是本土杂草所无法相比的,因此具有造成严重的危害的可能性。因此在其可能对我国部分地区产生大范围侵扰和造成严重危害之前,我们有必要对它的侵入途径、分布特点和适生环境、定居与扩散机制及其生态效应等进行研究,为生物入侵的深入研究和外来种的有效管理提供基础资料和
4、科学依据,以避免形成类似水葫芦等的外来植物与本土植物竞争养分、水分、阳光等的局面,从而影响本土植物的生长并影响生态系统的结构和功能[3]。同时随着本土植物区系、生态系统结构和功能的改变,可能造成原有动物的生存条件进一步恶化。所以在伊乐藻的引入丰富了中国植物区系成分和植物群落类型的同时,要避免其对我国的本土生物多样性产生不利的影响。目前,国内外有关伊乐藻的研究一般集中于对其外部形态、生长习性及开发利用等方面,而对于其内部形态结构及其营养体发育缺乏较为系统的研究构上的一般性描述[4.5.6]。本文在对伊乐藻营养器官形态结构及其发育的初步观察的基础上,结合其相应功能加以研究,并试图从植物学的角度
5、,对植物在水生环境中营养器官适应性结构的特点和共性加以分析,本实验拟应用植物解剖学的方法对伊乐藻的内部构造及其营养器官的发育进行研究,以图对伊乐藻的生长与合理利用,及其对其它外来入侵植物的生长与合理利用提供一些参考依据。1材料和方法伊乐藻材料采自南京师范大学仙林校区小池塘中,并种植于光照培养箱中,加以观察。分批取样,材料经70%FAA液固定,石蜡包埋,切片厚度8-14μm,铁矾-苏木精和PAS法染色,中性树胶封片,Olympus荧光显微镜观察及OlympusC-5050数码相机摄影。2观察结果52.1外部形态与生态环境伊乐藻茎可长达2米,具分枝;芽孢叶卵状披针性排列密集。叶4-8枚轮生,无
6、柄,膜质,狭线形或线状长圆形,长1-1.5厘米,宽约2毫米,具1脉,全缘或具小锯齿。属于雌雄异株植物,雄花单生叶腋,无柄,着生于一对扇形苞片内,苞片外缘有刺。雄花成熟后,苞片张开,雄花极容易脱落,浮至水面,立即打开花被片。3枚卵圆形花萼片反折,内具3枚细小条状花瓣,雄蕊3枚,花丝合生,极短,花药肾形。伊乐藻的雌花单生叶腋,无柄,具筒状膜质苞片,先端2裂,花萼筒细长,长3~4cm,包裹子房和花柱,花萼3枚,内具3枚花瓣,呈条状,细小,柱头3枚,流苏状;子房内有2~5枚胚珠,有时可达6~8枚。黑藻的花期在7月上旬至9月下旬,有效的传粉活动多在夜间和清晨进行。伊乐藻除了进行有性生殖外,还进行无性
7、生殖。在11月中旬开始,伊乐藻的部分叶腋内发育出纺锤形球芽,节间高度缩短,叶片密集且较坚硬,整个球芽长1~3cm,横断面直径3~5mm。伊乐藻能忍受零度及冰点以下的寒冷,在五六月省长高峰期,生物量可达5-8kg/m2具有以年为生长周期的发育节律,在夏季高温省长旺季水面下密集的冠层式的下层茎叶和根系得不到光照和氧气补给而腐烂茎枝沉入湖底而转入休眠状态。在秋季环境适宜时,由茎杆上的腋芽萌发,在水中形成不定根。实现自然再生。2