蓖齿眼子菜与狐尾藻营养价值评价

分析篦齿眼子菜(Potamogeon pectinatus L.)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L.)的常规营养成分与氨基酸成分,并对其营养价值进行评价,为水生植物的开发利用提供数据支持。采用饲料相对营养价值指数(RFV)、粗饲料分级指数(GI)进行常规营养成分的评定,应用氨基酸评分法(AAS)、化学评分法(CS)、氨基酸比值系数(RC)和氨基酸比值系数分(SRC)分析水草的营养价值。结果表明,水草的RFV、GI与苜蓿草粉综合分级结果为狐尾藻>苜蓿草粉>篦齿眼子菜,且狐尾藻中的钙含量远高于苜蓿草粉,可作为畜禽生长发育钙质饲料的补充;篦齿眼子菜与狐尾藻含有17种氨基酸,总量分别为5.165、5.306 g(100g),其中必需氨基酸总量与氨基酸总量比值(EAA/TAA)为38.28%、38.59%,必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量比值(EAA/NEAA)为61.72%、61.41%。水草的氨基酸比值系数分(SRC)排序为狐尾藻>篦齿眼子菜,第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸(Met+Cys)。篦齿眼子菜与狐尾藻的营养物质齐全,氨基酸种类丰富、含量高,营养价值接近于苜蓿干草,均可作为常规饲料或饲料原料。

汞、镉污染对轮叶狐尾藻的毒害

用不同浓度Hg2+、Cd^（2+）溶液培养沉水植物轮叶狐尾藻植株,比较研究重金属离子对其生理指标及超微结构的影响.Cd^（2+）污染时,轮叶狐尾藻叶片、茎出现黑色斑点,而受Hg^（2+） 污染时均匀褪绿,未出现斑点.Hg^（2+） 、Cd^（2+）污染均使轮叶狐尾藻叶片叶绿素含量减少,较低浓度时,光合速率、呼吸速率、过氧化物酶活性及可溶性蛋白含量上升,随着污染物浓度的加大、污染时间的延长,则导致其相应生理指标下降.电镜结果显示:叶细胞受Hg^（2+） 、Cd^（2+）毒害后,染色质呈凝胶状,膜系统解体,核糖体消失.研究表明,在相同处理浓度和时间条件下,Hg^（2+） 毒性较Cd^（2+）强,Hg^（2+） 对轮叶狐尾藻的快速致死浓度为1~2mg/L,Cd^（2+）为3~5mg/L.

黑藻、狐尾藻对重金属铅、镉、铬、钒污染水体的修复

在实验室条件下研究水生植物黑藻和狐尾藻对水体中重金属Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(6+)和V^(5+)的削减效果以及不同浓度重金属对植物生理的影响。结果表明:狐尾藻和黑藻对Pb^(2+)均具有较好的削减效果,当Pb^(2+)浓度为15 mg/L时,二者的削减率分别达到98.38%、94.35%;黑藻对水体中Cd^(2+)(5 mg/L)和Cr^(6+)(0.2 mg/L)的削减率分别为96.53%和69.23%,远高于相同重金属浓度下狐尾藻对Cd^(2+)的削减率(70.23%)以及对Cr^(6+)的削减率(26.73%);但狐尾藻和黑藻对水体中V^(5+)的削减率均不高,当水体中V^(5+)浓度为2 mg/L时,二者的削减率分别为16.71%和19.23%。叶绿素a、相对细胞电导率测试结果表明:随着金属浓度的升高、培养时间的延长,叶绿素a含量呈下降趋势,相对细胞电导率增大;V^(5+)对黑藻、狐尾藻的胁迫程度较小,其次为Cd^(2+)和Cr^(6+),且黑藻的受胁迫程度大于狐尾藻的,而Pb^(2+)对两种藻类的胁迫程度相对较大。总之,黑藻和狐尾藻对水体中重金属Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(6+)和V^(5+)的污染均有一定的修复能力,且黑藻的效果优于狐尾藻的。

水体氮浓度、形态对黑藻和狐尾藻光合特征的影响

利用黑藻和狐尾藻研究了水体氮浓度和形态对沉水植物光合特征的影响.结果表明,狐尾藻在TN≤3mg/L、黑藻在TN≤4mg/L范围内其净光合速率、最大净光合速率和暗呼吸速率均随水体总氮浓度的增加而增大,对光合作用有利,超过这个范围时,这两种供试植物的光合作用受到抑制,净光合速率和最大净光合速率降低,暗呼吸速率急剧上升;在本实验条件下,这两种供试植物的光合补偿点和光合饱和点随氮浓度的变化没有表现出规律性.在总氮一定的条件下黑藻和狐尾藻的净光合速率和最大净光合速率均随水中铵氮的增加而降低,暗呼吸速率和光合补偿点随铵氮增加而升高,说明水体铵氮的增加对黑藻和狐尾藻具有一定的毒害作用,抑制了光合作用;在本研究条件下光合饱和点对氮形态比例的变化没有明显的响应.结合我国湖泊N营养现状,可初步推断我国大部分湖泊氮浓度不会对黑藻和狐尾藻的光合作用产生直接的危害,但在水生生态系统的恢复过程中,要根据水生植物对不同氮形态的喜好特性和水质情况选择先锋物种.

