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中国生态农业学报 2011年第04期杂志 文档列表

中国生态农业学报杂志研究报告

温度和水分对黄土丘陵区3种典型土地利用方式下土壤释放CO_2潜力的影响731-737

摘要：为探讨影响土壤释放CO2潜力的因素,本研究采集黄土丘陵区3种典型土地利用方式下（苹果园、退牧草地、辽东栎林地）的原状土壤样品,室内进行不同温度和水分梯度的培养试验,测定培养过程中土壤释放CO2的速率以及土壤的理化性质,并分析其对土壤释放CO2潜力的影响。结果表明：影响土壤释放CO2速率的主要因素是温度,指数模型Ra=aebT可以很好地预测土壤呼吸速率随温度的变化情况。含水率对土壤呼吸速率影响不大,但含水率对Q10值的影响明显,较高或较低的水分情况下都会降低土壤呼吸速率随温度变化的敏感程度。3种土地利用方式下,土壤释放CO2的速率表现为：林地土壤〉草地土壤〉果园土壤。土壤理化性质中,有机碳对土壤呼吸的影响最大,其次为有机氮;此外微生物量碳很可能是间接影响土壤CO2释放速率的一个因素。

氮肥优化减施对土壤-莴苣系统氮磷平衡及产量效益的影响738-744

摘要：采用田间小区试验,研究了氮肥减施20%（80%N）与施肥优化[施缓释尿素并减氮20%（80%N＋CRU）、氮肥减施20%并添加脲酶抑制剂/硝化抑制剂（80%N＋QD）、氮肥减施20%并添加土壤调理剂（80%N＋SC）]对土壤-莴苣系统氮磷平衡以及产量效益的影响。结果表明：3种优化减氮处理均在一定程度上降低了菜地土壤NO3--N（硝态氮）、Olsen-P（有效磷）含量及硝化率水平,从而降低了氮磷流失进入环境的风险;同时减氮处理还提高了土壤氮素的利用效率,增加了蔬菜鲜样产量及菜农实际收入,效益明显。其中,80%N＋CRU处理降低土壤NO3--N和Olsen-P含量最为明显,但该处理植株可食部分容易累积硝酸盐,收获时莴苣茎硝酸盐含量显著高于常规施肥处理（CF）和《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》（GB18406.1—2001）（P〈0.05）;80%N＋QD处理对各时期土壤Olsen-P及蔬菜可食部分硝酸盐含量影响较小,却显著降低了菜地土壤的硝化率水平（P〈0.05）,从而提高了养分利用效率,同时与CF处理相比,该处理较大幅度增加了莴苣鲜样产量（茎21.7%,叶7.6%）、总收入（13.0%）、实际收入（14.0%）和产投比（14.2%）,是最佳减氮优化处理。试验地80%N＋SC处理效果不稳定,与常规施肥差异不显著。兼顾经济、食用风险、生态环境等效益,建议在高肥力菜地土壤中,氮肥减量与脲酶抑制剂、硝化抑制剂配合施用。

中国生态农业学报杂志动态

“百人计划”招聘启事744-744

摘要：中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心（以下简称中心）面向国家水安全、粮食安全、生态环境安全的重大战略需求和农业资源与生态学前沿领域开展应用基础研究。根据中心科研布局与学科发展的需要,现诚聘海内外杰出人才若干名。一、招聘研究领域交叉前沿、农业水资源可持续利用及品种选育、区域与农田水循环、农田面源污染、生态系统过程及管理、农业生物技术、农业信息与节水等相关领域的应用基础研究。

中国生态农业学报杂志研究报告

间作小麦、蚕豆的产量和竞争力对供水量和化感物质的响应745-749

摘要：为了寻求解决间作群体受化感物质抑制作用的理论依据,本研究通过盆栽试验,探讨了不同供水水平下（田间持水量的45%、60%和75%）,小麦根系分泌物间甲酚对单作小麦、单作蚕豆、小麦间作蚕豆生物产量、经济产量和两种作物共生期间竞争力的影响。结果表明：60%和75%供水水平下,间作小麦生物产量和经济产量较单作显著提高,45%供水水平下间作小麦经济产量低于单作;不同供水水平下,间作蚕豆的生物产量与相应供水水平的单作相比,增加显著。间甲酚对小麦、蚕豆的产量均具有化感负效应,间作具有一定弱化间甲酚对蚕豆化感负效应的作用。45%、60%和75%供水水平下,间甲酚使间作小麦相对于蚕豆的竞争力较无间甲酚处理时分别提高24.82%、19.26%和79.30%;增加供水可弱化间作小麦的相对竞争力,无间甲酚和间甲酚处理间作小麦的相对竞争力在75%供水水平下较45%供水水平分别降低158.08%和79.67%。

