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作为水生生态系统中初级生产者之一,附着藻类在水生生态系统中起着非常重要的作用。近年来,它在湖泊中的作用备受关注。本文以富营养化程度指示藻种——舟形藻、蓝藻优势种——铜绿微囊藻和淡水湖泊常见沉水植物——苦草为实验材料,研究了不同环境条件下舟形藻附着量的变化以及舟形藻附着对沉水植物生长的影响,同时对比了不同密度舟形藻胞外分泌物对苦草的化感作用以及不同环境条件下舟形藻+附着藻类体系共培水对铜绿微囊藻化感作用的变化。结果表明:
(1)沉水植物具有抗附着能力,不同环境条件下载玻片上舟形藻附着量都显著高于苦草叶片上舟形藻附着量。
(2)载玻片和苦草叶片上附着藻类的附着量随营养化程度的加剧都增加,植物在不同营养条件下抗附着能力不变。光照强度和温度影响沉水植物的抗附着能力,过高或过低的温度和光照强度都会减弱沉水植物的抗附着能力。光照强度为30μmol·m-2·s-1和温度条件为25℃时,载玻片上舟形藻附着量最高,而苦草叶片上附着量最低,即苦草抗附着能力最强。
(3)舟形藻附着对苦草干重和湿重的抑制受营养化程度、光照和温度的影响。从中营养到富营养,抑制程度加剧。而在超富营养条件下抑制程度有所减轻。光照增强能缓解舟形藻附着对苦草鲜重和干重的抑制。温度的增加不影响舟形藻对苦草湿重的抑制,但舟形藻对苦草干重的抑制随温度增加而减小。
(4)舟形藻附着对苦草叶绿素的抑制受营养化程度和光照的影响。舟形藻对苦草叶绿素a含量的抑制不随营养盐条件的变化而变化；舟形藻附着对苦草叶绿素b和类胡萝卜素含量的抑制随营养化程度的增加而加剧。低光照强度下(10μmol·m-2·s-1),舟形藻附着对苦草叶绿素含量影响不大；高光照强度下(40μmol·m-2·s-1),苦草叶绿素含量显著低于对照；光照强度为30μmol·m-2·s-1时,苦草叶绿素各组分含量都高于对照。
(5)舟形藻对铜绿微囊藻具有化感抑制效应。舟形藻+苦草体系对铜绿微囊藻的抑制效应小于两者的效应之和。营养化程度增加和温度升高都会降低苦草+舟形藻体系对铜绿微囊藻的化感抑制作用。光照强度增加,苦草+舟形藻体系对铜绿微囊藻的化感抑制作用增强。
(6)舟形藻胞外分泌物对苦草幼苗具有显著的化感作用:较低密度(OD668=0.1)对苦草幼苗鲜重没有影响,而较高密度(OD668为0.2或0.3)的舟形藻胞外分泌物对苦草鲜重、叶绿素含量都具有显著的抑制作用。
(7)营养的增加使附着藻类大量繁殖,进而抑制沉水植物叶绿素的合成,以及生物量的积累,并减弱沉水植物与浮游藻类的化感竞争力,加剧沉水植物的衰退和消亡。
上述结果表明随着营养化程度的加剧,附着藻生物量增加,植物表面附着量增加,沉水植物受到胁迫。而且舟形藻胞外分泌物对苦草具有化感抑制作用,影响苦草生物量和叶绿素的合成。所以,在富营养化湖泊中,附着藻类抑制沉水植物的生长。舟形藻对沉水植物的抑制作用不仅仅只是通过简单的物理附着对光照和营养的竞争,还会影响沉水植物对铜绿微囊藻的化感抑制效应。