生物净化槽中菌群结构在梭鱼草(Pontederia cordata L)不同生长期的动态变化

为探究引入植物对生物净化槽处理黑臭河水的影响及机理，结合水质理化指标的动态变化，采用了ERIC—PCR指纹图谱技术来分析生物净化槽内的微生物群落结构在植物不同生长阶段的变化特征，比较植物与填料不同工艺组合对微生物群落结构的影响．结果发现：引种梭鱼草（Pontederia cordataL）的生物净化槽对主要污染物CODcr，NH3-N和TP的去除率分别提高了19．8％～69．4％，18．2％～68％和23．9％～77．2％；微生物群落结构随植物不同生长发育阶段而变化，分蘖期优势菌群的种类和数量最多，同期净化效果也最好；从三种工艺的运行效果来看，植物＋组合填料搭配最合适．

睡莲、梭鱼草对铜污染水体的修复效果研究

对水生植物睡莲(Nymphaea spontanea)、梭鱼草(Pontederia cordata)在5、15和25mg/L铜(Cu)质量浓度下的水体修复效果及生物富集作用进行了试验研究。结果表明,在实验条件下,30d后睡莲和梭鱼草对Cu全量的去除率分别为89%和58%。2种植物都能够用于修复Cu污染水体,且睡莲的修复效果和根部的Cu富集能力显著高于梭鱼草。初始浓度、修复时间及其交互作用对水体中Cu的去除具有极显著差异。植物鲜重增长率、修复效果、生物富集系数均随修复时间的延长和初始浓度的减小而增加。Cu溶解态及其全量具有较为一致的修复规律,去除率与修复时间呈高度相关的线性关系。今后应进一步探讨植物种植密度、修复时间和初始浓度对净化效果的综合影响。

凤眼莲和梭鱼草对水体净化能力的初步研究

[目的]为梭鱼草的水体景观应用提供理论依据。[方法]以凤眼莲和梭鱼草为研究对象,采用3个污染程度水体种植2种植物,测定COD和NH3-N指标的变化,研究凤眼莲和梭鱼草对水体的净化效果。[结果]2种水生植物都能够降低水体COD含量,净化水体。[结论]在类似水体2的水体景观绿化中,梭鱼草的净化效果和观赏价值均高于凤眼莲,应优先选用。

美人蕉、梭鱼草和黄菖蒲人工湿地系统对养猪废水的脱氮特征研究

湿地植物是人工湿地系统的重要组成部分之一,不同植物构建的湿地系统有不同的脱氮特征。通过野外小区试验,以3种常见挺水植物——美人蕉(Canna indica)、梭鱼草(Pontederia cordata)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)为研究对象,在水力停留时间为7 d时探究其对养猪废水(沼液)的脱氮特征。结果表明:3种植物湿地系统对TN、NH 4+-N和NO 3--N的去除效果均为梭鱼草>黄菖蒲>美人蕉,脱氮量分别为3.93、3.74和2.96 g·m^-2·d^-1,其中微生物转化脱氮居主导地位,分别占去除总量的66%、73%和64%,底泥吸附(13%、10%和22%)和植物吸收(21%、17%和14%)途径占比均较低。3种挺水植物在养猪废水(沼液)中均可存活,其中梭鱼草生物量较大,湿地脱氮效果最好,适合作为养猪废水(沼液)处理的先锋植物;黄菖蒲根系相对发达,低温阶段生长良好,与梭鱼草存在季节方面的互补性;美人蕉耐受能力较强,但净化能力较弱。

