黄花水龙对富营养化水体中氮磷去除效果的研究

在太湖地区沟渠、池塘及河网中广泛分布着1种形态类似水花生的土著浮水植物——黄花水龙,其生长习性表明黄花水龙是太湖地区水生态系统修复的潜在物种.采用室内试验和现场观测相结合的方式,进一步探讨了黄花水龙对富营养化水体中氮磷的去除效果.室内试验结果显示,夏季黄花水龙对总氮去除率约为60%,分别是水葫芦、水花生和对照的2.6、2.9和3.8倍,对总磷去除率约为25%,分别是水葫芦、水花生和对照的0.7、1.9和5倍;冬季黄花水龙对总氮和总磷去除率分别约为23%和20%,是对照的3.3和2倍;夏季和冬季黄花水龙对氨氮和硝氮亦有良好的净化效果.宜兴林庄港现场观测显示,7-10月引种黄花水龙的河段水体中总氮和总磷的去除率为10.2%-19.6%和23.4%-41.6%,而同期对照河段仅为0.1%-1.6%和3.7%-5.6%.室内试验和现场试验结果均表明黄花水龙对受损水体中氮磷具有良好的净化效果,可作为太湖河网富营养化水体修复的植物之一.

EM菌与水生植物黄花水龙(Jussiaea stipulacea Ohwi)联合作用去除富营养化水体中氮磷的效应

采用人工自然模拟试验方法,研究了EM菌与水生植物黄花水龙(Jussiaea stipulacea Ohwi)联合作用对污水水质改善的影响。结果表明,EM菌对水体中氮、磷的去除有一定的效果,尤其是对氨氮的去除效果最好。对于污水中氨氮的去除率,固定EM和水生植物结合非固定EM的处理都达到了92%左右,但单独EM菌处理对水体磷的去除效果较差,只有20%左右。黄花水龙与不固定EM菌的联合处理去除氮和磷的效果最好,在处理12 d期间内,对NH+4-N、TN和TP的去除率分别达98.1%、53.6%和47.4%。有关植物与EM联合作用降低水体中氮和磷的机制有待进一步研究。

黄花水龙浮巢净化富营养化水体

以黄颡鱼夏花培育水体为试验用养殖污水,黄花水龙作为净化水质的植物浮巢材料,分别设置了1,2,3 kg/m3三种水龙初始生物量的鱼草共生系统,并与传统的商业性养殖模式作同步比较,分析了黄花水龙对养鱼污水主要水质因子、鱼苗生长和存活率的影响.经过6周饲养,试验结果为:试验组的鱼草共生系统水体水质优良,鱼类生长良好,试验终末水体中溶解氧浓度(DO)≥6.0 mg/L,总氨氮(NH4+-N)≤1.22 mg/L,化学需氧量(COD)≤96 mg/L,悬浮固体浓度(SS)≤26 mg/L,成活率≥70%;对照组的有鱼无草系统中水质逐渐恶化,鱼类生长受到抑制甚至生存也不能保障,试验终末DO=3.0 mg/L,NH4+-N=3.8 mg/L,COD=134 mg/L,SS=80 mg/L,夏花成活率仅为16%.研究结果表明:黄花水龙可有效净化水质,确保了夏花生产良性运行,还节约了水资源并达到无污染排放.

黄花水龙克藻效应的研究及其野外应用

在接种蓝藻的富营养化水体中引种栽培了0．5、1．0、2．0、4．0、8．0kg／m^35个不同初始生物量的黄花水龙（Jussiaea stipulacea Ohwi），经过草藻共培处理，结果为：在微囊藻初始密度为每毫升200万个及16d的模拟工程实施期内，黄花水龙对水体叶绿素a及蓝藻消除率存在着正相关的量效关系，且水龙克藻作用的引种量效为1．0～4．0kg／m^3；其达到最佳克藻效果的时间与生物量成反比关系．水质监测结果显示，随着水龙初始生物量的增加，TP、TN、COD及SS等水质指标呈极显著下降．结论为黄花水龙能够通过与蓝藻竞争光照及N、P等营养元素而达到克藻效果．通过实验证实了黄花水龙可作为蓝藻水华污染环境的生态修复物种，并已在太湖入湖河道野外试验中取得良好的克藻效果，为黄花水龙的推广应用提供了必要的基础参数．

