大型水生植物对富营养化湖水净化效果的试验研究

研究了大型水生植物对太湖梅梁湾富营养化湖水的净化效果。结果表明,沉水植物马来眼子菜、苦草、轮叶黑藻和浮叶植物荇菜、菱等5种水生植物对水体的总氮、总磷、硝态氮和正磷酸盐都有较好的去除效果,去除率在60%以上,且以马来眼子菜和苦草的效果最好,去除率在80%以上。     

克氏原螯虾摄食对沉水植物生长和群落结构的影响

为阐明克氏原螯虾摄食对沉水植物生长和群落结构的影响,通过室外模拟试验,研究克氏原螯虾摄食对4种沉水植物轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)和苦草(Vallisneria natans)影响。结果表明,克氏原螯虾摄食对沉水植物的生物量有一定影响,试验结束时,对照组中的沉水植物总生物量增加了27.2%,55、75、95 mm螯虾组中的沉水植物总生物量分别下降了0.2%、50.9%、66.9%,沉水植物的生物量随克氏原螯虾体长的增加而降低。克氏原螯虾对轮叶黑藻株高的影响最为明显,对苦草株高的影响较小。不同形态克氏原螯虾均喜食轮叶黑藻,对轮叶黑藻的摄食喜好程度优于篦齿眼子菜和竹叶眼子菜,对苦草的摄食选择性最低。由结果可见,克氏原螯虾的入侵严重地影响沉水植物的群落结构,从而影响水体生态系统功能,应加强对其种群动态的监测,采取相应措施控制其危害。     

浮游植物群落对不同沉水植物生境的响应

结合沉水植物的生长状况及其对水质的改善效果,从浮游植物的密度、生物量、群落结构以及生物多样性的角度探讨了浮游植物群落对不同沉水植物生境的响应过程。结果显示:4种沉水植物对水体中TN、NO_3~--N有明显的去除效果,去除效率依次为常绿苦草普通苦草马来眼子菜黑藻;伴随着沉水植物生长引起的生境差异和水质条件的变化,浮游植物优势种类由单一隐藻门转变为隐藻门、硅藻门、绿藻门及蓝藻门的种类同时占优势;从浮游植物的生物量、生物多样性指数和均匀度指数来看,不同供试沉水植物之间有较大差异,均以其中水质改善效果相对较差的黑藻处理为最大,全年平均值分别为1.485 mg/L、2.2和0.62,表明黑藻生境对浮游植物生长的抑制作用较小,有利于浮游植物形成稳定复杂的群落结构;浮游植物生物量与营养盐水平显著正相关,Shannon-Wiener多样性指数及Pielou均匀度指数与氮磷比显著负相关。     

不同沉水植物及其组合对水质的净化效果

[目的]研究不同沉水植物及其组合对水质的净化效果。[方法]通过静态模拟试验,对3种不同的沉水植物(轮叶黑藻、苦草、粉绿狐尾藻)及其4种组合方式(苦+轮、苦+粉、轮+粉和苦+轮+粉)对水体中NH3-N、TP和COD_(Mn)的净化效果进行研究。[结果]单一沉水植物中,苦草对水体中TP和COD_(Mn)的净化效果相对较好,最大去除率分别达52.3%和43.2%,轮叶黑藻对NH3-N净化效果最佳,最大去除率达60.3%。4种组合方式中,苦+轮的水质净化效果相对最佳,对水体中NH3-N、TP和COD_(Mn)的最大去除率分别达62.6%、58.6%和40.2%。[结论]综合分析3种沉水植物及其组合方式对NH3-N、TP和COD_(Mn)的平均净化效果,轮叶黑藻、苦草、苦+轮和苦+粉的综合净化效果较好,表明轮叶黑藻、苦草、苦+轮和苦+粉更适合作为水体原位修复的种植植物。     

沉水植物群落配置对太湖贡湖生态修复区的调水效果

基于国家水专项太湖贡湖生态修复区水质水量调控以及沉水植物群落配置的需求,建立了生态修复区的等比例缩放中尺度模型。以小试试验结果筛选的马来眼子菜、穗花狐尾藻、刺苦草和黑藻4种净化效果较好的先锋物种,在模型的西部和东部分别采取混合和分开的不同方式种植。调水方式采用前期研究的最优调水方案,分别进行夏、秋2季试验,通过监测模型内调水时流场数据以及调水后水质变化情况,得出模型内水质净化为原水质标准所需时间,同时通过对不同种植方式的沉水植物生长状况研究,论证该模型内4种沉水植物净化效果较好的种植方案,为生态修复区水质水量调控以及沉水植物种植方式提供有益的参考。     

