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为了探索蓝藻水华对沉水植物影响的机理,分析草型湖泊向藻型湖泊转化过程中的诱发因素和驱动力,在试验室内建立了微宇宙动态模拟系统模拟自然湖泊状况,观察铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)及苦草(Vallisneria sp.)的生长衰亡情况、深入分析实验室微宇宙体系中不同区域的水质状况尤其是氮素及溶解氧、pH等的变化以及探讨藻华优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)衰亡后的分解产物对苦草(Vallisneria sp.)生理生化活性的影响。主要研究结果如下: 1、不同初始接种密度的铜绿微囊藻在5天内均开始衰亡;随着微囊藻衰亡时间的推移,水柱中的溶解氧(DO)和pH值呈现先下降后上升的趋势,而氨氮呈现先上升后下降的趋势;微囊藻初始密度越高,衰亡时释放出的氨氮含量越大;低DO亦不利于苦草的健康生长,且有助于硝酸盐异化还原到铵(DNRA)这一过程的进行,可能又会对氨氮浓度的升高有所促进,继而加剧对苦草的胁迫,影响其正常生理生化活性。高浓度藻组的藻区硝氮含量降低,亚硝氮含量先升高后降低至平衡,反硝化作用明显,这与其DO和pH的变化刚好相互印证;高浓度藻组的草区第5天开始反硝化作用亦明显; 2、随着微囊藻的衰亡,苦草体内还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著上升(P<0.05),而抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著下降(P<0.05);在衰亡的第9天,高浓度藻及低DO水环境使苦草氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量显著上升(P<0.05),GSH/GSSG比值下降,对苦草造成氧化胁迫,使苦草蛋白含量均明显降低,苦草丙二醛(MDA)含量及过氧化氢酶(CAT)活性对此也有所响应,但是对苦草过氧化物酶(POD)活性、谷胱甘肽硫转移酶(GST)酶活及叶绿素含量影响不大;随着时间推移,水体中氨氮含量降低及DO回升,21天时苦草叶绿素含量和蛋白含量有所回升,表明此时对苦草胁迫作用逐渐消失。 3、藻华衰亡导致水体pH、DO下降和氨氮上升,对沉水植物产生胁迫,而低浓度氨氮则有利于沉水植物生长;氨氮、低溶解氧水环境可能是水生态系统发生草型湖泊向藻型湖泊转化过程中的关键因子之一。