红芪氮素吸收和多糖积累规律及施肥响应750-754

摘要：田间试验研究了红芪氮素吸收分配动态和多糖含量的变化规律,以及增施3种水平坡缕石（P1,750 kg.hm-2;P2,1 500 kg.hm-2;P3,2 250 kg.hm-2）对红芪吸氮和多糖积累的影响。结果表明：6月下旬至7月下旬是红芪茎叶对氮的营养临界期,而红芪根在8月下旬以后对氮的需求量增大,9月下旬至10月下旬为氮素从茎叶向根系转移的时期,6月下旬至8月下旬是红芪多糖含量的快速积累期。在红芪收获期,NPK＋P3、NPK＋P2和NPK＋P1处理的全株氮素积累量分别比NPK对照提高45.22%、29.45%和20.06%,NPK＋P3处理的茎叶氮素积累量比NPK对照提高71.99%,NPK＋P3、NPK＋P2处理的根氮素积累量分别比NPK对照提高38.72%和26.07%;NPK＋P1、NPK＋P2和NPK＋P3处理的多糖含量分别较NPK对照提高50.74%、62.95%和40.63%。坡缕石配施用量对红芪吸氮的促进效果综合表现为高用量〉中用量〉低用量,但其配施用量与多糖产量的关系还需进一步研究确定。

保护性耕作对土壤养分分布及冬小麦吸收与分配的影响755-759

摘要：通过田间试验研究了华北平原山前平原区不同耕作方式下土壤氮、磷、钾等养分分布及冬小麦吸收与分配变化和对产量的影响。试验设深翻耕秸秆还田（MC）、秸秆还田旋耕（X）、秸秆粉碎免耕（NC）和整秸覆盖免耕（NW）4种冬小麦播前土壤耕作方式。试验结果表明,6年的不同耕作处理对土壤养分分布及冬小麦吸收与分配有显著影响。秸秆还田旋耕可显著提高土壤表层（0～5 cm）有机质、全氮以及碱解氮、速效磷、速效钾含量,但随土壤深度增加,提高效果呈逐渐下降趋势;20～30 cm土层土壤有机质、全氮和速效氮含量显著低于秸秆粉碎免耕处理。两种免耕模式（NC、NW）植株的全氮、全磷、全钾含量在苗期明显低于翻耕（MC）和旋耕（X）模式,在返青期差异最为显著。到拔节和扬花期,免耕（NC、NW）植株的全氮、全磷、全钾含量与翻耕（MC）和旋耕（X）之间的差异逐渐减少,并最终影响到籽粒养分的积累。

重茬烤烟的烟碱积累和分配规律研究760-764

摘要：烟叶生产中普遍存在重茬现象,连续重茬对烟株发育和烟叶品质带来不良影响。为了给烟叶生产中合理选择种植方式提供理论依据,并为今后深入研究烤烟重茬的障碍机理和合理解决烤烟重茬问题奠定基础,本试验在黑龙江省烤烟重茬较普遍的肇州县永胜乡,采用田间小区试验,研究了自然肥力和常规施肥条件下不同重茬年限烤烟的烟碱含量、积累与分配的关系。结果表明,重茬烤烟移栽后3～11周为烟碱缓慢积累期,11～17周为快速积累期,比新茬两个积累期晚2周。收获时新茬烟碱积累量达到87.56 kg.hm-2（自然肥力）和128.31 kg.hm-2（常规施肥）,相同肥力下重茬烤烟积累量随重茬年限增加而显著降低。重茬烤烟根茎内烟碱分配比例随重茬年限增加而降低,叶片中分配比例增加,中下部烘烤烟叶烟碱含量升高,上部叶烟碱含量降低;重茬烤烟烟碱的变化规律不因土壤肥力改变而发生变化。烤烟重茬栽培5年后,所有部位烟叶均未达到卷烟厂规定的优质烟叶烟碱含量标准。综合分析认为,烤烟重茬栽培后,烟碱积累、分配及烘烤烟叶中烟碱含量均会发生显著变化,使烤烟烟叶质量降低,重茬栽培不宜超过5年。