汞、镉复合污染对轮叶狐尾藻的毒害影响

研究了Hg2 + 、Cd2 + 及其复合污染对轮叶狐尾藻的毒害影响 .实验结果表明 :Hg2 + 、Cd2 + 复合污染使轮叶狐尾藻叶片叶绿素含量、呼吸速率、光合速率、过氧化物酶活性、可溶性蛋白含量降低得更快 .超微结构的变化也证明了这一结论 ,复合污染对细胞结构的破坏程度明显比单离子高 .

Cr^(3+),Cr^(6+)及其复合污染对狐尾藻的毒害作用

采用急性毒害水培法,研究比较了不同浓度的Cr^(6+),Cr^(3+)单一及复合处理对狐尾藻不定根和叶片生理生态的影响。实验结果表明:1)当浓度≤1mg·L^(-1)时,Cr^(3+)对不定根的生长表现出促进作用,数量增加,长度增长。而Cr^(6+)及复合处理系列对不定根却表现出强烈的抑制作用,在高浓度时甚至使其生长停止;2)叶绿素含量在1mg·L^(-1)Cr^(3+)培养液中达到最大值,随Cr^(6+)及复合处理浓度的增大而呈连续下降趋势;3)可溶性蛋白含量在三种处理方式中都表现出抛物线形式,复合处理组在1mg·L^(-1)时使蛋白含量出现高峰;4)细胞内超氧阴离子产生速率,膜脂过氧化水平与污染浓度和时间呈显著正相关;5)随着处理浓度的增加,SOD,OD,CAT活性先升后降,但其高峰分别出现在处理浓度为1mg·L^(-1),10mg·L^(-1),5mg·L^(-1)时;6)研究证实,Cr^(6+),Cr^(3+)复合处理对狐尾藻的毒害作用较单一Cr^(6+),Cr^(3+)显著,二者表现出协同作用,而其中Cr^(6+)毒性大于Cr^(3+)。

轮叶黑藻、狐尾藻对双酚-A的降解研究

在轮叶黑藻、狐尾藻与双酚-A(BPA)共存的微系统中,利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)等仪器,研究了轮叶黑藻、狐尾藻对不同质量浓度BPA(1～20mg/L)的降解速率和降解产物。结果表明,BPA能被轮叶黑藻及狐尾藻降解,但不能被自然光降解,也不能被生存于轮叶黑藻或狐尾藻环境中的微生物单独降解。轮叶黑藻、狐尾藻对BPA降解半浓度周期均少于15d。鉴定出2-(4-苯酚)-2(3,4-邻二苯酚)丙烷和2,2-二(4-苯酚)丙醇可能是轮叶黑藻、狐尾藻降解BPA的两种产物。另外,狐尾藻对BPA的耐受性要低于轮叶黑藻,说明轮叶黑藻比狐尾藻更适合用于受BPA污染的水体的净化。

不同LED光质对狐尾藻生长及畜禽养殖污水净化效率的影响

为构建狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L.)处理畜禽养殖污水植物工厂治污工艺,研究了人工气候环境下不同光质处理对狐尾藻生长和畜禽养殖污水净化效果的影响。结果表明,红蓝光3∶1处理下狐尾藻生物量、净化效率显著高于红蓝光5∶1处理、白光处理,与自然光照(CK)之间差异不显著。红蓝光3∶1处理、红蓝光5∶1处理叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量与自然光照之间差异不显著,而与白光处理之间差异显著。红蓝光3∶1处理在生物量、净化效率和光合色素含量上与自然光照相当,是适宜狐尾藻生长的人工光源。

人工湖泊中悬浮物对狐尾藻生长的影响

研究人工湖泊中悬浮物对沉水植物狐尾藻的POD活性、叶绿素、类胡萝卜素含量等生理特性的影响。结果表明：试验期间,狐尾藻上悬浮物的附着量在0.16-0.57g之间变动;试验初期狐尾藻各项生理指标迅速下降,而中后期反复波动或趋于稳定,试验组POD活性、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均显著低于对照组,分别为对照的61.62%、64.24%、72.15%、35.90%。相关性分析表明,试验组悬浮物附着量与叶绿素a、类胡萝卜素含量呈负相关,与POD活性、叶绿素b含量相关性极小。悬浮物对狐尾藻的生理特性影响显著。

