全 文 ：八角金盘对水华蓝藻的他感抑制效应研究
吴思逸，陈建中* ，张巧萍，陈露露，张淑薇 (湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州 313000)
摘要 ［目的］探讨八角金盘对水华蓝藻生长的抑制效果。［方法］以南太湖水华蓝藻作为试验材料，研究了不同处理方式下八角金盘
对水华蓝藻生长的影响。［结果］八角金盘叶片提取液、高压灭菌叶柄和叶组织以及新鲜叶组织对水华蓝藻的生长均有不同程度的抑制
作用，其中 0． 5%叶片提取液和 0． 5%高压灭菌叶柄的抑制作用最为明显，处理 21 d后几乎完全抑制了蓝藻的生长;在不同的植物组织
和不同处理方式中，0． 5%处理浓度最能有效地抑制水华蓝藻的生长。［结论］八角金盘叶片可以有效地抑制水华蓝藻的生长。
关键词 水华蓝藻;八角金盘;他感抑制
中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2015)19 －209 －03
Allelopathic Effect of Fatsia japonica on Bloom Cyanobacteria
WU Si-yi，CHEN Jian-zhong* ，ZHANG Qiao-ping et al (School of Life Science，Huzhou University，Huzhou，Zhejiang 313000)
Abstract ［Objective］The study aimed to discuss the inhibition effect of Fatsia japonica on the growth of bloom cyanobacteria． ［Method］
The effect of Fatsia japonica on the growth of cyanobacteria from south Taihu Lake was studied． ［Ｒesults］Leaf extract，autoclaved petiole and
leaf tissue，and fresh leaf of F． japonica had inhibitory effect on the growth of cyanobacteria to different degrees． 0． 5% of leaf extract and
0． 5% of autoclaved petiole exhibited significant inhibition，and inhibited the growth of cyanobacteria completely after 21 d． For different tis-
sues and different pretreatments，the growth of cyanobacteria was most effectively inhibited at the concentration of 0． 5% ． ［Conclusion］The
leaves of F． japonica can effectively inhibit the growth of bloom cyanobacteria．
Key words Bloom cyanobacteria;Fatsia japonica;Allelopathic inhibition
基金项目 浙江省自然科学基金(Y5110353) ;浙江省重大科技专项
(2008C12009)。
作者简介 吴思逸(1992 －) ，女，甘肃兰州人，本科生，专业:生物工程。
* 通讯作者，副教授，博士，从事环境生物学研究。
收稿日期 2015-05-13
近年来，随着工农业迅速发展和城镇化加速，大量未经
处理或有效处理的生活、工业污水随意排放，水体富营养化
状况日益严峻，造成蓝藻季节性的大规模暴发，水体中含氧
量减少，水生动植物大量死亡，生物链遭到严重破坏［1］。蓝
藻水华暴发后期，一些产毒蓝藻向水体中释放毒素，毒素通
过生物链循环累积增加，给人类日常生活带来潜在危害［2］。
虽然已有研究表明一些物理化学方法可以直接清除蓝藻，但
易使蓝藻细胞破碎，造成新一轮的污染［3］。为改善蓝藻暴发
对各地水域的影响，越来越多的科学家提出利用植物间的相
互作用来抑制藻类的生长。目前，许多陆生、水生植物已被
证实能够抑制蓝藻生长［1，4 －9］。笔者以水华蓝藻作为试验对
象，研究八角金盘叶提取液、高压灭菌叶柄和叶组织及新鲜
叶组织对水华蓝藻生长状况的影响，以期为植物他感作用抑
