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沉水植物作为水生态系统的重要组成部分和主要的初级生产者,介于水-沉积物界面,在水生态系统的物质循环,水质改善等方面发挥着重要作用。目前关于富营养化湖泊中沉水植物衰败机理仍不清楚,这也是国内外湖泊专家研究的热点。事实上水体氮磷营养水平是制约沉水植物生长的重要因素,但关于营养盐对植物生长和生理特性的影响,以及添加有机碳源下沉水植物对底质的影响这方面的机理仍然不是很清楚。本研究是“973”国家重点基础研究发展规划项目“湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发机理研究”（项目编号:2002CB412304）的一部分,采用温室培养,研究了在不同营养水平下,沉水植物对水体的净化作用机理及其自身抗氧化酶系统的影响、沉水植物狐尾藻在不同形态氮配比条件下对水体氮形态的影响及其自身的生理响应、添加有机碳源条件下,沉水植物狐尾藻对沉积物氮形态的影响及对NH4+-N吸附/释放特性的影响。主要研究结果如下:本论文选择了三种广泛分布的沉水植物:狐尾藻（Myriophyllum Spicatum L.）、轮叶黑藻（Hydrilla Verticillata L.）和金鱼藻（Ceratophyllum Demersum L.）,在温室中设计了中、富两个营养水平水体,结果表明,狐尾藻较其余两种沉水植物在中、富两种营养水平下对水体中的TN、NH4+-N、NO3--N有很好的去除效果,在试验的14天左右去除率逐渐达到稳定,且对硝氮的去除率达到了100%,对水体的增氧效果较好;狐尾藻在中营养水平下的生长较其他两种沉水植物好,黑藻生物量小,而金鱼藻SOD活性、POD活性和MDA含量变化幅度大,在试验后期急速上升,表明这两种沉水植物受到的营养盐胁迫较狐尾藻大,而狐尾藻在中营养水平下的耐营养盐胁迫能力较强。其次,研究不同形态氮配比条件下,狐尾藻对水体中氮形态的影响及其自身生长和生理响应,结果表明,从植物对氮转化角度考虑,生物固氮和硝氮同化作用显著,水体硝氮含量越高,硝氮的同化作用越强烈,水体硝氮含量在试验第5天已将降到0.52mg·L-1以下;植物对水体中NH4+-N吸收效果不显著,故NH4+-N对狐尾藻的胁迫占主导地位;由于植物叶片和茎部作用不同,表现为狐尾藻吸收水体营养物质后,促进植物株高的生长,而植物的鲜重和蛋白质含量对水体的反应相对滞后;狐尾藻的SOD酶活性变化趋势与游离脯氨酸含量变化显著负相关,其POD酶活性和NR酶活性显著正相关,从总体上看,狐尾藻对试验环境有一定的耐受性,这种耐受性随试验时间的延长而减弱。同时,沉积物对沉水植物的生长和生理有较大影响,本论文研究了不同有机碳源配比下,种植沉水植物狐尾藻对底质中氮形态的影响,及底质对NH4+-N吸附/释放的影响,结果表明,种植沉水植物没有改变沉积物不同形态氮分布的有机氮>氨氮>硝氮的格局,不同营养处理的沉积物中各氮形态含量略有差别,其中添加葡萄糖1%的处理,其沉积物NH4+-N、DON含量在整个试验期间较其余处理大,分别为0.094mg·g-1和0.20mg·g-1,而添加有机质1%的处理,其沉积物NO3--N含量较高,为0.024mg·g-1;在植物的快速增长期,种植狐尾藻并没有改变底质对氨氮的吸附和释放趋势,但种植沉水植物试验组的释放常数k p对照组的释放常数,表明种植狐尾藻降低了底质对NH4+-N的释放强度,且试验组的沉积物吸附NH4+的强度k值f对照组的k值,表明种植狐尾藻增强了底质对NH4+-N的吸附作用,且添加有机质1%处理,种植沉水植物试验组比对照组平衡时液相中氨氮离子的释放量C0低18.35mg·kg-1,在添加有机质过量条件下,种植沉水植物增加了沉积物向水体释放氨氮的潜力,有加剧湖体富营养化的危险。