水綿(Spirogyra communis)屬綠藻門、雙星藻科。水綿冬季往往沉入池塘水底,春季可以漂浮上來,水綿的藻體是由許多圓柱形的細(xì)胞單列相互連接而成的絲狀體。由于藻體表面有較多的果膠質(zhì),因此用手觸摸時(shí)感覺非常黏滑。水綿的葉綠體呈條帶狀,通常是多條葉綠體平行螺旋繞于細(xì)胞質(zhì)中,含有單條螺旋帶狀葉綠體的水綿比較少見。
水綿纖細(xì),受到機(jī)械損傷或其他原因會斷裂成若干短絲,每段短絲又通過細(xì)胞分裂長成新的絲狀體。這是一種營養(yǎng)繁殖方式,又叫斷裂生殖。除此以外,水綿還有另一種生殖方式,即接合生殖。接合生殖屬于有性生殖,通常發(fā)生在春秋兩季。接合生殖后合子分泌產(chǎn)生厚壁,藻體死亡崩解后,合子沉入水底休眠。在條件適宜時(shí),合子會萌發(fā),合子核經(jīng)過減數(shù)分裂所產(chǎn)生的三個(gè)單倍體的核會退化消失,僅有一個(gè)繼續(xù)發(fā)育并不斷進(jìn)行縱向有絲分裂,最后產(chǎn)生一條新的水綿絲狀體。
水綿是藻類植物中綠藻門的典型代表,由于取材方便,是藻類最常用的實(shí)驗(yàn)材料之一。水綿全為淡水產(chǎn),廣布于池塘、溝渠、河流、湖泊和稻田,繁盛時(shí)大片生于水底,或成大團(tuán)塊漂浮水面。喜生于含有機(jī)質(zhì)豐富的靜止水體中,具有清熱解毒的功效,可用于治療丹毒、赤游、油漆皮炎、燙火傷。水綿以葉狀體入藥,外用搗爛敷患處。水綿大量繁殖時(shí),影響水質(zhì),對魚類養(yǎng)殖不利。
形態(tài)特征
水綿(英文名Spirogyra)多細(xì)胞植物,常見的原生生物,綠色,屬綠藻門、接合藻綱、水綿科、水綿屬植物;(屬綠藻門、接合藻綱、雙星藻目、雙星藻科、水綿屬植物),多生長在河流,小溪等處。
水綿為多細(xì)胞絲狀結(jié)構(gòu)個(gè)體,葉綠體呈帶狀,有真正的細(xì)胞核,含有葉綠素可進(jìn)行光合作用。藻體是由1列圓柱狀細(xì)胞連成的不分枝的絲狀體。由于藻體表面有較多的果膠質(zhì),所以用手觸摸時(shí)頗覺粘滑。在顯微鏡下,可見每個(gè)細(xì)胞中有1至多條帶狀葉綠體,呈雙螺旋筒狀繞生于緊貼細(xì)胞壁內(nèi)方的細(xì)胞質(zhì)中,在葉綠體上有1列蛋白核。細(xì)胞中央有1個(gè)大液泡。1個(gè)細(xì)胞核位于液泡中央的一團(tuán)細(xì)胞質(zhì)中。核周圍的細(xì)胞質(zhì)和四周緊貼細(xì)胞壁的細(xì)胞質(zhì)之間,有多條呈放射狀的胞質(zhì)絲相連。水綿在相對清潔的富營養(yǎng)化水體中非常普遍,在水中呈片或團(tuán)狀,摸起來手感黏滑。春季,水綿在水下生活,當(dāng)陽光充足、天氣溫暖時(shí),它們就可以進(jìn)行光合作用產(chǎn)生大量氧氣泡,出現(xiàn)在纏結(jié)的細(xì)絲間。轉(zhuǎn)板藻(Mougeotia)、雙星藻(Zygnema)和絲藻(Ulothrix)常與水綿糾纏在一起生活,其中雙星藻是水綿的近緣種。
接合藻綱
生長繁殖
類型
生殖方式通常可見營養(yǎng)繁殖和有性生殖兩種類型。
營養(yǎng)繁殖:營養(yǎng)繁殖時(shí),為絲狀體受到機(jī)械損傷或其他原因,斷裂成若干短絲,每段短絲又通過細(xì)胞分裂長成長的絲狀體。這種營養(yǎng)繁殖方式,也叫斷裂生殖。
有性生殖:水綿的有性生殖為接合生殖。其中又包括梯形接合、側(cè)面和直接側(cè)面接合3種類型,但以梯形接合為最常見。
過程
接合生殖多于春季和秋季發(fā)生,這時(shí)絲狀體的顏色也由綠變?yōu)辄S綠,其接合生殖過程是:首先為2條水綿絲狀體并行靠近,在兩條絲狀體的細(xì)胞相對的一側(cè)各產(chǎn)生1個(gè)突起。繼而兩相對突起伸長,頂端接觸,端壁融解形成1條連通的管子,叫做接合管。同時(shí),各個(gè)細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)體濃縮,形成1個(gè)配子。其中1條絲狀體的每個(gè)細(xì)胞中的配子,以阿米巴蟲式運(yùn)動通過接合管移入另1條相對細(xì)胞中,與其中的1個(gè)配子融合,產(chǎn)生1個(gè)卵形或橢圓形的合子,也稱接合孢子。這樣,1條絲狀體的細(xì)胞都變空,另1條絲狀體的細(xì)胞中都各有1個(gè)合子。空的絲狀體可視為雄性,有合子的絲狀體可視為雌性。以上生殖過程就叫做接合生殖。由于在兩條絲狀體之間有很多橫向的接合管,外觀上看頗像個(gè)梯子,故稱做梯形接合。以后合子分泌產(chǎn)生厚壁,藻體死亡崩解后,合子沉入水底休眠。條件適宜時(shí)萌發(fā),合子核首先經(jīng)過減數(shù)分裂,所產(chǎn)生的3個(gè)單倍體核退化,僅1個(gè)發(fā)育,最后產(chǎn)生1條新的水綿絲狀體。