藻的应用和水华蓝藻的生态控制提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 试验材料 水华暴发期间从浙江省湖州市太湖南岸
表层水体中分离获得铜绿微囊藻，经室内扩大培养后用于试
验。八角金盘于 2014年 8 月 13 日取自湖州师范学院东校
区，清洗后晾干待用。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 八角金盘叶片提取液的制备。按照 Chen等［4］所描
述的方法制备提取液。将 50 g新鲜八角金盘叶片切割成小
于 5 mm ×5 mm的小块，混合后随机取 20 g放在 200 ml蒸馏
水中煮沸 2 h，冷却后用玻璃纤维滤纸(Whatman GF /C)过
滤，最后将滤液定容至 200 ml。
1． 2． 2 八角金盘叶片提取液的抑藻活性试验。在装有 BG-
11培养基的培养瓶中，分别添加制备好的八角金盘叶片提取
液，随后对培养基进行高压灭菌，待培养基冷却后每瓶接种 2
ml处于对数生长期的水华蓝藻。八角金盘叶片提取液的处
理浓度分别为 0． 01%、0． 1%、0． 5%、1%，以蒸馏水作为对
照，每个处理设 4个重复。接种后将所有培养瓶置于培养室
的培养架上进行培养，培养条件为:温度(25 ± 2)℃，光强为
2 000 lux，光暗周期比为12 h∶12 h，每天摇瓶1次。培养0、1、
3、5、…、29、31 d后，利用可见分光光度计在 665 nm波长下测
定蓝藻的 OD值，再根据所测定的蓝藻 OD值，得出蓝藻生长
曲线，从而确定蓝藻的生长状况。
1． 2． 3 高压灭菌八角金盘叶柄、叶组织对水华蓝藻的抑制
效应。在 200 ml BG-11 培养基中，直接添加 0． 1%、0． 5%、
1%小于 5 mm × 5 mm的新鲜八角金盘叶柄、叶组织材料小
块，每个处理设 4 个重复。然后进行高压灭菌，冷却后向培
养基中加入2 ml处于对数生长期的水华蓝藻进行培养，培养
条件及测定方法同上。
1． 2． 4 新鲜八角金盘叶组织的抑藻活性试验。新鲜八角金
盘叶片用 0． 5%次氯酸钠溶液消毒灭菌 30 min后，无菌水冲
洗 5次。在无菌条件下，将灭菌过的新鲜叶组织切割成小于
5 mm ×5 mm的小块，随即加入已高压灭菌过的 200 ml BG-
11培养基中，处理浓度为 0． 1%、0． 5%和 1%，最后接种 2 ml
处于对数生长期的水华蓝藻进行培养，培养条件及测定方法
同上。
1． 3 数据处理 应用 Excel软件进行数据处理和作图。
2 结果与分析
2． 1 八角金盘叶片提取液对水华蓝藻生长的影响 由图 1
可知，0． 5%、1%八角金盘叶片提取液分别处理 11、13 d后即
开始呈现一定的抑藻效应，处理 21 d后蓝藻的生长量处于最
低水平，处理 31 d后蓝藻的生长量分别为对照的 16． 65%和
27． 44%;0． 01%和 0． 1%叶片提取液对水华蓝藻的生长无明
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2015，43(19):209 － 211 责任编辑 杨莹莹 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.19.075
显抑制作用。分析表明，八角金盘叶片提取液中含有抑制蓝
藻生长的化学成分，较高浓度的八角金盘叶片提取液中含有
较高浓度的抑藻成分，因此较高浓度的八角金盘叶片提取液
具有很好的抑藻效应。与此相类似，0． 5%芦竹组织提取液
的抑藻效果优于 0． 01%、0． 05% 和 0． 1% 的芦竹组织提
取液［7］。
图 1 不同浓度八角金盘叶片提取液对水华蓝藻生长的影响
2． 2 高压灭菌八角金盘叶柄对水华蓝藻生长的影
响 Chen等［4，9］认为，高压灭菌预处理后的植物组织具有更
强的抑藻活性，可能是由于高压灭菌预处理有利于植物组织
中抑藻物质的释放。由图 2 可知，0． 5%、1%高压灭菌叶柄
分别处理 9、13 d 后即表现出对蓝藻的抑制作用，处理 31 d
后水华蓝藻的生长量分别为对照的 11． 31%和 20． 66%;
0． 1%高压灭菌八角金盘叶柄组织对水华蓝藻的生长无明显
影响。研究表明，高压灭菌的八角金盘叶柄组织中同样含有
抑制蓝藻生长的成分，较高浓度(0． 5% ～ 1%)的高压灭菌八
角金盘叶柄具有显著的抑藻效果。
图 2 高压灭菌八角金盘叶柄对水华蓝藻生长的影响
2． 3 高压灭菌八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影
响 由图 3可知，处理 5、13 d后 0． 1%、0． 5%高压灭菌叶组
织分别表现出对蓝藻的抑制效应，处理 15 d后蓝藻的生长量
