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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   (381 HTML39 PDF(pc) (1259KB)(198)  

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5 外源铵(NH4+)浓度对绿狐尾藻氮(N)、磷(P)含量及其比率的影响(平均值±标准误, n =24)。
正文中引用本图/表的段落
如图5所示, 绿狐尾藻叶片与茎的N含量随外源铵浓度增加表现出相同的变化规律, 而两者的P含量变化趋势存在一定的差异。与CK处理相比, 叶片与茎的N含量随外源铵浓度增加而显著增加, 增加幅度分别为85%-235%和127%-373%, 不同处理之间差异显著; P含量在叶片中显著增加, 增加幅度为49%-51%, 1、5、15、30 mmol·L-1处理显著高于CK和0.1 mmol·L-1处理, 但1、5、15和30 mmol·L-1处理之间差异不显著; 茎中P的含量仅在1 mmol·L-1和 30 mmol·L-1处理下显著增加, 分别增加了22.3%和21.0%, 其他处理下无显著差异。而且, 叶片的N含量比茎高31.8%-86.0%, 1-30 mmol·L-1处理的叶片中P含量比茎中高14.0%-30.3%。同样地, 叶片和茎中N:P也随着外源铵的添加而显著增加。在CK处理下, 叶片和茎中N:P分别为2和1; 当铵浓度增加到 15 mmol·L-1时, 叶片和茎中N:P分别为3.8和3.7, 而当达到30 mmol·L-1时, 叶片和茎中N:P分别为4.3和3.9, 达到显著性差异。
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