沉水植物在富营养化浅水湖泊修复中的生态机理

通过查阅近年来浅水湖泊沉水植物修复相关文献报道,总结了沉水植物在富营养化湖泊治理中的生态机理,分析了影响沉水植物恢复的主要因子(藻类影响、鱼类摄食及扰动等),综合探讨了沉水植物在富营养化浅水湖泊修复中的重要作用,为科学合理地开展富营养化浅水湖泊修复实践活动提供理论指导与经验借鉴。     

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。     

复杂底质条件下沉水植物的恢复技术研究进展

沉水植物群落恢复是水生态修复中的核心措施之一,受到多种环境因素的制约,水体底部条件对沉水植物定植与存活有着直接限制。在我国的水生态修复工程实践中,常常会遇到水体多种复杂的底部条件,如沙质土、卵石底、新开挖硬质底部、硬化处理的底部等。在这些复杂底部条件下,往往很难直接实现沉水植物的定植和恢重。总结分析了典型的水体底部条件对沉水植物定植、生长和繁殖的影响,以及目前不同底部条件下沉水植物恢复的技术应用和研究进展。基于目前国内外技术研究及工程实践现状,建议在综合水质净化、生物多样性恢复、生态保育等方面加强复杂底质水体沉水植物恢复的复合技术。     

四种沉水植物对富营养化水体的净化效果研究

[目的]研究沉水植物对富营养化水体的净化效果。[方法]采用室外盆栽方法,研究伊乐藻(Elodea canadensis)、金鱼藻(Cerato-phyllum demersum)、苦草(Vallasneria asiatica)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)四种沉水植物对富营养化水体中氮磷的去除能力。[结果]①四种沉水植物均能在富营养化水体中生长良好,并且具有良好的氮磷去除能力。②与对照相比,四种沉水植物对磷的平均去除率依次提高了7.65、8.85、6.97、1.86个百分点,其中以金鱼藻对磷的去除效果最佳。③与对照相比,四种沉水植物对氮的去除率依次提高了7.93、19.38、16.13、16.19个百分点,其中以金鱼藻对氮的去除效果最佳。[结论]可考虑以金鱼藻为先锋种治理东北地区的富营养化水体。     

沉水植物水质净化研究及在前置库中的应用

介绍了沉水植物对富营养化、含有有机污染物和重金属污染水体修复的研究,讨论了沉水植物应用于前置库以改善水库水质的可能效果及目前研究的不足之处,并展望了沉水植物应用于前置库的前景。     

内蒙古乌梁素海生态恢复工程试验与资源利用

在典型草型富营养化湖泊——内蒙古乌梁素海设立试验研究基地，进行了较大规模的生态恢复工程试验，实施了两项草型富营养化湖泊生态恢复技术措施：沉水植物收割工程与芦苇园田化生态管理工程。以机械化方式收割沉水植物，能够削减湖泊内源性营养物负荷的积累和释放，减少二次污染，抑制生物填平作用，改善水体环境；采用机械化技术控制芦苇蔓延、打开芦苇区通风道和通水道，可以重建湖泊绿色自然景观，提高全湖水流循环速度。研究表明，有计划、合理地运用生态恢复工程不仅可以减轻草型湖泊所面临的巨大生态压力、延缓沼泽化演化进程，而且可以在实施生态工程的同时开发利用水生植物资源，使湖泊环境与湿地综合利用得到持续发展。     

我国浅水湖泊富营养化治理的可用水生植物修复技术

结合国内外水体富营养化的研究现状,分析了水生植物的重要生态功能和生态地位,归纳了浅水湖泊水生植物生态修复和水华水体水生植物生态治理相关技术,并展望了今后的治理思路。     

不同沉水植物水质改善效应研究

富营养化是当前人类面临的严重环境问题,利用沉水植物进行生态修复是治理富营养化的重要手段。研究的4种沉水植物均能明显降低水体中总氮、总磷、NH3-N的浓度,去除能力虽各有差异,综合来看,以黑藻治污效果较好,苦草治污效果较差。     

