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摘 要:号称“百湖之市”的武汉市近年来因工农业废水、生活污水的大量排放和过度放养渔业，部分水体水质恶化，影响了工农业生产和居民的生活，影响了武汉市科学发展观的落实。因此逐步解决好水污染是武汉市建设好“全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区”的重要任务之一。
关键词：武汉市 水质 菹草
中图分类号：F205 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2009）01-274-02
一、引言
号称“百湖之市”的武汉市，是一个由长江、汉江和众多湖泊及山体共同组成的“滨水环湖”城市，拥有得天独厚的水资源地理优势。建国之初，面积超百亩的湖泊有100多个，其水资源丰富为其赢得了“百湖之市”、“湖中之城”的美名。但时过境迁，短短半个世纪过去了，优势不复存在。仅有27个（面积超百亩）“濒危”湖泊也面临着填湖造房、建工厂及经济开发区、房地产开发等生产活动的步步紧逼。与此同时，由于工农业废水、生活污水的大量排放，过度放养渔业，造成了水体富营养化。水质恶化，导致水生植被尤其是沉水植物衰退乃至消亡，生物多样性降低，严重影响了湖泊的生态作用。据环保部门监测，截止2007年底，武汉市中心城区43个湖泊水质全部达不到功能区标准，其中有36个湖泊按国家现行标准评价为第5类水体，属最差水质，其余均为第4类水质的湖泊，无第2类水质和第3类水质的湖泊。大多数沉水植物消失，藻类的生长因而得不到控制，藻类分解时释放的难闻气味严重影响了周围居民的生活及湖泊的旅游价值，水产养殖业也受到极大的影响。
面对如此严峻的形势，我们想探索水质恶化至使沉水植物消失的关联性。我们查阅资料了解到菹草在一些水体中存在，而且了解到它的适应性较强，地区分布广，抗污染能力强，资源丰富，易采集，因此选择它作为我们的研究材料，同时，我们想对菹草净化水质的能力进行试验。希望通过水质对菹草生理的影响及菹草净化水质能力的探讨，为武汉湖泊的管理提出合理化的建议。
二、实验过程、步骤及结果
（一）取样
我们分析了武汉市水环境有关资料和进行实际查看，并且在实验过程中对实验水体进行适时监测（见实验结果）。由于实际缺少第2类水质的水体，故选择学校喷泉池为第2类水体，长江内湾道（道称长江）、月湖和墨水湖三个水体，分别作为第3、4和5类水体。挂样点的选择为河湖的边沿，月湖挂样点为西月湖湖边废弃的竹排，墨水湖挂样点为动物园中盆景园护栏外的湖边，长江挂样点为汉口黄浦路江段无人居住的趸船（凹进的水湾，流速极缓），三个挂样点附近没有排污口。校内挂样点为学校喷泉池（面积60m2，深50cm；存放的自来水一周更换一次）。各实验地除水质不同外，其余条件（样本距水面的深度约40cm，样本距河、湖岸的距离约30cm，受人为和非人为因素的干扰少）基本相似。
带着问题，我们进一步了解到菹草是眼子菜科的植物。不同于大多数沉水植物，它是越冬生长，在武汉6、7月份前后顶芽木质化，形成休眠体一石芽。菹草主要通过石芽和断枝这两种营养繁殖体来繁殖的。武汉市第5类水质的水体中菹草完全消失，在部分4类水体中有少量分布。水质对菹草生理的影响及菹草对水质的影响主要是在实验室条件下开展了一些工作，但在实际水体内进行试验研究迄今为止尚未有报道。
水体的恶化主要是因为N和P含量的急量增加，且当水中NH3—N浓度大于0.35mg/l时，菹草优先吸收NH3—N，因此我们测定了TP和NH3—N的含量变化；同时由于PH和COD是另外两个反映水体质量的重要指标，故也检测了它们在实验中的变化。
（二）原理
首先选择适应性强的沉水植物菹草，通过比较不同水质下它们的生长情况及分析测定一些重要生理指标，来分析水质对菹草生理的影响，从而得出水质恶化是导致沉水植物消失的重要原因。