不同沉水植物对水体氮磷的净化效果

通过6种沉水植物金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、苦草（Vallisneria natans）、大苦草（Vallisneria gigantea Graebner）、黑藻（Hydrilla verticillata）、矮慈姑（Sagittaria pygmaea）、皇冠草（Echinodorus amazonicus）在模拟污水中的培养试验,研究其对模拟污水中氮、磷的净化效果,从中筛选出适用于治理城市污水的沉水植物。试验结果表明,随着培养时间的延长6种沉水植物对水体氮的净化率降低,除金鱼藻外,其他5种沉水植物对水体磷的净化率增加。苦草的氮净化效果最好（12.16%）;黑藻和苦草对磷的净化率高,分别为96.69%和92.98%。随着处理时间的增加,氨氮比例降低、硝态氮比例增高。苦草对氮磷均有较好的净化效果,是较好的沉水植物。     

宁波地区乡土沉水植物种质资源调查与生境分析

2015年6月至2016年5月,在宁波地区的山区和平原25处样地水体进行乡土沉水植物调查,结果共发现轮叶黑藻、苦草、穗状狐尾藻、眼子菜、微齿眼子菜、篦齿眼子菜、小眼子菜、菹草、小茨藻、金鱼藻等5科6属10种乡土沉水植物;乡土沉水植物所处区域的水质变化范围较大,水质类别从II类至劣V类均有,沉水植物所处的山区水体水质明显优于平原水体;沉水植物分布区域的底质以砂泥质最多,底质的有机质、全氮、全磷等平均含量大小顺序均为泥质砂泥质砂质。     

低温下几种沉水植物对生活污水深度处理效果的研究

在实验室人工模拟北京地区初春较寒冷的气象条件下(10℃),研究了6种沉水植物(黑藻、马来眼子菜、北京水毛茛、轮藻、狐尾藻和小茨藻)对低浓度生活污水的净化效果。结果表明:6种沉水植物能够明显提高水体溶氧量和pH值,对水中氮磷的去除效果良好;轮藻对水中磷的净化效果突出;6种沉水植物对水中化学需氧量COD的净化效果不明显。总体上看,狐尾藻、轮藻和小茨藻改良效果最好,可以用于北方地区低温条件下生活污水的深度处理。     

9种沉水植物的耐盐性比较

采用河道底泥直接种植法和无底泥逐渐增加盐度水培法,通过测量沉水植物的相对生长率,比较了生长在天津滨海湿地中的9种沉水植物的耐盐性。结果表明,将植物直接种植在河道底泥中,只有川蔓藻(Ruppia maritima)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)能够存活。使用逐渐增加盐度的水培养方法发现,不同植物耐盐性有较大差异,菹草(Potamogeton crispus)和线叶眼子菜(Potamogeton pusillus)能耐受的盐度在5.3g·L-1以下,金鱼藻(Ceratophyllum demersum)在7.6g·L-1以下,狐尾藻(Myriophyllum spicatum)在10.1g·L-1以下,而川蔓藻和蓖齿眼子菜的耐盐性最高,达10.1g·L-1以上。9种植物耐盐性依次为:川蔓藻>篦齿眼子菜>狐尾藻>金鱼藻>菹草>线叶眼子菜>马来眼子菜(Potamogeton malainus)>黑藻(Hydrilla verticillata)>苦草(Vallisneria asiatica)。这表明,川蔓藻和篦齿眼子可以作为滨海高含盐水体沉水植物重建的先锋植物。     

7种沉水植物人工条件下的越冬能力研究

试验设计了不同培养条件(培养箱、简易温室、塑料膜覆盖)来观察微齿眼子菜、丝叶眼子菜、穿叶眼子菜、小眼子菜、布氏轮藻、苦草和刺苦草7种沉水植物的越冬表现和生长状况,结果显示7种植物在3种人工条件下均能够越冬,其中小眼子菜和布氏轮藻在该3种条件下存活率均为100%;在一定的光照强度下,微齿眼子菜、穿叶眼子菜、苦草、刺苦草的(茎)长度、生物量和分枝数均随温度的升高显著增加(P0.01),而小眼子菜的分枝数随温度升高显著减少(P0.01)。     

