高等水生植物对太湖沉积物再悬浮特征的影响(英文)

[目的]研究高等水生植物对太湖沉积物再悬浮的影响。[方法]采用新型再悬浮模拟器,在底泥中种植沉水植物伊乐藻(Elodea nuttalli)和挺水植物芦苇(Phragmites australis),并设置不同的种植密度,在0.2~0.5N/m2的切应力下和1~30min的持续搅拌条件下,对太湖原状沉积物的再悬浮特征开展模拟实验研究。[结果]种植水生植物可以有效减少水体中悬浮物浓度,各试验组及对照组最终上覆水悬浮物(Suspended Particulate Matter,SPM)浓度大小均为:无植物>覆盖度30%的伊乐藻>覆盖度60%的伊乐藻>密度50株/m2的芦苇>覆盖度90%的伊乐藻>密度80株/m2的芦苇>密度150株/m2的芦苇;各组的SPM浓度均随切应力的增大显著增大;在不同切应力下,各组内SPM浓度均随搅拌时间变化呈现先增加后逐渐趋于稳定的规律,无水生植物的桶内SPM浓度初期变化更为剧烈,而种植水生植物的桶内SPM浓度初期变化较为缓和,且种植密度越大该变化越小;种植挺水植物芦苇对SPM浓度的削减程度要明显大于沉水植物伊乐藻,在不同切应力下,增大芦苇种植密度使SPM浓度降低的幅度要比增大伊乐藻覆盖度更大。[结论]通过全面地开展水体沉积物再悬浮特征研究,可以更好地为控制水体环境提供有力的科学依据。     

沉水植物对鱼类扰动引起的沉积物再悬浮的影响

通过室外模拟试验,比较草甸型沉水植物苦草和冠层型沉水植物伊乐藻对鲫鱼扰动引起的沉积物再悬浮的抑制作用。结果表明,鱼类扰动会增加水体悬浮物浓度,沉水植物的存在能抑制鱼类扰动引起的沉积物再悬浮,降低再悬浮速率;再悬浮速率与苦草生物量呈显著负相关,而与伊乐藻生物量关系不显著。     

苦草(Vallisneria natans)移植对沉积物再悬浮后的水质控制效果研究

通过单因子(苦草密度)影响试验和双因子(有无苦草、沉积物性质)受控试验,研究苦草移植在短期内对沉积物再悬浮后的水质控制效果。结果表明,苦草移植可以显著降低水体悬浮物浓度与营养盐水平,且密度越高,悬浮物浓度与营养盐水平越低;沉积物营养水平影响苦草对水体的净化效果:高营养底泥中,苦草对悬浮物的去除率为22.19%,而低营养底泥中去除率仅为8.21%;高营养底泥中,苦草对水体TN的去除率为10.94%,显著高于低营养底泥。因此,沉水植被区域沉积物再悬浮的沉降不仅与沉水植物本身有关,还与沉积物的性质有关。     

伊乐藻对污染水体中氮、磷的净化效果及其克藻效应

为了科学评价伊乐藻在水生态修复中的实际应用价值,在模拟条件下初步研究了沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)对污染水体中氮、磷的净化效果及其克藻效应.结果表明,伊乐藻对总氮、氨态氮、硝态氮和总磷均具有一定的净化效果,并且水体中氮、磷起始浓度越高,其去除效果越明显;不同生物量伊乐藻对河水中其他藻类均具有较强抑制作用,并且随着生物量增加,其克藻效应更加明显.     

3种水草种植模式对河蟹养殖生产的影响

探讨3种不同水草种植模式(伊乐藻;伊乐藻+苦草;伊乐藻+苦草+轮叶黑藻)对河蟹养殖生产的影响。试验结果表明,复合水草种植模式优于单一水草种植模式。复合水草种植模式有利于河蟹的生长,其成活率、平均规格、平均667 m2产量、投入产出比均高于单一水草种植模式。其中,伊乐藻+苦草+轮叶黑藻种植模式优于伊乐藻+苦草种植模式,伊乐藻+苦草种植模式优于伊乐藻单一种植模式。     