反过来，沉水植物又能改善水质。通过向实验室大缸注入第4类水质的水，一定的密度种植菹草，定期观察记录和测定水质的指标，从而证明种植菹草的确能净化水质。
（三）实验材料及器械
1.水质对菹草生理的影响实验。菹草采自中国科学院武汉植物园水生植物实验塘。剪取距顶端10cm的枝条，每5株扦插于一口径为17cm，深21cm的瓦罐里，20罐，共计100株。待菹草成活后，挂样到4个水体。为防动物摄食和其他干扰，用铁丝网将每小罐罐口封住。
2.菹草净化水质的实验。同样按上述方法取菹草60株，每20株种入一个大缸（直径90cm，深50cm瓦缸），3个重复，为实验组。同时另外3个大缸不种入菹草，为对照组，待菹草扦插成活后，将6个缸的水换成月湖的第4类水。
实验用的底泥为清水洗净的江沙，扦插成活前的水源为静置后的自来水。
3.实验工具及仪器。工具：水样采样器，盛水样的壶，直尺，剪刀，研钵等。
仪器：PH计，分光光度计，水浴锅，水分测试仪，冷冻离心机，回流装置，加热装置，50ml酸式滴定管，冰箱等。
（四）实验步骤及结果
1.水质化学指标的测定。PH（酸碱度）：玻璃电极法。将水样与标准溶液调到同一个温度，记录测定温度，把仪器温度补偿旋钮调到该温度处。选用与水样PH值相差不超2个PH单位的标准溶液校准仪器。从第一个标准溶液中取出两个电极，彻底冲洗，并用滤纸吸干。再浸入第二个标准溶液中，其PH值约与前一个相差3个PH单位。测定水样时，先用水仔细冲洗两个电极，再用水样冲洗，然后将电极浸入水样中，小心搅拌或摇动使其均匀，待读数稳定后记录PH值。
CODcr（化学需氧量）：重铬酸钾法。取水样20ml置250ml磨口的回流锥形瓶中，加入10ml的重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢地加入30ml硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2H。冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。测量水样的同时，以20ml重蒸馏水，按同样操作步骤作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。计算可得。
NH3—N（氨态氮含量）：纳氏试剂光度法。分取50ml经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入比色管中，加1.0ml酒石酸钾钠溶液混匀。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。以无氨水代替水样，作全程序空白测定。由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得氨氮含量（mg/L）。
TP（总磷含量）：氯化亚锡还原光度法[7]。制作效准曲线。水样经过硫酸钾溶液消解，取10ml消解后的水样，加入5ml钼酸铵溶液，混匀。加入0.25ml氯化亚锡溶液，充分混匀。用20mm比色皿，于700nm波长处，以零浓度空白管为参比，测得吸光度。再从效准曲线上查磷含量。
2.菹草生理指标的测定。可溶性蛋白质的测定：考马斯亮蓝法。准确称取0.05克新鲜的菹草叶片，加入5mlPH为7.8的磷酸缓冲液，冰浴下研磨匀浆，40C10000转/分钟离心后过滤，将得到的上清液定容至25ml。取1ml，加入5ml考马斯亮蓝溶液，静置2分钟后在595nm下测量吸光度。同时用250ug/L的牛血清白蛋白配置成不同浓度的标准溶液按上述方法测量吸光度而做标准曲线，从标准曲线上查得的值即为待测溶液含蛋白质的浓度。