河套地区几种沉水植物无性繁衍特性研究

沉水植物对于湖泊生态系统有着重要的作用,它们不仅是水生环境食物链中重要的生产者,同时还对湖泊的营养物沉积和循环有着重要的作用,从而影响着湖泊的富营养化进程。本文以黄河内蒙古段河套灌区湖泊中常见的三种沉水植物篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus Linn)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)为研究对象,对其无性繁殖方式和能力进行了初步研究。观察了这三种植物的营养繁殖结构,并利用茎节切段进行了人工培养试验。结果表明:三种植物均具有很高的营养繁殖潜力。由茎节处萌发新芽和新根并逐渐形成完整的植物体。植株地上部分截断后扦插及漂浮水中处理的成活率较高。而截断后的地下根茎及匍匐茎埋入淤泥后成活率极低。根据三种植物的营养繁殖潜力,探讨了人为收获这些植物的可能性以及其利用潜力。同时,评估了收获这些植物可能对湖泊水生植物群系改变以及湖泊富营养化转型的风险。

伊乐藻与狐尾藻、苦草和金鱼藻的竞争研究

在室外2 m×2 m的水池中同时种植伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻4种沉水植物,观察其周年生长的长势、分布面积等情况,以了解各自竞争力强弱。结果表明:6-8月时,伊乐藻生长最快,扩张能力最强,从最开始的1.08 m2增长至8月份的3.69 m2,其数量占4种沉水植物总数量的比例在6月份达到最高,为76.59%。7-9月时,狐尾藻有冠层位置的优势,能够漂浮在水面上充分利用阳光,面积增大至2.34 m2,而其数量所占的比例仍在增加,直到10月份达到最高(48.99%);而此时苦草具有中下层的生长优势,伊乐藻由于不喜高温而退化,处于劣势,面积最低退至1.26 m2。在秋冬至春季,由于伊乐藻较强的耐寒能力,面积增至3.20 m2,使它在时空竞争中更早地显示出优势,直接影响到种间竞争的格局。从整体来看,伊乐藻在与本土种的竞争中占据明显优势,我国北方引种时要慎重。

两种典型粘土矿物对狐尾藻镉毒害效应的缓解作用

本文以高等水生植物狐尾藻为研究对象,人工模拟条件下,分别比较了膨润土和海泡石对不同浓度Cd(Ⅱ)胁迫下狐尾藻生物量、叶绿素、可溶性蛋白以及丙二醛的影响.研究结果显示,Cd(Ⅱ)对狐尾藻的光合系统、膜系统以及蛋白质等均具有明显的破坏作用;膨润土和海泡石的加入在一定程度上能够通过吸附作用将Cd(Ⅱ)固定,进而有效地降低水环境中Cd(Ⅱ)的浓度,减轻Cd(Ⅱ)对叶绿体结构的破坏,降低植物的膜质过氧化反应.实验表明,Cd(Ⅱ)初始浓度在0—30 mg·L^(-1)内,海泡石对狐尾藻镉毒害的缓解作用要强于膨润土.

狐尾藻降解双酚A内生菌的分离鉴定及降解特性

该研究从沉水植物狐尾藻中分离筛选到1株可降解环境内分泌干扰物双酚A(BPA)的内生细菌Hu32。通过摇瓶实验进行了菌株降解条件的优化和降解特性的探索,发现菌株降解初始浓度为10 mg/L,BPA的最佳条件为接种量为1%,初始pH值为6.0,温度为25℃。在该条件下,菌株最大生长浓度OD_(600)达到0.22,3 d对10 mg/L,BPA的降解率达到(47.17±1.22)%。经过对其形态特征和16S rRNA基因同源性序列分析,该菌株初步鉴定为类芽孢杆菌属(Paenibacillus sp.)。这是首次从沉水植物中分离到新型可降解BPA的内生菌,有助于了解水生植物对BPA污染水体的修复机制,为进一步阐明水体中BPA的生态归趋奠定基础。

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。

粉绿狐尾藻净水效果对氮磷浓度的响应机制

采用室外完全随机试验,研究粉绿狐尾藻净水效果对水体氨氮、硝氮、总磷浓度的响应机制。试验发现,氨氮、硝氮浓度分别为25、15 mg/L时,粉绿狐尾藻在无污染物输入环境中能发挥最优净水效果。净水效果存在氨氮、硝氮浓度阈值,阈值之内净水效果与浓度呈正相关关系。高氨氮浓度(15～25 mg/L)环境中,粉绿狐尾藻对氨氮更具有亲和性,会抑制对硝氮的吸收,导致对硝氮的去除效果较差。总磷浓度在35 mg/L以内,随浓度增加,净水效果愈好。高磷环境能促进粉绿狐尾藻对氨氮、硝氮、总磷的吸收,并且氨氮、硝氮、总磷去除率最高。粉绿狐尾藻更适合净化高磷水体。夏季高温天气,粉绿狐尾藻对氨氮、硝氮、总磷的去除率30 d后分别可达78.1%～81.1%、59.1%～63.9%、85.7%～91.9%,对总磷、氨氮去除效果显著,硝氮去除效果较差。