DCD在不同质地土壤上的硝化抑制效果和剂量效应研究765-770

摘要：通过硝化抑制剂抑制土壤硝化作用是实现作物铵硝混合营养和提高氮肥利用率的重要途径之一。本试验采用室内模拟的方法,在人工气候室（25℃）黑暗培养条件下,应用新疆石灰性土壤研究了不同剂量的双氰胺（dicyandiamide,DCD）在砂土、壤土、黏土3种不同质地土壤中对土壤硝态氮、铵态氮转化的影响及DCD的剂量效应和硝化抑制效果。处理30 d内,各剂量DCD处理对砂土的硝化抑制率为96.5%～99.4%（平均值为98.3%）,在黏土上为66.9%～85.6%（平均值为77.6%）,在壤土上为49.3%～79.4%（平均值为67.7%）,总体硝化抑制率表现为砂土〉黏土〉壤土。在砂土上DCD的剂量效应不明显,DCD用量从纯氮的1.0%增加到7.0%时,土壤中硝态氮含量仅增加1.9～10.7 mg.kg-1（培养30 d时）;而在壤土和黏土中,土壤硝态氮含量随DCD浓度的增加而显著下降,存在明显剂量效应。这说明施用DCD可显著抑制新疆石灰性土壤的硝化作用过程,在砂土、壤土、黏土中DCD的最佳浓度分别为纯氮用量的6.0%、7.0%和7.0%,并在培养30 d内发挥显著作用。

宁夏引黄灌区稻田氮素浓度变化与迁移特征771-777

摘要：过量施氮与不合理灌水是农田面源污染加剧的主要原因。为了寻求较优的水氮管理模式以促进农业生产和减少农田退水对黄河水体的污染,在宁夏引黄灌区典型稻田中开展了不同水氮条件下稻田氮素迁移转化规律研究。结果表明：不同水氮条件下稻田田面水NH4＋-N与NO3--N浓度伴随施肥出现明显峰值,NO3--N峰值出现时间较NH4＋-N晚,且变化较平缓。3次追肥时期和整个生育期田面水NH4＋-N平均浓度与施氮量和灌水量都呈显著相关,田面水NO3--N平均浓度与施氮量呈显著正相关,与灌水量相关性不显著。稻田30 cm与60 cm深度的直渗水NH4＋-N浓度受施肥影响较大,与田面水NH4＋-N浓度变化规律相似,90 cm处直渗水NH4＋-N浓度峰值出现较为滞后,且浓度较上层土体低,120 cm处直渗水NH4＋-N浓度大体呈现持续上升趋势,整个生育期直渗水NH4＋-N平均浓度与施氮量呈显著相关,仅30 cm处NH4＋-N平均浓度与灌水量呈负相关,其他土层深度不显著。30 cm与60 cm直渗水NO3--N浓度在首次灌水后急剧下降,在施肥后有较小幅度上升,90 cm与120 cm直渗水NO3--N浓度下降缓慢,仅30 cm处NO3--N平均浓度与施肥量显著正相关。总的结果表明减少施肥或灌水均可达到减少农田氮素淋失的目的。

