两种滨海湿地植物对盐胁迫与水产养殖污水的响应研究

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将沿海防护林建设与海水养殖污水的处理有机的结合,一方面可解决沿海防护林建设所面临的高盐等生境问题,另一方面构建的沿海护林系统可有效的解决海水养殖污水因含盐高而难处理的问题。因此,筛选耐盐抗污植物作为沿海防护林的植物品种具有重要的意义。本文开展了:①以可食野菜番杏(Tetragoniatetragonoides(Pall.) Kuntze)为研究对象,通过砂培方式进行了不同盐度梯度(0、5、10、15、25和35)胁迫处理;②以半红树植物杨叶肖槿(Thespesia populnea(L.) Soland ex Corr.)为研究对象,借助构建的植物-土壤系统,进行了为期100天的养殖污水(未供给污水组和供给污水组)×盐分(0、15和35盐度)组合处理。本实验分别研究了番杏的耐盐能力和杨叶肖槿的耐盐抗污能力,为利用滨海湿地植物处理海水养殖污水筛选理想物种提供科学依据。主要结论分述如下:  1、番杏植物的生物量和单株叶面积在5盐度处理下最大,而35盐度处理下则受到了抑制。本实验中,0~25盐度范围适宜番杏的生长,35盐度下则抑制了植株的生长和繁殖。相比对照组,35盐度下番杏生物量仅下降32.2%,说明番杏是一种耐盐极强的盐生植物。番杏叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均随盐度的增加而降低,气孔限制(Ls)则相反;5~25盐度处理下番杏叶片净光合速率(Pn)的降低是气孔限制的作用,而35盐度处理下叶片净光合速率(Pn)降低则是非气孔限制的作用,且盐度越高,由气孔限制转化为非气孔限制的时间越早。  2、在未供给污水处理组中,15盐度处理促进了杨叶肖槿基径的生长,而对叶长、叶宽等的影响不显著,但35盐度处理却抑制了植株的生长,验证了高盐抑制植株生长的观点。35盐度引起了叶片的气孔限制作用,导致了杨叶肖槿叶片净光合速率(Pn)的降低,同时还抑制了叶面积的增加,进而使植株生物量累积降低。杨叶肖槿生物量累积随盐度的增加而降低,但35盐度处理下植株总生物量仍不断积累且植株未出现死亡现象,表明杨叶肖槿耐盐能力极强。杨叶肖槿的耐盐机制之一是器官水平上实现离子区域化,即将根系吸收的Na+和Cl-大量的分配于叶片贮存,以缓解盐害。15和35盐度下,杨叶肖槿各器官对Na+和Cl-的累积量由多到少排列顺序为:着生叶>茎≈侧根或主根。植株将根系吸收的Na+和C(l")向叶片转移,累积于叶片中,以减少盐害。当叶片Na+含量达到干重的2.86~4.76%时,叶尖才出现少量枯萎现象。  3、在污水处理组中,0盐度下污水供给促进了杨叶肖槿基径、叶长、叶宽、叶面积等的生长,叶、根及总干重的累积,表明杨叶肖槿耐污能力强。污水供给增加了植株叶面积和提高了叶绿素含量,进而促进了植株生物量的累积。15盐度处理下,污水供给促进了杨叶肖槿的生长和地上部分生物量、器官氮磷的累积,而35盐度处理下污水供给对植株生长影响不明显。因此,一定盐度范围下富含氮磷的污水供给会促进植株的生长,而高盐处理下污水供给对植株影响不明显或没有作用。整体而言,盐分和养殖污水双重处理下,盐分对杨叶肖槿的生长影响起主导作用。  4、在0盐度下,杨叶肖槿-土壤系统对养殖污水中的无机氮、无机磷的去除率分别为98.26%、89.58%。在15盐度下,该系统对无机氮、无机磷的去除率分别为92.92%、96.60%。在35盐度下,该系统对无机氮、无机磷的去除率分别为77.63%、97.80%。由此可见,杨叶肖槿-土壤系统对无机氮的去除率随盐度的增加而降低,但该系统对无机磷的去除率则随盐度的增加而增加。  综上所述,番杏是一种耐盐能力极强的盐生植物,适合在滨海地区种植。杨叶肖槿耐盐抗污能力强,且所构建的杨叶肖槿-土壤系统对含盐污水中营养盐具有较高的去除率,表明杨叶肖槿是可作为构建耐盐抗污沿海防护林建设的理想物种。
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