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铵态氮富集对水生高等植物生化、生长和竞争胁迫研究
曹特
Subtype博士
Thesis Advisor谢平 ; 倪乐意
2006-06-11
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Place of Conferral水生生物研究所
Keyword富营养化 铵毒性 水生植物 游离氨基酸 溶解性碳水化合物 碳氮平衡
Abstract为评价富营养湖泊中氮营养水平升高对大型水生植物的生理生态影响,本文研究了多种沉水植物对水柱中铵(NH4+)和硝酸盐(NO3-)浓度升高的急性(24小时)和慢性(2个月)生理生态响应,并对长江中下游湖泊中常见的28种水生植物的游离氨基酸(FAA)和溶解性碳水化合物(SC)的含量进行了系统比较,获得了以下主要结果: 1.在急性(48h)实验研究中,多种沉水植物体内FAA含量随水柱中NH4+含量的增加呈米氏(Michaelis-Menten)曲线响应。水柱中高浓度NH4+可迅速导致植物体内FAA大量积累和SC含量下降,表明这些植物受到NH4+的生理胁迫作用。当水柱中 NH4-N > 5 mg/L时,菹草失去的SC只有小部分转化到FAA中,即随NH4+在体内积累,NH4+胁迫导致菹草耗费大量SC,而合成的FAA不足以减轻NH4+的胁迫作用。 2.当水柱中有NH4+和NO3-两种无机氮源共存时,常见的大型沉水植物苦草、金鱼藻、微齿眼子菜、蓖齿眼子菜、马来眼子菜、菹草、狐尾藻、轮叶黑藻和伊乐藻均优先利用NH4+。当水柱NH4-N含量大于0.15 mg/L时,由叶片从水柱中吸收NH4+是苦草和狐尾藻获取氮的主要途径。这种获取氮的模式不因底泥的营养水平、水柱中NO3-N含量以及它们的根/茎(叶)比例的不同而发生改变。 3.苦草的根部可以依据光照的强弱调节自身的FAA积累,而叶片缺乏这种调节机制。苦草叶片的FAA含量随水柱NH4+含量增加或NH4+胁迫时间增加而呈直线增加。因此,水柱中的NH4+升高比底泥中的NH4+升高更容易导致苦草体内过度氮积累和碳/氮失衡。此外,水柱中高浓度NH4+对苦草的胁迫作用具有时间积累效应可能是苦草难以在水柱中NH4-N > 0.6 mg/L的湖泊中大面积分布的原因之一。 4.对四种生活型水生植物以及四种生长型沉水植物的FAA和SC含量进行的比较研究表明,植物体内FAA和SC含量的种间差异可以反映其适应的光照和氮营养生长环境的综合差异。充足的光照和营养供给(如富营养湖泊的水面)对FAA和SC含量高的植物有利,而这些植物往往是富营养湖泊的优势种类,而光照和营养都比较缺乏的环境(如中营养湖泊的下层)对FAA和SC含量较低的植物更有利,这些植物一般是中营养湖泊的优势种类。 5.四种生活型水生植物的FAA含量的顺序为:浮叶植物 < 挺水植物/沉水植物 < 漂浮植物,SC含量的顺序为:沉水植物/漂浮植物 <浮叶植物/挺水植物。长江中下游湖泊中常见沉水植物的氮需求顺序为:篦齿眼子菜/微齿眼子菜/苦草/小茨藻/金鱼藻 < 马来眼子菜/轮叶黑藻/大茨藻 < 菹草/狐尾藻。
Pages111
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/11962
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
曹特. 铵态氮富集对水生高等植物生化、生长和竞争胁迫研究[D]. 水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所,2006.
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