不同氮磷浓度对浮萍生长的影响
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摘要 本文以常见的浮萍（青萍）为研究对象，采用正交试验的方式研究了氮磷浓度对浮萍生长的影响。结果表明，浮萍对不同浓度的氮、磷需要一定的适应时间，较高浓度及特定氮、磷比有利于浮萍的大量生长。研究结果可以为污染水体的净化提供参考。
关键词 浮萍;氮;磷;生长;生物量
中图分类号 X173 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）11-0196-01 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
浮萍是一种常见的水面浮生植物，主要生长于水田、池塘、湖沼、水沟等静水水域。浮萍可以有效净化受污染的水体，是一种良好的缓解水体富营养化的水生植物[1]。氮、磷是浮萍生物组织的主要构成物质，通过测定浮萍吸收水中氮、磷等的速率可以了解浮萍生长速率[2]，故影响水中浮萍生长的重要因素是水中的氮、磷浓度[3]。
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理方法
为了研究水体中氮磷条件对浮萍生长的影响，采集了自然环境中常见的青萍作为研究对象。将采集的青萍进行前处理，把青萍清洗干净，除掉非青萍杂株，再分离出青萍单株，选取优异单株进行扩大繁殖，从而减少试验误差。单株扩大培养液使用Hutner完全培养液（表1），使用时稀释5倍，每7 d更换1次培养液。随机称取生长健康、表型基本一致、培养好的青萍单株1 g，接种在已添加2 L营养液的3 L塑料养殖盒中，培养温度为25 ℃，光照为3 000 lx。
1.2 试验设计
在光照3 000 lx、温度25 ℃的外部条件下，采用缺氮缺磷的Hutner不完全营养液（营养液配方见表2），按照Hutner营养液原配方中使用NH4NO3设置0.05、0.5、1.0 mmol/L 3种总氮浓度，设置营养液磷浓度为0.01、0.1、0.3、0.5、0.7 mmol/L 5个梯度，即一共3个氮浓度、15个不同类型的培养液。为防止出现偏差，进行3次重复试验，分别在第7、14、21、28、35天取样，培养期间不更换培养液，蒸发的水分以去离子水进行补充。
2 结果与分析
研究不同氮、磷浓度对青萍生长的影响，在不同氮、磷浓度下，青萍的生物量变化情况见表3。
由表3可知，青萍在0.05 mmol/L的低氮浓度、磷浓度为0.1 mmol/L时，培养第28天，生物量最大。在低氮环境中，为期35 d的培养时间内，随着培养液中磷浓度的增加，青萍的生物量的变化趋势为先升高后下降。在低氮环境中，当培养液中的磷浓度为0.3 mmol/L时，青萍生物量随培养时间的增加而不断增加，其他浓度的培养液中均在达到最大后有不同程度的下降。
在中氮浓度0.5 mmol/L条件下，在培养的第7天，各培养液中的青萍生物量变化不大，均处于相对较低水平;在培养的第14天，各培养液中青萍生物量随磷浓度提高而有明显先升高后下降的趋势;在培养液中磷浓度分别为0.01、0.10 mmol/L时，青萍的生物量变化趋势是在前28 d的培养时间内显著增加;28～35 d期间，生物量都会下降，但下降幅度有差异。当培养液中的磷浓度为0.3、0.5、0.7 mmol/L时，青萍的生物量在35 d内一直增加，其中当培养液中的磷浓度为0.1、0.3 mmol/L时，青萍可以获得相对更大的生物量。
在高氮浓度1.0 mmol/L条件下，在培养前期，不同培养液中的青萍生物量均较低;在高氮浓度下，0.1、0.3 mmol/L磷培养液中，随着培养時间延长，青萍的生物量增加明显;在其他磷浓度中，随着培养时间延长，青萍的生物量逐渐减小乃至死亡。
3 结论与讨论
通过试验研究结果可以看出，青萍在生长过程中需要较长的时间来适应外部营养条件;由于氮、磷浓度较低，在青萍适应生长条件后不能维持长时间的生物量积累，是因为营养液中的氮、磷转化为青萍本身[4-5];越高浓度的营养液对青萍的生长影响越大[6]，但超过一定浓度后，会造成青萍更快死亡;氨氮对于青萍的生长不利，硝态氮有利于青萍的生长;适合的氮、磷比有益于浮萍的生长，但氮、磷浓度较高，也对浮萍的生长不利，可导致浮萍大量死亡。
4 参考文献
[1] 顾新娇，王文国，胡启春.浮萍环境修复与生物质资源化利用研究进展[J].中国沼气，2013，31（5）：15-19.
[2] 种云霄，胡洪营，钱易.细脉浮萍和紫背浮萍在污水营养条件下的生长特性[J].环境科学，2004，25（6）：59-64.
[3] 沈根祥.利用浮萍净化氮磷污水机理及其优化工艺条件研究[D].杭州：浙江大学，2005.
[4] 吴雪飞，刘璐嘉，马晗，等.江苏省夏季浮萍种类及其生长水环境调查[J].生态与农村环境学报，2012，28（5）：554-558.
[5] 刘佳，刘永立，叶庆富，等.水生植物对水体中氮、磷的吸收与抑藻效应的研究[J].核农学报，2007（4）：393-396.
[6] 鲍姝，方扬，靳艳玲，等.污水氮磷浓度对云南本地浮萍生长及氮磷去除的影响[J].应用与环境生物学报，2014，20（1）：56-62.
收稿日期 2020-03-13
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