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。     

沉水植物在水生生态恢复中的应用研究

沉水植物是指大型水生植物,大型水生植物是一个生态范畴上的类群,是水体中的重要初级生产者,是湖泊演化及生态平衡的重要调控者。在对水体生态系统修复过程中,沉水植物起到至关重要的作用,因此,研究沉水植物的恢复作用是恢复水体必不可少的一部分。     

麻阳河黑叶猴自然保护区生境对彭水水库蓄水响应的遥感监测分析

为揭示贵州麻阳河黑叶猴自然保护区生态环境对彭水水库建设的蓄水响应关系,为该保护区原始生态环境和黑叶猴生境的科学评价与保护,植被覆盖的恢复提供参考依据和基础数据,本文对彭水水电站建设前、中、后保护区生态环境变化进行动态监测,保护区对彭水水电站建设蓄水的响应进行分析。结果表明：彭水电站建设后在自然保护区范围内淹没面积仅有4.8 hm2,只占整个自然保护区面积的0.1%,主要影响区域在洪渡河流域的淹没区,水位上涨导致土地利用、水土流失有部分变化。说明水库蓄水对整个自然保护区生态环境的完整性影响较小。     

漓江沿岸水陆交错带景观调查与生态修复技术

[目的]分析漓江河流形态、水质状况、河岸植被群落结构,为漓江及其沿岸生态景观的修复提供参考依据.[方法]采用普查、重点样地调查、问卷调查结合查阅相关文献的方法,对漓江沿岸河岸形态、水质状况、植物景观现状进行分析,提出相应的生态修复技术.[结果]漓江沿岸由于人类活动的频繁,特别是自然河道的裁弯取直、渠道化、修筑硬质驳岸等人为因素的影响,自然植被受到严重干扰,阻碍了其生态服务功能的发挥.应用生态砾石床水质净化技术、植物浮岛技术、增加河岸植被缓冲带等一系列生态修复技术,使漓江沿岸驳岸渠道化现象得以改善,恢复了河流的蜿蜒曲折状态;沿岸残缺的植被得以修复,植物数量和种类有所增加,植物景观色彩和层次更加丰富,物种多样性和植物群落结构已基本恢复.[结论]应用生态砾石床水质净化技术、植物浮岛技术、增加河岸植被缓冲带等一系列生态修复技术,可促进漓江旅游生态系统的可持续发展.     

新西兰罗托鲁阿群湖环境研究进展

新西兰北岛罗托鲁阿群湖环境研究表明,可根据水体叶绿素a等指标的高低将湖泊营养状况划分为超微营养、微营养、贫营养、中营养、富营养、超营养和过营养等7个不同等级。即使磷水平低,只要湖水的氮磷质量比低于藻类组织里的比例,氮就是藻类爆发的限制性因子。沉水植物根系泌氧作用可固定沉积物中的磷酸盐,其生长还可能拦截悬浮物,防止沉积物再悬浮,这种作用有利于湖泊水体的澄清。在多年研究基础上,对罗托鲁阿群湖周边流域农业面源污染加以控制,并对城市污水中氮磷加以去除,整体上保证了罗托鲁阿群湖的环境质量。     

立体生态模块处理杭州市玉皇山南基金小镇水体氮的效果

杭州市玉皇山南基金小镇水体存在总氮超标问题,对小镇内景观环境造成不利影响。构建以挺水植物（香蒲Typha orientalis,美人蕉Canna indica和千屈菜Lythrum salicaria）,沉水植物（狐尾藻Myriophyllum verticillatum,竹叶眼子菜Potamogeton malaianus和伊乐藻Elodea nuttallii）与生物填料（碳纤维草和立体超细纤维草）复合成的立体生态模块,分析其在景观水系中的除氮能力和机制,植物种类、生物填料类型对除氮的影响及立体生态模块最佳长度。结果表明:复合立体生态模块具有较好的除氮效果,总氮平均去除率为73.58%~97.61%,均高于空白（30.87%）,除狐尾藻、竹叶眼子菜外的不同植物和生物填料类型复合成的立体生态模块对氮去除效果影响显著（P＜0.05）。平均总氮出水质量浓度,18个立体生态模块均达GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水水质标准（1.50 mg·L-1）。在总氮去除率为85.00%时,不同立体生态模块最佳长度不同,对氮去除最好的3个模块为香蒲-伊乐藻-碳纤维草（1.34 m）,美人蕉-伊乐藻-碳纤维草（1.44 m）和香蒲-伊乐藻-立体超细纤维草（1.64 m）。     

