全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 圆源期摇 摇 圆园员猿年 员圆月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
中国南方红壤生态系统面临的问题及对策 赵其国袁黄国勤袁马艳芹 渊苑远员缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
叶生态学基础曳院对生态学从传统向现代的推进要要要纪念 耘援孕援奥德姆诞辰 员园园周年
包庆德袁张秀芬 渊苑远圆猿冤
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食物链长度理论研究进展 张摇 欢袁何摇 亮袁张培育袁等 渊苑远猿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
天山盘羊夏季采食地和卧息地生境选择 李摇 叶袁余玉群袁史摇 军袁等 渊苑远源源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
松果梢斑螟对虫害诱导寄主防御的抑制作用 张摇 晓袁李秀玲袁李新岗袁等 渊苑远缘员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
菹草附着物对营养盐浓度的响应及其与菹草衰亡的关系 魏宏农袁潘建林袁赵摇 凯袁等 渊苑远远员冤噎噎噎噎噎噎噎
濒危高原植物羌活化学成分与生态因子的相关性 黄林芳袁李文涛袁王摇 珍袁等 渊苑远远苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
四年 韵猿熏气对小麦根际土壤氮素微生物转化的影响 吴芳芳袁郑有飞袁吴荣军袁等 渊苑远苑怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎
重金属 悦凿圆垣和 悦怎圆垣胁迫下泥蚶消化酶活性的变化 陈肖肖袁高业田袁吴洪喜袁等 渊苑远怨园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
不同生境中橘小实蝇种群动态及密度的差异 郑思宁 渊苑远怨怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
亚热带樟树鄄马尾松混交林凋落物量及养分动态特征 李忠文袁闫文德袁郑摇 威袁等 渊苑苑园苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
中国陆地生态系统通量观测站点空间代表性 王绍强袁陈蝶聪袁周摇 蕾袁等 渊苑苑员缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
雅鲁藏布江流域 晕阅灾陨变化与风沙化土地演变的耦合关系 李海东袁沈渭寿袁蔡博峰袁等 渊苑苑圆怨冤噎噎噎噎噎噎
高精度遥感影像下农牧交错带小流域景观特征的粒度效应 张庆印袁樊摇 军 渊苑苑猿怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
高寒草原土壤有机碳及土壤碳库管理指数的变化 蔡晓布袁于宝政袁彭岳林袁等 渊苑苑源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
芦芽山亚高山草甸尧云杉林土壤有机碳尧全氮含量的小尺度空间异质性
武小钢袁郭晋平袁田旭平袁等 渊苑苑缘远冤
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湘中丘陵区不同演替阶段森林土壤活性有机碳库特征 孙伟军袁方摇 晰袁项文化袁等 渊苑苑远缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎
东北黑土区片蚀和沟蚀对土壤团聚体流失的影响 姜义亮袁郑粉莉袁王摇 彬袁等 渊苑苑苑源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
滇西北高原纳帕海湿地土壤氮矿化特征 解成杰袁郭雪莲袁余磊朝袁等 渊苑苑愿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
红壤区桉树人工林炼山后土壤肥力变化及其生态评价 杨尚东袁吴摇 俊袁谭宏伟袁等 渊苑苑愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
圆园园园要圆园员园年黄河流域植被覆盖的时空变化 袁丽华袁蒋卫国袁申文明袁等 渊苑苑怨愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
庐山森林景观格局变化的长期动态模拟 梁艳艳袁周年兴袁谢慧玮袁等 渊苑愿园苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
暖温带鄄北亚热带生态过渡区物种生境相关性分析 袁志良袁陈摇 云袁韦博良袁等 渊苑愿员怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同生境和去趋势方法下的祁连圆柏径向生长对气候的响应 张瑞波袁袁玉江袁魏文寿袁等 渊苑愿圆苑冤噎噎噎噎噎
资源与产业生态
大小兴安岭生态资产变化格局 马立新袁覃雪波袁孙摇 楠袁等 渊苑愿猿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
生态环境移动数据采集系统研究与实现 申文明袁孙中平袁张摇 雪袁等 渊苑愿源远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
城乡与社会生态
城市遥感生态指数的创建及其应用 徐涵秋 渊苑愿缘猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
大明竹属遗传多样性 陨杂杂砸分析及 阅晕粤指纹图谱研究 黄树军袁陈礼光袁肖永太袁等 渊苑愿远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