泊湖优质沉水植物的移植扩繁效果研究

[目的]探讨泊湖沉水植物的移植扩繁效果。[方法]2008～2009年,选择泊湖水深0．5～1．5m的区域作为移植扩繁优质沉水植物示范区,利用播种和网袋垂挂育苗等方法移植扩繁菹草、轮叶黑藻、苦草等优质沉水植物。[结果]当菹草鳞状石芽播种量为15000g/hm^2。时,其扩繁生物量达3935g／m^2。当轮叶黑藻种芽和苦草种子播种量为3750g／hm^2时,移植扩繁区沉水植物群落的总生物量为2573g／m^2,其中轮叶黑藻的平均生物量为1352．5g／m^2,苦草的平均生物量为631．3g／m^2。[结论]选择优质沉水植物菹草、轮叶黑藻和苦草在泊湖适宜水深移植扩繁效果显著。     

淀山湖不同生长型沉水植物分布及其性状研究

不同生长型植物具有不同的性状特征,而植物的性状特征又决定了其对不同生境的适应能力。淀山湖是我国典型的富营养化湖泊,通过对淀山湖不同生长型沉水植物分布现状调查,及其特征性状的测定,分析不同生长型沉水植物性状特征对生境的适应性及其响应机制,探讨了富营养化湖泊逆向演替的驱动因子和未来演替方向。结果表明：不同生长型沉水植物在相同环境条件下采取了相异的策略,进而决定了其分布。大眼子菜型植物竹叶眼子菜干物质含量高,因而组织强度高,能在受风浪影响的大水体形成优势群落;小眼子菜型植物黑藻叶面积小、比叶面积大、叶面积/地上干重高且叶片集中于上层水体,在小面积水域具有极高的竞争优势,在湖湾极易形成致密的单种群落;苦草型植物苦草叶面积大,叶生物量主要分布于下层水体,在透明度低的水体中无法获得足够光资源,因而其群落在淀山湖消失。富营养化水体中具生存优势的沉水植物均具有叶面积小、叶片集中分布于上层水体等特征,这均有助于更好地获得上层水体光资源,表明水下可利用光源是水生植被演替的关键驱动因子。     

不同附着基质对苦草生长的影响

通过室内试验,将苦草（Vallisneria natans）种子播种在不同附着基质上,对其发芽情况和苦草的形态特征及生物量分配格局进行了研究。结果表明：（1） 在人工丝状棉上生长的苦草新生叶片数、最长根长、茎叶总长都要显著大于在薄层海绵和棕丝束上生长的苦草。而对照无附着基质组的苦草部分浮于水面,叶片枯黄,各项生长指标均低于其他3组;（2） 对照组中生长的苦草根数量最少,显著小于其他3个试验组上生长的苦草,但是该组苦草的根上生物量占有率及出现弯曲茎的数量大大高于其他3组;（3） 人工丝状棉基质上,苦草的存活率显著大于薄层海绵基质和棕丝束基质,也显著大于对照组（无基质）,四组的存活率分别为91%,88%,69%,21%。因此,基质条件对苦草的生长和形态有较大的影响,如果没有附着基质,苦草易于漂浮水面而死亡;在结构疏松的人工丝状棉基质上,苦草长势最好,但考虑到苦草在基质上的附着牢度和基质浸泡水中的理化变化,故本次试验中,薄层海绵为最好的附着基质。     

29种水生植物对农村生活污水净化能力研究

为筛选出对农村散户生活污水出水净化效果好的水生植物,以29种常见水生植物为材料,对模拟农村生活污水出水进行净化能力比较,并将不同植物对污染物的去除能力进行聚类分析。结果表明,有植物处理对污染物的去除率明显高于无植物对照,水力停留时间（HRT）对净化效果具有显著影响,水生植物在早期对污染物净化速率快。有植物处理对TN（总氮）的净化率比无植物对照组提高6.21%~26.66%,对NH₃-N（氨氮）、TP（总磷）、COD_Cr（化学需氧量）、SS（悬浮固体）的净化率分别提高7.03%~23.92%、17.40%~28.13%、7.47%~18.62%、8.90%~13.00%。其中凤眼莲在试验前期对TN、NH₃-N、TP净化具有一定优势,但试验后期对污染物净化能力与其他植物基本无差异,芦苇和香蒲在试验后期对TP净化效果较好。根据筛选指标的平均隶属函数值对29种植物进行聚类分析,可将植物分为高、中、低净化能力植物三大类：高净化能力植物为芦苇、凤眼莲、香蒲、花叶芦竹、美人蕉;中等净化能力植物为旱伞草、马蹄莲、大薸、睡莲、槐叶萍、伊乐藻、满江红、水葱、苦草、菖蒲、金鱼藻、千屈菜、荷花、萍蓬草、梭鱼草、茭草、狐尾藻、再力花、菹草、轮叶黑藻、德国鸢尾、芡实、黄菖蒲;低净化能力植物为菱。研究表明,挺水植物芦苇、香蒲、花叶芦竹、美人蕉,浮叶植物睡莲,漂浮植物凤眼莲,沉水植物伊乐藻、苦草对农村生活污水出水具有较高的净化能力,适合用于农村散户生活污水的植物修复治理中。凤眼莲属于外来入侵物种,在工程应用中需要采取一定控养措施,防止其对原有生态系统造成危害。     