镉对梭鱼草叶片保护酶活性、光合及荧光特性的影响

为探究梭鱼草的耐镉能力和生理机制,以溶液培养法研究了不同浓度镉胁迫下梭鱼草叶片保护酶活性、叶绿素含量、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数的变化。结果表明:梭鱼草叶片细胞膜透性随镉浓度的增加和胁迫时间的延长而增加。各处理组中叶片过氧化氢酶(CAT)活性基本处于相对稳定水平,超氧化物歧化酶(SOD)随镉浓度的增大呈下降趋势,过氧化物酶(POD)随镉浓度的增大和胁迫时间的延长呈先上升后下降的趋势。叶片叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)含量、叶绿素总含量(ChlT)及叶绿素a/b(Chla/b)比值随着镉浓度的增加和胁迫时间的延长呈下降趋势,其中叶绿素a(Chla)较为敏感,在较短时间内即发生分解,是导致ChlT含量减少的主要原因。叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(E)、气孔导度(G_s)及胞间CO_2浓度(Ci)均随镉浓度的增加和胁迫时间的延长呈下降趋势,饱和蒸气压亏缺(VPD)呈上升趋势,其中G_s降低是导致叶片P_n下降的主要因素。较高浓度(25,75mg·L^(-1))镉胁迫下梭鱼草叶片光合作用发生光抑制,使电子传递受阻,导致光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的光能转化和利用效率下降,但其可通过增加非光化学途径的热耗散和激活未活化的反应中心来适应镉胁迫。

梭鱼草化感物质丁二酸、肉桂酸及香草酸对铜绿微囊藻生长的抑制效应

【目的】探讨从梭鱼草Pontederia cordata根状茎中分离鉴定出的3种有机酸类化感物质对铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa生长的影响。【方法】以丁二酸、肉桂酸及香草酸标准品模拟研究了梭鱼草根状茎有机酸单一及联合处理对铜绿微囊藻生长的影响。【结果】①丁二酸、肉桂酸、香草酸单一及联合处理均可以有效抑制铜绿微囊藻的生长,以100 mg·L-1丁二酸+肉桂酸联合处理7 d时抑藻率最高(92.78%)。②3种有机酸类化感物质单一作用时,其抑藻能力从高到低依次为肉桂酸、丁二酸、香草酸;联合作用时,其抑藻能力从高到低依次为丁二酸+肉桂酸、肉桂酸+香草酸、丁二酸+肉桂酸+香草酸、丁二酸+香草酸,同时香草酸可以在一定程度上削弱丁二酸+肉桂酸对铜绿微囊藻生长的抑制效应。③丁二酸与酚酸(肉桂酸、香草酸)、肉桂酸与香草酸及三者联合可以协同增强对铜绿微囊藻的抑制效果,表明同类或不同类有机酸联合作用可以协同增强抑藻效果。【结论】梭鱼草根状茎有机酸类化感物质很可能具有良好的抑藻效果,同时多种化感物质联合作用可能是梭鱼草抑制铜绿微囊藻水华的一种主要机制。丁二酸、肉桂酸、香草酸具有开发为抑藻剂的潜质。

镉胁迫下梭鱼草叶片转录组测序及苯丙烷代谢途径相关基因挖掘

为揭示苯丙烷代谢途径参与梭鱼草防御重金属胁迫的作用机制,分析镉(Cd)胁迫下梭鱼草叶片转录组序列,将其与NR、NT、PFAM、KOG、Swiss Prot、KEGG和GO公共数据库进行比对注释,并对差异表达基因进行趋势化分析,同时从中挖掘与苯丙烷代谢途径相关的差异表达基因。结果表明:(1)共获得221392个unigenes,其中170175个unigenes被注释到数据库,6506个unigenes被注释到31条次生代谢通路;(2)将梭鱼草叶片unigenes与Swiss-Prot和Nr数据库进行比对,共得到168355条CDS序列,Estscan软件预测得到84673条序列;(3)对检测到的20025个差异表达基因进行趋势分析,发现有3个显著的基因表达模式,包括2个下调表达模式(Cluster 0:2631个基因,Cluster 1:3153个基因)和1个上调表达模式(Cluster 5:3733个基因);(4)进一步挖掘转录组数据发现,在6_0 h和48_0 h组中,梭鱼草叶片中共有26个差异表达的基因被鉴定出来,分别编码3个苯丙烷代谢公共途径关键酶,5个木质素生物合成关键酶和7个黄酮类化合物生物合成关键酶。梭鱼草通过调控愈创木基木质素的生物合成和上调肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、花青素合成酶(ANS)、花青素-3-O-葡糖基转移酶(3GT)、咖啡酰辅酶A-O甲基转移酶(CCoAOMT)、黄酮醇3-甲基转移酶(F3OMT)基因表达参与叶片Cd积累与解毒。通过转录组测序初步揭示了苯丙烷代谢途径参与梭鱼草叶片防御Cd胁迫的相关基因,为今后深入研究苯丙烷代谢途径在梭鱼草抵抗重金属胁迫中的功能及相关机制提供了理论基础。