干旱胁迫下 源 种常用植物幼苗的光合和荧光特性综合评价 卢广超袁许建新袁薛摇 立袁等 渊苑愿苑圆冤噎噎噎噎噎
基于 陨栽杂圆和 员远杂 则砸晕粤的西施舌群体遗传差异分析 孟学平袁申摇 欣袁赵娜娜袁等 渊苑愿愿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
两种浒苔无机碳利用对温度响应的机制 徐军田袁王学文袁钟志海袁等 渊苑愿怨圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
北京山区侧柏林冠层对降雨动力学特征的影响 史摇 宇袁余新晓袁张建辉袁等 渊苑愿怨愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
学术信息与动态
景观生态学研究院传统领域的坚守与新兴领域的探索要要要圆园员猿厦门景观生态学论坛述评
杨德伟袁赵文武袁吕一河 渊苑怨园愿冤
噎噎噎噎噎噎噎噎
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期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢圆怨远鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄员圆
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 黄土丘陵农牧交错带要要要黄土丘陵是中国黄土高原的主要地貌形态袁由于黄土质地疏松袁加之雨季集中袁降水强度
较大袁地表流水冲刷形成很多沟谷袁斜坡所占的面积很大遥 这里千百年来的农牧交错作业袁地表植被和生态系统均
遭受了严重的破坏遥 利用高精度影像对小流域景观的研究表明袁这里耕地尧林地和水域景观相对比较规则简单袁荒
草地和人工草地景观比较复杂遥 农牧交错带小流域景观形态具有分形特征袁各类景观斑块的分维数对粒度变化的
响应不同袁分维数随粒度的增大呈非线性下降趋势遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 33 卷第 24 期
2013年 12月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.33,No.24
Dec.,2013
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:科技部国际合作重大资助项目(2010DFB33960); 江苏省科技厅社会发展支撑资助项目(BE2009690);国家自然科学基金资助项目
(40873057, 41173078)
收稿日期:2012鄄08鄄25; 摇 摇 修订日期:2012鄄10鄄26
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: wangguoxiang@ njnu.edu.cn
DOI: 10.5846 / stxb201208251202
魏宏农,潘建林,赵凯,李旭光,王国祥,傅玲,李振国.菹草附着物对营养盐浓度的响应及其与菹草衰亡的关系.生态学报,2013,33(24):7661鄄7666.
Wei H N,Pan J L,Zhao K,Li X G,Wang G X,Fu L,Li Z G.Response of periphyton to nutrient level and relationships between periphyton and decay degree
of Potamogeton crispus.Acta Ecologica Sinica,2013,33(24):7661鄄7666.
菹草附着物对营养盐浓度的响应及其与
菹草衰亡的关系
魏宏农1,潘建林2,赵摇 凯1,李旭光2,王国祥1,*,傅摇 玲1,李振国1
(1. 南京师范大学地理科学学院, 南京摇 210046; 2. 江苏省淡水水产研究所, 南京摇 210017)
摘要:在菹草衰亡阶段对 5个静水水体中菹草叶片表面附着物进行野外调查,并将其与水体营养盐浓度、沉水植物衰亡程度进
行相关性分析。 附着物共调查 Chl.a含量、干重、有机质含量和藻类数量 4个指标,沉水植物衰亡程度用单位面积叶片 Chl.a含
量表示,水体营养盐含量测量了 TP、TN和 N / P 3个指标。 结果显示:附着物生物量与水体营养盐状况存在一定的正相关;各个
点的附着物生物量与菹草衰亡状况存在一定相关性但相关性趋势与水体污染程度有关。 在污染程度较高的水体中附着物生物
量与菹草衰亡程度呈正相关,在污染程度较低的水体中附着物生物量与菹草衰亡程度呈负相关。 结论为富营养化湖泊中营养
盐含量的增加会导致附着物生物量的增加,但附着物只在污染程度较高的水体中促进植物衰亡。
关键词: 附着物; 附植藻类; 营养盐浓度; 菹草
Response of periphyton to nutrient level and relationships between periphyton and
decay degree of Potamogeton crispus
WEI Hongnong1,PAN Jianlin2,ZHAO Kai1,LI Xuguang2,WANG Guoxiang1,*,FU Ling1,LI Zhenguo1
1 College of Geogrophy Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210046, China
2 Freshwater Fisheries Research Institute of Jiangsu Province,Nanjing 210017,China
Abstract: Most shallow lakes in China are eutrophic or eutrophicating, which are accompanied by aquatic plant disappear.
