百草枯（Paraquat）对浮萍（Lemna minor）与铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、水华微囊藻（M. flos-aquae）相互作用的影响及生态意义

《Aquatic Ecology》：The impact of the herbicide paraquat on the interaction between a macrophyte (Lemna minor) and two species of cyanobacteria (Microcystis aeruginosa and Microcystis flos-aquae)

为探究百草枯对水生生物相互作用的影响，研究人员开展相关研究，发现百草枯加剧生物间生长抑制和应激，影响生态系统健康。

　　浮萍（Lemna minor）和蓝藻物种（如铜绿微囊藻 Microcystis aeruginosa 和水华微囊藻 M. flos-aquae）在水体中自然共存，它们竞争营养物质、光照和空间，这会影响其生长。向水体中引入除草剂等外部因素，会影响这些水生生物之间的相互作用。本研究考察了广泛使用的除草剂百草枯（Paraquat）对浮萍（Lemna minor）与铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、水华微囊藻（M. flos-aquae）相互作用的影响。将 12 个有活力的浮萍（Lemna minor）群落分别与铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和水华微囊藻（M. flos-aquae）（二者浓度均为 3.0×10⁵个细胞 /mL^?1），在添加 10μg/L^?1百草枯（Paraquat）的 BG-11 培养基中共培养 5 天。同时将浮萍（Lemna minor）、铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和水华微囊藻（M. flos-aquae）单培养，并分别暴露于不同浓度的百草枯（Paraquat）（0、0.01、0.1、1、10 和 50μg/L^?1）中。结果显示，在单培养条件下，百草枯（Paraquat）浓度增加会降低浮萍（Lemna minor）、铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和水华微囊藻（M. flos-aquae）的生长和生物量，同时使铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的总微囊藻毒素（Microcystin）产量下降，而水华微囊藻（M. flos-aquae）的总微囊藻毒素（Microcystin）产量上升。当浮萍（Lemna minor）分别与铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）或水华微囊藻（M. flos-aquae）共培养时，浮萍（Lemna minor）的生长和生物量下降，其过氧化物酶（POD）活性升高。铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的存在增加了浮萍（Lemna minor）的丙二醛（MDA）含量和谷胱甘肽 S - 转移酶（GST）活性，而水华微囊藻（M. flos-aquae）和百草枯（Paraquat）共同存在时，浮萍（Lemna minor）的蛋白质含量和谷胱甘肽 S - 转移酶（GST）活性增加。另一方面，浮萍（Lemna minor）和百草枯（Paraquat）共同存在会降低两种蓝藻（铜绿微囊藻 Microcystis aeruginosa 和水华微囊藻 M. flos-aquae）的生长和生物量，同时增加它们的微囊藻毒素（Microcystin）产量、过氧化氢（H₂O₂）含量、过氧化物酶（POD）和谷胱甘肽 S - 转移酶（GST）活性以及总蛋白含量。这些结果表明，百草枯（Paraquat）的存在放大了铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和水华微囊藻（M. flos-aquae）对浮萍（Lemna minor）生长的抑制作用和应激影响，反之亦然。这种情况可能通过改变群落结构加剧水生环境中的竞争动态，进而影响整个生态系统的健康。