可溶性糖的测定：苯酚法。准确称取0。05克新鲜菹草叶片，加入5ml蒸馏水，研磨匀浆后在1000C沸水中煮30分钟即得粗提取液，过滤得到的上清液定容至25ml。取2ml先加入1ml9%苯酚溶液，再缓缓加入5ml浓硫酸，静置30分钟后在565nm下测量吸光度。同时用1%蔗糖溶液配置成不同浓度的标准溶液，按上述方法测量吸光度而做标准曲线，从标准曲线上查得的值即为待测溶液含糖的浓度。
叶绿素与类胡萝卜素的测定：准确称取0.05克新鲜的菹草叶片，加入5ml95%乙醇，弱光下快速研磨匀浆，过滤得到的上清液定容至25ml棕色容量瓶。分别测定470nm、649nm和665nm下的吸光度。然后代入下列公式计算出叶绿素与类胡萝卜素的含量。
Ca=12.72A665-2.59A649
Cb=22.88A649-4.67A665
Cchl=Ca+Cb=20.29A649+8.05A665
生物量的测定：水分测试仪，130℃烘干至恒定重量，即为干重下的生物量。
Table1实验用水体的化学指标。该化学指标来自在武汉市汉阳环保局环境监测站做出的五次监测结果的平均值，采样点为实验材料的挂样点，“±”值为实验周期内五次监测结束果中各化学指标的变化幅度。
以国家环境保护《地表水环境质量标准》为依据，根据Table1的监测结果。可以判定：学校喷泉池为2类水体，长江为3类水体，月湖为4类水体。墨水湖为5类水体，符合实验计划的对水体水质的要求。
3.与叶绿素含量比的影响。可溶性蛋白质含量在植物生长的不同时期是有变化的，但在正常的生长条件下变化幅度不大。第2、3和4类水质中蛋白质含量变化小于第5类水质中的变化。后者一直呈下降趋势，且至植物死亡。
第3类水质有利于菹草可溶性糖的积累，且每一实验时期糖的含量都大于其它水质下的含量，尤其在2月15日糖含量远远大于其它水质下的含量。第2类水质中糖含量几乎未发生变化，但第4类和第5类水质中的菹草糖含量呈减少趋势，且第5类水质中减少最多；但均表现为初期先略增加。
第2类、第3类和4类水质中类胡萝卜与叶绿素含量之比在实验初期大于后阶段，但2月15日以后小于第5类水质中的值。第5类水质中表现出类胡萝卜素含量一直相对增加而叶绿素含量相对减少。
除了实验末期中第5类水质中的菹草生物量几乎降为0外，第2、3和4类水质中的菹草生物量增加，且第2类水质中各时期都为各类水体中最大，而第5类水体中生物量增加缓慢，且至3月1日时几乎减至为0。
三、讨论
菹草虽然是一种适应性强的沉水植物，但是在第5类水质的水体（高度富营养化的水体）中表现出生理上的不适应；可溶性蛋白质的破坏（主要是一些代谢中重要的酶），可溶性糖含量减少，类胡萝卜素相对增加，生物量的减少直至为0。由此看来，第5类水质对菹草的生长是毁灭性的。第2类、3类和4类水质中初期类胡萝卡素与叶绿素比值远远高于以后时期的值，可能是植物对移植后环境变化的反应。第4类水质中菹草虽然能生存，但仍表现出一定的生理不适应性（可溶性糖积累减少等）以及生物量增加缓慢，从而影响了对环境的适应能力。第3类水质有利于糖的积累，但在2月22日和3月1日表现为叶片含糖量小于2月15日，可能是因为这段时期气温突然升高，可溶性糖转变为贮藏性的不可溶性糖的结果。
实验组，水变得清澈透明，反过来，为菹草的生长提供了充足的阳光。反之，没有种植菹草的缸，水质基本上没有改变。尽管菹草在第4和5类水体中不能较好生存或长期生存，但在初期可溶性糖的积累有助于渡过短暂的逆境期。在菹草改善第4类的水质的实验中，菹草能生存较好，也证明了这一点。
对照组中COD有一定减少，可能是因为对照组中产氧微生物作用的结果。另外，对照组中TP和NH3-N的含量有少量的减少，主要是因为对照组水中含有一定的藻类，它们在生活史中吸收和利用这两种物质。实验组NH3—N含量的显著减少，表明菹草对NH3—N的吸收能力较强，对净化水质中的NH3—N有较好的效果。这一结果与金送笛的观点（当水中NH3—N浓度大于0.35mg/L时，优先吸收NH3—N）基本相吻。同时也表明菹草对N的吸收效果强于对P的作用。因此，菹草N代谢旺盛而能积累丰富的蛋白质。