伊乐藻对Cu Cd污染底泥修复的应用研究

在自然条件下,采用人工模拟水缸培养方法,研究了湖泊底泥不同Cu、Cd处理对沉水植物伊乐藻生长、叶绿素含量以及Cu、Cd吸收和积累的影响.结果表明,较低浓度Cu刺激伊乐藻的生长(生物量、叶绿素),高浓度抑制伊乐藻的生长;随着Cd处理浓度的增加,伊乐藻的生物量、叶绿素含量均一直降低,在底泥Cd含量为168.69 mg·kg-1DW(含背景值)时,植株出现死亡.随着Cu处理浓度的增加,伊乐藻体内的Cu含量一直增加,在底泥Cu含量为414 mg·kg-1DW(含背景值)时,根部、叶部的富集系数均达到最大(0.21和0.17);伊乐藻体内的Cd含最随Cd处理浓度的增加先增后减,底泥Cd含量为88.69 mg·kg-1DW时,根部、叶部的富集系数均达到最大(0.07和0.09).以上结果说明,伊乐藻对Cu、Cd具有很强的耐受性,可以作为原位修复Cu和Cd污染底泥的植物种类应用.     

伊乐藻环境中克氏原螯虾适宜养殖密度的筛选

为探究伊乐藻（Elodea nuttallii）环境中克氏原螯虾适宜的养殖密度,在伊乐藻覆盖率约为60%的环境中,采用不同养殖密度（10、15、20、25、30尾/ m2）养殖初始体质量为（4.35 ± 0.95）g的克氏原螯虾45 d,比较了各密度组的克氏原螯虾的生长性能、食源贡献度及非特异性免疫酶活力。结果显示：（1）10尾/ m2密度组的克氏原螯虾的终末体质量、终末体长及增重率最高,其余各组间无显著差异（P > 0.05）;当养殖密度高于15尾/ m2时,小规格虾（10g ~ 15g）的占比明显增多。（2）伊乐藻对克氏原螯虾的平均食源贡献度范围为12.8% ~ 26.9%,且对大规格虾（20g ~ 25g）的食源贡献度高于小规格虾;（3）各组超氧化物歧化酶（SOD）和溶菌酶（LZM）的活力均无明显差异（P > 0.05）,仅10尾/ m2密度组的克氏原螯虾丙二醛（MDA）的含量显著低于其他四组（P < 0.05）。说明保障一定的伊乐藻覆盖度能有效降低密度带来的胁迫,并且摄食伊乐藻对克氏原螯虾的非特异性免疫具有积极作用。综上表明,伊乐藻（约60%的覆盖率）环境中,克氏原螯虾的适宜养殖密度为15尾/ m2。     

6种常见沉水植物对水体的净化作用研究

[目的]探讨6种常见沉水植物对水体的净化效果。[方法]利用苦草、金鱼藻、穗状狐尾藻、菹草、轮叶黑藻、伊乐藻6种常见沉水植物,对富营养化水体进行净化,分析不同沉水植物对水体氮、磷等营养物质的去除效果和动态规律。[结果]6种沉水植物均能够在富营养化水体中生长,且均能够有效地去除水体中的氮、磷等营养盐;与其他几种沉水植物相比,苦草能够更加有效地降低水体中的总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH4+-N)浓度;试验结束时,苦草组植物生物量最大,但均集中于水体底部。[结论]6种沉水植物中,苦草更适用于富营养化水体的生态修复。     

伊乐藻和固定化细菌对富营养化水体中氮循环菌的影响

本试验研究了沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)和固定化微生物两者相结合对富营养化水体和底泥中4种菌群的氮循环微生物(氨化细菌、亚硝化细菌、硝化细菌、反硝化细菌)分布的影响。试验结果表明:种植沉水植物和接种固定化微生物无论对水体还是底泥都有利于4种微生物数量的增加,而且两者相结合的处理效果最为明显。与对照组相比,除氨化细菌外,其余菌群都有10~100倍的增长。虽然不同时期受环境因素的影响,各种群微生物变化并不一致,但总体上底泥中氮循环微生物的分布多于水体。研究结果显示:优化种植水生植物和固定化微生物的镶嵌技术或许是促进氮循环微生物增长,加速富营养化水体中氮素转化的有效手段。     