分别为对照的 20． 21%和 62． 96%，处理 31 d后蓝藻的生长
量分别为对照的 56． 76%和 28． 44%;1%高压灭菌叶组织处
理 19 ～ 25 d后，蓝藻的生长量低于对照，表现出一定的抑制
作用。分析表明，高压灭菌八角金盘叶组织中既含有抑制蓝
藻生长的成分，还可能含有促进蓝藻生长的营养成分，高压
灭菌八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响是其抑藻成分
和营养成分共同作用的结果。
图 3 高压灭菌八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响
图 2和图 3表明，不同的植物组织经高压灭菌预处理后
具有不同的抑藻效果，如果植物组织预处理后释放的抑藻物
质占优势，则具有明显的抑藻作用;如果预处理后也同时释
放出较多的营养物质，抑藻效应则会显著下降，有时甚至促
进蓝藻的生长，如 1%高压灭菌鸢尾(Iris wilsonii)叶处理 9 d
后，蓝藻的生长量极显著(P ＜0． 01)高于对照［9］。
2． 4 新鲜八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响 为了
寻求更为简便、廉价和有效的生态控制水华蓝藻生长的方
法，探讨了新鲜八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响。研
究结果(图 4)表明，处理 17 d后 0． 1%和 0． 5%新鲜八角金
盘叶组织开始抑制蓝藻的生长，此后两种浓度处理之间的蓝
藻生长量差异不大，处理 31 d后水华蓝藻的生长量分别为对
照的 44． 76%和 35． 16%;1%新鲜叶组织处理 21 ～ 23 d后表
现出短暂的抑藻作用，其他时间均促进蓝藻的生长。这是由
于新鲜八角金盘叶组织中含有抑制蓝藻生长成分的同时，也
含有促进蓝藻生长的营养物质，1%新鲜八角金盘叶组织中
促进蓝藻生长的营养物质发挥了主导作用。该研究结果与
Chen等［9］的研究结果基本一致，0． 1%的新鲜鸢尾叶处理9 d
后可显著(P ＜0． 05)抑制铜绿微囊藻的生长，而 0． 5%和 1%
的新鲜鸢尾叶对铜绿微囊藻的生长无显著影响［9］。
图 4 新鲜八角金盘叶组织对水华蓝藻生长的影响
2． 5 不同处理方式下八角金盘组织对水华蓝藻生长影响的
比较 图 5显示了相同浓度但不同处理下八角金盘组织对
水华蓝藻生长的影响。0． 5%高压灭菌八角金盘叶柄组织在
处理 9 d后率先表现出对蓝藻的抑制作用，随后 0． 5%叶片
提取液在 11 d后开始抑制蓝藻的生长，0． 5%高压灭菌叶组
织处理 13 d后表现出抑藻作用，而 0． 5%新鲜叶组织 15 d后
012 安徽农业科学 2015 年
才开始抑制蓝藻生长;处理 31 d后，0． 5%八角金盘叶片提取
液、0． 5%高压灭菌叶柄、0． 5%高压灭菌叶组织、0． 5%新鲜
叶组织处理的水华蓝藻生长量分别为对照的 16． 64%、
11． 31%、28． 44%、35． 16%(图 5)。研究结果表明，不同处理
方式下八角金盘组织对水华蓝藻的抑制作用不同，0． 5%高
压灭菌八角金盘叶柄组织对水华蓝藻的抑制作用最为有效。
图 5 不同处理方式下八角金盘组织对水华蓝藻生长的影响
3 结论
日益严峻的蓝藻水华现象，给水生动植物的生命活动造
成危害。如果用含有蓝藻毒素的水灌溉农田，不仅会使农作
物的生长发育受到影响，人类若是误食此类食物，也会危害
到人类健康。以南太湖水华蓝藻作为研究对象，研究分析了
八角金盘对水华蓝藻的抑制作用。结果表明，八角金盘叶片
提取液、高压灭菌叶柄和叶组织以及新鲜叶组织对水华蓝藻
的生长均有一定的抑制作用，而在不同的植物组织和不同处
理方式中，0． 5%处理浓度对蓝藻生长的抑制效果最佳。
参考文献
［1］IＲENE Ｒ，JOHN W，MIKE S． Algal growth control by terrestrial leaf litter:
A realistic tool［J］． Toxicon，1999，395(396):173 －180．
［2］胡传林，万成炎，吴生桂，等．蓝藻水华的成因及其生态控制进展［J］．
长江流域资源与环境，2010，19(12):1472 －1477．
［3］孔繁翔，马荣华，高俊峰，等．太湖蓝藻水华的预防、预测和预警的理论
与实践［J］．湖泊科学，2009，21(3):314 －328．
［4］CHEN J Z，LIU Z L，ＲEN G J，et al． Control of Microcystis aeruginosa