The most effective method of controlling internal nutrient loading may be to restore the macrophytes especially submerged
plants in eutrophic lakes, but this method may not success because epiphytic algae which can be increased by high nutrient
inload can decrease photosynthetic available radiation of submerged plants, so it is necessary to research the relationship
between periphyton and aquatic plants on different water nutrient levels. In this study, periphyton on leaves of Potamogeton
crispus, water nutrient level and plant忆s decay degree were investigated in five ponds which were dominant with P. crispus
community and located in the northeast of Nanjing. DW, TOC, Chl. a content, and algae cell counts of periphyton were
measured for expressing periphyton characteristics, Chl. a content of P. crispus leaves were measured to indicate plant忆s
decay degree, TN and TP were measured for discripting the water nutrient level, then correlation among periphyton
characteristic, plant忆s decay degree, and water nutrient level were analyzed. Results show that: 印) there is a significant
correlation between biomass of epiphytic algae and water nutrient level; 英) there is a certain correlation between biomass
of periphyton and plant忆s decay degree, but correlation trend existed difference between different location, two of them are
positive and the other three are negative; 樱) biomass of periphyton has a negative correlation with plant忆s decay degree at
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locations with higher water pollution degree, on the contrary, when the water pollution degree is low, there is a positive
correlation between biomass of periphyton and plant忆s decay degree. We conclude that high water nutrient level can promote
the growth of epiphytic algae, but periphyton increase aquatic plant decay only in the case of waters with higher pollution
degree.
Key Words: periphyton; epiphytic algae; nutrient level; Potamogeton crispus
在沉水植物表面通常存在一个成分复杂的附着物层,包括藻类、有机质、泥沙、菌胶团等[1]。 大量研究表