外来植物梭鱼草和蒲苇的入侵风险研究

对外来植物梭鱼草(Pontederia cordata L.)和蒲苇(Cortaderia selloana)形态特征、生长习性和繁殖特点进行了详细观察和系统描述,分析了梭鱼草和蒲苇的气候适生性,结合国内的气候类型,推测出梭鱼草和蒲苇可能的引种区域,并利用层次分析法(AHP)构建了两者的风险评估体系。结果表明,梭鱼草和蒲苇的入侵风险主要表现在环境适应能力强、具有扩散的可能性、防除的成本和难度比较高3个方面,有中度入侵风险,需要严格限制其引入,并加强监管。最后,针对梭鱼草和蒲苇的入侵风险提出了相应的对策和管理建议,并对下一步研究工作提出了一些设想。

铜对梭鱼草叶片保护酶活性、抗氧化物质及非蛋白巯基肽含量的影响

以溶液培养法研究了不同浓度(0、5、10、20 mg·L-1)铜处理下梭鱼草(Pontederia cordata)叶片抗氧化酶活性、抗氧化物质及非蛋白巯基化合物含量的变化,明确铜处理下梭鱼草叶片细胞氧化还原状态的调控活性,为揭示梭鱼草对铜处理的耐性与解毒机制提供理论基础。结果表明:随铜浓度增加和处理时间延长,叶片丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量呈上升趋势,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性均呈先上升后下降趋势,过氧化物酶(peroxidase,POD)、脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)活性均呈上升趋势,而较长时间铜处理导致过氧化氢酶(catalase,CAT)活性显著下降(P<0.05)。铜处理初期可诱导叶片中抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)的积累,而低浓度铜(≤10 mg·L^-1)对叶片脱氢抗坏血酸(dehydroascorbic acid,DHA)含量无显著影响(P>0.05)。随胁迫时间延长,叶片非蛋白巯基总肽(total non-protein thiol,NPT)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量增加,植物螯合肽(phytochelatins,PCs)含量则呈先上升后降低趋势。低浓度(≤10 mg·L^-1)、短时间铜处理可以增强梭鱼草叶片细胞氧化还原状态的调控活性,提高细胞抗氧化胁迫能力,增强植株对铜处理的耐性。然而,这种促进效应会被较高浓度、较长时间铜处理破坏。

梭鱼草对铜胁迫的光合适应性

以液培方法研究了不同质量浓度(0、5、10、20 mg·L-1)铜离子(Cu 2+)对梭鱼草叶片光合色素、气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响,以探究梭鱼草对Cu 2+的光合适应能力。结果显示:低质量浓度Cu 2+对梭鱼草叶片光合色素质量分数没有显著影响,而较高质量浓度Cu 2+(≥10 mg·L-1)导致光合色素质量分数显著下降;随着溶液中Cu 2+质量浓度的升高,梭鱼草叶片净光合速率(P n)、蒸腾速率(E)、气孔导度(G s)和水分利用率(W U,E)显著下降,叶片饱和蒸气压亏缺(V P,D)增加,而饱间CO 2摩尔分数(C i)和气孔限制值(L s)无明显变化;在最高质量浓度Cu 2+处理条件下,梭鱼草叶片叶绿素最大荧光(F m)、可变荧光产量(F v)、PSⅡ潜在光合活性(F v/F o)、PSⅡ最大光化学效率(F v/F m)、单位面积电子传递的量子产额(E T,o/C S,o)及光合性能指数(P I,a,b,s)显著下降,反应中心净关闭速率(d V,G/d t,o和d V/d t,o)、比活性参数A B,S/R C、T R,o/R C、D I,o/R C及单位面积耗散掉的能量(D I,o/C S,o)则呈相反的变化趋势。梭鱼草叶片对5 mg·L-1 Cu 2+表现出较好的光合适应能力。随Cu 2+质量浓度升高,非气孔因素是梭鱼草叶片P n下降的主要原因。较高质量浓度Cu 2+处理下,梭鱼草叶片光合机构可以通过关闭部分反应中心、增加热耗散等途径缓解过量Cu 2+对光合机构的破坏。

