大葉藻對礦質(zhì)元素Fe和Cu的吸收規(guī)律及鐵元素對海草床硫化物壓力的緩解效應(yīng)研究.pdf

1、礦質(zhì)元素是影響海草存活和生長的關(guān)鍵因素之一。本文以海洋高等植物—大葉藻為對象，選取銅元素和鐵元素兩種海草必需的微量礦質(zhì)元素，研究不同濃度銅元素和鐵元素對大葉藻實(shí)生幼苗和幼體植株存活、生長與光合色素含量的影響，分析確定人工條件下兩者對銅元素和鐵元素的需求;研究大葉藻植株地上組織和地下組織對鐵元素的吸收規(guī)律，明確植株對鐵元素的主要吸收部位;研究不同硫化物水平對大葉藻生長的影響，初步探究原位添加鐵元素對大葉藻草床硫化物壓力的緩解效應(yīng)。以期為建

2、立大葉藻草床退化生境生態(tài)修復(fù)技術(shù)提供理論依據(jù)和科學(xué)基礎(chǔ)。得到的主要結(jié)論有:
　　一、實(shí)驗(yàn)室條件下，研究不同濃度銅元素(3～50μg L-1)和鐵元素(500～1500μg L-1)對大葉藻實(shí)生幼苗和幼體植株存活和生長的影響。結(jié)果表明:各處理?xiàng)l件下實(shí)生苗和幼體植株生長參數(shù)的變化較一致，其中3～5μg L-1銅元素含量時(shí)兩者的存活率、形態(tài)學(xué)指標(biāo)和生產(chǎn)力最高;隨著鐵元素濃度的逐漸增加，兩者各生長參數(shù)均呈現(xiàn)先升高后下降的變化趨勢，并于70

3、0μg L-1時(shí)達(dá)到最大值。綜合分析可知，大葉藻實(shí)生苗和幼體植株對銅元素的需求水平極低，應(yīng)注意銅元素污染的發(fā)生，而兩者對鐵元素的需求較高，其適宜的濃度是700μg L-1。研究結(jié)果為豐富海草礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)理論及實(shí)現(xiàn)大葉藻實(shí)生苗的人工培育提供了資料。
　　二、在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)營造大葉藻植株地上組織和地下組織分隔模式，通過設(shè)置未分隔未加鐵組(NS)、分隔未加鐵組(LL)、分隔且地下部位加鐵組(LH)、分隔且地上部位加鐵組(HL)、分隔且地上地下

4、部位均加鐵組(HH)等5個(gè)處理組（未添加和添加鐵元素的濃度分別為500μg L-1和700μg L-1），研究不同添加鐵元素處理?xiàng)l件下大葉藻植株存活、生長及光合色素含量的變化。結(jié)果表明，各添加鐵元素處理組（LH、HL和HH）大葉藻植株的存活率、新生組織形態(tài)學(xué)指標(biāo)、生產(chǎn)力和光合色素含量均優(yōu)于未添加鐵元素處理組（NS和LL），且LH處理組的存活率、地下組織新生組織形態(tài)學(xué)指標(biāo)和生產(chǎn)力等指標(biāo)顯著高于HL處理組（P＜0.05）。綜合分析表明，大葉

5、藻植株地上組織和地下組織均可吸收鐵元素，但地下組織是主要的吸收部位。研究結(jié)果為建立自然狀態(tài)下大葉藻草床的人工促繁對策提供了科學(xué)基礎(chǔ)。
　　三、2013年6月，以山東榮成天鵝湖為研究海區(qū)，監(jiān)測天鵝湖大葉藻草床海水、間隙水和沉積物以及大葉藻植株的鐵元素和銅元素含量，分析環(huán)境—植株之間兩種礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性，在此基礎(chǔ)上，通過向沉積物添加不同濃度的硫化物及鐵元素，研究沉積環(huán)境不同硫化物水平（90.6～818.7μmol L-1）對大葉藻

6、存活與生長的影響，探究添加鐵元素對大葉藻草床硫化物壓力的緩解效應(yīng)。結(jié)果顯示:(1)大葉藻植株銅元素含量由高至低為幼葉＞成熟葉＞地下組織，其含量與環(huán)境無明顯相關(guān)性，而植株鐵元素含量為地下組織＞成熟葉＞幼葉，且與沉積物和間隙水鐵元素含量呈現(xiàn)顯著的相關(guān)性;(2)大葉藻植株密度變幅、新生組織形態(tài)學(xué)指標(biāo)及生產(chǎn)力均隨硫化物水平的增加而降低，至818.7μmol L-1時(shí)達(dá)到最小值;(3)高硫化物壓力下添加鐵元素，可顯著提高大葉藻植株密度和生長速度，