湖泊富营养化问题受到了全世界湖沼及环境学专家的广泛关注。沉水植物是湖泊生态系统的重要组成部分，能吸收水体中的氮磷等营养元素，对维护湖泊生态系统，控制湖泊富营养化具有重要生态价值。许多研究表明湖泊富营养化会导致沉水植物群落的演替，甚至使某些群落消亡。但目前富营养化湖泊沉水植物退化的机理仍不清楚，其也是国内外研究的热点。研究表明富营养化湖泊对沉水植物产生的胁迫是多因素的，除水体氮磷营养盐水平上升，其它湖泊生态因子的改变也对沉水植物产生重要影响，其中湖泊水体pH变化受到了广泛关注。目前研究发现，湖泊水体pH上升可对沉水植物产生重要影响，也与湖泊藻类暴发密切相关。因此，阐明pH上升对沉水植被的生理影响，对认识沉水植被衰退机理，指导沉水植被的恢复重建具有理论和现实的意义。 本文选择轮叶黑藻和苦草作为研究对象，通过静态模拟实验，在实验室条件下分别研究了：1)中营养(0.6mg/L TN)和富营养(4.2mg/L TN)两种营养状态下不同pH(7，8，9，10)对轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)生物量、叶绿素含量、抗氧化系统酶、丙二醛含量的影响，探索富营养化水体中pH上升对沉水植物的生理影响。2)在富营养水平(4.2mg/L IN)不同氮素处理(完全NH4+ -N，NH4NO3，完全NO3- -N)下不同pH(7，8，9，10)对苦草(Vallisneria natans)相对生长速率、叶绿素含量、抗氧化系统酶、丙二醛含量和谷氨酰铵合成酶，探索富营养化水体中不同比例无机氮状况下pH上升对沉水植物的生理影响。 本研究的主要目的是从生理、生化水平上研究轮叶黑藻和苦草对富营养化水体pH上升的响应机制，并初步解释其作用机理，为认识沉水植被衰退机理以及指导沉水植被的恢复重建提供理论依据。其重要研究结果如下： (1)两种营养状态下pH对轮叶黑藻生理影响试验结果表明，培养21d后，pHlO时两种营养状态黑藻生长均受到明显抑制，富营养状态下抑制程度更加显著；pH 7和pH 8时富营养状态增加植物叶绿素含量，pH10时富营养状态叶绿素含量低于中营养状态。过氧化物酶(POD)在富营养状态下pH8时活性大幅上升，pH 9时出现下降，而中营养状态下在pH 9时活性才有所升高；富营养状态下在pH 7～9时，植物丙二醛(MDA)含量随着pH升高显著上升，并且均显著高于中营养状态，在pH 9时与中营养状态差异达到最大。研究表明，pH对轮叶黑藻的影响与营养状态相关，当pH大于9时，两种营养状态下轮叶黑藻均受到一定胁迫，富营养状态下作用更加显著。 (2)富营养状态三种氮素处理下pH对苦草生理影响试验结果表明，在培养21d后，在pH7和8时，不同比例氮素形态下植株的相对生长率差异并不显著，但pH9以上时，氨氮含量的增加明显抑制了苦草的生长。同时水体中的NH4+随着pH的升高转化为非离子态氨NH3，进一步诱导植物了的谷氨酰铵合成酶GS和过氧化物酶POD活性升高，影响其生理功能，增加了氨氮对植物的胁迫作用。研究表明，氨氮含量增加和pH升高对植物的胁迫具有协同作用，且氨氮在高pH水体生成非离子态NH3的浓度0.3mg几以上时对植物生长抑制作用明显。 (3)pH上升对于苦草、轮叶黑藻等可利用HCO3-作为光合无机碳源的沉水植物生长所产生的影响主要是由于氨氮在高pH下大量解离的非离子态NH3对植物的胁迫作用。