沉水植物狐尾藻对污水厂尾水的生理响应

我国生活污水处理厂的尾水排放水质标准值远高于地表水水质标准值,但其对沉水植物的影响尚不清楚.以沉水植物-狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)为对象,研究不同排放级别模拟尾水对其生理影响.结果表明,在短时间的暴露(7 d)下3种模拟尾水促进了狐尾藻叶片内叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量增加,同时也诱导O2^-和MDA等物质上升,超氧化物歧化酶(SOD)活性和还原性谷胱甘肽(GSH)含量增加;但当狐尾藻受到3种模拟尾水的长期胁迫时(21 d),则会抑制植物的光合作用,直接表现为叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白的降低.因此,相关部门可考虑制定政策提高城市污水厂排放标准以保护受水区域水生态系统,或利用湿地进行强化处理时需要考虑水生生物如沉水植物的耐受范围.

粉绿狐尾藻对氮磷的去除速率模型研究

采用室外完全随机试验,研究粉绿狐尾藻在氨氮、硝氮、总磷三因素作用下氨氮、硝氮、总磷的去除速率模型。结果表明:粉绿狐尾藻净水能力强弱受三因素影响表现为总磷>氨氮>硝氮,尤其受总磷、氨氮交互影响,能显著改变粉绿狐尾藻净水能力。氨氮、硝氮、总磷去除速率模型基本符合负指数模型,但因浓度范围不同而表现出差异性。负指数模型中a、b值亦因氨氮、硝氮、总磷浓度不同而表现出较大差异性。以粉绿狐尾藻为主构建生态净水系统后,前0~12 d是净水关键时期,是去除能力最强、去除速率最快、去除污染物最多的时期,12 d后,对氨氮、硝氮、总磷的去除率分别可达60.4%~78.1%,40.20%~49.88%,78.6%~82.94%。研究成果可为实时把控污水污染物浓度提供参数依据,为更好发挥粉绿狐尾藻净水效果提供指导。

狐尾藻体内金属元素与生化指标相关性

该文以沉水植物——轮叶狐尾藻为对象,将其暴露于砷浓度为0、0.005、0.015、0.05、0.1、0.2 mg/L下进行培养7 d,定时取样测定植物叶片中叶绿素、可溶性蛋白质的含量,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性等生理生化指标,并在收集上述样品测定植物中As和Ca、Mg、K、Na、Mn、Fe、Al、Cu、Zn、Mo等10种常见必需金属元素的含量。试验数据显示:不同砷浓度培养液下轮叶狐尾藻中必需金属元素含量的变化,而4个生理生化指标与金属元素之间存在一定的相关性,从而引起轮叶狐尾藻叶片中金属元素含量和生理生化指标随砷培养浓度变化而变化。

氮磷浓度变化下粉绿狐尾藻的生长规律研究

旨在为采用生物方法净化养殖废水,管理植物培养模式提供理论依据。以氯化铵(NH4Cl)、硝酸钾(KNO3)、磷酸二氢钾(KH2PO4)提供氨氮、硝氮、总磷,采用室外完全随机试验,研究粉绿狐尾藻在氨氮、硝氮、总磷三因素作用下的生长规律。培养30天的粉绿狐尾藻植株长度和鲜重随氨氮浓度的增加先升高后降低,氨氮浓度为25 mg/L时最适宜其生长。硝氮浓度从5 mg/L变化到35 mg/L时,其鲜重和长度总体呈现先增后减规律,最适宜其生长的硝氮浓度为15 mg/L。总磷浓度在5 mg/L至35 mg/L变化时,其生长状况与浓度呈正相关,适宜其生长的浓度阈值仍需进一步设计试验研究。粉绿狐尾藻生长受氨氮、总磷浓度变化影响显著,受硝氮浓度变化影响较前两个因素小。研究成果可为利用粉绿狐尾藻净化污水中氮磷元素、管理维护粉绿狐尾藻生态净水系统提供理论依据。

狐尾藻活性炭的制备及对Pb(Ⅱ)吸附性能的研究

以狐尾藻为原料,多聚磷酸为活化剂制备活性炭,用于吸附溶液中的Pb(Ⅱ).并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、Zeta电位、热重(TG)和比表面积测定仪(BET)对产品进行表征.结果表明,在多聚磷酸质量分数为45%,活化温度为300℃时,所制备的狐尾藻活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附率可达到91.75%.