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凤眼莲(Eichhornia crassipes)为雨久花科(Pontederiaceac)的一种速生快长的漂浮(浮水)水生植物,能够快速、高效地从水体中吸收氮磷营养盐并对多种重金属具有较强的吸收和转运能力,其对于受污染水体具有较好的修复作用,是公认的水生生物净化能力最强的物种之一。然而,由于其快速的克隆生长,迅速覆盖水面,对水体质量会造成一定程度的影响,水体环境条件和水生生物是评价水体质量的重要指标。本文拟通过对凤眼莲种植区域及对照区水体环境质量指标、水生生物生长发育的对比研究,以及凤眼莲生殖生物学的初步研究,评价大水域凤眼莲种植的生态安全,以期为滇池资源化利用凤眼莲富集氮磷及净化水体提供科学依据。论文得出主要成果和结论如下:
1、凤眼莲种植降低了水体pH值、透明度、光照强度和溶解氧含量,与对照区相比,凤眼莲种植增加了水体中硫化物的含量,凤眼莲种植对水体环境质量的影响呈一定的月份波动,且与凤眼莲本身的生长特性相关;
2、凤眼莲生长降低了篦齿眼子菜和浮游植物的叶绿素含量,表明对二者的生长有一定的抑制作用;与对照区相比,凤眼莲种养对水体中浮游植物优势种群的影响不明显,且浮游植物优势种群的随凤眼莲生长发育和季节性气候变化而变化;化感作用研究表明,凤眼莲根培养液显著抑制了铜绿微囊藻的生长;
3、在凤眼莲生长旺盛期即6月份-10月份,对照区浮游动物数量和优势种群数量高于凤眼莲种植区域,即凤眼莲种植降低了水体浮游动物的数量和优势种群数量,但在凤眼莲生长初期(4月份)及枯萎期(12月份),对照区和试验区浮游动物的种群数量及优势种群差异不大,此外,优势种群变化受季节性环境因素变化的影响较大;
4、试验期间监测凤眼莲种植区及对照区底栖动物种类仅有摇蚊幼虫和软体动物螺蛳属(Margarya)的种,凤眼莲种植区和对照区底栖动物的种群数量受季节性环境变化影响明显,同时,凤眼莲种植在一定程度上降低底栖动物的数量;
5、对凤眼莲的花生物学、花粉活力、花粉胚珠比(P/O)、异交指数、柱头可授性、传粉套袋试验进行了初步研究。结果表明:(1)凤眼莲一天中花粉活力最大值为25.53%,花粉活力较低;(2)花粉/胚珠的比例为74.4±23.5(N=30),繁育系统属于兼性自交类型;(3)异交指数为4,繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者;(5)凤眼莲开花当天,柱头从8:00到22:00都具有可授性;
6、根据凤眼莲种子解剖特征与温室种子萌发生理结果表明,凤眼莲种子发育正常。然而,通过在实验室不同条件下(不同光照时间,不同温度,不同激素)的控制实验,凤眼莲种子均未萌发,仅在机械破种皮的情况有2.5%的种子萌发,说明可能是种皮抑制其萌发。结合文献资料(凤眼莲种子萌发需要30℃以上的水温和充足的光照)、滇池地区的气候条件(水温全年变化在13.0℃-24.3℃)及野外调查(凤眼莲种子成熟后,大部分沉入湖底),推测认为在滇中高原地区的滇池水体环境中,缺乏凤眼莲种子萌发的适宜条件,但其种子萌发对外界环境条件的需求及响应机制仍然有待进一步研究。