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蓝藻细胞往往会在风浪和湖流的作用下,在湖湾中尤其是水生植物生长区聚集。本文通过模拟实验,研究了低温(<25℃)和高温(>25℃)条件下,不同蓝藻聚集浓度对漂浮植物水葫芦生理生态的影响;同时还研究了漂浮植物水葫芦凋落后,水体和底泥中有机质的变化;以期减轻蓝藻聚集对植物的不良影响、提高水体净化效果、为湖泊中漂浮植物腐解过程有机质监测提供理论依据。本实验主要从下面几个方面进行:(1)较低温度下(<25℃)蓝藻聚集对水葫芦生理生态的影响。主要是通过模拟实验,设计了5种不同的蓝藻添加浓度。加入蓝藻后,水体溶氧(DO)、pH值、氧化还原电位(ORP)下降,营养盐含量升高;各处理中植物的根长、总长、鲜重与实验刚开始相比,都呈增加的趋势,根长增加了0.29~2.44倍,总长增加了0.41~0.76倍,湿重增加了0.9~1.43倍,并且随着蓝藻浓度的增加,根长、总长增加的幅度减小;低浓度的蓝藻处理(<60 g·L-1),丙二醛(MDA)含量升高、可溶性糖含量增加,减少水葫芦质膜受伤害的程度,水葫芦可以适应;而高浓度的蓝藻处理(>60 g·L-1), MDA含量升高、可溶性糖含量先增加后减小,表明高浓度的蓝藻对其产生了不可逆的伤害。(2)较高温度下(>25℃)蓝藻聚集对水葫芦生理生态的影响。主要是通过模拟实验,设计了3种不同的蓝藻添加浓度。高温下,蓝藻聚集在2 h内消耗掉水中溶解氧,并出现快速腐解现象,水体电导率(EC)升高,营养盐含量升高。蓝藻聚集后,水葫芦的气孔导度、蒸腾速率降低。水葫芦的根系直接受到了胁迫影响,植物根系内关键抗氧化酶活性出现剧烈的应答变化,处理2、3根系内超氧化物歧化酶(SOD)含量为对照的1.7倍、1.9倍;过氧化物酶(POD)含量为对照的2.5倍、3.0倍;过氧化氢酶(CAT)含量为对照的1.0、2.0倍。植物根系死亡、长度变短;与对照相比,植株总生物量、根系生物量和根系/茎叶比都出现下降。(3)植物残体腐烂分解后水体和底泥有机质成分的变化。采用模拟实验,设计了一个空白和一个处理。水葫芦腐烂后,水体溶氧(DO)、pH、ORP降低,营养盐含量增加;水体和底泥中提取的富里酸(FA)色调系数(△1gK),随着实验的进行呈增加的趋势,E465/E665呈减小的趋势,表明富里酸脂肪性增加,芳香度降低;底泥胡敏酸(HA)色调系数(△1gK)随着实验的进行呈减小的趋势,E465/E665呈增加的趋势,表明胡敏酸芳香性增强。不同样品都显示出非常相似的红外光谱特征,富里酸含有较多的脂肪成分以及含氧官能团,底泥胡敏酸与富丽酸相比含有较多的羟基。荧光光谱表明,随着水葫芦腐烂分解, FA的芳香性减小,HA芳香性稍增加。