四、结论
菹草在许多湖泊消失是与水质影响它的正常生理功能有重要的关系。菹草虽然是一种适应性强的沉水植物，但在第5类水质中表现出生理上的不适应性，最终导致了菹草的消亡；第4类水质中菹草虽然能生存，但也表现出一定的生理不适应性以及生物量增长缓慢；第2、3类水质有利于菹草的生长。
实验证明，菹草对水质的改变有显著的作用。从实验的结果可以看出，在我们有限的实验范围内，实验组的水质可以从4类水质提高到3类水质。因此，恢复沉水植物是一种改善水质的有效方法。
五、应用建议
1.种植菹草作为湖泊水质的监测植物。
2.种植菹草，改善湖泊水质，提高湖泊自净能力。
3.为达到净化水质并使其保持稳定，在实施截污、生态清淤、退渔还湖、修复湖滨植被的同时，还须通过人工种植沉水植物来重建“水下森林”，并由此恢复、重建多种生物和谐共处的自然生态系统。
4.在恢复过程中，沉水植物种植初期的适应能力是成功的关键，因此必须要保证沉水植物初期生存下来。而种植密度和沉水植物抗逆性是决定初期生存下来的重要因素。因此，我们在实际恢复湖泊水生植物中，要选择好合适的植物种类，并且要有一定的种植密度。
参考文献：
1.许牧启，黄玉瑶.受损水域生态系统恢复与重建研究.生态学报，1998（5）
2.长江日报，2004.3.10
3.孙祥钟编.中国植物志第八卷，1992
4.金送笛，李永函，倪彩虹，王斌.菹草对水中氮、磷的吸收及若干影响因素.生态学报，1994（2）
5.王斌，周利华，李伟.不同水质条件下的菹草的净化作用及其生理反应初步研究.武汉植物学研究，2002（2）
6.张志良主编.植物生理学实验指导.北京：高等教育出版社，1990
7.国家环保总局编写.水和废水监测分析方法.中国环境科学出版社，1986
（作者单位：1.浙江大学生命科学学院 浙江杭州 310058；2.浙江大学 浙江杭州 310058；3.北京邮电大学 北京 100876）
（责编：纪毅）
关键词：武汉市 水质 菹草
中图分类号：F205 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2009）01-274-02
一、引言
号称“百湖之市”的武汉市，是一个由长江、汉江和众多湖泊及山体共同组成的“滨水环湖”城市，拥有得天独厚的水资源地理优势。建国之初，面积超百亩的湖泊有100多个，其水资源丰富为其赢得了“百湖之市”、“湖中之城”的美名。但时过境迁，短短半个世纪过去了，优势不复存在。仅有27个（面积超百亩）“濒危”湖泊也面临着填湖造房、建工厂及经济开发区、房地产开发等生产活动的步步紧逼。与此同时，由于工农业废水、生活污水的大量排放，过度放养渔业，造成了水体富营养化。水质恶化，导致水生植被尤其是沉水植物衰退乃至消亡，生物多样性降低，严重影响了湖泊的生态作用。据环保部门监测，截止2007年底，武汉市中心城区43个湖泊水质全部达不到功能区标准，其中有36个湖泊按国家现行标准评价为第5类水体，属最差水质，其余均为第4类水质的湖泊，无第2类水质和第3类水质的湖泊。大多数沉水植物消失，藻类的生长因而得不到控制，藻类分解时释放的难闻气味严重影响了周围居民的生活及湖泊的旅游价值，水产养殖业也受到极大的影响。
面对如此严峻的形势，我们想探索水质恶化至使沉水植物消失的关联性。我们查阅资料了解到菹草在一些水体中存在，而且了解到它的适应性较强，地区分布广，抗污染能力强，资源丰富，易采集，因此选择它作为我们的研究材料，同时，我们想对菹草净化水质的能力进行试验。希望通过水质对菹草生理的影响及菹草净化水质能力的探讨，为武汉湖泊的管理提出合理化的建议。