沉水植物的特点及其应用

介绍了沉水植物的生态适应性,并从观赏价值和生态功能2个方面综述了沉水植物的应用价值。     

九寨沟湖泊水质对杉叶藻生长及叶绿素荧光特性的影响

在夏季7月利用HACH便携式水质分析仪和Junior PAM调制叶绿素荧光仪,选择九寨沟芳草海、箭竹海和五花海优势沉水植物杉叶藻（Hippuris vulgaris）为试验对象,对湖泊水质、沉水杉叶藻生物量、叶面积和快速光响应曲线日动态进行测定,以揭示杉叶藻的生长、光合特征与湖泊水质的关系。结果显示：不同湖泊环境条件下沉水杉叶藻的株高、叶面积、生物量存在显著差异,且各生长特征值均为箭竹海最大。沉水杉叶藻的最大相对电子传递速率（rETRmax）和半饱和光强（Ek）在箭竹海和五花海均呈双峰曲线,在芳草海呈单峰曲线;五花海沉水杉叶藻的rETRmax和Ek日平均值极显著高于箭竹海和芳草海,说明五花海沉水杉叶藻有更高的光合能力和对强光的耐受能力。湖泊水质与杉叶藻的生物量、rETRmax的通径分析及逐步回归分析结果表明,湖泊硝酸盐含量是影响杉叶藻生物量的决定因子,湖泊电导率为限制因子;影响杉叶藻rETRmax的决定因子为湖泊的水温,湖泊总硬度为限制因子。     

贡湖湾生态修复区沉水植物群落对蓝藻的消纳作用

[目的]探讨沉水植物对蓝藻密度及水质的影响。[方法]在贡湖湾生态修复区现场试验和数据分析的基础上,通过建立贡湖湾生态修复区等比例缩放中尺度模型,研究沉水植物群落对蓝藻的消纳作用、对水质的净化效果和净化时间,同时研究了沉水植物在逆境胁迫下的生理反应。[结果]沉水植物群落能够在15 d消纳高浓度蓝藻,并使水体水质由Ⅴ类净化到Ⅱ类;在逆境胁迫下不同沉水植物酶的活性表现出差异,过氧化物酶(POD)活性较超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)高出很多。[结论]该研究可为贡湖湾生态恢复提供科学依据。     

河道水质强化净化与水生态修复研究进展

针对河道整治过程中存在的问题,即单一的物理、化学修复技术只能起到短期的治理效果,长期有效的治理理念是使河道水生态系统恢复自净功能,回到被破坏前的近似状态,综述了国内外在水质净化与水生态修复领域的研究进展,介绍了生态修复的复合技术,如植物强化修复技术、微生物强化修复技术、水生态多样性修复技术等。     

沉水植物对养殖池塘底泥中重金属的生物有效性

为探究苦草、黑藻、菹草等沉水植物修复对养殖池塘底泥中重金属的去除效果及其生物有效性,对沉水植物修复前后底泥中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr的总量和赋存形态进行测定。结果表明,沉水植物修复可以有效去除底泥中重金属污染并降低生态风险,其中对底泥中Cu、Pb、Cd、Hg的去除率较高,但对Cr的去除率较低。不同季节生长的沉水植物对不同重金属的修复效果不同。聚类分析显示,苦草、黑藻等春夏季生长沉水植物对Cd、As、Cu、Zn、Pb的去除效果较好,而菹草等越冬沉水植物对Cr的去除作用较好。形态分析显示,底泥中生物有效态含量和迁移率(MF)较高的Cu和Cd在沉水植物修复后底泥中生物有效态含量和迁移率相比其他元素显著增加。此外,相关性分析显示,底泥中重金属的去除率与其生物有效态含量和迁移率均呈现极显著正相关(P0.01)。因此,底泥中重金属的生物有效态含量和迁移率可以有效表征沉水植物对底泥中复合重金属污染的去除效果。