水體氨氮濃度對(duì)苦草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

魏敏

(河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院 河南安陽(yáng) 455000)

水體氨氮濃度對(duì)苦草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

魏敏

(河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院 河南安陽(yáng) 455000)

水體富營(yíng)養(yǎng)化是目前世界各國(guó)遇到的一個(gè)普遍問(wèn)題,已嚴(yán)重威脅社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人類的健康。如何在高營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷下修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)具有重大理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文通過(guò)微宇宙實(shí)驗(yàn)研究了不同氨氮濃度以及光照對(duì)苦草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響,結(jié)果顯示：在一定范圍內(nèi)(1～8mg/L),隨著氨氮濃度的升高,枯草種子的萌發(fā)率有增加的趨勢(shì);在本實(shí)驗(yàn)所選取的濃度梯度下(1～16mg/L),不同氨氮濃度對(duì)苦草幼苗的生長(zhǎng)狀態(tài)未見(jiàn)有明顯的影響。

生態(tài)恢復(fù) 苦草 水體富營(yíng)養(yǎng)化

水體富營(yíng)養(yǎng)化是指水體中的氮、磷等含量過(guò)高,水體中的動(dòng)植物及微生物大量死亡導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)被完全破壞,水體喪失了自身的修復(fù)能力。目前國(guó)際上治理水體富營(yíng)養(yǎng)化的方法主要有疏浚底泥,機(jī)械過(guò)濾,引水稀釋,殺藻劑殺藻等。生物修復(fù)法[1]是指利用水生植物吸收富營(yíng)養(yǎng)化水體中過(guò)多的氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素。具有耗資少,環(huán)境污染小,能使污染物降解到最低等特點(diǎn),逐漸被世界各國(guó)廣泛使用[2～4]。

苦草(Vallisneria spiralis)是一種耐污力極強(qiáng)的多年生沉水植物,生態(tài)適應(yīng)性廣,吸附污物及營(yíng)養(yǎng)鹽能力強(qiáng),可從水體中帶出大量營(yíng)養(yǎng)鹽。因此,苦草常被作為沉水植物恢復(fù)主要品種。但由于苦草種子自然狀態(tài)下的萌發(fā)率很低,本研究在實(shí)驗(yàn)室模擬條件下,研究了不同氨氮濃度對(duì)苦草種子的發(fā)芽率及幼苗生長(zhǎng)狀態(tài)的影響,以期闡明不同濃度的氨氮在富營(yíng)養(yǎng)化水體中對(duì)沉水植物的影響,為治理水體的富營(yíng)養(yǎng)化提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 植物材料

苦草種子。

1.2 培養(yǎng)液

培養(yǎng)液是根據(jù)營(yíng)養(yǎng)水體的劃分標(biāo)準(zhǔn),用碳酸氫氨配制的含不同濃度氨氮的溶液。氨氮的濃度選擇為1,2,4,8,16mg/L。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

室溫大約在15～20℃,光照充足。選擇6個(gè)大燒杯,將肥沃的細(xì)土平鋪在燒杯底部厚度約為2cm,分別加入濃度為1,2,4,8,16mg/L的碳酸氫氨溶液1000mL于五個(gè)燒杯中,另一個(gè)加入1000mL的水作為對(duì)照,待泥土沉淀完全后,將200?？嗖莘N子分別均勻撒入6個(gè)燒杯中。7～10d左右,苦草一部分發(fā)芽,幼苗長(zhǎng)度約為1～3cm。用鑷子將每個(gè)燒杯中的植株全部取出,首先準(zhǔn)確記錄每個(gè)燒杯中幼苗的數(shù)量(取出幼苗和統(tǒng)計(jì)數(shù)量以及測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)都要小心,以免破壞植株的完整性),隨機(jī)選取10株測(cè)其長(zhǎng)度并記錄,用濾紙吸干水后,用電子天平精確稱量每個(gè)燒杯中幼苗的重量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氨氮濃度對(duì)苦草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響(表1）

