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《西南农业大学》 2001年
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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

苏胜齐  
【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。菹草乃常见的沉水植物,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0.682mg/L)中的NH_4~+-N、 NO_3~--N、NO_2~--N和TP都有较强的吸收能力,其中对NH_4~+-N的吸收先于NO_3~--N; 水中营养物浓度越高,菹草对水中营养物质的吸收速度越快;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<0.05),水体透明度、溶解氧显著提高, 色度、pH等水化指标也有明显变化。 采用单因子设计法,研究水温(10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃)、 光照(9.62×10~4lx、7.28×10~4lx、5.43×10~4lx、2.60×10~4lx、0.84×10~4lx、0.12×10~4lx)和 pH(5、6、7、9、11)对菹草顶枝净产氧量、毛产氧量的影响。试验结果表明: 水温为10—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(y_N=-0.0038x~2+0.1452x-0.6192,r~2=0.9854;y_G=-0.0038x~2+0.1789x- 0.8225,r~2=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0.12×10~4-9.62×10~4lx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(y_N=0.0282x~2+0.3093x+0.0218,r~2= 0.9790;y_G=0.0343x~2+0.3695x+0.2389,r~2=0.9835),光照为5.43×10~4lx时 菹草光合作用的产氧量最高,适宜的光照为2.6-5.5×10~4lx。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(y_N=-0.2864x +2.7549,r~2=0.9667;y_G=-0.2512x+2.8653,r~2=0.9563),表明菹草生长喜 中性偏酸的环境,碱性条件下缺乏CO_2和HCO_3~-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 整个生活史中,着生藻类的平均着生密度以硅藻l]最大胆9.90X 10’illd.儿ffi勺, 其次为绿藻门(l.87X 103ittdJCm2)和蓝藻门*.52X*./CffiZh就平均生物量 而亭,硅藻门门刀702m令L)较其它藻类高得多。着生藻类生长与疽草生长呈 负相关,即疽草生长率高时门4月),着生藻类的密度和生物量较小,殖草生 长缓慢门 月)或衰亡K刁月)时,着生藻类的密度和生物量较大。 用Q)正交表研究光照(强、中、弱人 pH(高、中、低)和营养盐(高、 低)影响殖草鳞枝形成的试验结果显示:高洲门J\强光照卜10‘IX)和 低营养(自来水)条件下,落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’C时,疽草生长正常3超过 26’C时,随着温度升高,殖草产生鳞枝 的速度越快,数目越多。 采用单因素试验设计法,研究水温Q2 C、28℃、34℃、40℃L光照 (900-62000lX、200-25000IX、95-!0000IX、30-3800lX、5-500lX),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:殖草首批 鳞枝离体后没有休眠期,水温低于 34 ’C条件下,只要见光就会萌发;pHSq的 范围内,鳞枝能正常萌发;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:殖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。殖草光合作用受环境因子影响显著,夏季浅水 体中区旧照强烈、水温和叫偏高,殖草将趋于衰亡:着生藻类的绝对优势种 为吠藻,着生藻类会对殖草的生长产生负面影响,尤其在富营养水体中,出于 浮游植物大量滋生再加上着生藻类的增加,使得殖草可能因光饥饿而衰败;沮 草面临恶劣环境ja pH邓、光照刀.28X10‘IX、水温刁6’C等时,将产生鳞枝以 作为其延续后代的主要材料:离体鳞枝萌发的环境条件耍求并不严格,春夏秋 三季均可萌发。
【学位授予单位】:西南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:X173

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【引证文献】
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【同被引文献】
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10 杨柳燕;揣小明;刘涛;陈小锋;肖琳;范彩霞;许超;吕志刚;;太湖北部草藻转换围隔试验研究[A];首届中国湖泊论坛论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 唐悦;玄武湖菹草大爆发[N];新华日报;2006年
2 ;南湖上演“人草大战”[N];长春日报;2009年
3 解悦 曾浩;玄武湖蓝藻今夏可能卷土重来[N];南京日报;2006年
4 刘曙甲 记者刘志伟;为啥“红心鸭蛋”特别能抗癌[N];科技日报;2002年
5 屈凌云;昔日草湖有望复原[N];中国矿业报;2002年
6 颜芳;南京启动玄武湖综合整治[N];新华日报;2006年
7 魏广军;湛河水草疯长引起市民关注[N];平顶山日报;2008年
8 本报记者 刘银昌实习生 陈帅;绝处逢生再迎“艳阳天”[N];淮南日报;2008年
9 杭州天景水生植物园 陈煜初;沉水植物巧种植[N];中国花卉报;2008年
10 通讯员  王鹤 南京日报记者  毛庆;玄武湖水草疯长得到控制[N];南京日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 米玮洁;不同湖泊沉积物营养特征与沉水植物菹草生长的应答关系研究[D];华中农业大学;2008年
2 刘良忠;天然红心蛋中红色类胡萝卜素的结构表征及其生物活性评价[D];华中农业大学;2004年
3 胡金朝;重金属污染对不同生境水生植物的毒害机理研究[D];南京师范大学;2006年
4 任丹丹;菹草类胡萝卜素的结构鉴定、分类及生物活性研究[D];华中农业大学;2007年
5 叶淼;几种植物的化学成分及其生物活性研究[D];华东师范大学;2013年
6 邓平;三种沉水植物对浮游植物的化感效应研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2007年
7 左进城;沉水植物收割调控的几个生态学问题[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2006年
8 吴晓辉;常见眼子菜科沉水植物对浮游藻类的化感作用研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2005年
9 马剑敏;受污染城市水体水生植被重建研究与工程实践[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2005年
10 王立志;沉水植物对湖泊沉积物—上覆水中磷迁移转化的影响[D];南京师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丛伟;月亮湖水库菹草生物量控制的试验研究[D];吉林大学;2011年
2 郝文涛;菹草根际微生物生态及其对酞酸酯消减行为的影响[D];天津大学;2010年
3 蔡晓丹;天然水体中菹草对酞酸酯的富集降解特性研究[D];天津大学;2012年
4 罗媛;菹草根/叶对钙的吸收/释放机制研究[D];华中农业大学;2013年
5 姜岩;重金属铜对菹草无菌苗的毒理学研究[D];南京师范大学;2013年
6 李源;菹草的抑藻效应及其对富营养盐胁迫的抗性机制[D];安徽师范大学;2013年
7 贾荣;重金属汞对菹草无菌苗的毒害机理研究[D];南京师范大学;2012年
8 杨青;酞酸酯在模拟海河菹草微宇宙中归趋研究[D];天津大学;2012年
9 倪静;菹草死亡后邻苯二甲酸酯的释放及生物可利用性研究[D];天津大学;2010年
10 郝雪龙;菹草对酞酸酯污染沉积物的净化作用[D];天津大学;2012年
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