虾蟹养殖池中水草的栽培

虾蟹养殖池中栽培一定量的水草,能改善水体环境,为虾蟹提供大量饲料和隐蔽场所,减少应激反应。虾蟹池中主要栽培沉水植物和漂浮植物,主要品种有伊乐藻、苦草,黄丝草等。具体种植品种和方法,主要有以下五种。     

不同磷营养水平对2种沉水植物在Cd·Zn复合污染下的影响

[目的]揭示富营养化和重金属污染共同存在时对沉水植物的影响,为水生生态系统的健康评价和治理提供理论依据和手段。[方法]比较研究了不同磷营养水平对Cd、Zn复合污染下伊乐藻（Elodea nuttallii）、黑藻（Hydrilla verticillata）2种沉水植物叶绿素含量和叶绿素a/b比值、MDA含量、GSH含量、POD活性、CAT活性等生理生化指标的影响。[结果]随着培养时间延长,2种植物的叶绿素含量基本呈下降趋势,MDA含量呈先上升后下降趋势,POD活性及可溶性蛋白含量呈先下降后上升趋势,GSH呈缓慢上升趋势,当不存在磷水平时CAT活性无明显变化;但是黑藻比伊乐藻对胁迫更敏感,并且耐性优于伊乐藻。[结论]不同磷营养水平对受重金属胁迫植物的影响不一样,其中低磷水平（0.05 mg/L）可在一定程度上缓解重金属的毒害,与重金属产生拮抗作用;而高磷水平（5 mg/L）则加重了重金属对植物的伤害,产生协同作用。     

富营养条件下水质对伊乐藻与菹草生物质腐烂速率的影响

[目的]研究了不同水质对伊乐藻与菹草腐烂分解及释放体内营养盐的影响。[方法]在实验室条件下,模拟2种水草的自然腐烂分解过程。[结果]伊乐藻和菹草在高氮、高磷水中腐烂得最为彻底;伊乐藻和菹草植物样含氮量在不同的水质中没有随着时间呈现有规律的变化,在试验结束时2种植物残余物的含氮量接近于原初样;伊乐藻与菹草植物样中磷的释放随时间呈现规律性的变化,且在短时间内大量释放出组织内的磷,菹草释放磷的速率比伊乐藻快。[结论]时间为影响伊乐藻生物量消减、体内氮释放、磷释放与菹草体内磷释放的显著性因素(P0.05)。氮为影响菹草生物量消减与体内氮释放的显著性因素(P0.05)。磷为影响伊乐藻体内氮释放的显著性因素(P0.05)。     

芦苇和碱茅耐盐生理特性的比较分析

以芦苇和碱茅作为试验材料,利用沙培的办法培养幼苗,分析测定了盐胁迫下,芦苇和碱茅的质膜相对透性、叶绿素含量以及叶片和根部Na+、K+含量的变化。结果表明,随盐胁迫浓度的增加,两种植物的细胞质膜相对透性均增加,但碱茅的质膜相对透性高于芦苇,叶绿素含量先升高后降低,Na+、K+发生了不同程度的变化,两者具有不同的耐盐机理,芦苇是拒盐植物,碱茅是泌盐植物。     

4种水生植物水浸提液对水华微囊藻生长的影响

[目的]为了研究芦苇、红蓼、穗状狐尾藻和香蒲4种水生植物水浸提液对水华微囊藻生长的抑制效应。[方法]培养水华微囊藻细胞,制备4种水生植物的水浸提液,处理后通过藻细胞密度的测定计算抑制率。[结果]芦苇、红蓼、穗状狐尾藻和香蒲水浸提液对水华微囊藻的生长都表现出一定的抑制作用,其中芦苇的抑制效果最明显。[结论]利用水生植物分泌的化感物质抑制水华微囊藻生长是一种有效的控藻方式。     