明,附着物对沉水植物的可利用光辐射具有显著的吸收效果[2鄄5],并且随着水体营养盐浓度的升高,附着物生
物量也相应增加,使得这种附着物对沉水植物的光抑制效果更加显著[3]。
近些年来,植被修复在湖泊富营养化治理中得到了越来越广泛的应用[6鄄7],有研究者认为当水体中营养
盐浓度高到一定程度时过多的附着物会通过遮光作用导致沉水植物死亡,从而导致植被修复的失败[4,8]。 因
此,针对不同营养盐浓度下附着物与水生植物衰亡程度关系的研究对富营养化水体的植被成功修复有重大
意义。
有鉴于此,本研究针对不同营养盐浓度水体中处于衰亡期的沉水植物表面附着物进行野外调查,将不同
水体营养盐含量和沉水植物衰亡程度分别与附着物生物量进行相关性分析,以探明附着物与营养盐浓度的关
系以及附着物对沉水植物衰亡的影响,进而探讨附着物在富营养化水体水生植被消失中的作用,以期为植被
修复提供理论指导。
图 1摇 采样地点方位图
Fig.1摇 location of sampling sites
摇 SYH: 三用河实验基地;JTL: 经天路地铁站;XSHJ: 香山画境小
区;XSGY: 香山公园;YSGY: 羊山公园
1摇 材料与方法
1.1摇 材料及研究时间和地点
对沉水植物表面附着物的研究存在方法上的难度,
首先很难将沉水植物与附着物分离,其次叶片的面积难
以计算[3]。 由于菹草(Ptamogeton crispus)叶片相对较
宽大,质地较硬,与附着物较易分离,且叶片面积可采用
坐标纸描绘法获得[9],此外菹草是全球分布最广的沉
水植物[10],因此,本文选择菹草作为研究对象。 调查时
间为 2012年 5月中旬,此时菹草正处于衰亡季节,所有
调查地点的菹草均处于不同程度的自然衰亡阶段。
调查地点为位于南京市东北部的 5 个以菹草为优
势沉水植物的水塘(图 1),各调查地点自然概况见表
1。 各调查水体均用调查地点附近的标志性建筑命名,
其中三用河实验基地位于南京师范大学仙林校区校
园内。
1.2摇 样品的采集及处理
在每个采样点菹草群落中央的水下 10cm 处采集
50mL 水样,用于营养盐含量分析。 在每个水体随机选
择 6棵菹草植株,尽量体现衰亡状况的不同。 由于水位越深菹草叶片衰亡越早,且水面附近的叶片附着物受
风浪干扰较大[1],故而在选定的 6株菹草自然生长状态的水下 10cm和 30cm的位置各做 1 个标记,随机摘取
水下 10—30cm之间 4—6片形状完好的菹草叶片,进行附着物各指标测定,在漂浮于水面附近的植株部分随
机取 5片完整叶片用于植株叶绿素含量测定,以评价植株衰亡程度。 所有叶片连同叶片上的附着物一起放入
装有蒸馏水的塑料自封袋中编号保存,并在 2h内带回实验室处理。
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表 1摇 调查地点自然概况
Table 1摇 Natural overview of investigating site
序号
No.
地点
Site
经度(毅E)
Longitude
纬度(毅N)
Latitude
面积 / hm2
Area
水深 / m
Depth
透明度 / m
Transparency
1 三用河实验基地(SYH) 118.911187 32.103545 1.0 1.5 0.80
2 经天路地铁站(JTL) 118.977697 32.120608 2.8 1.0 0.50
3 香山画境小区(XSHJ) 119.037633 32.122405 1.3 0.6 0.50
4 香山公园(XSGY) 119.044865 32.118250 2.2 0.5 0.45
5 羊山公园(YSGY) 118.942543 32.113472 26.1 1.2 0.50
1.3摇 各实验参数的测定
将装有水面以下 10—30cm的菹草叶片样品连同附着物一起转移到 500mL烧杯中,加入蒸馏水用软毛刷
刷下附着层,精确定容到 500mL,将匀浆后的附着物溶液分成 3 份,200mL 用于干重(DW)和有机质含量
(TOC)测定,200mL 用于 Chl. a 含量测定,剩余 100mL 加入鲁戈氏液(Lugol忆s solution)固定,用于藻类细胞
计数。
附着物干重和有机质含量测定方法为:选取烘干的孔径为 0.45滋m 的玻璃纤维膜(Whatman GF / C),称重
后抽滤附着物溶液,105益烘干至恒重,称重后减去膜的重量即为附着物干重。 烘干后的附着物和滤纸一起放
入马弗炉中 550益灼烧 6h,损失重量即为有机质含量。
附着物叶绿素 a(Chl.a)含量和藻类细胞计数的方法参考国家环保总局公布的标准方法[11]。 坐标纸描绘
