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随着太湖流域地区经济的快速发展,太湖的富营养化程度不断加剧,水污染日趋严重,给水生生态环境带来巨大的压力。在太湖这样的浅水湖泊中,富营养化过程和富营养湖泊的生态恢复(水生植被恢复)过程实质上是浮游藻类优势与沉水高等植物优势相互取代的过程。浮游藻类和沉水高等植物同属于湖泊生态系统内的初级生产者,生态位高度重合,在光照、矿质营养元素和CO2等资源上存在激烈的竞争。因此,研究不同环境条件下,铜绿微囊藻和沉水高等植物的相互作用及环境条件变化的关系,可以了解大型水生植物和浮游植物之间稳态转换的机理,这不论对于太湖的富营养化预防还是生态恢复中的水生植被重建都有着重要的意义。
本文选取金鱼藻这种我国湖泊中常见的沉水高等植物,分别研究了它在稳定的藻密度和营养水平下的生长情况和在两个磷浓度梯度上,共培养的金鱼藻和铜绿微囊藻经过不同程度的营养竞争后各自生长的情况和系统中各种环境参数的变化。
在维持不同密度的微囊藻的情况下,金鱼藻的生物量和生物活性等各个参数总体上都随着藻密度的提高而下降,其中(丙二醛)MDA含量甚至因为超过了正常应激的阈值而发生了负增长。
由于铜绿微囊藻具有自身合成聚磷的特点,磷营养素这个因子对于铜绿微囊藻的影响比对金鱼藻的影响要小,即使较低的磷浓度下,微囊藻仍能保持很强的竞争压力。
而金鱼藻在低磷营养盐浓度和与低密度铜绿微囊藻这两个条件下,磷营养缺乏的竞争压力减轻,甚至可以间接吸收部分微囊藻细胞的老化死亡释放出的磷,从而得到一些优势。
相对于磷盐的营养竞争,主要由铜绿微囊藻藻密度决定的空间竞争(阳光)、化感作用等因素更能决定微囊藻和金鱼藻之间的平衡关系。
系统中的pH值和mV与铜绿微囊藻的藻密度密切相关,高密度的铜绿微囊藻导致较高的pH值和mV。
综上所述,金鱼藻和铜绿微囊藻存在复杂的相互关系,铜绿微囊藻密度显著影响金鱼藻的生长,而金鱼藻也反过来在一定程度上制约铜绿微囊藻的繁殖。