表1 不同氨氮濃度對(duì)苦草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響(株)

通過(guò)表1,我們可以看出發(fā)芽率隨著氨氮濃度的提高而增加。而且都比對(duì)照的發(fā)芽率高出5%以上,8mg/L的氨氮對(duì)種子的萌發(fā)促進(jìn)作用最大。從株高及重量方面來(lái)看,氨氮對(duì)苦草的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用,但是1、2、4、8mg/L的氨氮濃度對(duì)生長(zhǎng)狀態(tài)的影響差別不大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了以下結(jié)論：在一定范圍內(nèi)(1～8mg/L)隨著氨氮濃度的提高,苦草種子的萌發(fā)具有逐漸增加的趨勢(shì),當(dāng)氨氮濃度增加到16mg/L時(shí),萌發(fā)率又下降;該氨氮濃度范圍內(nèi)對(duì)生長(zhǎng)狀態(tài)的影響沒(méi)有明顯的規(guī)律。

2.2 討論

1～8mg/L下的氨氮濃度對(duì)苦草的萌發(fā)均有促進(jìn)作用,但對(duì)生長(zhǎng)狀態(tài)的影響不大,可能是因?yàn)檫@些濃度的營(yíng)養(yǎng)鹽已經(jīng)足夠苦草使用,而且暫時(shí)對(duì)它的生長(zhǎng)沒(méi)有抑制作用,16mg/L的氨氮對(duì)苦草的萌發(fā)已經(jīng)沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用,而且對(duì)生長(zhǎng)產(chǎn)生了一定抑制作用。說(shuō)明8mg/L可能是個(gè)臨界值,若水體中氨氮濃度高于此,可能對(duì)苦草的萌發(fā)和生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用。因此可以預(yù)見(jiàn)在自然水體中,氨氮濃度過(guò)高也會(huì)抑制苦草的生長(zhǎng)。

本次實(shí)驗(yàn)的發(fā)芽率都要明顯高于自然界中的發(fā)芽率,造成這種結(jié)果的原因很多：如在實(shí)驗(yàn)條件下有比富營(yíng)養(yǎng)化水體中更高的透光度;實(shí)驗(yàn)用的泥土的有機(jī)物含量要低于富營(yíng)養(yǎng)水體的底泥;只有單純的氨氮對(duì)苦草種子產(chǎn)生作用,沒(méi)有其它水生植物的競(jìng)爭(zhēng)和食草魚(yú)類的捕食等。

本實(shí)驗(yàn)為治理水體的富營(yíng)養(yǎng)化提供一些理論依據(jù),說(shuō)明了苦草是一種耐污力很強(qiáng)沉水植物。沉水植物能夠大量吸收富營(yíng)養(yǎng)化水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽,但是也要控制水體中氨氮的濃度,若濃度過(guò)高則應(yīng)先采取物理和化學(xué)方法把氨氮濃度降低到適合苦草萌發(fā)和生長(zhǎng)的范圍內(nèi),才可使用生態(tài)修復(fù)法對(duì)水生生態(tài)進(jìn)行恢復(fù)重建。

[1]李文朝,連光華.幾種沉水植物營(yíng)養(yǎng)繁殖體萌發(fā)的光需求研究[J].湖泊科學(xué),1996,6(增刊)：25～29.

[2]陳開(kāi)寧,蘭策介.苦草繁殖生態(tài)學(xué)研究[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2006,30：487～495.

[3]王海珍,陳德輝.水生植被對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊生態(tài)恢復(fù)的作用[J].自然雜志.

[4]邱冬如,吳振斌.富營(yíng)養(yǎng)化淺水湖泊沉水水生植被的衰退與恢復(fù)[J].湖泊科學(xué),1997,3：83～88.

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A

1672-5654(2011)11(c)-0014-01

2011-10-15