梭鱼草化感物质香草酸、肉桂酸对蓝绿藻生长的影响

为研究梭鱼草有机酸类化感物质对蓝绿藻生长的影响,将不同质量浓度的香草酸和肉桂酸分别作用于铜绿微囊藻和斜生栅藻的单一培养和混合培养。结果表明:单一培养下,香草酸、肉桂酸均可抑制蓝绿藻的生长,抑藻能力与质量浓度呈正相关,且肉桂酸对铜绿微囊藻和斜生栅藻的抑制能力强于香草酸。化感抑制能力不同,其对藻的动态抑制率不同,当化感物质抑制能力较弱时,随着作用时间延长,抑藻率先下降后上升,化感抑制能力较强时,抑藻率先上升后下降。混合培养下,化感物质、作用质量浓度均可影响两种藻的生长速度,与对照相比,肉桂酸均可使铜绿微囊藻和斜生栅藻的比增长率下降,但经低质量浓度(20、40 mg·L^-1)肉桂酸处理后,混合培养中铜绿微囊藻比增长率显著高于同处理下单一培养条件下铜绿微囊藻的比增长率,经香草酸处理后,结果相反,表明在混合培养体系下,当作用质量浓度较低时,香草酸对铜绿微囊藻的抑制能力更强。

梭鱼草叶片抗氧化酶、抗坏血酸-谷胱甘肽循环与乙二醛酶系统对铅胁迫的响应

为了探明梭鱼草叶片细胞应对Pb^(2+)胁迫的生理机制,研究以液培法考察了不同浓度Pb^(2+)胁迫下梭鱼草叶片丙二醛(MDA)与叶绿素含量,以及抗氧化酶活性、抗氧化剂含量和乙二醛酶系统的变化规律。结果表明,(1)5.0 mg/L Pb^(2+)胁迫第14天和第21天时,梭鱼草叶片叶绿素含量,过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性,抗坏血酸(AsA)、脱氢抗坏血酸(DHA)、谷胱甘肽(GSH)、非蛋白巯基总肽(NPT)和植物螯合肽(PCs)等抗氧化剂含量没有发生明显变化;第21天时叶片细胞中甲基乙二醛(MG)含量显著增加,而MDA含量无明显增加。(2)10.0 mg/L Pb^(2+)处理至第21天时,梭鱼草叶片MDA、MG、GSH及NPT含量及过氧化物酶(POD)活性明显增加,而脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、甲基乙二醛酶Ⅱ(GlyⅡ)活性呈相反变化趋势。(3)在15.0 mg/L Pb^(2+)处理期间,梭鱼草叶片MDA含量显著增加,其GSH、NPT、PCs被诱导合成以螯合细胞中过量积累的Pb^(2+);同时叶片POD、SOD、APX活性和AsA含量显著增加。15.0 mg/L Pb^(2+)处理第21天时,乙二醛酶系统已经不能缓解高浓度Pb^(2+)胁迫诱发的羰基胁迫。可见,梭鱼草叶片对5.0 mg/L Pb^(2+)具有良好的耐受性;在较高浓度(≥10.0 mg/L)Pb^(2+)胁迫下,梭鱼草叶片细胞膜脂过氧化作用加剧,此时其主要通过合成非蛋白巯基化合物、增加抗氧化酶活性及AsA含量来减缓氧化损伤;本试验条件下梭鱼草叶片乙二醛酶系统没有表现出明显的解毒作用。

