摘要 鳳眼蓮是重要的污染水體修復水生植物，在修復污染水體過程中根際微生物等植物修復功能性微生物發(fā)揮了重要作用。本文介紹了植物修復功能性微生物在鳳眼蓮生態(tài)修復中的作用并展望了鳳眼蓮的應(yīng)用前景。指出植物修復功能性徽生物是鳳眼蓮進行有效生態(tài)修復的重要組成部分，進一步加強植物修復功能性微生物研究是今后鳳眼蓮生態(tài)修復工作取得進展的重要園素；對鳳眼蓮進行生物調(diào)控是解決鳳眼蓮生物入侵這一不利因素的有效途徑；鳳眼蓮的克藻作用在富營養(yǎng)化水域生態(tài)慘復中將發(fā)揮越來越重要的作用。

關(guān)鍵詞 鳳眼蓮,植物修復,生物調(diào)控,富營養(yǎng)化

目前，以高等水生維管束植物鳳眼蓮[Eich—hornia crassipes(Mart．)Solms]為典型代表的水生植物修復技術(shù)已成為污染水體治理研究的重點方向之一，國內(nèi)外用于凈化養(yǎng)殖污水、工業(yè)廢水和生活污水等方面取得很大進展。已經(jīng)證實，根際微生物等植物修復功能性微生物在鳳眼蓮修復污染水體過程中發(fā)揮了重要作用[1-2]。

1植物修復功能性微生物

植物修復功能性微生物，又稱為促植物修復微生物(Phytoremediation—promoting Mieroor—ganisms，PPMs)，從廣義上講，是指存在于植物體內(nèi)、體表或體外，通過自身行為或與修復植物共同作用，能夠?qū)χ参镄迯瓦^程產(chǎn)生直接作用或間接促進作用的各種微生物的總稱；狹義上講，目前主要指參與植物修復的植物內(nèi)生微生物、根際微生物和菌根真菌三大類群[3-6]。目前，植物修復功能性微生物主要按其作用方式進行分類(表1)。

2與鳳眼蓮相關(guān)的植物修復功能性微生物

目前，已知與鳳眼蓮相關(guān)的植物修復功能性微生物主要包括內(nèi)生微生物和根際微生物。

植物內(nèi)生細菌可以在植物維管柬中降解有毒有機污染物而促進植物對污染物的代謝，如鳳眼蓮可以大幅度加速水溶液中馬拉硫磷的降解，其機理主要為鳳眼蓮吸收馬拉硫磷后轉(zhuǎn)移至莖葉并在體內(nèi)降解。此外，鳳眼蓮吸收乙硫磷、三氯殺螨醇和三氟氯氰菊酯后在體內(nèi)積累或進一步降解[8]，鳳眼蓮內(nèi)生微生物可能參與了降解過程，但是究競起到多大作用以及降解機理等等還沒有詳細報道，以后應(yīng)加強這方面的研究。鳳眼蓮具有發(fā)達的根系，為種類繁多的微生物提供了棲息和繁殖的場所，其根系分泌物可供給微生物生長必要的有機營養(yǎng)和無機元素，而微生物的代謝產(chǎn)物如含N、P、K的無機鹽則是鳳眼蓮生長的必要養(yǎng)分。鳳眼蓮一根際微生物之間形成了根際微生態(tài)系統(tǒng)，此系統(tǒng)具有松散的非特異性結(jié)合關(guān)系。鳳眼蓮根際的共生微生物對污染物的降解轉(zhuǎn)化起著重要作用，最近研究表明，鳳眼蓮根際微生物的作用并非僅僅直接降解有機物，還在一定程度上增強了植物對污染環(huán)境的適應(yīng)能力，并促進植物對有機物的吸收而間接加速有機污染物的降解。