咸水结冰灌溉结合改良剂对滨海盐土的改良作用778-782

摘要：冬季咸水结冰灌溉是将冬季自然冷资源与滨海盐碱地区丰富的咸水资源相结合,通过自然结冰使咸淡分离,再利用结冰融化时咸水先流出淡水后流出会对土壤起到一定的洗盐作用的原理,对盐碱地进行改良。本文通过大田试验,研究了冬季咸水结冰灌溉及改良剂对天津滨海盐碱地水盐运移的影响。结果表明,通过咸水结冰灌溉能降低根层土壤含盐量,且灌溉水量与土壤含水量呈正相关。冬季咸水结冰灌溉初期可能会引起土壤碱化,但随着冰层融化及时间的推移,各处理的碱化趋势会逐渐消弱。在滨海盐土施用磷石膏能够降低HCO3-含量,增加SO42-、Ca2＋含量,有效降低Cl-、Na＋在总盐分中的比例,且磷石膏施用量越大,根层土壤的pH越低、保水能力越强（7 500 kg.hm-2磷石膏〉4 500 kg.hm-2磷石膏）;施用磷石膏和大水量的咸水结冰灌溉都能很好地促进柽柳生长,且咸水冬季结冰灌溉和施用磷石膏配合（1 350 m3.hm-2结冰灌溉＋7 500 kg.hm-2磷石膏）效果最好。因此,咸水结冰灌溉配合改良剂应用可有效改良滨海盐土,改善因咸水结冰灌溉而带来的土壤碱化问题,为早期植物萌发生长提供有利条件。

不同铵硝配比对弱光下白菜氮素吸收及相关酶的影响783-787

摘要：以黑色遮阳网覆盖模仿弱光环境,使光照强度为自然光的20%左右,以自然光照为对照,采用精确控制水培溶液氮素营养,研究NH4＋-N/NO3--N比例分别为0/100、25/75、50/50、75/25、100/0对弱光下白菜氮代谢及硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性的影响。结果表明,弱光下,白菜的鲜重及叶片总氮量以NH4＋-N/NO3--N比为25/75时最大,NH4＋-N/NO3--N比为100/0时最低。随弱光处理的进行,白菜叶片中硝酸还原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性均呈下降趋势,但NH4＋-N/NO3--N比为25/75时,可维持叶片内较高的硝酸还原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性。试验表明,NH4＋-N/NO3--N比25/75是白菜在弱光下生长的较适宜氮素形态配比。

水肥耦合对冬小麦籽粒蛋白质及氨基酸含量的影响788-793

摘要：为了解不同水、肥条件下小麦籽粒氨基酸及蛋白质含量的变化,2009～2010年度在河南省洛阳市农业科学院以＂洛旱2号＂小麦为材料,采用防雨棚池栽种植方式,研究了不同灌水量、施氮和施磷量及其互作对小麦籽粒蛋白质及氨基酸含量的影响。结果表明：不同灌水量和施氮量对小麦籽粒蛋白质和氨基酸均有极显著影响（P≤0.01）,且灌水×施氮互作效应显著（P≤0.05或P≤0.01）;而施磷对其影响不显著。小麦籽粒蛋白质和氨基酸含量均随施氮量增加而增加,随灌水量增加而降低,但当灌水量超过282.0 mm、施氮量超过179.2 kg.hm-2时,各指标的变化不再明显,蛋白质含量在高施氮量下略有下降。而必需氨基酸占总氨基酸含量的比例呈随灌水量增加而增加,随施氮量增加而降低的趋势。从不同水肥处理组合看,蛋白质和氨基酸含量以处理组合N105P42W127[施氮量105 kg（N）.hm-2、施磷量42 kg（P2O5）.hm-2和全生育期灌水量127 mm,下同]最高,必需氨基酸/总氨基酸以处理组合N30.8P126W282最高。籽粒产量随灌水量的增加而增加,且产量高的处理其水分利用效率也较高。综合从蛋白质及氨基酸产量看,以处理组合N179.2P126W282表现最好,即施氮量为179.2 kg.hm-2、施磷量为126 kg.hm-2、灌水量为282 mm。

大气CO_2浓度升高对绿豆生长及C、N吸收的影响794-798

摘要：研究大气CO2浓度升高对绿豆生长及C、N吸收的影响,有助于了解未来气候变化下绿豆养分平衡的变化。利用FACE（Free Air CO2 Enrichment）系统在大田条件下研究了CO2浓度升高对绿豆生物量及C、N吸收的影响。结果表明：大气CO2浓度升高使绿豆叶、茎、荚、根、地上部分生物量、总生物量及根冠比增加。各发育期地上部分含N量下降10.39%～21.06%,含C量增加0.41%～1.13%,C/N增加12.23%～26.68%;籽粒中N、C含量及C/N无显著变化。植株地上部分吸N量和吸C量分别增加1.99%～50.87%和14.43%～92.69%。未来大气CO2浓度升高条件下,绿豆将通过生物量的增加固定更多的C,并增加对N素的吸收,未来的绿豆生产应考虑增加土壤的施肥水平以保证其养分供应。

