随着我国稀土产业不断地发展,尤其是稀土在农业上的广泛应用,导致大量稀土元素由岩石圈向水圈和生物圈迁移。四川是稀土大省,已有研究表明长江流域稀土含量已达世界淡水平均水平的50倍,部分河段枯水期稀土浓度接近100μg/L。另一方面,随着三峡大坝的建成,长江四川流域从以往的天然河道变成了季调型水库,库区水流流态结构发生巨大改变,三峡水库是否会诱发库区的富营养化水华现象引起了社会各界的关注,四川地区的生态屏障地位日益凸显。结合以上两点,本文选取在四川地区常见且易引起水体富营养化的紫背浮萍作为研究对象,通过静态受控试验观测不同浓度的Ce3+对紫背浮萍鲜重、叶绿素a、碳酸酐酶及光合速率等生理指标的影响,同时还对紫背浮萍培养液的水质进行了持续观测,结果表明较低浓度(≤0.60mg/L)的Ce3+可促进紫背浮萍的生长,提高其叶绿素a的含量和碳酸酐酶活性,并能促进光合速率的加快,通过对叶绿素荧光特性的分析,还发现低浓度时叶绿素的荧光产额也高于空白样,由于紫背浮萍新陈代谢旺盛,同时还导致了培养液中N/P含量迅速下降,水体中COD含量不断增高,DO则持续下降,且其速率均高于空白样和高浓度下的紫背浮萍。而在高浓度下所测的紫背浮萍各项生理指标则表明其生长受到了抑制。利用SPSS数据统计软件对第9天紫背浮萍鲜重、叶绿素a、碳酸酐酶活性等进行了二次曲线拟合,综合分析推测出Ce3+对紫背浮萍的最佳促进浓度应在0.60mg/L附近。由于自然界中紫背浮萍爆发生长受温度影响较大,本文观察了0.60mg/LCe3+浓度下紫背浮萍鲜重受温度影响的15天的变化趋势。当温度低于10℃时,紫背浮萍处于休眠状态,鲜重变化量几乎为0,当温度超过10℃后,紫背浮萍随着温度的升高长势越好,但当温度达到35℃时,紫背浮萍鲜重在前3天迅速增加,继而持续下降,在第9天甚至低于了5℃的鲜重,初步分析这是由于静态试验使培养液中的营养物质迅速消耗而得不到补充,故而导致紫背浮萍鲜重开始下降。总体来说当温度高于10℃后紫背浮萍的生长会随温度的增高而加快,其临界温度有待进一步验证。此外还对Ce3+作用下紫背浮萍产生促进作用的机理进行了初步探究,主要集中在Ce3+对紫背浮萍的钙化效应的研究方面。通过设置Ca2+和Ce3+缺失的培养液,观测了对应紫背浮萍叶绿素a、Mg2+-ATP酶及叶绿素荧光特性的变化情况,结果发现在未加Ca2+和Ce3+培养下的紫背浮萍相关生理指标均低于普通的未加Ce3+的紫背浮萍,而在含有Ce3+但未加Ca2+的培养液中紫背浮萍的各项生理指标与普通样无太大差别。由此验证了Ce3+对紫背浮萍的钙化效应是存在的。以上试验可为三峡库区或其他水域富营养化防治及水华的预防和控制研究提供了一定的科学基础依据。