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研究背景与意义 目前，湖泊富营养化问题受到了全世界湖沼及环境学专家的广泛关注。沉水植物是湖泊生态系统的重要组成部分。许多研究表明，湖泊富营养化会影响沉水植物群落的演替，甚至使某些群落消亡，导致湖泊生态功能的破坏。国内外有许多有关环境因子对沉水植物生理影响的研究报道，但关于氮磷浓度变化对沉水植物生理反应影响的报道不多。目前，关于富营养对沉水植物的影响机理以及沉水植物对富营养的适应机制人们并不清楚，恢复沉水植物是湖泊富营养化综合治理的目标，也是湖泊富营养化治理的重要手段。研究不同氮、磷浓度条件下沉水植物发生的生理生化变化，对于认识沉水植物衰退的机理，建立沉水植物耐富营养化的综合评价指标，从而指导沉水植被的恢复重建具有重要意义。 研究方案 材料选择 根据适用性、强净化性及观赏性的选用原则，受试沉水植物选用鱼草、伊乐藻、金鱼藻为研究对象。 实验设置 选取株高约为15cm，鲜重约10g、生长状况良好的植株种植在高15cm，底直径16 cm，顶直径18cm的盆中，每盆中装3L培养液，3种植物共设4种竞争组合：鱼草和伊乐藻、鱼草和金鱼藻、伊乐藻和金鱼藻、鱼草伊乐藻和金鱼藻，另有3种植物单种处理作为对照，1组不栽培植物的空白处理，共8组。 选用Hoaglands稀释液(1／40)中培养，用KNO3和NH4 Cl做氮源、KH2PO4 做磷源。分别加入不同量的KNO3、NH4 Cl和KH2PO4 配制4种不的N、P浓度，其中，氨态氮和硝态氮比为l：3。氮磷浓度梯度设置参照湖泊的营养类型标准，分别表示贫营养水体、中度营养，富营养化水体和重度富营养化水体中氮磷浓度 Methods 将培养盆放在组织培养室中，光强为3000lx每天光照12h，温度为250C。重复3次，培养时间3周，每周更换全部培养液。植物移入培养液后间隔1周取样，分别测定培养液中总氮总磷、植物叶绿素含量和光合作用速率。 指标测定 指标测定 TN、TP含量测定 TN、TP测定按5湖泊富营养化调查规范 , 用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定TN; 钼酸铵分光光度法测定TP. 指标测定 叶绿素含量的测定 取适量植物样品, 放入研钵中, 加入6-8 mL90% (体积分数)的丙酮, 研磨成匀浆后转移到离心管中, 再用少许90% 的丙酮冲洗2- 3次, 倒入上述的离心管中, 于7 000 r/min-1低温离心机中离心20 min, 取上清液定容, 在722型光栅分光光度计上分别测定663 nm和645 nm处的吸光度值, 计算伊乐藻样品中叶绿素a、b和叶绿素总量的含量. 指标测定 光合作用速率测定 用S-110高级便携式光合测定仪测定各种植物的光合作用速率。 指标测定 POD酶活性的测定 1.粗酶液的提取： 称取植物材料0.5g, (最好冲洗干净，然后用滤纸吸干),剪碎加20mmol/LKH2PO4 5mL,于研钵中研磨成匀浆，以4000r/min离心15min,倾出上清液保存在冷处，所得残渣再用5mLKH2PO4溶液提取一次，合并两次上清液，贮于冷处备用。(冰浴，在冰箱冷冻室里制冰，放在小盆中，加点水。然后把研磨放进去（研磨最好预冷一下，就是洗干净的研磨放在冰箱冷藏室里冷藏），这样做就可以基本达到冰浴要求) 2 酶活性的测定: 取光径 1 cm 比色杯 2 只，于 1 只中加入反应混合液 3 mL+ KH2PO4 0.1mL ，作为校零对照，另 1只中加入反应混合液 3 mL+上述酶液 0.1mL （如酶活性过高可稀释之），立即开启秒表记录时间，于分光光度计上测量波长 470 nm 下吸光度值，每隔 30s 读数一次。 3 酶活性计算 酶活性（△A470.g-1FN.min-1）= ［ △A470× 酶提取液总量（ml）］/［样品鲜重（g）× 测定时酶液用量（ml）］ 结语 总体而言，沉水植物具有特定的生理和形态结构，能够适应水底的生存。氮、磷是其生长过程中必需的营养素，沉水植物的生长过程中对氮、磷的吸收对净化水体有一定的作用。而氮、磷又是沉水植物生长的必要条件，其浓度又反过来对沉水植物的各项生理和形态指标构成一定的影响。我们可选取三种典型的沉水植物，分别测定单一植株种类及其不同组合在不同营养程度水体中的某些指标。通过分析结果，了解不同氮磷浓度对不同沉水植物及其组合的生长影响，从而为阐明富营养化湖泊沉水植物退化机理及利用沉水植物恢复湖泊水生生态系统结构和功能提供一定的参考。 References [1]刘建康．高级水生生物学[M]．北京：科学出版社，1999：137，225—240． [2]张卫明，陈维培．水生植物的奇妙生态适应[J].植物杂志，1989(3) J：37-39． [3]牛玉璐．水生植物的生态类型