马铃薯幼苗对根际低氧胁迫的生长响应及耐性分析799-804

摘要：为明确马铃薯抗湿性,筛选耐湿品种,本文采用盆栽淹水处理的方法,以国内外14个马铃薯品种资源为试验材料,研究了低氧胁迫对植株生长的影响,并利用湿害指数（WI）、抗逆系数（ARC）以及聚类分析方法分析了不同马铃薯品种资源幼苗耐低氧性的差异,对14个供试品种资源进行了耐低氧性综合评价。结果表明,与正常栽培（对照）比较,淹水处理显著降低了＂乌洋芋＂、＂早大白＂、＂Favorita＂和＂Vagor＂品种的植株鲜重、植株干重、新叶数、株高和根系长度,其平均抗逆系数为0.61～0.68,这4个品种对根际低氧胁迫敏感;而＂竹根＂、＂藏薯1号＂和＂克新12号＂品种在低氧逆境下,植株生长受到的抑制相对较小,其平均抗逆系数在0.90～0.93,说明其对低氧胁迫的抗性较强;其余7个品种（＂克新16号＂、＂克新18号＂、＂713NS51-5＂、＂717NS78-7＂、＂Cersa＂、＂458 DTO-33＂和＂川芋＂）的平均抗逆系数在0.75～0.83,对低氧胁迫有一定的抗性。此外,在淹水处理第8 d时,＂Vagor＂和＂Favorita＂的湿害指数均达到3.0,死亡率分别为47%和50%,耐湿性最差;＂克新18号＂、＂乌洋芋＂和＂早大白＂的湿害指数为2.5～2.8,耐湿性较差;＂竹根＂、＂克新12号＂、＂藏薯1号＂和＂克新16号＂的湿害指数为0.2～0.8,耐湿性最强;其余品种（＂713NS51-5＂、＂717NS78-7＂、＂Cersa＂、＂458 DTO-33＂和＂川芋＂）居中,湿害指数为1.4～1.9。综合抗逆系数（ARC）、湿害指数（WI）,结合聚类分析的评价结果,将供试的14个马铃薯品种分为4大类：耐低氧品种（＂竹根＂、＂藏薯1号＂和＂克新12号＂）,中等耐低氧品种（＂克新16号＂、＂713NS51-5＂、＂717NS78-7＂、＂458DTO-33＂、＂川芋＂和＂Cersa＂）,不耐低氧品种（＂克新18号＂、＂乌洋芋＂和＂早大白＂）,低氧敏感品种（＂Favorita＂和＂Vagor＂）。

限量灌溉对旱地小麦旗叶光合特性日变化和产量的影响805-811

摘要：在大田条件下,以＂青麦6号＂小麦为试验材料,研究了5个灌水处理下旱地冬小麦灌浆期旗叶光合特性日变化和产量的变化。结果表明,5个灌水处理净光合速率日变化曲线均为双峰曲线,但随着灌水次数的增加,＂午休＂明显减弱。在灌溉低于3水的情况下,旗叶的净光合速率、气孔导度都随灌溉量的增加呈上升趋势,均以灌3水（W3,拔节水60 mm＋孕穗水60 mm＋灌浆水60 mm）处理最高,而胞间CO2浓度和气孔限制值随着灌溉量的增加呈下降趋势;而灌溉4水（W4,起身水60 mm＋拔节水60 mm＋孕穗水60 mm＋灌浆水60 mm）处理的净光合速率明显小于W3处理,表明过量灌溉对旱地小麦灌浆期旗叶的光合作用有消极作用。小麦产量以灌2水（W2,拔节水60 mm＋孕穗水60 mm）处理为最高,且在灌溉2水以下随着灌溉次数增加而增加,但灌1水（W1,拔节水60 mm）和W2处理间产量差异不显著,同时灌溉3水（W3）和4水（W4）会使产量下降,反而低于旱地处理,因此过多灌水不利于旱地小麦的高产。试验结果还表明,拔节期、孕穗期和灌浆期灌溉对旱地小麦旗叶灌浆中期达到较高光合作用至关重要,而起身水对旱地小麦光合作用无显著影响。拔节期是旱地小麦达到高产最重要的灌溉时期,拔节～孕穗期为冬小麦需水关键期,拔节～孕穗水对冬小麦产量和水分利用效率有重要影响。水分生产效率也随着灌水量的增加呈下降趋势。综合产量和水分利用效率因素,以灌溉拔节水60 mm（W1）处理为达到旱地冬小麦高产的最佳灌溉模式。