黄花水龙化感物质对铜绿微囊藻生长及藻毒素产生和释放的影响

本文研究了黄花水龙化感物质对铜绿微囊藻生长的抑制作用及其最佳抑藻浓度范围,以及对微囊藻毒素(MC-LR)产生和释放的影响。结果表明:黄花水龙化感物质在培养7d内对铜绿微囊藻(FACHB-905)具有较强的抑制作用,半效应质量浓度(EC50,7d)值为47mg/L,但抑制效果会随时间的延长而减弱。黄花水龙化感物质的最佳抑藻浓度范围为50—75mg/L,藻细胞培养4—7d内相对抑制率达50%—95%。同时发现整个培养期间,黄花水龙化感物质对MC-LR的胞外释放无显著影响。培养7d后,单位藻细胞内MC-LR的含量随黄花水龙化感物质浓度的增加而升高,16d后无显著影响。藻细胞培养液中MC-LR总量不会增大。由此可知,利用黄花水龙化感物质抑制铜绿微囊藻,既能有效控制藻细胞生长又不会促进藻毒素的释放,生态安全性高,可应用至实际水体水华处理中。

镉和铅对芦蒿和黄花水龙根系可溶性糖含量和叶片中叶绿素含量的影响

[目的]为环境检测中评价芦蒿和黄花水龙被镉和铅污染的程度提供理论依据。[方法]以芦蒿和黄花水龙的幼茎为材料,预处理后分别置于含镉或铅的1/2 Hoagland营养液中培养,Cd2+浓度设0、1、5、10、20、50μmol/L;Pb2+浓度设0、1、10、20、50、100μmol/L,处理7 d后,测定根系中可溶性糖含量和叶片中叶绿素含量。[结果]随着镉浓度的增加,芦蒿根系中可溶性含糖量先下降后上升再下降;同一镉处理下,黄花水龙根系的可溶性糖含量呈下降趋势;用铅处理时,2种植物根系中的可溶性糖含量均随铅浓度的增加而下降;随着镉和铅浓度的增加,2种植物叶片的叶绿素含量均为先上升后下降。[结论]2种植物根系内的可溶性糖含量对重金属的胁迫反应敏感,可将其作为检测重金属毒害的一项生理指标。

黄花水龙与水龙形态及结构的比较观察

在国内长期以来都将开黄花和开白花的水龙归并为水龙（ＪｕｓｉａｅａｒｅｐｅｎｓＬ．）一个种。我们将两者从野外引种栽培，对其形态特征进行比较观察，在结构上从宏观到微观进行解剖研究。发现两者之间在形态结构上确有许多相似的特征。但两者花色的不同却是显著而且稳定，花的内部结构和花粉壁纹饰的差异也是很明显的。这些差异已构成它们各自独为一个种的条件，因此，我们认为应将开黄花的水龙恢复为一独立种———黄花水龙（Ｊ．ｓｔｉｐｕｌａｃｅａＯｈｗｉ）

黄花水龙种植对红罗非鱼养殖池塘污染物的影响

为研究浮床栽培黄花水龙(0%、5%种植面积)对红罗非鱼养殖池塘污染物的影响,测定COD_(Mn)、Chl.a、TN、NH_(3)-N、NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N、TP、PO_(4)^(3-)-P等水质指标。结果表明,与对照组相比,黄花水龙能显著降低红罗非鱼养殖池塘水体中Chl.a、NH_(3)-N、NO_(2)^(-)-N指标,也能显著降低COD_(Mn)、TP、TN和NO_(3)^(-)-N含量,其中对NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N平均去除率达50%以上,而对磷的去除效果不佳。