梭鱼草微型根茎繁殖的研究

为满足栽培梭鱼草对种苗的需求,以梭鱼草具有萌动芽的根茎为材料,进行了具有微型根茎试管苗的培养、微型根茎的瓶内繁殖、微型根茎的苗床扦插,以及微型根茎试管苗的移栽的研究,建立起梭鱼草微型根茎的无性系。结果证明;1/2MS+蔗糖12g/L+IAA0.3mg/L是诱导根茎生长为试管苗的理想培养基。以具有2个生长芽的微型根茎为材料在瓶内的繁殖速度最快,移栽、移植成活率高。微型根茎试管苗移栽成活率近100%,定植的试管苗保持了梭鱼草的植物学性状和观赏性状。

人工湿地系统中梭鱼草和香蒲对镉积累的动态变化

为探讨人工湿地系统中挺水植物梭鱼草(Pontederia cordata)和香蒲(Typha orientalis)对镉(Cd)积累的动态变化,通过在室外表面流人工湿地采样和室内分析相结合的方法,对8-12月梭鱼草和香蒲地上部和地下部的生物量、镉含量及积累量的动态变化进行了分析。结果表明,梭鱼草根部和茎叶镉含量为0.25~0.70mg/kg和0.07~0.18mg/kg,香蒲根部和茎叶镉含量为0.16~0.39mg/kg和0.11~0.17mg/kg,根部镉含量均显著高于各自的茎叶部,两种植物各部位镉含量均在10月达到最大值,两者对镉的富集与转运能力均随着月份的变化而变化,都呈先增高、后降低的趋势;其中,梭鱼草对底泥镉的富集系数为0.76~3.13,香蒲为0.63~0.91,两者的富集系数最高值均出现在10月;两者的转运量系数分别为1.12~10.47、3.25~8.10,最大值分别出现在9月、10月。在10月之前,同一月份梭鱼草地上部的生物量和对湿地中镉积累量均极显著或显著高于香蒲。两种植物地上部分生物量和对湿地中镉积累量均极显著高于地下部分(P<0.01)。综合考虑两种植物的生物量及对镉的积累量,9月和10月分别为梭鱼草和香蒲地上部分最佳收获月份,能够最大化去除湿地系统中的镉。

