水生植物化感效应对铜绿微囊藻化感效应

第六章生态资源保护与利用·5289·水生植物化感效应对铜绿微囊藻化感效应的研究进展孟繁丽’,2何连生,席北斗,李定龙2孟春,(1.中国环境科学研究院北京100;02.常州大学环境与安全工程学院常州213000)摘要水生植物的化感效应对湖泊富营养化治理与水生态系统平衡维持有重要意义,化感物质抑制蓝藻水华的特性也已得到广泛重视。文章综述了不同水生植物释放的化感物质结构、类型、途径及其对铜绿微囊藻的抑制机理与作用影响因素。结合国内外研究现状,阐明了水生植化感物质克藻的研究方向。关键词水生植物化感效应铜绿微囊藻进展近几年,我国湖泊富营养化程度加剧,蓝藻水华频繁爆发,直接导致水质下降,水生态系统受损「’一3」。大量资料表明,铜绿微囊藻为蓝藻水华爆发的主要藻种之一「4」,因其具有致癌的藻毒素而备受关注「5一“」。控制微囊藻类的危害一直是生态环境领域研究的热点及难点「7」。抑制藻类的方法主要有物理、化学及生物类方法。近几年新兴的生物抑藻剂因其有效抑制藻类爆发大有可取代传统化学抑制剂的势头。水生植物与藻类无论在时间还是空间上均存在特殊的关系,Fitzgeardl等较早发现了水生植物释放的物质可以有效抑制藻类的生长,由此展开了水生植物释放化感物质抑制藻类的研究序幕「8」。Moilhs于1937年,首先提出了化感作用一词「9」。化感作用即包括生物之间相互促进或抑制作用「’。」。Rice「川将化感物质定义为一种植物自身产生的对其他生物产生抑制或促进的作用的二次代谢产物。一、水生植物的化感作用(一)水生植物对铜绿微囊藻的化感作用化感作用在生态系统中有着重要的地位,它起着调控生态系统中种群及密度的作用。田如男等研究了不同水生植物群落对铜绿微囊藻的作用,4种植物群落组合分别为:梭鱼草(Potlederiaeordata)+黄昌浦(Irispseudaeorus)+水婴粟(Hydroeleysnymphoides);梭鱼草+溪荪(Irissanguiner)+黄营蒲;梭鱼草+溪荪+大凛(pistiastratiotes);白花水龙(Jussiaearepens)+大凛+水婴粟。研究表明,4种群落组成均对铜绿微囊藻有较强的抑制作用「’2」。胡延尖等通过对凤尾莲种植水及不同部位甲醇和丙酮提取物的研究,发现提取物质会对铜绿微囊藻正常生长过程起抑制作用「’3」。刘光涛等提取对凤尾莲的根系分泌物中的壬酸及丙酞胺这两种物质,研究结果表明这两种物质抑制铜绿微囊藻的效果显著「’4」。水网藻与铜绿微囊藻无论是共同培养还是分离培养,均对铜绿微囊藻有显著的抑制效果,分离培养的情况下,当水网藻浓度为3扩L的时候,抑制效果最佳;共同培养的情况下,4扩L水网藻对铜绿微囊藻的抑制情况最好。并且,当水网藻浓度相同时,分离培养的抑制效果明显优于共同培养「’5」。小茨藻种植水对铜绿微囊的生长有明显的抑制作用「’6」。金鱼藻与苦藻中的挥发性物质对铜绿微囊藻的抑制效果明显,新鲜植物的抑制效果好于植物的其他形态「’7」。穗花狐尾藻(Myri叩hvlum、p)体内的有机酸能有效抑制铜绿微囊藻(M.。ernginos。)的生长[’8一2。」。穗花狐尾藻(MyriophyllumspieatumL)、伊乐藻(E.CaldaensiS)、轮叶狐尾藻(M.verticilatlum)体内的水解多酚也对铜绿微囊藻有化感作用「2,」。伊乐藻体内含有生物碱,当生物碱浓度为62.om扩L的时候,铜绿微囊藻受到显著抑制「22」。李锋·5830·中国环境科学学会学术年会论文集(2013)民从芦苇体内提取的2一甲基乙酞乙酸乙醋能有效抑制铜绿微囊藻的生长「23」。有研究表明荷花的浸提液对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,当其浸出液浓度为25扩L时,对其抑制率可达到91.2%「24」。苦草的叶片中提取出对铜绿微囊藻有效抑制的物质2一乙基一3一甲基顺丁烯二酞亚胺「25」。穗花狐尾藻、轮叶狐尾藻及巴西芜均对铜绿微囊藻有抑制作用「2“」。沉水植物中的密刺苦草、石龙尾、范草等,都部分影响铜绿微囊藻的生长过程「27」。植物酚类物质也对铜绿微囊藻有显著抑制效果「28」。近几年来水生植物对藻类的抑制研究结果见表1。表1抑制藻类的水生植物及释放的物质作者植物类型化感物质发表时间WnagJingDCFH一DA2011[29」田如男等四种植物群落组合植物种植水2010[12」胡廷尖等凤尾莲(Eiehhonriaearssipes)凤尾莲种植水及甲醇和丙酮的提取物2010[13」刘光涛凤尾莲(Eiehhonriaearssipes)壬酸及丙酞胺2010[14」王红强伊乐藻(Elodea)生物碱2010[22」XainQM苦草(VallisneriaspiarliSL)2一乙基一3一甲基顺丁烯二酞亚胺2006[31」李锋民芦苇(phargmites)EM