富营养化水体不同形态氮化与Zn2+对苦草(Vallisneria natans)生理生态影响

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富营养化湖泊中沉水植物的衰退,氮与重金属是两个重要的影响因子。水体中的沉水植物既能吸收和利用不同形态氮和重金属,又能被这两者所影响其生理生态功能。本文研究富营养水体(N=4.667mgL-1)不同形态氮比(氨硝比与尿硝比)与Zn2+对苦草生理生态的影响,旨在揭示不同形态氮比(氨硝比与尿硝比)与Zn2+对苦草的胁迫机理,为富营养化湖泊生态修复提供一定的依据。  (1)实验设计为不同Zn2+浓度梯度(0、2、4、8 mgL-1)与高营养负荷(N=4.667 mgL-1,P=0.15 mgL-1)下NH4+-N∶NO3--N(1∶6、3∶4、5∶2)对苦草的正交试验,研究不同Zn2+浓度与NH4+-N∶NO3--N对苦草叶绿素、蛋白质、MDA、SOD、APX等生理指标的影响,探讨Zn2+与不同NH4+-N∶NO3--N对高等水生植物苦草的胁迫反应机理。结果表明,叶绿素含量随着Zn2+浓度的增加不断减少,亦随着NH4+-N∶ NO3--N的增大不断减少,NH4+-N∶ NO3--N=1∶6,Zn2+=0 mg·L-1时达到最大;MDA、蛋白质、SOD、APX含量随着Zn2+浓度增大先增长后降低,同一NH4+-N∶NO3--N下,Zn2+=2 mg·L-1时,达到最大值。高浓度Zn2+对苦草具有明显的胁迫作用,Zn2+浓度小于4 mgL-1,则可促进苦草的生长。高NH4+-N∶ NO3--N对苦草部分生理功能有明显胁迫作用,总氮为4.667 mgL-1,NH4+∶NO3-氐于3∶4,有利于苦草的生长。Zn2+与NH4+-N∶ NO3--N对苦草并不具有协同作用。  (2)采用实验室静态模拟实验,在固定富营养水平下(N=4.667mgL-1,P=0.15mgL-1),不同Zn2+浓度梯度(0、2、4、8 mgL-1)与Urea-N∶NO3-N梯度(1∶2、1∶1、2∶1)对苦草的正交实验,实验共进行7d。研究不同Zn2+浓度与Urea-N∶NO3-N对苦草叶绿素、蛋白质、MDA、SOD等生理指标的影响,探讨Zn2+与不同Urea-N∶ NO3-N对高等水生植物苦草的胁迫反应机理。结果显示:苦草叶绿素、MDA、可溶性蛋白质含量均随着Zn2+浓度梯度的上升而先增加后降低,其中叶绿素和MDA含量变化具有显著性(P<0.05);苦草叶绿素和可溶性蛋白质含量随着Urea-N∶NO3-N增大而先增加后降低(P<0.05);苦草SOD活性随着Zn2+浓度梯度的上升显著下降(P<0.05);苦草MDA含量与SOD活性随Urea-N∶ NO3-N增大而显著下降(P<0.05)。高Urea-N∶NO3-N与高浓度Zn2+对苦草都具有明显的胁迫作用,影响苦草生理功能。Zn2+浓度小于4 mgL-1,则可促进苦草的生长。随着Urea-N∶NO3-N的增加,苦草有些生理功能明显受到影响,总氮为4.667mgL-1,Urea-N∶NO3-N低于1∶1,才有利于苦草的生长。Zn2+与氨硝比对苦草并不具有协同作用。
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