TH01109 by batangas mandarin skin and dwarf banana peel［J］． Water
SA，2004，30(2):279 －282．
［5］施丽丽，刘昕雁，刘瑶，等．黄花水龙克藻效应的研究及其野外应用
［J］．南京大学学报，2006，42(5):500 －505．
［6］门玉洁，胡洪营，李锋民． 芦苇化感组分对斜生栅藻 Scenedesmus
obliquus生长特性的影响［J］．生态环境，2006，15(5):925 －929．
［7］陈建中，李利芳，张海洋，等．芦竹和睡莲对铜绿微囊藻的生长抑制效
应［J］．环境科学与技术，2011，34(7):36 －37．
［8］俞子文，孙文浩，郭克勤，等．几种高等水生植物的克藻效应［J］．水生
生物学报，1992，16(1):2 －7．
［9］CHEN J Z，ZHANG H Y，HAN Z P，et al． The influence of aquatic macro-
phytes on Microcystis aeruginosa growth［J］． Ecological Engineering，2012，
42:
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
130 －133．
(上接第 171页)
续表 2
年份 Z值 等级 类型 年份 Z值 等级 类型
1973 1． 429 2 大涝 2001 0． 706 3 偏涝
1974 1． 890 1 极涝 2002 －1． 569 6 大旱
1975 －0． 199 4 正常 2003 0． 902 3 偏涝
1976 0． 470 4 正常 2004 1． 405 2 大涝
1977 －2． 674 7 极旱 2005 0． 785 3 偏涝
1978 0． 948 3 偏涝 2006 －1． 863 7 极旱
1979 0． 073 4 正常 2007 0． 445 4 正常
1980 0． 374 4 正常 2008 0． 329 4 正常
1981 －6． 229 7 极旱 2009 －0． 358 4 正常
1982 0． 644 3 偏涝 2010 －0． 435 4 正常
1983 －1． 129 6 大旱 2011 1． 228 2 大涝
1984 －1． 045 6 大旱 2012 －0． 387 5 偏旱
1985 －0． 277 4 正常 2013 0． 190 4 正常
1986 －0． 419 4 正常 2014 －0． 504 6 大旱
3 结论
(1)1959 ～2014年寿光市降水量总体上呈不显著减少趋
势，变化倾向率为 －12． 50 mm/10a。寿光市年代降水量呈“多
－少 －多”的变化趋势，2 世纪 70 年代降水量最多(649． 1
mm)，80年代降水量最少(509． 9 mm)，相差 139． 2 mm。
(2)春、夏、秋、冬四季降水量变化倾向率分别为 0． 66、
－10． 00、－3． 45、0． 35 mm/10a，夏季降水量的减少是年降水
量减少主要因素。
(3)1、3、4、6、7、9、10、12月降水量均呈减少趋势，变化倾
向率为 － 0． 09 ～ － 12． 71 mm/10a，其中 7 月份减少趋势显
著，倾向率为 － 12． 71 mm/10a;2、5、8、11 月降水量均呈略增
多趋势，变化倾向率为 0． 16 ～4． 78 mm/10a，其中 5月份增多
趋势显著，变化倾向率为 4． 78 mm/10a。
(4)1959 ～2014年寿光市降水日数呈显著下降趋势，变
化倾向率为 －2． 61 d /10a。从寿光市降水日数年代际变化曲
线可以看出，20世纪 60年代降水日数最多，90 年代最少，分
别是 80和 68 d。
(5)1959 ～2014年寿光市全年和夏季降水序列不存在显
著突变。根据 1959 ～ 2014 年降水量进行旱涝分析，发现正
常年份 28年，偏涝、偏旱年份各 14年。
参考文献
［1］罗碧瑜，陈映强，贺汉清，等．梅州近 50年气候变化特征及未来变化趋
势［J］．气象科技，2008，36(3):289 －292．
［2］林学椿，于淑秋．近40年我国气候趋势［J］．气象，1990，16(10):16 －21．
［3］廉丽姝，李为华，朱平盛．山东省近 40年气候变化特征［J］．气象科技，
2006，34(1):57 －61．
［4］魏凤英．现代气候统计诊断与预测技术［M］． 2版．北京:气象出版社，
2007:37 －38，63 －64．
［5］张书余．干旱气象学［M］．北京:气象出版社，2007:76．
11243 卷 19 期 吴思逸等 八角金盘对水华蓝藻的他感抑制效应研究