法计算菹草叶片面积[9],附着物 Chl. a 含量和藻类细胞数量均用单位面积来表示,单位分别为 mg / cm2和
个 / cm2。
取水面附近的菹草叶片洗净后称鲜重,Chl.a含量的测定方法同附着物 Chl.a 含量的测定方法,用单位鲜
重菹草叶片的 Chl.a含量来表示,单位为 mg / g。
水体总氮(TN)、总磷(TP)含量在连续流动分析仪(Skalar San++ Continuous Flow Analyzer)中测定。
1.4摇 数据分析
本文所有统计学分析均在 SPSS 17.0 软件中进行,首先根据 P鄄P 图分析工具对各组数据进行正态性检
验,剔除极端数值。 SYH和 XSHJ两个点各有一组极端数值被剔除,其他各点的植物参数(叶片 Chl.a)和各调
查地点水质参数(TP、TN、N / P)分别与附着物参数(Chl.a、TOC、藻类数量)进行双变量相关性检验(pearson 相
关系数),显著度检验标准为 P<0.05,P<0.01为相关性极显著,鉴于野外调查数据的不可控制性,以及所选择
的参数与所反应的指标之间的误差,本文将 0.05
2摇 结果
2.1摇 附着物与菹草衰亡程度的关系
以附着物干重、附着物有机质含量、附着物 Chl.a含量和藻类计数作为反应附着物生物量的指标,与反应
菹草衰亡状况的指标叶片 Chl.a含量进行两两相关性分析(表 2)。 结果显示:附着物叶绿素含量和菹草叶片
叶绿素含量存在一定的相关性,除 JTL之外,XSGY相关性极显著(P= 0.01),其余 3个点处于临界相关性范畴
(0.05
临界相关(P值均为 0.097),其余各点 P值均大于 0.15。 从相关性趋势来看,SYH 和 YSGY 两个点的附着物
Chl.a含量和藻类数量与菹草衰亡状况呈正相关趋势,另 3 个点呈负相关趋势,而附着物 DW 和 TOC 与菹草
衰亡状况的相关性趋势则为 SYH和 JTL两个呈正相关趋势,另外 3个点呈负相关趋势。
2.2摇 水体营养盐浓度与附着物的关系
各调查地点所有植株的附着物参数(Mean依SD)、菹草叶片 Chl.a含量(Mean依SD)及各调查地点的水质状
3667摇 24期 摇 摇 摇 魏宏农摇 等:菹草附着物对营养盐浓度的响应及其与菹草衰亡的关系 摇
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况见表 3,将附着物和菹草各参数与水质指标进行相关性分析,结果见表 4。
结果表明:附着物 Chl. a 含量与 TP 均显著相关(R = 0.938,P = 0.019),与 TN 临界相关(R = 0.864,P =
0郾 059);藻类细胞数量与 N / P 极显著相关(R = 0.982,P = 0.003);另外,菹草叶片 Chl.a 含量与 TN、TP 存在一
定的相关性趋势(P值分别为 0.172和 0.182)。
表 2摇 附着物与菹草衰亡状况的相关性
Table 2摇 Crrelation between periphyton community and degree of decay of P. crispus
编号
Site
附着物干重
Periphyton DW
随着物有机质
Periphyton TOC
附着物叶绿素 a含量
Periphyton Chl.a
附着藻类细胞数量
Periphyton Cell counts
自由度
n
SYH R= 0.782, P = 0.218 R= 0.782, P = 0.218 R= 0.874, P = 0.126* R= 0.280, P = 0.720 5
JTL R= 0.023, P = 0.965 R= 0.003, P = 0.996 R=-0.630, P = 0.255 R=-0.645, P = 0.240 6
XSHJ R=-0.200, P = 0.747 R=-0.200, P = 0.747 R=-0.770, P = 0.128* R=-0.559, P = 0.327 5
XSGY R=-0.734, P = 0.097* R=-0.734, P = 0.097* R=-0.919, P = 0.010*** R=-0.214, P = 0.683 6
YSGY R=-0.437, P = 0.386 R=-0.137, P = 0.386 R= 0.733, P = 0.097* R= 0.714, P = 0.111* 6
摇 摇 *临界相关:0.05
Table 3摇 Parameter values of P. crispus, periphyton community and water nutrients
参数 Parameters SYH JTL XSHJ XSGY YSGY
