富营养化水体中菹草光合荧光特性研究

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1、富营养化水体中蒲草光合荧光特性研究马婷，王国祥*，李强，潘国权，王文林南京师范大学地理科学学院〃江苏省环境演变与生态建设重点实验室，江苏南京21(X)46摘要：用NH4CI、NaNO3xKH2PO4配置不同氮磷浓度的试验水，将范草(Potamogetoncripus)分别移栽于上述水体中，观测蒲草在各水体中的生长发育状况，并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪(Diving-PAM)测定殖草光合作用PSI1有效荧光产量(Y)、光化学荧光淬灭系数(％)、非光化学荧光淬灭系数(乐)等指标。结果表明：在TN<2mg-L-

2、1,TP<0.4mg-L1,Chla<118试验水体中，范草长势良好,株高増加了51.2%、46.6%,叶片数增大了57.7%、58.1%；在营养盐质量浓度很高(TNSmgL^TPO.SmgL-1)、藻类生物量极高(Chia421mgm3)的水体中，落草的生长受到抑制，并出现死亡。Y、％、久的值说明了在TN<2mg-L1,TP<0.4mg-L1,Chla

3、m'3)水体中的蒲草叶片将大部分光能用于热耗散，光合作用降低。快速光响应曲线同时也说明各水体中，落草的最小饱和光强(区)都为176"】。1曲24，但高营养盐质量浓度(TN8mg-L'1.TP0.8mgfChia421mgm'3)水体中的殖草叶片的最大光电子传递速率(仙“ax)明显低于其他水体，随着水体中营养盐浓度的升高，蒲草耐光抑制能力显著降低。关键词：萌草；富营养化；荧光中图分类号：Q948.1文献标识码：A文章编号：1672-2175(2007)03-0758-04水生高等植物是水生生态系统中的重要

4、的组成部分山，目前我国的湖泊富营养化程度日趋严重，通过引种水生高等植物，重建水生植被来净化水质，是湖泊生态修复的重要手段。游草(Potamogetoncrispus)对富营养化的水体有较强的适应能力，在污染严重的水体中亦能茂密生长，具有净化水体的作用2引，是水体修复的常用物种之一⑸。但是，在水体混浊、透明度低、营养盐浓度高的富营养化水体中引种蒲草往往由于环境条件不适宜而失败，水体中高浓度营养盐会使得浮游藻类的生长速度加快，导致水下光强变小，从而影响苕草叶片的光合作用能力，危害其生长。有人⑹将落草种植在不同

5、COD值的水培液中，发现水体过度的污染会导致植物的死亡，但是未给岀营养盐的浓度范围。饱和脉冲调制(PAM)荧光动力学技术能对植物光合作用进行快速、无损伤的研究⑺，近年来水下饱和脉冲荧光仪(Diving-PAM)的岀现使原位、无损伤测定沉水植物的光合作用成为可能89】。本文将游草的成株种植于不同N、P营养盐浓度的富营养化水体中，采用统计方法和水下饱和脉冲叶绿素荧光仪测定苴草叶片的叶绿素荧光参数，研究富营养化水体对植株光合系统(PSII)光合荧光特性的影响，为在不同程度的富营养化水体中恢复、重建塔草群落提供一

6、定的实验依据。1试验设计与材料1.1植物材料在南京师范大学仙林校区月亮湾湖区内采集当年生大小相近的落草石芽，洗净之后放入清水中避光保存，待石芽萌发后，选择株高在25cm左右的植株种植于盛土的塑料框内(42cmx24cmxl4cm),将其栽种至不同程度的富营养化水体中。1.2试验设计在高70cm,半径50cm,翎150L的塑料圆桶中加入140L的自来水，分别添加不同量的NH4CkNaNO3sKH2PO4,将水体中的NH/-N.TN、TP的浓度调整到设计的质量浓度(表1),共设计3个不同的试验组。待藻类生长至

7、一定浓度后(Chia的浓度分别为73.39、11&51、421.34mgm'3),进行殖草的移栽。每组设3个重复。试验于2006年3月15日开始，4月11日时T3中苴草死亡，试验结束。1.3蒲草生物形态学指标测定每7d统计每盆殖草的株高和叶数，计算每个处表1各试验水体中N、P营养盐的质虽浓度TableIThequalityconcentrationofNandPnutritionineachexperimentwatermg・I：处理nhAnTNTPT1().51.()0.2T21.52.00.4T37.

8、()8.()0.8理的平均株高和平均叶数,并作差异显著性分析。1.4苴草叶片荧光参数的测定早晨7:00开始用水下饱和脉冲荧光仪Diving-PAM(德国WALZ公司湘数据采集软件wincontrol(WalzGmbH,Effeltrich,Germany)进行测定。每周测定一次。Diving-PAM配备了一个发射峰为650nm的红外二极管，所发射的红外光为测量光；一个内置的卤素灯提供光化光照明和饱和脉冲光。光强使用微型的Li-