作用
水綿全為淡水產(chǎn),廣布于池塘、溝渠、河流、湖泊和稻田,繁盛時(shí)大片生于水底,或成大團(tuán)塊漂浮水面。水綿可作某些魚類的餌料;水綿有大量葉綠體,有助于光合作用。有的報(bào)道,在中國云南一些兄弟民族地區(qū),將水綿曬干作為食物,并輸出到緬甸。水綿大量繁殖時(shí),常常會造成一些工廠管道的堵塞,從而影響生產(chǎn)。
主要價(jià)值
藥用價(jià)值
別名:脆水綿
簡介:藻類綠藻門水綿Spirogyra intorta Jao,以葉狀體入藥。
用法與用量:外用搗爛敷患處。
生長環(huán)境
1.生于水稻田、水池、水溝和藕塘中,夏、秋為盛。
2.生于稻田和灌溉水渠中。春、夏兩季常見。
3.生于水溝、池塘、藕田及水渠中。四季均可生長。
4.生于河流靠岸的地方,夏季較多。
主要危害
稻田危害
嚴(yán)重危害水稻的生長。降低水溫泥溫,引發(fā)其它病害。水綿生長在稻田水面上,妨礙水稻生長的溫度需要,使水稻本田技研工業(yè)的水溫和泥溫降低。水綿附在水稻的植株上,造成植株表面潮濕,妨礙植株的通透性,呼吸不暢,易引起水稻爛秧和葉鞘腐敗病等。水綿危害使水稻的根部因氣體交換不良,產(chǎn)生硫化氫、甲烷毒害水稻,使根部發(fā)黑,爛根等生理性病害,嚴(yán)重影響水稻分蘗和根部吸收功能和生長發(fā)育,降低稻谷的產(chǎn)量和品質(zhì)。
連藕塘危害
水綿一方面影響蓮藕光合作用,另一方面影響地溫上升,阻礙蓮藕生長,并與蓮藕爭奪營養(yǎng),消耗氧氣,對蓮藕產(chǎn)量影響較大。
水綿危害使蓮藕根部因氣體交換不良,產(chǎn)生硫化氫、沼氣毒害,使根部發(fā)黑,爛根等生理性病害,嚴(yán)重影響根部吸收功能和生長發(fā)育,降低產(chǎn)量和品質(zhì)。
景觀水危害
⑴富營養(yǎng)化水體中過度繁殖的藻類使水產(chǎn)生霉味和臭味,降低了水的質(zhì)量。
⑵富營養(yǎng)化水體中大量生長繁殖的藍(lán)、綠藻在水體表面形成一層綠色浮渣,使水質(zhì)變得渾濁,透明度明顯降低。
⑶表層密集的藻類使陽光難以透射進(jìn)入湖泊深層,深層水體的光合作用減弱使溶解氧的來源隨之減少。同時(shí),藻類死亡后的腐化分解,加速了水體中溶解氧的消耗速度,水體缺氧成為必然。
⑷富營養(yǎng)化水體中許多藻類能夠分泌、釋放有毒有害物質(zhì),使水的品質(zhì)下降。
⑸富營養(yǎng)化水體的正常生態(tài)平衡被擾亂,生物種群量出現(xiàn)劇烈波動,導(dǎo)致水生生物的穩(wěn)定性和多樣性降低,破壞了水體生態(tài)平衡。
⑹富營養(yǎng)化水體中過量的藻類會堵塞濾池,同時(shí)由于藻類的新陳代謝以及水藻本身產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)增加了水處理的技術(shù)難度,加大了制水費(fèi)用
。
養(yǎng)殖塘水綿危害
1、水綿大量繁殖覆蓋池底。蝦尤其是剛放養(yǎng)的蝦苗易被纏住,影響其覓食,進(jìn)而降低成活率。
2.隨著水溫、氣溫的升高,在池中泛起死亡,被風(fēng)吹到池角或沉底變黑,腐敗分解過程中會消耗水中溶解氧,造成蝦缺氧死亡。
3、水綿遮擋陽光,降低水溫,不利于魚蝦生長。
防治方法
物理法
①引水換水
當(dāng)水體中的懸浮物(如泥、沙、有機(jī)化合物)增多,水體的透明度下降,水質(zhì)發(fā)渾時(shí),可通過引水、換水的方法降低雜質(zhì)濃度。
缺點(diǎn):須有足夠干凈水源作保證,換水成本高,且造成環(huán)境污染。僅用于在小水量的情況下。
②循環(huán)過濾
根據(jù)水體大小,設(shè)計(jì)配套過濾砂缸和循環(huán)水泵,敷設(shè)用以循環(huán)景觀水的管路。砂缸過濾的實(shí)質(zhì)是通過薄膜過濾、滲透過濾及接觸過濾的過程,使水得到逐步凈化的。在工程實(shí)例中處理含有較多懸浮固體(SS)或泥沙的景觀水體,效果尚好。