低浓度微囊藻毒素MC-LR对梭鱼草幼苗根系NH_4^+和H_2PO_4^-吸收特性的影响

运用营养液培养法和常规耗竭法,对低浓度(2和10μg·L^(-1))微囊藻毒素MC-LR分别处理6和12 d后梭鱼草(Pontederia cordata Linn.)幼苗根系对不同浓度NH_4^+(0.05~1.50 mmol·L^(-1))和H_2PO_4^-(0.01~0.50mmol·L^(-1))的吸收速率和吸收动力学参数的变化进行了研究。结果显示:随培养液中NH_4^+和H_2PO_4^-浓度的提高,各处理组幼苗根系的NH_4^+和H_2PO_4^-吸收速率均逐渐增大,但增幅则因MC-LR处理浓度和处理时间而异。经2和10μg·L^(-1)MC-LR短期(6 d)处理后,幼苗根系的NH_4^+和H_2PO_4^-吸收速率总体上均显著高于CK(对照,0μg·L^(-1)MC-LR)组;经长期(12 d)处理后,2μg·L^(-1)MC-LR处理组幼苗根系的H_2PO_4^-和较高浓度NH_4^+吸收速率均显著高于CK组,而10μg·L^(-1)MC-LR处理组幼苗根系的NH_4^+吸收速率降低,但其较高浓度H_2PO_4^-吸收速率仍显著高于CK组。梭鱼草幼苗根系的NH_4^+和H_2PO_4^-吸收速率与底物浓度的函数关系均符合双倒数曲线,拟合关系均在α=0.001水平上显著,但最大吸收速率(V_(max))和表观米氏常数(K_m)变化规律不同。经2和10μg·L^(-1)MC-LR处理6和12 d后,幼苗根系NH_4^+吸收的V_(max)和K_m值均高于CK组;经2μg·L^(-1)MC-LR处理6和12 d后,幼苗根系H_2PO_4^-吸收的V_(max)值高于CK组、K_m值低于CK组;经10μg·L^(-1)MC-LR处理6 d后幼苗根系H_2PO_4^-吸收的V_(max)值高于CK组、K_m值与CK组无差异,但经10μg·L^(-1)MC-LR处理12 d后幼苗根系H_2PO_4^-吸收的V_(max)值略高于CK组、K_m值明显高于CK组。说明随处理时间延长,经2μg·L^(-1)MC-LR处理后幼苗根系的NH_4^+吸收潜力提高、NH_4^+亲和力略有降低,而H_2PO_4^-吸收潜力略有降低、H_2PO_4^-亲和力略有提高;经10μg·L^(-1)MC-LR处理后幼苗根系的NH_4^+吸收潜力略有提高、NH_4^+亲和力降低,而H_2PO_4^-吸收潜力和亲和力均降低。综合分析结果表明:2和10μg·L^(-1)MC-LR处理均能够提升梭鱼草幼苗根系的NH_4^+和H_2PO_4^-吸收潜力,其中,2μg·L^(-1)MC-LR处理对其根系的NH_4^+和H_2PO_4^-吸收均具有明显的促进作用,而10μg·L^(-1)MC-LR短期处理对其根系的NH_4^+和H_2PO_4^-吸收也具有一定的促进作用。

水中的蓝精灵梭鱼草

梭鱼草(Pontederia cordata)为雨久花科,梭鱼草属浅水挺外植物,原产南美,其英文名为Pickerelweed,故译为梭鱼草,近年来,梭鱼草在我国的水景园中得到了一定的应用,是一种较有前途的水生观赏植物.

NH4+-N和低浓度MC-LR对梭鱼草叶片谷胱甘肽系统的影响

以挺水景观植物梭鱼草（Pontederia cordata L.）为对象,通过室内培养试验,研究了不同质量浓度NH4^＋-N下低质量浓度微囊藻毒素-LR（MC-LR）对梭鱼草叶片谷胱甘肽系统的影响。结果表明,在试验设置的质量浓度（1μg/L、10μg/L、30μg/L）范围内,MC-LR对梭鱼草叶片谷胱甘肽系统具有显著影响,尤其以30μg/L影响效果最为显著。具体表现为：暴露8 d时,叶片中谷胱甘肽S-转移酶（GST）、谷胱甘肽过氧化酶（GPX）及谷胱甘肽还原酶（GR）活性都显著增加;而暴露20 d时,MC-LR对叶片谷胱甘肽系统表现出抑制效应,GSH质量比、GSH/GSSG比值及GST、GPX、GR活性都显著下降,叶片中MC-LR质量比增加,导致谷胱甘肽氧化还原系统被破坏。而在试验设置的NH4^＋-N质量浓度（1 mg/L、3 mg/L、6 mg/L）范围内,NH4^＋-N质量浓度升高对梭鱼草抵御MC-LR胁迫有积极的作用。具体表现为：NH4^＋-N质量浓度升高能够提高并维持梭鱼草叶片谷胱甘肽系统各相关酶类活性,有助于GSH质量比及GSH/GSSG比值保持相对稳定。因此,低浓度MC-LR在暴露一定时间后仍然会对梭鱼草产生胁迫影响,而富营养化水体中较高浓度的NH4^＋-N对于梭鱼草的恢复具有明显的促进作用。