二、实验过程、步骤及结果
（一）取样
我们分析了武汉市水环境有关资料和进行实际查看，并且在实验过程中对实验水体进行适时监测（见实验结果）。由于实际缺少第2类水质的水体，故选择学校喷泉池为第2类水体，长江内湾道（道称长江）、月湖和墨水湖三个水体，分别作为第3、4和5类水体。挂样点的选择为河湖的边沿，月湖挂样点为西月湖湖边废弃的竹排，墨水湖挂样点为动物园中盆景园护栏外的湖边，长江挂样点为汉口黄浦路江段无人居住的趸船（凹进的水湾，流速极缓），三个挂样点附近没有排污口。校内挂样点为学校喷泉池（面积60m2，深50cm；存放的自来水一周更换一次）。各实验地除水质不同外，其余条件（样本距水面的深度约40cm，样本距河、湖岸的距离约30cm，受人为和非人为因素的干扰少）基本相似。
带着问题，我们进一步了解到菹草是眼子菜科的植物。不同于大多数沉水植物，它是越冬生长，在武汉6、7月份前后顶芽木质化，形成休眠体一石芽。菹草主要通过石芽和断枝这两种营养繁殖体来繁殖的。武汉市第5类水质的水体中菹草完全消失，在部分4类水体中有少量分布。水质对菹草生理的影响及菹草对水质的影响主要是在实验室条件下开展了一些工作，但在实际水体内进行试验研究迄今为止尚未有报道。
水体的恶化主要是因为N和P含量的急量增加，且当水中NH3—N浓度大于0.35mg/l时，菹草优先吸收NH3—N，因此我们测定了TP和NH3—N的含量变化；同时由于PH和COD是另外两个反映水体质量的重要指标，故也检测了它们在实验中的变化。
（二）原理
首先选择适应性强的沉水植物菹草，通过比较不同水质下它们的生长情况及分析测定一些重要生理指标，来分析水质对菹草生理的影响，从而得出水质恶化是导致沉水植物消失的重要原因。
反过来，沉水植物又能改善水质。通过向实验室大缸注入第4类水质的水，一定的密度种植菹草，定期观察记录和测定水质的指标，从而证明种植菹草的确能净化水质。
（三）实验材料及器械
1.水质对菹草生理的影响实验。菹草采自中国科学院武汉植物园水生植物实验塘。剪取距顶端10cm的枝条，每5株扦插于一口径为17cm，深21cm的瓦罐里，20罐，共计100株。待菹草成活后，挂样到4个水体。为防动物摄食和其他干扰，用铁丝网将每小罐罐口封住。
2.菹草净化水质的实验。同样按上述方法取菹草60株，每20株种入一个大缸（直径90cm，深50cm瓦缸），3个重复，为实验组。同时另外3个大缸不种入菹草，为对照组，待菹草扦插成活后，将6个缸的水换成月湖的第4类水。
实验用的底泥为清水洗净的江沙，扦插成活前的水源为静置后的自来水。
3.实验工具及仪器。工具：水样采样器，盛水样的壶，直尺，剪刀，研钵等。
仪器：PH计，分光光度计，水浴锅，水分测试仪，冷冻离心机，回流装置，加热装置，50ml酸式滴定管，冰箱等。
（四）实验步骤及结果
1.水质化学指标的测定。PH（酸碱度）：玻璃电极法。将水样与标准溶液调到同一个温度，记录测定温度，把仪器温度补偿旋钮调到该温度处。选用与水样PH值相差不超2个PH单位的标准溶液校准仪器。从第一个标准溶液中取出两个电极，彻底冲洗，并用滤纸吸干。再浸入第二个标准溶液中，其PH值约与前一个相差3个PH单位。测定水样时，先用水仔细冲洗两个电极，再用水样冲洗，然后将电极浸入水样中，小心搅拌或摇动使其均匀，待读数稳定后记录PH值。
CODcr（化学需氧量）：重铬酸钾法。取水样20ml置250ml磨口的回流锥形瓶中，加入10ml的重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢地加入30ml硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2H。冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。测量水样的同时，以20ml重蒸馏水，按同样操作步骤作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。计算可得。