水盾草入侵沉水植物群落主要种群生态位和种间联结研究

研究了水生外来植物水盾草(Cabomba carolimana)入侵沉水植物群落的不同种群生态位特征和种间联结性.选择了其扩散区域内的24个样地进行群落学调查,测定了群落中13个种群的生态位宽度、生态位重叠、多物种间总体关联性及成对物种间联结性,结果表明:①水盾草入侵沉水植物群落13个种群中,水盾草的生态位宽度最大,金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、黑藻(Hydrilla verticillata)和苦草(Vallisneria natans)次之.②水盾草与金鱼藻、黑藻、苦草和黄花狸藻(Utricularia aurea)间生态位重叠较大,与其他物种间的生态位重叠较小.③水盾草和金鱼藻、苦草、黑藻之间具有一定的正联结,而与其他物种间的联结性不显著,基本上趋于独立出现.由此可见,水盾草在中国急剧扩散,对常见的乡土种有很大的负面影响,导致群落物种多样性下降,应加强防控研究.     

不同基质对苦草净化水质效果的影响

[目的]研究3种不同基质对苦草净化水质效果的影响程度.[方法]通过静态模拟试验,对苦草在不同基质材料（磨石、碎石和鹅卵石）下净化水体中的NH3-N、TP、CODMn和改善水体DO的效果及其生物量变化进行研究.[结果]采用磨石时,苦草对水体中NH3-N、TP、CODMn的去除效果较好,去除率分别达到了94.45％、94.31％和68.97％.在试验第18天和第35天时,基质组的水体中DO浓度均高于对照组.其中,第18天时苦草＋磨石的水体中DO浓度较高,最高达到了14.04 mg/L;第35 d天时苦草＋鹅卵石的水体中DO浓度较高,可达到13.52 mg/L,明显高于苦草对照组的12.72 mg/L.各基质组的生物量也均高于对照组,其中鹅卵石组生物量增量最大,达到了4.841 g,其次是磨石,最后是碎石.[结论]该研究表明基质是影响沉水植物的环境因素之一,能一定程度地提高沉水植物的净水效果.     

三种沉水植物对富营养化池塘水质的改良效果

通过静态试验研究了三种沉水植物(轮叶黑藻、伊乐藻和金鱼藻)对富营养化池塘养殖水的改良效果。试验结果表明:1)三种沉水植物能够显著提高水体溶氧量和pH值,对水中各种形态氮(尤其硝氮)的净化效果良好;2)轮叶黑藻对水中磷的净化效果较为明显;3)三种沉水植物对水中耗氧有机物的净化效果不明显。总体上看,轮叶黑藻对富营养化池塘养殖水的改良效果最好。     

浮水植物对富营养水体的作用研究

[目的]研究3种浮水植物对富营养化水体中营养盐的去除能力。[方法]选择采自鄱阳湖3种不同的浮水植物(凤眼莲、水浮莲和槐叶萍),利用软隔离小区试验研究了它们对富营养化水体的净化作用效果。[结果]浮水植物处理进行150 d时,3种浮水植物对水体中总氮的去除率分别为槐叶萍(70%)>凤眼莲(67%)>浮水莲(61%);对TP的去除率分别为凤眼莲(56%)>水浮莲(53%)>槐叶萍(49%)。凤眼莲和槐叶萍处理围区的水质净化效果较好,这与植物自身吸收同化污染水体中氮素、磷素的能力大小及植物根系微生物的作用都有关。凤眼莲和槐叶萍在提高水体透明度方面效果也较好。[结论]凤眼莲和槐叶萍的长势最佳,生长周期长,对水体中总氮和总磷的去除效果最好,对其他水质指标的改善效果也最好。