梭鱼草(Pontederia cordata)拦截沟渠中氮、磷的效果研究

通过沟渠中种植观赏植物梭鱼草,研究了不同时间沟渠中梭鱼草段与无植物段拦截净化氮磷的效果以及梭鱼草自身氮磷含量、生物量季节变化。结果表明:梭鱼草段与无植物段都会净化沟渠水中的氮磷含量,全氮、全磷含量的降低(3.37%-3.33%)一般要高于硝态氮、铵态氮的变化(-3.66%-7.14%),梭鱼草段拦截氮磷的能力(6.82%-33.33%)明显高于无植物段的自然净化(-3.66%-6.67%);降雨后,沟渠水中全氮、硝态氮含量呈先增加后降低的变化趋势,铵态氮含量变化则不稳定,全磷含量在雨后第2d含量达到最高,然后趋于平稳;梭鱼草氮磷含量以及生物量季节动态变化在10月份达到最高值,可确定此时为其最佳收割期,其氮磷含量分别为28.38g/kg、4.10g/kg,生物量为0.19kg/m2。梭鱼草收割全年可从沟渠带走氮、磷分别为5.36g/m2、0.78g/m2。本研究结果对开发观赏植物在沟渠修复中的应用提供理论依据。

长期曝气下梭鱼草(Pontederia cordata L.)的生理响应及水质氮磷变化

测定了2个各水培有13棵/m2水体面积梭鱼草(Pontederia cordataL.)的净化槽(曝气、非曝气)的植物叶片叶绿素(Chla,Chlb)含量、可溶性蛋白(SP)含量与根组织过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及对应的净化槽水质,同时测定了植物根、茎、叶的长度与氮磷含量及生物量,研究了长期曝气下梭鱼草(P.cordata)的生理响应及水质的氮磷变化.另设空白槽对照(CK),结果表明:曝气影响了植物的生理特性,曝气槽植物的根、茎、叶长分别比非曝气槽植物短12.67,18.30,2.33 cm,根组织POD、CAT活性分别比非曝气槽根组织高0.028 3 U/(g.min),0.179 0 mg/(g.min),而非曝气槽叶片Chla、Chlb与SP含量分别比曝气槽叶片高0.314 2,0.118 4,15.75 mg/g;曝气影响植物组织的氮磷积累及生物量,曝气槽根、茎、叶组织的氮磷含量分别比非曝气槽根、茎、叶低5.04 g/kg与1.03 g/kg;6.57 g/kg与1.32 g/kg;8.67 g/kg与1.46 g/kg,根、茎、叶的生物量分别比非曝气槽植物低3.03,2.32,0.74 g/棵;曝气影响净化槽水质的氮磷浓度,TN、NH4+-N浓度比非曝气槽低11.22,7.81 mg/L,而TP、溶P浓度较非曝气槽高0.089,0.044 mg/L.

梭鱼草净化黑臭河水的日变化试验研究

测定了曝气和非曝气的2个植物净化槽在1 d中7个不同时间点的出水水质理化指标(pH、DO、COD、NH4+-N、TP)及植物叶片的叶绿素(Chla)、可溶性蛋白(SP)含量及过氧化物酶(POD)活性,另设空白槽为对照;试验目的是研究各指标的日变化情况及相互关系,为提高梭鱼草净化黑臭河水的处理效率及其植物净化槽的合理优化运行提供科学依据.结果表明,各水槽内所测指标的变化均在一定程度上与光强变化相关,对非曝气植物槽的分析发现,在出水理化指标中TP浓度与光强的相关性最好(r=0.93,p<0.01),而在植物生理指标中SP含量与光强相关性最好(r=0.91,p<0.01);植物处理使出水的DO日均值增加了0.13 mg/L,而曝气植物处理则使其增加了1.8 mg/L,曝气是对城市黑臭河水进行植物净化修复的必要辅助手段;曝气植物槽对黑臭河水中COD和NH4+-N的去除率日均值比植物槽升高了7.1%和6.3%(p<0.01),TP去除率却相应下降了38%(p<0.01);与非曝气槽植物相比,曝气槽植物体内Chla、SP日平均含量显著降低(p<0.05)而POD活性显著升高(p<0.05);光强和曝气的变化能迅速而显著地影响梭鱼草的生理特性从而改善其净化槽出水水质,是构建和优化黑臭河水植物净化槽时值得考虑的重要调控因素.