NH3—N（氨态氮含量）：纳氏试剂光度法。分取50ml经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入比色管中，加1.0ml酒石酸钾钠溶液混匀。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。以无氨水代替水样，作全程序空白测定。由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得氨氮含量（mg/L）。
TP（总磷含量）：氯化亚锡还原光度法[7]。制作效准曲线。水样经过硫酸钾溶液消解，取10ml消解后的水样，加入5ml钼酸铵溶液，混匀。加入0.25ml氯化亚锡溶液，充分混匀。用20mm比色皿，于700nm波长处，以零浓度空白管为参比，测得吸光度。再从效准曲线上查磷含量。
2.菹草生理指标的测定。可溶性蛋白质的测定：考马斯亮蓝法。准确称取0.05克新鲜的菹草叶片，加入5mlPH为7.8的磷酸缓冲液，冰浴下研磨匀浆，40C10000转/分钟离心后过滤，将得到的上清液定容至25ml。取1ml，加入5ml考马斯亮蓝溶液，静置2分钟后在595nm下测量吸光度。同时用250ug/L的牛血清白蛋白配置成不同浓度的标准溶液按上述方法测量吸光度而做标准曲线，从标准曲线上查得的值即为待测溶液含蛋白质的浓度。
可溶性糖的测定：苯酚法。准确称取0。05克新鲜菹草叶片，加入5ml蒸馏水，研磨匀浆后在1000C沸水中煮30分钟即得粗提取液，过滤得到的上清液定容至25ml。取2ml先加入1ml9%苯酚溶液，再缓缓加入5ml浓硫酸，静置30分钟后在565nm下测量吸光度。同时用1%蔗糖溶液配置成不同浓度的标准溶液，按上述方法测量吸光度而做标准曲线，从标准曲线上查得的值即为待测溶液含糖的浓度。
叶绿素与类胡萝卜素的测定：准确称取0.05克新鲜的菹草叶片，加入5ml95%乙醇，弱光下快速研磨匀浆，过滤得到的上清液定容至25ml棕色容量瓶。分别测定470nm、649nm和665nm下的吸光度。然后代入下列公式计算出叶绿素与类胡萝卜素的含量。
Ca=12.72A665-2.59A649
Cb=22.88A649-4.67A665
Cchl=Ca+Cb=20.29A649+8.05A665
生物量的测定：水分测试仪，130℃烘干至恒定重量，即为干重下的生物量。
Table1实验用水体的化学指标。该化学指标来自在武汉市汉阳环保局环境监测站做出的五次监测结果的平均值，采样点为实验材料的挂样点，“±”值为实验周期内五次监测结束果中各化学指标的变化幅度。
以国家环境保护《地表水环境质量标准》为依据，根据Table1的监测结果。可以判定：学校喷泉池为2类水体，长江为3类水体，月湖为4类水体。墨水湖为5类水体，符合实验计划的对水体水质的要求。
3.与叶绿素含量比的影响。可溶性蛋白质含量在植物生长的不同时期是有变化的，但在正常的生长条件下变化幅度不大。第2、3和4类水质中蛋白质含量变化小于第5类水质中的变化。后者一直呈下降趋势，且至植物死亡。
第3类水质有利于菹草可溶性糖的积累，且每一实验时期糖的含量都大于其它水质下的含量，尤其在2月15日糖含量远远大于其它水质下的含量。第2类水质中糖含量几乎未发生变化，但第4类和第5类水质中的菹草糖含量呈减少趋势，且第5类水质中减少最多；但均表现为初期先略增加。
第2类、第3类和4类水质中类胡萝卜与叶绿素含量之比在实验初期大于后阶段，但2月15日以后小于第5类水质中的值。第5类水质中表现出类胡萝卜素含量一直相对增加而叶绿素含量相对减少。