缺點(diǎn):只能用于水體面積較小的景觀噴泉水景中。若水量大則必延長循環(huán)過濾周期,不能達(dá)到預(yù)期效果;對有機(jī)化合物、藻類的抑制和處理效果不大。
③殺藻儀
常用的有紫外線殺藻儀、超聲波除藻儀等。能夠在短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮作用,有一定效果,直接抑制藻細(xì)胞,操作靈活方便
缺點(diǎn):殺藻儀只能作為景觀水體處理的輔助方式。紫外燈管需要維護(hù),超聲波則會發(fā)出噪音。
④人工曝氣
對水體進(jìn)行人工曝氣以提高水中溶氧量,使其保持好氧狀態(tài),防止水體黑臭。純氧曝氣能在較短時(shí)間內(nèi),降低水體有機(jī)污染,提高溶氧濃度,增強(qiáng)自凈能力,改善環(huán)境質(zhì)量。
缺點(diǎn):只是一種付諸性手段,適合于污染較輕而且水量較小的水體。管路安裝需設(shè)計(jì)
。
化學(xué)方法
①混凝沉淀
常用藥劑有絮凝劑和助凝劑。用于含大量懸浮物、藻類水的處理。具有投資少、操作和維修方便、效果好等特點(diǎn)。
缺點(diǎn):針對性強(qiáng),不能從根本上解決藻類發(fā)生,打撈困難,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。不適合大水面水體,藥劑用量要視情況定。
②化學(xué)藥劑
殺死藻類,控制水體的富營養(yǎng)化。常用的藥劑有硫酸銅和漂白粉,漂白粉的殺藻效果好,藥效長;硫酸銅的主要作用是抑制藻類繁殖。
缺點(diǎn):藥劑用量應(yīng)通過試驗(yàn)確定,且殺藻劑一對魚類有毒性,對景觀水設(shè)施具有腐蝕性,對種植業(yè)藥害易發(fā),投加時(shí)要慎重考慮。
原理
水綿通過細(xì)胞內(nèi)葉綠體進(jìn)行光合作用,從而維持其生存和繁衍。氫氧化鈣改變了水體的pH值,使酶變性失活,葉綠素與碳酸鈣一起沉淀,從而對水綿進(jìn)行抑制和防治。但是需要控制殘余的熟石灰對土壤的影響,防止土壤結(jié)構(gòu)破壞而影響蓮藕的生長。25%青苔凈可濕性粉劑、25%殺青苔可濕性粉劑和50%青苔千里光可濕性粉劑在防治水綿的過程中,與水綿細(xì)胞直接接觸,透過細(xì)胞壁和細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)破壞其細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,導(dǎo)致細(xì)胞變異和破損,干擾葉綠素的合成途徑,抑制其光合作用和呼吸作用,使其死亡。
生物方法
隨著生物制劑的發(fā)展,微生物以其安全無腐蝕、高效、對作用對象無害,并促進(jìn)種植業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)增產(chǎn)等優(yōu)勢逐漸興起,代表性的如益微雙螯化工的“水綿凈”純生物菌劑。按照每立方水投入3-5毫升,潑灑水面即可。
目前世界上最先進(jìn)的處理方法,國外大部分景觀及對環(huán)境有較高要求的水體均使用此方法來處理水體,若時(shí)間要求比較緊急,可再配合部分傳統(tǒng)方法。主要是利用微生物生命活動,對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化及降解,從而使水體得到凈化,創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境,重建并恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)。處理效果好、低能耗、運(yùn)行成本低廉。同時(shí)不會形成二次污染。
微生物能快速分解景觀水體中有機(jī)質(zhì),消耗過剩的硝酸鹽、磷酸鹽;有效分解池內(nèi)生物糞便、殘餌,重建池水生態(tài)平衡;顯著降低水體中BOD、COD、TSS水平,有效控制氨氮、亞硝酸鹽含量,防止有害藻類的爆發(fā)。
參考資料 >
水綿對3種沉水植物的化感作用研究.華南農(nóng)業(yè)大學(xué).2024-01-02