无机三价砷对黄花水龙无菌苗生理生化特性的影响

采用溶液培养法研究无机三价砷胁迫对黄花水龙[Ludwigia peploides(Kunth)P.H.Raven subsp.stipulacea(Ohwi)P.H.Raven.]无菌苗的影响,通过将黄花水龙无菌苗在含不同浓度NaAsO2(0、2.5、10、50、250和500μmol/L)的1/10霍格兰溶液中培养24h,测定叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性的变化,以探讨无机三价砷胁迫对黄花水龙无菌苗光合特性及相关生理生化特征指标的影响。结果表明:2.5μmol/L As(Ⅲ)处理时,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量达到峰值,随着处理浓度升高,叶绿素含量均有所下降;处理组MDA含量均高于对照组,且当处理浓度升高至500μmol/L显著高于对照组。可溶性蛋白含量随着砷处理浓度的升高先升后降,在As(Ⅲ)浓度为250μmol/L时显著高于对照组,当浓度高至500μmol/L时可溶性蛋白含量有所降低;可溶性糖含量随着砷浓度的升高先降后升,抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均在低砷处理浓度下逐渐升高并到显著差异水平,但当浓度高于250μmol/L后,含量均呈下降趋势;这表明在低浓度胁迫下,黄花水龙自身会出现自我保护现象,高浓度砷对黄花水龙表现出损伤效应。研究结果为进一步研究砷胁迫下黄花水龙生理和生长变化及其培育和移植提供了一定依据。

黄花水龙作为人工浮岛植物的开发研究

介绍了当前湖泊水环境保护与治理中流行的人工浮岛技术,指出了其面临的等问题。通过野外考察发现,利用一种土著的水生植物黄花水龙作为人工浮岛植物,能够克服当前人工浮岛技术面临的养分溢流,二次污染及生物入侵等若干问题。描述了黄花水龙形态学及生态学特征,并在室内实验的基础上,初步分析了该种植物对污水的净化效果。旨在为人工浮岛的改良与应用提出一条具有实践意义的技术途径,并为湿地水环境生态修复理论研究积累相关的资料。

不同水草种植模式对中华绒螯蟹扣蟹池塘 养殖性能的影响

为探究不同水草种植模式对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)扣蟹池塘养殖性能的影响,本实验于2022年比较了[水花生(Alternanthera philoxeroides)单一种植、水花生和黄花水龙(Jussiaea stipulacea Ohwi)1∶1种植、黄花水龙单一种植]三种水草种植模式下扣蟹的栖息选择性、生长性能、最终养殖效果和规格分布差异情况。结果显示:(1)黄花水龙的生长速度显著快于水花生且黄花水龙中栖息扣蟹的平均体质量显著高于水花生中栖息的扣蟹,但黄花水龙中栖息扣蟹的数量明显较低;(2)在整个养殖阶段,黄花水龙组扣蟹的生长速度最快,其次为1∶1种植组,水花生组扣蟹生长速度最慢;(3)水花生组扣蟹具有成活率高、一龄性早熟率低以及残蟹率低等特点,但1∶1种植组产量最高;(4)规格分布方面,各组扣蟹体质量主要集中于6.00~8.99 g和9.00~11.99 g这两个规格区间内,黄花水龙组扣蟹在9.00~11.99 g、12.00~14.99 g和≥15 g这三个区间内的比例均高于另外两组。综上所述,在中华绒螯蟹扣蟹养殖阶段,池塘种植黄花水龙较水花生能使扣蟹的平均体质量得到提高,但是其产量以及成活率会降低,二者搭配使用可取得更高的产量。

