光照和基质对海菜花、光叶眼子菜种子萌发及幼苗生长的影响

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pommylo
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本论文以海菜花(Otteliaacuminata)和光叶眼子菜(Potamogetonlucens)为研究对象,通过模拟实验研究了不同光照和基质条件对其种子的萌发、生长发育及相应生理生态特性的影响。主要研究结果和结论如下:  1、光照对海菜花和光叶眼子菜种子萌发影响不显著。光强为1500、1050、450、150和01x条件下,海菜花种子萌发率分别为15.6±2.3%、10.4±2.6%、15.6±1.3%、17.6±3.2%和17.6±2.6%,光叶眼子菜种子萌发率分别为35.2±2.7%、29.2±4.2%、31.6±6.4%、25.6±5.6%和19.6±4.7%,差异均不显著,表明滇池海菜花和光叶眼子菜的消失可能不是由于富营养化导致的水下光照强度低进而影响了其种子萌发造成的。  2、基质显著影响海菜花种子萌发。滇池外海与滇池草海底泥质量比为1∶0(CK)、2∶1(S1)、1∶1(S2)、1∶2(S3)、0∶1(S4)的五种基质条件下海菜花种子萌发率分别为17.2±2.9%、25.6±2.1%、23.2±5.0%、31.6±3.8%和32.4±2.3%,差异显著,表明一定范围内,富营养化导致的高营养物质基质可以促进海菜花种子萌发,说明滇池海菜花的消失不是由于基质营养物质含量高影响了海菜花种子萌发造成的,进而说明在其他条件适宜的情况下,通过种子繁殖在滇池恢复海菜花的可能性。  3、光照强度显著影响海菜花的生长。中等强度光照条件下海菜花生长状况良好,过强和过弱的光照均不利于海菜花生长,在0%、71.8%、91.5%和97.6%四种遮光条件下,海菜花叶片平均长分别为18.8±0.4、22.4±0.7、22.0±0.7和16.9±0.5cm,平均宽分别为11.2±0.4、12.6±0.5、12.1±0.3和8.5±0.4cm,平均株高分别为93.1±4.6、125.6±5.1、124.7±3.7和109.3±4.6cm,平均鲜重分别为87.8±10.8、100.7±8.5、91.1±8.3和52.3±5.6g,统计表明,海菜花的形态指标均有显著性差异。  四种光照条件下,海菜花叶片平均Chl.a含量分别为0.86±0.07、1.15±0.10、0.97±0.12和0.70±0.15mg/g,实验中期海菜花叶片Chl.a含量差异显著;海菜花叶片平均过氧化物酶(POD)活性分别为2697.67±396.39、4228.08±738.21、3954.57±703.32和3566.61±864.25U,差异不显著,根据POD活性的变化,可以看出海菜花在低光照时生长受到了胁迫,从而说明了富营养化导致的水体透明度低、光照强度弱影响了海菜花的生长发育和生理特性,进而可能影响了海菜花的繁殖,这可能是滇池海菜花消亡的原因之一。  4、基质显著影响海菜花的生长。一定范围内,营养物质含量越高的基质,海菜花生长越旺盛。滇池外海与滇池草海底泥质量比为1∶0(CK)、2∶1(S1)、1∶1(S2)、1∶2(S3)、0∶1(S4)的五种基质条件下,海菜花叶片平均长分别为22.0±0.3、20.8±0.8、22.1±0.5、22.9±0.8和23.9±0.7cm,平均宽分别为11.8±0.6、10.5±0.3、11.3±0.5、13.1±1.0和13.2±1.0cm,平均株高分别为89.1±1.9、80.8±1.8、92.2±1.8、97.7±4.2和112.2±2.5cm,平均鲜重分别为105.1±14.0、67.1±7.1、95.3±9.3、101.1±16.8和160.8±19.4g,其形态指标均有显著性差异。结合其生长过程中海菜花叶片长、宽及株高的变化,发现在最高营养物质含量基质条件下生长的海菜花在实验前期受到胁迫,实验中后期逐渐恢复生长,且长势良好。  五种基质条件下,海菜花叶片平均Chl.a含量分别为0.77±0.11、0.62±0.12、0.71±0.13、0.73±0.09和0.45±0.10mg/g;海菜花叶片平均丙二醛(MDA)含量分别为8.53±0.70、9.80±0.94、11.25±1.00、10.07±0.67和9.30±1.20μmol/g,差异不显著;海菜花叶片平均POD活性分别为1477.54±577.70、1248.84±234.34、1433.15±415.25、2265.74±664.71和2257.11±636.35U。不同底泥条件下,海菜花叶片Chl.a含量差异显著;实验后期,不同基质条件下,海菜花叶片POD活性差异显著。根据海菜花叶片生理指标的变化情况,结合其形态指标,可以看出实验前期,海菜花的生长受到高营养物质含量基质的胁迫。  5、基质显著影响光叶眼子菜的生长。在一定范围内基质营养物质含量越高,光叶眼子菜生长越旺盛。滇池外海与滇池草海底泥质量比为1∶0(CK)、2∶1(S1)、1∶1(S2)、1∶2(S3)、0∶1(S4)的五种基质条件下,光叶眼子菜平均植株数分别为46±7、63±10、66±12、65±10和68±12株,平均株高分别为124.8±15.9、103.5±2.2、112.6±8.8、147.7±10.1和162.2±2.2cm,平均鲜重分别为170.9±30.5、245.4±10.1、275.0±25.9、289.5±49.4和385.9±7.0g,差异显著。从其形态指标可以看出,光叶眼子菜在这五种基质中均可以良好地生长。  五种基质条件下,光叶眼子菜叶片平均Chl.a含量分别为1.90±0.33、1.82±0.33、1.63±0.29、1.59±0.25和1.79±0.33mg/g,平均MDA含量分别为13.57±1.87、14.41±2.57、15.25±3.36、14.18±1.99和15.02±2.52μmol/g,平均POD活性分别为33816.11±3685.36、31234.49±2022.72、32625.64±4337.26、33757.75±4029.73和41726.32±5668.70U,差异不显著,表明基质对光叶眼子菜幼苗生理特性影响不明显,进一步说明光叶眼子菜可以在这几种基质中良好地生长。  研究结果表明:光照对海菜花种子萌发影响不显著,但显著影响了海菜花的幼苗生长及相应的生理生态特性,过弱和过强的光照均不利于海菜花生长;营养物质含量高的基质在一定程度上可以促进海菜花种子萌发和幼苗的生长,但过高营养物质含量的基质可能会在前期对海菜花幼苗生长造成一定程度的胁迫效应;光照对光叶眼子菜种子萌发影响不显著;一定范围内,基质营养物质含量越高,越有利于光叶眼子菜幼苗的生长发育,从光叶眼子菜的生理指标分析,光叶眼子菜幼苗的生长没有受到高营养物质含量的基质的胁迫。
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