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绿狐尾藻光合色素组成及氮磷化学计量学特征对外源铵的响应
冼应男, 张瑛, 李宝珍, 罗沛, 肖润林, 吴金水
植物生态学报    2022, 46 (4): 451-460.   DOI: 10.17521/cjpe.2021.0291
摘要   (382 HTML39 PDF(pc) (1259KB)(199)  

绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)对高浓度铵(NH+4)具有较高的耐受性, 是处理养殖废水的优选植物。探究外源铵对绿狐尾藻光合色素组成及氮(N)、磷(P)化学计量学特征的影响, 对提高绿狐尾藻人工湿地系统的处理效率具有重要意义。该研究设置0、0.1、1、5、15、30 mmol·L-1 6个NH4+浓度, 室内培养21天, 测定分析不同铵浓度下绿狐尾藻叶绿素含量、N含量、P含量和N:P的变化特征。结果表明, 随外源铵浓度增加, 绿狐尾藻的相对茎高和相对生物量先升高后降低, 且通过拟合曲线方程发现, 外源铵在16.22和12.58 mmol·L-1时, 其相对茎高和相对生物量达到最大值。随外源铵浓度的增加, 绿狐尾藻叶片叶绿素含量显著降低, 而茎中叶绿素含量增加, 且叶绿素a含量变化的幅度比叶绿素b大, 但对叶绿素a/b影响不显著, 仅在5 mmol·L-1处理时茎叶绿素a/b显著下降。随外源铵浓度增加, 与CK相比, 叶片和茎的N含量分别显著增加了85%-235%和127%-373%, 叶片P含量增幅为49%-51%。当外源铵浓度不大于15 mmol·L-1时, 叶片和茎的N含量、N:P增加速度较快, 且相对茎高和相对生物量增长较快。相关分析表明, 叶片N、P含量和N:P与总叶绿素含量呈极显著负相关关系, 而在茎中呈显著或极显著正相关关系。综上所述, 外源铵浓度在12-16 mmol·L-1范围内时, 绿狐尾藻生长良好, 生物量更大, N和P的吸收量更高, 从而利用其构建的人工湿地可以有效去除污染废水的N、P, 达到高效净化水体的目的。



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图1 外源铵(NH4+)浓度对绿狐尾藻相对茎高和相对生物量的影响(平均值±标准误, n = 24)。不同小写字母表示不同处理之间差异显著(p < 0.05)。
正文中引用本图/表的段落
如图1所示, 外源铵浓度对绿狐尾藻的相对茎高和相对生物量影响显著, 相对茎高和相对生物量均随外源铵浓度增加先增加后降低。与CK处理相比, 外源铵添加(0.1-30 mmol·L-1)使绿狐尾藻相对茎高显著增加, 而相对生物量仅在0.1-15 mmol·L-1铵浓度范围内显著增加, 增加幅度分别为23.3%-46.9%和19.2%-48.9%, 而30 mmol·L-1铵处理显著降低了绿狐尾藻的相对生物量, 比CK处理下降了12.3%。对相对茎高和相对生物量与外源铵浓度进行拟合, 发现二者与外源铵浓度的关系均能用非线性模型高斯函数方程较好地拟合(图2), 相关性均达到了极显著水平, R2分别为0.561 4和0.805 5, 并发现相对茎高增长拐点的铵浓度为16.22 mmol·L-1, 相对生物量增长拐点的铵浓度是12.58 mmol·L-1。
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