土壤水分状况对温室青茄水分利用和外观品质的影响812-817

摘要：为确定温室青茄优质高效的灌溉指标,采用小区试验方法,研究了不同生育阶段土壤水分状况对滴灌条件下温室青茄耗水量、产量、水分利用效率及果实外观品质的影响。研究结果表明,任何时段水分亏缺均会降低青茄的耗水量;温室青茄果实大小、坐果数以及最终产量均随水分亏缺程度的增大而减小,产量、水分利用均与耗水量呈现良好的二次抛物线关系,最优耗水量在307.12～339.59 mm之间。当青茄土壤水分（占田间持水量的百分比）下限控制在苗期60%～70%、开花坐果期和成熟采摘期均为70%时,产量及坐果率较高,水分利用效率较佳,可作为滴灌条件下温室青茄适宜的土壤水分控制指标。

水分调控对梨枣果实品质与投入产出效益的影响分析818-822

摘要：本试验以梨枣为试验材料,设置5个灌水梯度（保持70%、60%、50%、40%的田间持水量和不灌水对照）,分别在梨枣萌芽展叶期、开花坐果期与果实膨大期各灌水2次,研究水分调控对梨枣果实品质的影响,并进行投入产出效益的比较分析。结果表明：（1）梨枣果实膨大期与开花坐果期是影响果实品质与经济效益的关键需水时期。（2）适当灌溉可以明显改善果实的风味品质与营养品质,并显著提高梨枣树的果实单果重与果实收获数;但灌水过多,产量与品质未得到明显改善,却增加了成本。（3）合理调控＂高产＂与＂优质＂的关键需水时期,可以均衡达到＂高产和优质＂。综合分析认为：对陕北梨枣树灌溉至田间持水量的60%比较适宜,既改善梨枣果实品质,并显著提高经济产量。

不同地区凤眼莲的光合生态功能型及其生态影响因子823-830

摘要：以江苏省农业科学院太湖雪堰、南京和滇池白山湾的试验点内种养的凤眼莲为研究材料,在相同种养时间内,统一测定不同地区植株的株高和干重的变化及不同叶位光合参数和光合功能叶片的光合-光响应曲线等,以期阐明不同生态区凤眼莲株型特征形成的生态生理机制,并为不同地区人工放养凤眼莲的高产栽培提供理论参考和技术支持。结果表明：（1）不同地区种养的凤眼莲株型有较大差异,滇池的为短地上部分和长根的株型,其茎叶长/根长为0.4±0.1;南京的为中等长度的地上部分和短根的株型,其茎叶长/根长为7.1±0.3;太湖的为长地上部分和中等根长的株型,其茎叶长/根长为2.0±0.2。（2）形态有差异的不同地区凤眼莲植株的光合表现存在差异,与南京和滇池地区的相比,太湖凤眼莲不同叶位的净光合速率（Pn）最高（25.9～35.3μmol.m-2.s-1）;相关性分析表明,南京凤眼莲的Pn与其相对湿度呈极显著负相关（r=-0.831＊＊,n=6）,滇池凤眼莲的Pn与气孔导度呈显著正相关（r=0.769＊,n=6）,太湖凤眼莲的相对湿度与叶片蒸腾速率呈显著负相关（r=-0.818＊,n=6）。可见影响不同地区Pn的外界因子有差异,但除外界光强外,相对湿度也是影响其Pn高低的重要生态因子。（3）不同生态地区形态有差异的植株已形成了相应的光合潜力,生长能力最强的太湖地区植株,光合能力也最强,Pmax最大（36.29±1.21μmol.m-2.s-1）且光饱和点最高（LSP,2 350.0±69.0μmol.m-2.s-1）;相关性分析进一步表明,株高和光补偿点（LCP）以及茎叶长度与光饱和点均呈显著正相关,相关系数分别为r=0.998＊、r=0.997＊（n=10）。本研究可为不同地区利用凤眼莲净化富营养水域的高产栽培提供参考。