环境对菹草生长和繁殖的影响及菹草对富营养化水净化能力的研究

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1、摘要水生态系统退化失调是目前世界的一大生态灾难，受损水生态系统的生态恢复业已成为当今世界环境科学的一大研究热点。沉水植被如同水下森林，对水生态系统结构和功能的稳定起至关重要作用。因此重建沉水植被便是水域生态系统得以修复的关键。菹革乃常见的沉水植物，它生存范围广，适应能力强，具有多种利用价值和生态功能。本研究以重庆地区常见的沉水植物～菹草为对象，旨在探讨菹草净化富营养化水的机理，摸清菹草在富营养化水体(湖、库、塘)中消失的原因与其适宜的生长环境，寻求水库、湖泊管理的有效手段和已富营养化湖泊、水库生态恢复治理的措施。首先分别在水族缸和

2、室外围隔中验证了菹草净化富营养化水的效果；接着对光照、水温和pH等重要的环境因子对菹草光合作用的影响及着生藻类与菹草生长的相关性作了研究；然后初步研究了对菹草种群繁衍起主要作用的鳞枝的产生与萌发条件，并在此基础上对富营养水体中恢复重建菹草为主的沉水植物群落的可行性作了初步分析×经过试验，得到如下结果。＼＼菹草对富营养化水(有效氮3．347mg／L，总磷O．682m【∥L)中的NH4+-N、N03--N、N02一-N和TP都有较强的吸收能力，其中对NI-I,+．N的吸收先于N03-．N；水中营养物浓度越高，菹草对水中营养物质的吸收速

3、度越快；试验15d时，菹草对水中有效氮和总磷的累积去除率分别为89．8．91．7％和73．9．79．9％。野外实验发现，长有菹草的围隔水质较对照围隔有明显改善，即有效氮、总磷和浮游植物叶绿素a的含量显著下降(P

4、量、毛产氧量的影响。试验结果表明：水温为IO一35℃时，菹草顶枝光合作用净产氧量、毛产氧量都与温度呈曲线相关(yN=一0．0038x2+O．1452x一0．6192，r2=0．9854：YG一0．0038x2+0．1789x一0．8225，rz=0．9829)：20℃附近菹草光合作用产氧量最高，适宜的生长温度为15-25℃。在光照强度为0．12X104—9．62X104lX的范围内，菹草顶枝的净产氧量和毛产氧量与光照亦呈曲线相关(YN=O．0282∥+0．3093x+0．0218，，=0．9790；yG=0．0343x2+0．36

5、95x+0．2389，，=0．9835)，光照为5．43X104lx时菹草光合作用的产氧量最高，适宜的光照为2．6—5．5X104lx。pH为5—11的范围内，菹草顶枝的净产氧量、毛产氧量与pH值呈线型负相关(yN=一O．2864X+2．7549，r2=0．9667；Y6=一0．2512x+2．8653，，=0．9563)，表明菹草生长喜中性偏酸的环境，碱性条件下缺乏C02和HC03一将限制其生长。池塘中菹草着生藻类包括硅藻门、绿藻门、蓝藻门、裸藻门、黄藻门和隐藻门的种类，共50属68种；常见优势种以硅藻门和绿藻门的种类为主。菹草

6、整个生活史中，着生藻类的平均着生密度以硅藻门最大(29．90×103ind．／cm2)，其次为绿藻f'-](16．87×103ind．／cm2)和蓝藻门(13．52X103ind．／cm2)：就平均生物量而苦，硅藻门(0．0702mg／L)较其它藻类高得多。着生藻类生长与菹草生长呈负相关，即菹草生长率高时(3-4月)，着生藻类的密度和生物量较小，菹草生长缓慢(11—2月)或衰亡(6-7月)时，着生藻类的密度和生物量较大。用L9(341正交表研究光照(强、中、弱)、pH(高、中、低)和营养盐(高、低)影响菹草鳞枝形成的试验结果显示：

7、高pH(10—11)、强光照(>104Ix)和低营养(自来水)条件下，菹草产生鳞枝最多最快，其中pH的影响程度相对强些。水温低于26℃时，菹草生长正常；超过26℃时，随着温度升高，菹草产生鳞枝的速度越快，数目越多。采用单因素试验设计法，研究水温(22℃、28℃、34℃、40℃)、光照(900—620001x、200-250001x、95·100001x、30-38001x、5·5001x)，pH(3、5、7、9、10)和营养水平对池塘中的当年离体鳞枝萌发的影响。结果表明：菹草首批鳞枝离体后没有休眠期，水温低于34℃条件下，只要见光

8、就会萌发；pH5．9的范围内，鳞技能正常萌发；营养盐的丰歉不会成为鳞枝萌发的限制因子。。整个试验表明：菹草能有效去除水体中的营养物质，改善水质，是治理富营养化水体的重要植物品种。菹草光合作用受环境因子影响显著，夏季浅水体中闲只照强烈、水温和pH偏高