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若干环境因子对四种沉水植物恢复影响研究

李泽  
【摘要】:本文综述了沉水植物在富营养化湖泊修复中的重要作用、恢复的重要限制性因子及营养水平对其恢复和生长的重要作用。在此基础上,以沉水植物菹草(Potamogeton crispus)、苦草(Vallisneria natans Hara)、黑藻(Hydrilla verticillataRoyle)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为研究对象,以杭州西湖生境为模拟试验条件,采用不同营养水平底质沉积物进行试验研究,探索了不同温度和光照条件下4种沉水植物光合速率变化规律,比较了不同沉积物中4种沉水植物的生长差异,并考察了沉水植物对杭州西湖水体水质改善性能。通过试验研究,得出如下主要结论: 1、菹草在湖泥底质下生长状态最好。试验结束时,湖泥底质下菹草平均株高为76.81cm,单株鲜重1.84g。菹草耐贫瘠营养能力差,在沙土底质下,40多天后就出现生长受阻。经研究得出菹草最适宜生长温度范围为15-20℃,最适宜光照强度为18000-20000lux,在此条件下,光合速率可达:0.485mg02h-1(g鲜重)-1。 2、苦草在湖泥底质下株高和鲜重都优于沙土和疏浚底泥。试验结束时,苦草平均株高59.93cm,单株平均鲜重13.65g,而在沙土条件下生长最差,平均株高仅为32.2cm,鲜重为5.57g。苦草适宜生长温度范围为:25℃以上。其光补偿点为:170lux,最适宜光照为10000-15000lux,在此条件下,最大光合速率可达0.307mg02h"1(g鲜重)-1。 3、黑藻在疏浚底泥底质下生长最好。在该条件下,金鱼藻平均株高最大达48.74cm,最大鲜重达1.87g,而在砂土底质下,生长状况最差,试验结束时,株高仅为25.14cm,平均鲜重为0.877g。黑藻生长适宜温度范围为25℃以上,光补偿点为:1500lux,最适宜光照条件为15000-30000lux,在温度为26℃,光照条件为:25000lux时,最大光合速率达0.575mg02h-1(g鲜重)-1。 4、金鱼藻在疏浚底泥条件下平均株高和鲜重优于湖泥和沙土底质。在疏浚底泥底质下,金鱼藻株高达116.77cm,鲜重达49.03g,而在沙土底质下最差,平均株高仅为59.00cm,鲜重也仅为28.35g。金鱼藻适宜生长温度为15-25℃,光补偿点为1200lux,适宜光照条件为20000lux以上,但在本研究中,日照条件下未研究出金鱼藻光饱和点。在15-25℃环境温度和40000lux光照下,金鱼藻达到试验最大光合速率:0.531mg02h-1(g鲜重)-1。 5、沉水植物生长稳定后,对各项水质指标净化效果明显,但又各具差异性。对于CODMn去除效果:金鱼藻(63.3%)黑藻(56.8%)菹草(50.9%)苦草(49.8%);对于总氮去除效果:金鱼藻(68.9%)菹草(60.3%)苦草(34.6%)黑藻(30.8%);对于总磷去除效果均达95%以上。但是在沉水植物进入衰败期后,已经被植物吸收的营养盐又再次释放,导致水体恶化,所以在利用沉水植物生态修复时,需要利用好植物的生长周期,在衰败前进行收割,避免氮磷营养物质的再释放。


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