富营养化水体中水生高等植物化感抑藻机制及其评价- - -以巢湖为例

针对浅型湖泊的富营养化趋势以及蓝藻水华频发现状，本研究以巢湖为例，采用野外调查与室内控制实验相结合的方法，进行水体中氮磷含量对水生高等植物生长的影响及其化感抑藻的氮磷诱导调控机制研究；同时利用同位素示踪法与GC-MS-MS联用技术探讨水生高等植物经水载体的化感物质释放规律、迁移转化模式和化感作用表达等问题。选择组合水体部分理化性质、化感物质以及蓝藻消长动态等有关参数，运用多元回归和空间统计学方法，初步建构水生高等植物化感分布场模型，借助GIS进行生态叠图，试图探索富营养化对水生高等植物化感作用的诱导效应及其抑藻模式的问题，建立水生高等植物经水载体的化感潜力评价方法，对阐明氮磷污染的水体环境中水生高等植物生态适应性和化感控藻机制有重要意义，为氮磷污染防治利用与蓝藻水华控制管理奠定理论基础。

本项目基本完成了基金研究内容。.本研究立足浅型富营养化湖泊巢湖，采用野外监测与室内实验相结合的方法，测定了水体中氮磷营养对水生高等植物抗藻效应的影响；同时利用仪器分析技术探讨可能的化感抗藻物质。选择水体理化性质、化感物质、抗藻指数等参数，运用多元回归和空间统计学方法，初步建构水生高等植物化感抗藻模型。.获得的重要结果如下：（1）.气候是导致水质变化的重要因素之一，气候因子与NP环境在一定条件下对水体富营养化形成具有协同效应。.（2）.不同营养水体对喜旱莲子草化感抗藻影响显著。活体植株对铜绿微囊藻的抑制效应为：蒸馏水＞富营养化湖水＞标准BG11营养液，残体植株为：富营养化湖水＞标准BG11营养液＞蒸馏水。.（3）.水体富营养化可诱导喜旱莲子草入侵性和化感潜力增强。水生型喜旱莲子草为缓释持续型，一般持续时间大于20天，而陆生型为速效衰竭型，一般有效时间为5天。.（4）.水体营养胁迫下喜旱莲子草化感抗藻的潜势发生响应。水华藻抑制潜力喜旱莲子草共培养条件>植株水提取物>种植水；在贫营养下水提取物对水华藻毒性效应最强，其次为正常营养，最后为富营养。.（5）.水生高等植物喜旱莲子草的可能抗藻化感物质可能是2-羟基-3-甲基-蒽醌、2-羟基-3-甲氧基-蒽醌、二十四烷酸-α-单甘油酯、二十六烷酸-α-单甘油酯、十八烷酸-α-单甘油酯、△-5,22-豆甾烯醇-3-O-β-D-6"-棕榈酸酯、豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。石龙芮的可能抗藻物质是豆甾-4-烯-3，6-二酮、豆甾醇、6-羟基-7-甲氧基-香豆素、七叶内酯二甲醚、原儿茶醛等。.（6）.富营养化指数、藻类生长期以及化感抑制率三者关系、化感物质浓度、藻类生长期以及化感抑制率三者关系，均为锯齿关系，而富营养化指数、化感物质浓度以及化感抑制率三者关系为坡面关系。.（7）.生境中的磷因素主要与其抑藻率呈现蝴蝶曲线关系，而氮因素主要与其抑藻率呈现三角曲线关系。.（8）.石龙芮不同部位水浸提液对不同生长期的铜绿微囊藻抑制效应差异显著。（9）.水生高等植物的联合抑制作用明显高于单独抑制效应。.总之，本项目全面综合探讨了富营养化对水生高等植物化感作用的诱导效应及其抑藻机制，建立水生高等植物经水载体的化感潜力评价方法，重点阐明氮磷污染的水体环境中水生高等植物生态适应性和化感控藻机制。