大水面控养条件下水葫芦与浮游藻类间的相互作用

生态环境学报2016,25(5):850-856http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com基金项目：国家“十二五”滇池水专项项目（2012ZX07102-004-6）作者简介：徐寸发（1991年生），男，硕士，主要从事水体污染生物修复方面的研究。E-mail:jaasxucunfa@163.com共同第一作刘海琴（1971年生），女，副研究员，主要从事水体污染生物修复方面的研究。E-mail:zh84391231@163.com*通信作者。E-mail:jaaszyzhang@126.com收稿日期：2016-03-22大水面控养条件下水葫芦与浮游藻类间的相互作用徐寸发1,2，刘海琴1，徐为民2，秦红杰1，闻学政1，张迎颖1，张志勇1*1.江苏省农业科学院农业资源与环境研究所，江苏南京210014；2.江苏省农业科学院中心实验室，江苏南京210014摘要：在滇池外海北岸重污染水域的0.25km2封闭性蓝藻治理试验示范区内控养水葫芦（Eichhorniacrassipe），通过鉴定与计数水体浮游藻类及监测水葫芦生理指标的变化，研究大水面控养条件下水葫芦与浮游藻类间的相互作用。6月底按9.30kg·m-2投放水葫芦种苗，12月底进行采收，水葫芦控养面积为2.51hm2。结果显示，该水域共鉴定出浮游藻类隶属7门46种（属），控养水葫芦未显著影响浮游藻类群落结构；水葫芦控养区浮游藻类生物量高于对照区，控养区浮游藻类最大生物量为1.76×109cells·L-1，是对照区的2.2倍；蓝藻门生物量占浮游藻类总生物量的88.0%以上，且以微囊藻为优势种群，控养区微囊藻生物量高达1.75×109cells·L-1，是对照区的2.4倍；水葫芦根系对浮游藻类具有明显吸附作用，吸附的微囊藻最大生物量为1.67×109cells·m-2。吸附于水葫芦根系的高浓度浮游藻类未影响植株株高、根长、生物量的变化，对根系活力与叶片生理变化影响也较小，平均根系表面积和活跃面积分别为0.62和0.28m2·g-1，平均叶片可溶性糖和可溶蛋白质分别为2.81和0.15mg·g-1。综上分析，控养水葫芦改变浮游藻类空间分布特征，将其有效吸附滞留于控养区，防止其随风布满湖面；水葫芦根系吸附的高浓度浮游藻类未影响水葫芦正常生长。关键词：水葫芦；浮游藻类；相互作用DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.05.018中图分类号：X52文献标志码：A文章编号：1674-5906（2016）05-0850-07引用格式：徐寸发,刘海琴,徐为民,秦红杰,闻学政,张迎颖,张志勇.大水面控养条件下水葫芦与浮游藻类间的相互作用[J].生态环境学报,2016,25(5):850-856.XUCunfa,LIUHaiqin,XUWeimin,QINHongjie,WENXuezheng,ZHANGYingying,ZHANGZhiyong.InteractionbetweenEichhorniacrassipeandPhytoplanktonunderLargeWaterSurfaceControlledGrowthofEichhorniacrassipe[J].EcologyandEnvironmentalSciences,2016,25(5):850-856.水葫芦，学名凤眼莲（Eichhorniacrassipe），属雨久花科凤眼莲属，多年生漂浮植物，其具有生长迅速、生物量大、富集氮磷能力强等特点，被国际公认为高效去除水体氮、磷的高等水生植物之一（常会庆等，2010；万志刚等，2004；Jayaweeraetal.，2004），被广泛应用于富营养化湖泊治理。而浮游藻类是水环境中的初级生产者，也是食物链和营养结构的基础环节，在能量转化与物质循环过程中起重要的作用。目前，关于水葫芦与浮游藻类间的相互作用多集中于水葫芦对浮游藻类抑制机理方面的研究，其主要是室内模拟实验。据已有报道，水葫芦通过营养盐和光照的竞争（Yangetal.，1992），以及根系分泌化感物质（Kimetal.，2000）等途径抑制浮游藻类繁殖生长。根系分泌的化感物质有N-苯基-2-萘胺、亚油酸甘油酯、亚油酸、丙酰胺、壬酸、脱水B-D吡喃葡萄糖、2，2-二甲基环戊酮等（杨善元等，1992；Jinetal.，2003）；Almeidaetal.（2006）研究发现，水葫芦对绿藻具有选择性的抑制作用。而有关大水面控养水葫芦修复富营养化湖泊的研究也主要集中于水葫芦对水体理化指标的改善（张志勇等，2015a；Wangetal.，2013）及对浮游动物和底栖动物的影响方面（Chenetal.，2