艾比湖地区棉花与芦苇群落光合和土壤呼吸特性对比整合初探

[目的]分别从拟合方程和CO2通量差值计算两个方面对棉花与芦苇的光合速率和土壤呼吸速率进行整合分析研究,旨在分别从光合速率和土壤呼吸速率的定量分析中寻找定性分析途径,探讨干旱区两大碳循环过程之间的异同,揭示干旱区棉花群落与芦苇群落植物光合和土壤呼吸对生态系统CO2源/汇效应的贡献特征.[方法]利用LI - 6400便携式光合作用测定系统和LI - 8100自动土壤呼吸测量系统,于2009年6月、9月同步测定艾比湖地区棉花(Gossypium)和芦苇(Phragmites australis)群落光合与土壤呼吸速率时间动态及主要环境影响因子,在对二者日变化动态及水热因子对比分析的基础上,分别从拟合方程和CO2通量差值计算两个方面进行整合研究.[结果]棉花和芦苇的光合与土壤呼吸速率在午前(约07:00～11:00)与午后(约15:00～17:00)具有相同变化规律,正午(约11:00～15:00)植物通过自身调控使光合和土壤呼吸丧失同步性;棉花和芦苇群落白天具有不同的净光合日总量和土壤呼吸日总量特征,棉花为1.207×103和0.613×103 mmol/(m2·d),芦苇为0.346×103和0.612×103 mmol/(m2·d).[结论]共同作用于棉花与芦苇光合和土壤呼吸速率的影响因子,彼此之间表现出的相关性和差异性,可在一定程度上解释两者同步变化时各自的特征;从芦苇群落到棉花群落不仅改变了植物光合和土壤呼吸的强度,在某种程度上也改变了土壤碳库、植物碳库和大气碳库比重,对干旱区碳循环过程产生不可忽视的作用.     

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。     

Cd和盐联合胁迫下紫茉莉的生长反应及Cd积累特性研究

[目的]研究Cd和NaCl联合胁迫下紫茉莉的生长反应及Cd积累特性。[方法]采用溶液培养的方法,植物收获后,测量生物干重以及各部位Cd含量。[结果]紫茉莉对Cd和盐联合胁迫表现出了强的耐性,在适宜Cd及盐处理浓度下,投加NaCl促进了紫茉莉对Cd的积累。[结论]紫茉莉具有修复Cd和盐复合污染土壤的潜力。     

水葫芦在富营养化水体中的生态修复应用试验研究

[目的]通过试验研究水葫芦在富营养化水体中的生态修复应用。[方法]以模拟富营养化水体为研究对象,通过在水槽中投放不同数量的水葫芦,研究水葫芦在富营养化水体中的生态修复应用效果。[结果]在无底泥模拟试验中,不投放水葫芦的对照系统中叶绿素最大浓度为434.6 mg/m3,而投放1、4棵水葫芦的系统中叶绿素浓度最大浓度分别降为285.0和119.0 mg/m3。在有底泥模拟试验中,与无水葫芦的对照组相比,投放4棵水葫芦(覆盖率为51%)的系统中叶绿素浓度削减了58%。可见,水葫芦可以显著抑制富营养化藻类的生长,但存在一定的种植密度阈值(覆盖率达51%),种植密度过小则抑藻效果不明显。[结论]该研究为富营养化水体生态修复的理论与实践提供了理论参考。     

河口湿地土壤氮矿化速率的干土效应响应

[目的]研究闽江河口土壤氮矿化速率对干土的响应。[方法]选取闽江河口鳝鱼滩高潮滩秋茄[Kandelia candel(Linn.)Druce)]芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)和咸草(Cyperus malaccensis)4种不同植被覆被的沼泽湿地采样,以这4种不同土壤的鲜土样与风干土样为供试材料进行室内培养试验,分析p H、水含量和NH4+-N、NO-2-N、NO3--N含量,研究干土效应对土壤氮矿化作用的影响。[结果]鲜土无明显的硝化作用,氨化作用是其主要的氮矿化来源。鲜土矿化速率表现为互花米草[2.63±0.48μg/(g·h)]芦苇[2.39±0.05μg/(g·h)]咸草[2.20±0.47μg/(g·h)]秋茄[1.94±0.29μg/(g·h)]。而风干土复水试验结果表明,秋茄和咸草风干土的最佳复水时间均为4 d,而互花米草和芦苇则为47 d。[结论]该研究可为氮循环研究提供参考。