附着物有机质 Periphyton TOC / (mg / cm2) 0.024依0.013 0.38依0.1430 0.063依0.052 0.123依0.063 0.054依0.035
附着物干重 Periphyton DW / g 0.023依0.011 0.364依0.133 0.056依0.050 0.123依0.063 0.067依0.044
附着物叶绿素 a Periphyton Chl.a / (滋g / cm2) 0.173依0.065 0.298依0.129 0.245依0.154 0.292依0.117 0.548依0.260
叶片叶绿素 a Leaf Chl.a / (mg / g) 0.818依0.110 1.731依0.325 1.257依0.148 1.629依0.526 2.126依0.299
附着藻类细胞数 Periphyton cell counts
/ (伊103个 / cm2)
15.607依2.917 39.332依26.757 13.553依4.019 9.733依2.634 23.774依26.143
总氮 TN / (mg / L) 0.726 1.335 0.63 0.427 2.178
总磷 TP / (mg / L) 0.077 0.082 0.073 0.074 0.171
氮磷比 TN / TP 9.340 16.365 8.674 5.740 12.732
污染指数 Pollution index 7.208 0.784 3.889 2.374 10.148
表 4摇 各地点菹草衰亡状况和附着物参数与水体营养盐指标相关性分析
Table 4摇 Correlation between degree of decay, periphyton community and water nutrients
总氮 TN 总磷 TP 氮磷比 N / P 污染指数Pollution index 自由度 n
叶片叶绿素 a Leaf chl.a R= 0.718, P= 0.172 R= 0.706, P = 0.182 R= 0.416, P = 0.487 R= 0.079, P = 0.900 5
附着物干重 Periphyton DW R= 0.168, P = 0.787 R=-0.177, P = 0.776 R=-0.679, P = 0.207 R=-0.698, P = 0.190 5
附着物有机质 Periphyton TOC R= 0.127, P = 0.839 R=-0.223, P = 0.718 R= 0.665, P = 0.220 R=-0.725, P = 0.165 5
附着物叶绿素 a
Periphyton Chl.a R= 0.864, P = 0.059
* R= 0.938, P = 0.019** R= 0.357, P = 0.556 R= 0.499, P = 0.392 5
附着藻类细胞数
Periphyton cell counts R
= 0.616, P = 0.268 R= 0.247, P = 0.689 R= 0.982, P = 0.003*** R=-0.172, P = 0.782 5
摇 摇 *临界相关:0.05
3.1摇 附着物与菹草衰亡的关系
从本文研究结果来看,各水体附着物生物量指标尤其是附着物 Chl.a 含量与植物衰亡状况均存在一定的
相关性,但是相关性趋势却不同。 附着物 Chl. a 含量和藻类数量均是反应附着物中藻类生物量的重要指
标[12鄄13],SYH和 YSGY的这两个指标均与菹草叶片 Chl. a 含量呈正相关,其余 3 个点则呈负相关(表 2)。
Weitzel根据附着藻类丰度提出一个反应水体污染指数的指标(计算方法为 C / W伊1000,式中 C和 W分别为附
4667 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33卷摇
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着物的 Chl.a和 TOC含量),并提出污染指数介于 10.0—16.9之间为低污染水域,介于 1.8—2.8之间的为高污
染水域[14]。 本研究各调查地点中 SYH和 YSGY 两个点的污染程度均较低,其余 3 个点污染程度均较高(表
3)。 由此推测,水质状况可能是导致附着物生物量与衰亡状况相关性趋势的主要原因,即在高污染水体中附
着物的生物量越大沉水植物的衰亡程度越高,而在低污染水体中附着物生物量则随沉水植物的衰亡而下降。
另一方面,附着物生物量指标中反应藻类生物量以外的附着物 DW 和 TOC 两个指标与植物衰亡程度的
