全 文 ：2005年 第 40卷 第 8期 生 物 学 通 报 15
2.3 染色体体积 根据染色体计算公式得出各对染
色体体积,见表 2。体积变化范围在 7.63～43.01μm3
之间,全组染色体体积为 302.01μm3。
2.4 讨论 从君子兰的核型分析过程中可以看出,
君子兰的核型是较不对称的。植物染色体的数目、形
态等是最稳定的细胞学特征之一,在不同的种间,染
色体有不同的数目、核型及体积等的特征区别,植物
染色体的核型、类型等也是表明该种系统演化位置以
及和相近种的亲缘关系的重要依据。对每种植物的核
型进行系统的研究,在良种培育及驯化等方面都具有
重要意义。
(BH)
1 前言
随着工农业生产的发展和人民生活水平的不断提
高,大量的工业废水和生活废水排入江河湖库,水域环
境受到不同程度的污染。为恢复生态环境、保护生物生
息空间。人工浮岛就是现在一种比较新的治理技术。
人工浮岛,是在 20年前由德国的 BESTMAN公司
构思出来的[1]。人工浮岛是一种漂浮在水体上的类似筏
子的人工浮体,水生植被如芦苇等可以在浮岛上生长。
这是一种新型的生态管理和控制方式。营造浮岛最主要
的功能是净化水体,创建生物(鱼类、鸟类、浮游动物)新
的生境以及增加景观效应。在日本的琵琶湖,人工岛于
20世纪70年代末就已经开始建造并用于鱼类的产卵。
人工浮岛一般都由植物栽培基盘(浮床)和固定
系统——(桩锚)构成。目前人工生物浮岛常种植的植
物有美人蕉、鸢尾以及旱伞草等。国内较常见的人工
浮岛是以泡沫塑料为主的轻质材料制成。在泡沫板上
均匀分布着洞眼,将植物用海绵包好后塞到浮岛的洞
眼中去。北京、武汉等城市已经尝试利用这种“人工生
物浮岛”治理“水华”,取得了一定的效果。然而,泡沫
无法被生物或者物理降解,它自身就属于一种环境污
染。同时一旦遇到雨雪天或大风浪,洞眼中的营养物
质就可能被冲洗流入水体中,净化水质的功能没达到
反而造成水体富营养化。
根据国家高技术研究发展计划(863)“镇江内江滨
江带生态修复”课题中需要完成水体净化,生物多样
性营造以及增加湿地景观的任务要求,探索了一种无
底盘的开放式的人工浮岛(生物浮床),这种新的方法
免去了由底盘和框架带来的一系列的环境和经济问
题。这种生物浮床将黄花水龙作为载体,直接种植在
所需净化的水体表面,现介绍该种水生植物的生物学
特征及其对渔业养殖污水净化效果的实验结果,为黄
花水龙作为生态浮床植物的进一步开发研究提供必
要的生态参数和资料。
2 黄花水龙生物学特征
2.1 形态学 黄花水龙 (Jussiaeastipulacea)柳叶菜
科,水龙属,是 1951年建立的新种,于 1953年被并入
丁香蓼属。国内长期以来将黄花水龙和开白花的水龙
归并为水龙(Jussiaearepens)。我国的颜素珠等人在
比较了两种花色水龙的形态结构后于 1997年提出将
黄花水龙恢复为一个独立的种。
全株光滑无毛,茎圆,绿色,低温为赤色,长可达 3m
以上。单叶互生,有柄,叶片倒卵形或椭圆形,全缘,先端
和基部圆钝,均下延至叶柄;陆生环境下叶片狭长,先端
和基部渐尖。叶片宽1~3cm,长2~8.5cm;托叶两片,为细
小的肾形鳞片,在开花季节特化为黑色腺体;着泥或浸水
的茎在叶腋两侧生出不定根,根上有毛发状侧根;有时,
匍匐茎的节间还会产生白色的呼吸根。夏季开花,花直
径3.5~4cm,鲜黄色,花瓣5枚,倒卵形,柄短,回旋状排列;
鳞片状小苞片肥厚 2枚;裂片 5,披针形,绿色,镊合,宿存
(果老时可脱落);雄蕊和花瓣对生,均易脱落。雄蕊10枚,
黄花水龙作为人工浮岛植物的开发研究 *
施丽丽 叶存奇 王 喆 乔 慧 黄 成!!