除了实验末期中第5类水质中的菹草生物量几乎降为0外，第2、3和4类水质中的菹草生物量增加，且第2类水质中各时期都为各类水体中最大，而第5类水体中生物量增加缓慢，且至3月1日时几乎减至为0。
三、讨论
菹草虽然是一种适应性强的沉水植物，但是在第5类水质的水体（高度富营养化的水体）中表现出生理上的不适应；可溶性蛋白质的破坏（主要是一些代谢中重要的酶），可溶性糖含量减少，类胡萝卜素相对增加，生物量的减少直至为0。由此看来，第5类水质对菹草的生长是毁灭性的。第2类、3类和4类水质中初期类胡萝卡素与叶绿素比值远远高于以后时期的值，可能是植物对移植后环境变化的反应。第4类水质中菹草虽然能生存，但仍表现出一定的生理不适应性（可溶性糖积累减少等）以及生物量增加缓慢，从而影响了对环境的适应能力。第3类水质有利于糖的积累，但在2月22日和3月1日表现为叶片含糖量小于2月15日，可能是因为这段时期气温突然升高，可溶性糖转变为贮藏性的不可溶性糖的结果。
实验组，水变得清澈透明，反过来，为菹草的生长提供了充足的阳光。反之，没有种植菹草的缸，水质基本上没有改变。尽管菹草在第4和5类水体中不能较好生存或长期生存，但在初期可溶性糖的积累有助于渡过短暂的逆境期。在菹草改善第4类的水质的实验中，菹草能生存较好，也证明了这一点。
对照组中COD有一定减少，可能是因为对照组中产氧微生物作用的结果。另外，对照组中TP和NH3-N的含量有少量的减少，主要是因为对照组水中含有一定的藻类，它们在生活史中吸收和利用这两种物质。实验组NH3—N含量的显著减少，表明菹草对NH3—N的吸收能力较强，对净化水质中的NH3—N有较好的效果。这一结果与金送笛的观点（当水中NH3—N浓度大于0.35mg/L时，优先吸收NH3—N）基本相吻。同时也表明菹草对N的吸收效果强于对P的作用。因此，菹草N代谢旺盛而能积累丰富的蛋白质。
四、结论
菹草在许多湖泊消失是与水质影响它的正常生理功能有重要的关系。菹草虽然是一种适应性强的沉水植物，但在第5类水质中表现出生理上的不适应性，最终导致了菹草的消亡；第4类水质中菹草虽然能生存，但也表现出一定的生理不适应性以及生物量增长缓慢；第2、3类水质有利于菹草的生长。
实验证明，菹草对水质的改变有显著的作用。从实验的结果可以看出，在我们有限的实验范围内，实验组的水质可以从4类水质提高到3类水质。因此，恢复沉水植物是一种改善水质的有效方法。
五、应用建议
1.种植菹草作为湖泊水质的监测植物。
2.种植菹草，改善湖泊水质，提高湖泊自净能力。
3.为达到净化水质并使其保持稳定，在实施截污、生态清淤、退渔还湖、修复湖滨植被的同时，还须通过人工种植沉水植物来重建“水下森林”，并由此恢复、重建多种生物和谐共处的自然生态系统。
4.在恢复过程中，沉水植物种植初期的适应能力是成功的关键，因此必须要保证沉水植物初期生存下来。而种植密度和沉水植物抗逆性是决定初期生存下来的重要因素。因此，我们在实际恢复湖泊水生植物中，要选择好合适的植物种类，并且要有一定的种植密度。
参考文献：
1.许牧启，黄玉瑶.受损水域生态系统恢复与重建研究.生态学报，1998（5）
2.长江日报，2004.3.10
3.孙祥钟编.中国植物志第八卷，1992
4.金送笛，李永函，倪彩虹，王斌.菹草对水中氮、磷的吸收及若干影响因素.生态学报，1994（2）
5.王斌，周利华，李伟.不同水质条件下的菹草的净化作用及其生理反应初步研究.武汉植物学研究，2002（2）
6.张志良主编.植物生理学实验指导.北京：高等教育出版社，1990
7.国家环保总局编写.水和废水监测分析方法.中国环境科学出版社，1986
（作者单位：1.浙江大学生命科学学院 浙江杭州 310058；2.浙江大学 浙江杭州 310058；3.北京邮电大学 北京 100876）
（责编：纪毅）