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杭州西湖湖西区沉水植物群落结构优化研究

张聪  
【摘要】:水生植物是水体中的初级生产者,而沉水植物作为水体生物多样性赖以维持的基础,其所产生的环境效应是生态系统稳定和水环境质量改善的重要依据,是水生态修复的关键。针对这一方向,本文在前期研究的基础上,结合国家“十一五”水专项—杭州西湖湖西区水生植物群落优化示范工程,针对沉水植物在富营养化浅水湖泊中的恢复效果,开展了以下几个方面的研究,并对沉水植物群落结构优化提出建议。 (1)研究了菹草(Potamogeton crispu)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum Kom)、黑藻(Hydrilla verticillata)和苦草(Vallisneria natans L.Hara)等四种沉水植物在杭州西湖中的生长规律。结果表明,四种沉水植物在相同的水体环境中生长状况存在一定的交替现象,并且其差异性与水温的变化有较为明显的相关性。菹草在2月至5月为生长旺盛期,生长速度达到1.018g/(m2·d),进入夏季菹草植株逐渐消亡;黑藻在5月至8月为生长旺盛期,生长速度达到0.983g/(m2·d);金鱼藻在3月至5月为生长旺盛期,生长速度为3.19g/(m2·d);苦草在4月至9月都为生长期,6月至9月的生长速度最快,生长速度达到2.701g/(m2·d),在10月苦草的生物量达到峰值。 (2)不同种植方式对沉水植物恢复效果的研究结果表明,运用沉栽法种植的菹草存活率比用播种法种植的存活率高71.1%;运用扦插法种植的苦草比沉栽法和播种法的存活率分别高84.3%和87.8%;运用扦插法种植的黑藻比用播种法种植的存活率高69%;三种种植方式下最终的单株植物生物量间无显著差异。 (3)通过对茅家埠和浴鹊湾的沉水植物生物量的调查发现,其与软体动物生物量也有显著正相关关系,相关方程为y=0.152x-3.2585。利用Shannon-Weiner多样性指数和Margalef多样性指数评价沉水植物群落恢复过程中软体动物群落结构的变化,得出茅家埠的沉水植物群落恢复后污染情况已有一定改善。 (4)通过5种竞争能力测度指标表明,金鱼藻的竞争能力要强于黑藻,并最终在样方内占绝对优势,而导致黑藻逐渐减少。苦草和金鱼藻的相互竞争能力不明显,在适宜的环境下可以形成一定的共生关系。 (5)结合研究结果,建议沉水植物的恢复可以选择在冬季水位低、水质好、透明度高的时候进行,冬季水体受到的外界干扰程度也越小,适合沉水植物的生长繁殖。同时,在沉水植物种植后要加强管理,特别是用播撒种子法种植的沉水植物在萌发时易受到水体扰动影响而导致新生植株漂浮于水面。可以对漂浮于水面的植株进行打捞,在浅水区域进行扦插法的方式进行种植既能节约成本也能提高存活率。 (6)在沉水植物恢复的过程中适宜由浅水区向深水区逐步推进,浅水区透明度较高,是新种植的沉水植物生长非常有利的条件,在浅水区域建立一定规模的沉水植物群落,利用植物的无性繁殖可以加快恢复过程,在一定区域形成优势种时,为了维持沉水植物群落的稳定性需要及时丰富物种,优化结构,从而增加生物多样性,以免由于物种单一而导致群落的自疏现象发生。


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