相关性趋势并不与污染指数保持一致(表 2),说明污染指数与附着物生物量的关系可能是通过附着藻类来实
现的。 简单计算表 3中各调查地点的附着物 TOC,高污染水体这一数值平均为低污染水体的 4.8 倍,推测其
原因可能与高污染水体中附着藻类对污染物的敏感性有关[15],即污染程度越高,死亡的藻类越多,导致附着
物 TOC的增加,从而增加附着层厚度,进而通过光抑制效果促进沉水植物衰亡。
3.2摇 附着物生物量与水体营养盐浓度的关系
此前的研究结果表明附着物与营养盐的关系较为复杂,河流生态系统中附着物与营养盐无显著相关
性[3,16],在湖泊等静水水体中附着物与 P 含量存在显著相关性[17鄄20],在 P 含量充足时受 N含量的限制[21],同
时受 N和 P 的限制的情况出现在极端洪水造成的底泥丰富的 P 储存时[22]。 本文研究结果表明,至少是在菹
草衰亡阶段,其叶片附着物 Chl.a含量与水体 TP 呈显著相关(P= 0.019)的同时与水体 TN也存在一定的相关
性(P= 0.059),推测其原因可能与所调查水体的 N / P 有关。 Redfield研究结果表明,适合藻类生长的水体 N /
P 为 15左右[23],根据藻类细胞体内的 N / P,16被称作 Redfield ratio[3]。 而本研究调查的 5个地点 N / P 除 JTL
外均小于 16(表 3),显示出明显的 N缺乏,因此附着物 Chl.a含量在受 P 的限制的同时也与 N表现出一定的
相关性,本研究发现附着物计数结果与 N / P 正相关水平为极显著(P<0.01)应该是对该解释的有力佐证。
3.3摇 附着物在湖泊植被消失中的作用
目前针对浅水富营养湖泊水生植被消失的研究大多集中于草型生态系统和藻型生态系统转换机理[24]的
研究,作为和沉水植物接触最紧密的类群,附着物在湖泊生态系统转换中的作用却很少受到关注[8]。 秦伯强
等的研究认为:富营养化湖泊中高浓度的营养盐会促进沉水植物表面附着物生物量的增加,进而可通过光抑
制导致沉水植物死亡,并认为这是草型湖泊向藻型湖泊转换的机理之一[8]。 目前的研究结果大多认为随着
营养盐浓度的增加,附着物生物量会显著增加[6,25鄄26],然而有研究表明附着物随营养盐浓度的增加并不会一
直增加,反而在中等富营养水平达到最大值[23,27],亦有研究结果表明,即便是在很低的营养盐浓度下也会有
很高的附着物生物量[28]。 此外,尽管大量研究结果已能证明附着物对沉水植物存在显著的光抑制作用[29鄄32],
但是并无充分的研究证明这种光抑制会导致沉水植物的死亡。 K觟hler 等认为附着物对沉水植物的光抑制只
有在光照成为限制因子时才体现出来,在光饱和水体中这种光抑制效果并不显著,而且大部分沉水植物进入
夏季以后生物量大多集中在水面附近,所以附着物对沉水植物叶片的光抑制作用可能只在沉水植物萌发的早
期阶段才起作用[3]。 因此,附着物在水生植物消失中的作用可能并非单纯的生物量和光抑制这么简单。
由于样本量过少,本文无法对水体的营养盐浓度和菹草衰亡程度的关系进行统计学分析,根据本研究得
出的营养盐浓度与附着物生物量呈正相关且附着物生物量与植物衰亡程度的相关性可能还取决于水质状况
的结论,可间接推测尽管附着物会随营养盐含量的增加而增加,但可能只在污染较重水体中才会促进沉水植
物衰亡,即附着物在沉水植物消失和草型湖泊向藻型湖泊转换中的作用还应与水体的污染程度有关。 此外,
沉水植物表面的附着物仅是湖泊生态系统初级生产力的一部分,营养盐含量的增加会带来整个生态系统组成
的变化,包括浮游植物、丝状藻、蓝藻克隆、底栖附着层等含量的改变[33],而这些部分如浮游植物和丝状藻也
会对沉水植物产生诸如遮光作用等影响,因此,研究附着物在富营养化水体中沉水植物消失的作用还必须要
考虑营养盐浓度的增加对生态系统各个组成部分的影响。
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叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
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叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
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本期责任副主编摇 丁摇 平摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
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