克隆整合有利于喜旱莲子草入侵本地植物种群

多数恶性入侵植物都是克隆植物,阐明克隆特性对入侵性的影响有利于深入揭示其入侵机制。以国内代表性的入侵植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,研究克隆整合(匍匐茎连接)对喜旱莲子草克隆片段入侵不同密度的本地黄花水龙(Ludwigia peploides)种群时的资源分配,生长、生理和竞争力的影响,探讨克隆整合及其介导的劳动分工对该植物入侵性的贡献。结果表明:竞争显著降低了喜旱莲子草端部分株和整个克隆片段的生长和克隆繁殖(分株数和总匍匐茎长);克隆整合则显著促进了竞争环境下喜旱莲子草端部分株的生长表现和竞争能力,且在高密度竞争环境下更为明显;克隆整合显著增加了高密度竞争下整个克隆片段的生物量积累。此外,竞争环境下喜旱莲子草克隆片段表现出明显的劳动分工现象,表现为基部分株专化吸收地下资源而端部分株专化地上部分扩繁。喜旱莲子草的克隆整合特性能有利于其入侵本地植物种群。

水生植物对不同形态氮素污水的生理响应及相应脱氮效率

为了探究黄花水龙(Jussiaea stipulacea Ohwi)和铜钱草(Hydrocotyle verticillata)在不同形态氮素污水中的抗逆性和适应性,开展了水箱模拟试验,模拟农田径流污水[总氮(TN)质量浓度为8 mg/L,总磷(TP)质量浓度为1 mg/L],研究这2种水生植物对污水中TN、NO-3-N、NH+4-N的净化能力及其抗性生理响应,设置2种形态氮素:以NO-3-N为主(NO-3-N∶NH+4-N=4∶1)和以NH+4-N为主(NH+4-N∶NO-3-N=4∶1)。结果表明:(1)在2种形态氮素下2种水生植物处理对氮素去除率明显高于无水生植物的对照,其中黄花水龙对氮素去除率较高,在高NO-3-N和高NH+4-N形态下对TN的去除率分别为48%~69%和69%~91%;(2)对不同形态氮素污水,2种水生植物处理对NO-3-N的去除效果均高于NH+4-N,其中黄花水龙在高NO-3-N和高NH+4-N形态下对NO-3-N的去除率分别高达58%~66%和79%~91%,而对NH+4-N的去除率仅为-65%~25%和21%~62%;(3)夏季试验期间,高质量浓度氮素增加了黄花水龙和铜钱草的氧化胁迫作用,2种水生植物通过调节体内抗氧化酶机制来响应。铜钱草体内的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在不同形态氮素下除第1周外均高于黄花水龙,表明在外界高质量浓度氮条件下,铜钱草受到了较大的胁迫;高NO-3-N形态下黄花水龙的蛋白质和叶绿素含量在试验过程中均高于铜钱草,表明在高硝氮污水胁迫下黄花水龙耐受性更好。

5种水生植物对模拟菜地径流中总氮和硝氮净化效果

近年来,太湖地区蔬菜大棚种植面积日益增加,高施肥量造成菜地土壤硝氮(NO-3-N)积累严重,夏季揭棚期菜地在降雨初期会产生高浓度NO-3-N(富硝)的地表径流。为净化菜地富硝地表径流,选取苦草、伊乐藻、黄花水龙、狐尾藻和铜钱草5种常见水生植物,开展了模拟富硝地表径流的箱内净化试验。结果表明:在模拟径流总氮(TN)浓度为6.32~6.80 mg/L、NO3^--N浓度为4.76~5.09 mg/L时,5种水生植物在试验初期(第1周)均表现出较好的氮去除效果,TN和NO3^--N去除率分别超过80%和90%,试验后期(第3、4周)苦草、伊乐藻和铜钱草对TN、NO3^--N的去除率明显下降,而黄花水龙和狐尾藻仍保持较高的NO-3-N去除率(90%以上);在模拟径流TN浓度为15.62~18.00 mg/L,NO3^--N浓度为13.19~13.96 mg/L时,5种水生植物的生长均受到不同程度的胁迫,但黄花水龙和狐尾藻对氮去除能力显著高于其他植物;黄花水龙和狐尾藻具有较大的生物量,使其具有良好的氮去除能力,2种植物通过反硝化等途径去除的氮在不同处理间无显著差异,黄花水龙和狐尾藻较适宜净化富硝地表径流。