(南京大学生命科学学院 江苏南京 210093)
摘要 介绍了当前湖泊水环境保护与治理中流行的人工浮岛技术,指出了其面临的等问题。通过
野外考察发现,利用一种土著的水生植物黄花水龙作为人工浮岛植物,能够克服当前人工浮岛技术面
临的养分溢流,二次污染及生物入侵等若干问题。描述了黄花水龙形态学及生态学特征,并在室内实
验的基础上,初步分析了该种植物对污水的净化效果。旨在为人工浮岛的改良与应用提出一条具有实
践意义的技术途径,并为湿地水环境生态修复理论研究积累相关的资料。
关键词 人工浮岛 黄花水龙 生物入侵
!国家高技术研究发展计划(863)镇江水环境质量改善与生态行为技术研究及示范(2003AA6011000-3)
!!通讯作者

16 生 物 学 通 报 2005年 第 40卷 第 8期
呈 2轮排列,外轮小,内轮大,花药黄色,2室,外向直裂。子
房下位,细长,5室,各有下垂胚珠 1行,子房顶有 5个 V
形隆纹,与花萼互生,外轮雄蕊生于 V形角内,内轮雄蕊
生于 V形隆纹之间;蒴果圆柱形,长 2~3cm,直径 3mm
许。种子多数。
2.2 生态学 黄花水龙是一到多年生草本,浮水或横生
泥中,可分枝,根状茎甚长,在植株密集的情况下枝叶挺
出水面,各枝之间相互挤靠,交错支撑,枝条挺立或斜伸
于水面,如此枝蔓交错,在水面上形成一片生物浮床。而
在植株稀疏的环境中,枝叶挺出水面呈横卧状匍匐生长,
形成一长藤状植株,可横跨河道,故名为水龙,又叫过江
藤。在其生长期间,如果着生处的水趋深,匍匐茎的节间
还会产生白色的呼吸根。其生活力极强,冬季茎梢的嫩
叶仍能保持生机(茎自然不死),翌春老茎上即可生出许
多分枝,很快便能繁茂起来。此种植物广布于热带和亚
热带地区,在我国主要分布在东南部和西南部以及台湾
地区,太湖地区的池塘,水沟湿地也有分布[2]。
3 对渔业养殖污水净化效果的实验
3.1 黄花水龙氮磷含量的测试数据 将黄花水龙烘
干至恒重后,使用等离子光谱测试总磷含量 (TP)为
0.62%;使用元素分析仪测得总氮含量(TN)为 0.22%;
水龙鲜重与干重比值为 1∶13(水龙的不同生长阶段和
不同部位的干湿比有显著差异,本实验采用的是秋季
野外生长 1个月的整株材料)。
3.2 黄花水龙对黄颡鱼的养殖污水处理两周后的水质
指标 设置水龙生物量分别为1.0g/L、2.2g/L和3.4g/L
的处理组,空白组不设置水龙,各组水体容积为 10L,黄
颡鱼苗12尾,鱼苗平均体长2.4cm,平均体重0.45g。
培养 1~2周后各组水质指标检测值(mg/L)及生物量变化
注:t.d.(testingdata):实测值 r.r.(removeratio):消除率,即实
验组相对于空白组的消除率。
4 讨论
4.1 水龙的利用 国内外目前关于水龙的研究仅限
于常福辰[2]、颜素珠(1997)、赵玲(1995)等人的形态结
构方面的探讨,而对于水龙资源利用除了在全国中草
药汇编和李友第等人初步介绍了水龙药用功效以外,
关于水龙净化水质,消除水体富营养化方面的研究仍
是空白。因此,有必要对黄花水龙净化水质方面做详
细的实验测试和深入的探讨。
4.2 实验讨论
1)由上表可以看出,水龙对于水中 NH4-N、TP、TN
有显著降低的功能,清除率在 40%以上,甚至可以高达
60%。对于COD也是有比较高的清除率。因此,水龙的
净化水质、消除水体富营养化效果是非常显著的。
2)两周后,空白的黄颡鱼苗的存活率仅为 8%,而
实验组存活率几乎为 100%,可见,水龙对于鱼类的生
境的改善有着很显要的作用。
3)3个实验组放置的水龙生物量分别为 1.0g/L、
2.2g/L和 3.4g/L,但是其最后的生物量增长并不呈
线形递增关系,同时,对于水质净化的效果也基本相
同,说明并非在水中放置的水龙越多越好。只要达到
净化的效果即可。
4.3 人工浮岛植物的选择 目前,在湖泊治理的实
践中已经出现了以水生植物为载体的生物浮床,但
是,所用的植物大多为水花生和水葫芦。这两种植物
虽然能够达到净化水质的功效,但是它们都是外来入
侵种,水花生会对农、渔业造成严重的危害,对当地生
物多样性的影响也是及其严重的[3]。水葫芦更是被列
为世界十大害草之一,为全世界共同关注的入侵物
种。这两种植物并不适合在我国大面积的推广。而和
它们具有相似的生境和作用的土著种——黄花水龙
便有着得天独厚的优势,不仅没有生物入侵的问题,
而且还可以作为中草药原料开发利用。
4.4 存在问题和展望
1)尽管经过我们初步实验证明水龙具有净化水质
的功能,但是其具体作用机理的研究还是空白,有待进
一步深入的探讨。
2)关于水龙的功用、光合作用呼吸作用参数、生
理指标等数据都有待进一步的测试。
3)水龙作为生态浮床的载体,其种植的最佳密度、
凋落物的处理、共生微生物菌群的移植、共栖动物群
落的配置、浮床框架的取材及其构造等一系列的问题
还有待解决。
4)当水龙和水花生竞争时,在特定的环境下水龙
具有比较优势,尚需要鉴定该环境的特质,以揭示水
龙产生竞争优势的生理生态机制,从而达到推广土著
种对抗外来入侵种(水花生、水葫芦等)的目的。
5)水龙吸收污染物,它的药理变化及吸收污染物
后的处理,与水葫芦一同值得参考。
参考文献
1 丁则平.介绍日本的湿地净化技术——人工浮岛 (AFI).htp://
www.hwcc.com.cn2002.
2 常福辰,施国新等.水龙营养器官的形态结构与生态适应.南京师
范大学学报(自然科学版),2003,26(1):101—105.
3 林金成等.水花生 (Alternantheraphiloxeroides).杂草科学,2003,
(3):36—38.
(BF)
指标
组别
NH4-N COD TP TN
鱼存
活率
水龙
增长
t.d. r.r. t.d. r.r. t.d. r.r. t.d. r.r. t.d. t.d.(g)
空白 2.38 / 11.32 / 9.16 / 6.28 / 1/12 /
组1 1.34 44% 6.6 42% 3.71 60% 3.66 42% 12/12 16.6
组2 0.95 60% 7.84 31% 3.64 60% 3.72 41% 11/12 17.4
组3 0.90 62% 7.84 31% 3.87 58% 3.34 47% 12/12 14.8