3鳳眼蓮的生態(tài)修復作用

3．1有機污染物

譚常等指出，自然條件下鳳眼蓮能凈化含酚污水是其本身具有降解酚的能力，而根際微生物的存在更促進了整個體系的除酚作用。在自然水體中，由于鳳眼蓮的存在，其根際的異養(yǎng)細菌的數(shù)量和種類均大量增加，從而可以提高降解水體中有機物的能力[2]。鳳眼蓮龐大的根系是凈化污染物的關(guān)鍵場所，其根部細胞壁屬生物半透膜，分子量較大、非離子化合物和膠體無法透過而進入植物體內(nèi)，如萘不能被鳳眼蓮根部直接吸收在體內(nèi)富集而是被吸附在根部，這樣吸附在根部的萘可以通過根系多種微生物的協(xié)同作用得到降解，因此，根際微生物在凈化過程中起著非常重要的作用。進一步研究表明，新鮮鳳眼蓮根系對苯和萘不僅具有吸附作用，而且還具有吸收或根際微生物降解等作用，因此，鳳眼蓮凈化萘污水的過程基本上分為兩步：首先是鳳眼蓮發(fā)達的根系在污水中吸附污染物，然后是鳳眼蓮自身對污染物的吸收降解及根部微生物系統(tǒng)的凈化作用。在造紙廢水二級生化處理工藝之后增設(shè)的鳳眼蓮氧化塘中，發(fā)達的鳳眼蓮水下根系能夠有效吸附水中的COD和SS，然后借助根系微生物進行降解，可以達到令人滿意的效果。

3．2無機污染物

鳳眼蓮在生長過程中需要大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，因此可以吸收利用水中無機氮、磷等元素作為其生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質(zhì)。此外，鳳眼蓮發(fā)達的根系(須根)與水體接觸面積大，形成了一道密集的過濾層，這樣使得其根系能夠吸附大量重金屬；同時其根際還附著不少微生物，進一步加強了積累作用。若水體中重金屬含量過高，將迫使其被動吸收，將重金屬積累在新陳代謝緩慢并對其生長不構(gòu)成嚴重威脅的根部。研究表明，重金屬Cd在鳳眼蓮根部積累后可誘導產(chǎn)生植物重金屬螯合肽(Phytochelatin，簡稱PC)或稱金屬硫肽(Metallothio—peptide，簡稱MP)，可用于檢測水體的重金屬污染狀況；同時，產(chǎn)生PC是鳳眼蓮對重金屬的抗性機理的重要表現(xiàn)，是鳳眼蓮解毒的重要方面。利用鳳眼蓮凈化含銀廢水時，根系微生物在最初24 h內(nèi)因為銀的毒害數(shù)量有所減少，48 h后數(shù)量達到穩(wěn)定狀態(tài)；最重要的是，根系微生物對鳳眼蓮具有保護作用，能減輕銀對鳳眼蓮的毒害(微生物對銀的解毒作用)，使其發(fā)揮生態(tài)修復功能，這一點與鳳眼蓮修復農(nóng)藥時根系微生物增強其對污染環(huán)境的適應(yīng)能力相似。

4鳳眼蓮的應(yīng)用前景

如上所述，與鳳眼蓮相關(guān)的植物修復功能性微生物是鳳眼蓮進行有效生態(tài)修復的重要組成部分，加強植物修復功能性微生物研究是今后鳳眼蓮生態(tài)修復工作取得進展的重要因素。鳳眼蓮死亡后殘體將對水質(zhì)產(chǎn)生一定影響，如鳳眼蓮死亡腐爛分解過程中，釋放氮、磷和碳等物質(zhì)。如果這些物質(zhì)的釋放速度大于水體的自凈速度，則會導致水體的二次污染。這是利用鳳眼蓮凈化水體一直存在爭議的一個方面凹]。成小英等指出，為了遏制鳳眼蓮腐爛分解引起的水質(zhì)惡化，可以在秋末冬初大量收割鳳眼蓮；提高湖泊水體自凈能力是降低冬季鳳眼蓮腐爛分解對湖泊水體造成污染的關(guān)鍵所在(如通過種植耐寒沉水植物如菹草等以增強湖泊自凈能力)。另一方面，鳳眼蓮具有很強的生物入侵能力，目前已成為世界上許多國家和地區(qū)的一種惡性入侵種，被列為世界上危害最大的十種雜草之一。最近，人們開始注重利用鳳眼蓮天敵、病原菌和植物化感作用[23_24]控制鳳眼蓮蔓延生長。例如．鳳眼蓮病原菌Cercospora piaropi引發(fā)的病情能夠在鳳眼蓮植株之間自然傳播，進而導致鳳眼蓮大面積死亡；同時，該菌可在鳳眼蓮老葉上過冬，等來年生長期到來時依舊可引起鳳眼蓮患病。

此外，非常重要的是該病原菌是一種高致病力病原菌并且具有較強的寄主專一性，施用時完全可以在人為控制的條件下，避害趨利，達到安全使用的目的。近年來研究表明，除了鳳眼蓮根系丙酮抽提物中具有抑藻活性物質(zhì)外，鳳眼蓮活體浸出液、干燥后的浸出液和高溫處理的鳳眼蓮活體浸出液都對原甲藻的生長具有抑制作用。

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