水生植物分解过程中生态化学计量学特征

为揭示水生植物分解过程中的生态化学计量学特征，选取沉水植物苦草（Vallisneria natans）和马来眼子菜（Potamogeton malaianus）以及漂浮植物浮萍（Lemna minor），分别置于温室（处理组A、B）和池塘中（处理组B），实验周期为5周，每隔1周随机从各重复组中取1份样品，测定干物质重和总氮（TN）、总碳（TC）、总磷（TP）含量，分析其残存干物质的分解过程。结果表明，在整个分解过程中，3种植物的C/N为7.43~10.06，低于全球水平22.5，C/P为43.09~91.77，明显高于全球水平23.2，说明同一种植物在相同的同化C能力前提下，对N的利用效率较高，对P的利用率较低；N/P为4.71~9.24，小于14，说明植物主要受N的限制。沉水植物苦草和马来眼子菜的C/N在温室和自然条件下规律一致，而漂浮植物浮萍则变化较大，说明沉水植物分解C和N的速率一致且不受环境影响，而漂浮植物浮萍分解C和N受环境影响较大；苦草和浮萍残存干物质C/N在开始有一个快速增长期，说明这2种植物N的释放速率超过C；3种植物残存干物质的C/P和N/P都在第1周快速增长且各处理变化较大，说明3种植物P分解速率都在1周内超过C和N，且受环境影响较大。研究结果将对水生态修复过程中是否移除残存水生植物提供理论依据。     

东湖通道工程对沿线水域水生植物的影响

东湖通道是武汉市在建的交通路网工程,穿越东湖风景区,其中约5 km 为湖底隧道。通过研究施工围堰对沿线水域水生植物的影响,可为湖泊管理提供应对措施。于2014年3月和5月通道工程施工期间,在其沿线的典型水域如封闭区域、半封闭区域、敞水湖湾、敞水迎风岸带和新形成的堤岸外共设置16个采样点,调查水生植物的种类、生物量和水质参数等。结果表明,水生植物群落结构受水温的影响,3月采样时平均水温为13．7℃,未发现挺水植物,采集到菹草（Potamogeton crispus）、穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）和五刺金鱼藻（Ceratophyl-lum oryzetorum）3种沉水植物以及荇菜（Nymphoides peltatum）1种浮叶植物,可见少量的漂浮植物浮萍（Lemna mi-nor）,其中沉水植物菹草为绝对优势种;5月的平均水温为24．8℃,除上述 3种沉水植物外,还采集到了苦草（Val-lisneria natans）,但菹草的优势地位明显下降,另外采集到了荇菜和菱（Trapa bicornis）2种浮叶植物,荇菜的相对生物量和优势度最高,也可见少量的浮萍。在相对封闭的水域,因受风浪的影响较小,这些区域相对于迎风岸带具有较高的水生植物覆盖度和生物量,水体的营养盐浓度也相对较高,总氮（TN）和总磷（TP）浓度的高低与水生植物生物量多少的变化趋势一致。通道施工形成的新岸堤外,只有部分位点分布有水生植物,其原因可能是因为目前这些位点缺乏种源、水体较深、透明度低等。由于通道围堰施工增加了沿线的封闭水体,使得水生植被的覆盖度和生物量大幅度提高,通道施工对其沿线水生植物的影响是正面的;施工期间对水生植物没有产生不利影响,但在工程竣工后拆除围堰时,须防止悬浮物和机械扰动对现有植被的破坏。     

喀斯特山区花溪河大型水生植物资源的初步研究

花溪河地处喀斯特山区贵州省贵阳市郊,该河流水质清澈,大型水生植物丰富,水生生态保持较好.20年9～10月,对花溪河的水生植物群落及其物种多样性进行了初步调查.结果显示:花溪河中有水生植物11科15种,其中苦草(Vallisneria spiralis)、马来眼子菜(Potamogeton,malaianus)、水车前(Ottelia alismoides)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、五针金鱼藻(Ceratophyllurn oryzetorum)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)和石菖蒲(Acorus gramineus)为优势种群.就优势种生物量而言,苦草达到370.50 g/m2、马来眼子菜达到478.00g/m2、水车前达到191.10 g/m2.茂盛的大型水生植物使花溪河的水生生态保持在良好的水平.     

水草在池塘养蟹中的作用

河蟹是一种杂食性很强的水生甲壳动物,喜食多种水生植物。从植物学角度可将这些植物分为五大类,即挺水植物、沉水植物、浮叶植物、浮水植物和浮游植物。挺水植物其植株基部或下部沉没水中,上部挺出水面,如芦苇、水莎草、水芹等;沉水植物其植株全部沉没于水中(开花期花和少部分茎叶挺出水面),如各种眼子菜、狸藻、苦草     

沉水植物对淡水养殖池塘底泥重金属Cu污染的修复研究

为了解沉水植物对养殖池塘底泥中重金属Cu的修复效果,采用室内盆栽实验方法,以苦草(Vallisneria natans)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和伊乐藻(Elodea nuttallii)三种沉水植物在底泥Cu浓度分别为28.34 mg/kg(背景值)和112.42 mg/kg(处理组)培养120 d,通过定期采集根际土壤和收割根茎叶部位测定各相关指标,研究了沉水植物对淡水养殖塘底泥重金属Cu污染的修复效果。结果显示:(1)这3种沉水植物对Cu胁迫均具有较强的耐受性,不同植物对Cu的富集差异很大,富集能力顺序依次为苦草轮叶黑藻伊乐藻,且差异显著;(2)试验结束时,Cu处理组中三种沉水植物对底泥Cu去除率依次为55.72%、48.62%和39.27%,对照组底泥中去除率分别为19.90%、21.88%和16.23%;(3)通过进一步分析三种沉水植物SOD和POD活性及根际土壤脱氢酶活性的变化情况,表明苦草对重金属Cu胁迫具有更高的耐受适应机理。     

冬季苦草分解速率及营养盐释放规律研究

采用分解网袋法研究了冬季苦草腐败分解速率及其氮、磷损失规律。结果表明:苦草腐败释放的磷大部分被底泥吸附,少量进入水体;释放到水体中的氨氮(NH4+-N)、亚硝态氮(NO2--N)和硝态氮(NO3--N)数量也较少;底泥减缓了苦草干重损失速度,而加快了TN和TP损失速率;苦草分解过程中磷的释放速率比氮快;苦草腐败分解具有阶段性,前36d分解迅速,以后分解速率显著下降。     

水草与淡水渔业

水生高等植物,又名水生维管束植物,统称水草,依其生态习性的不同,可分为漂浮性植物(如红萍)、浮叶植物(如菱)、沉水植物(如金鱼藻)和挺水植物(如菰)四大类。这些水生植物,有的是鱼类和其它水生动物的良好产床;有的是它们的适口饵料;有的是它们栖息、隐蔽、防敌的场所;     

水生青饲料植物栽培技术

根据吸收营养盐途径的不同，可将水生青饲料植物分作两大类：一是主要从水体中吸收营养盐的水生青饲料植物，如紫背浮萍、绿萍、凤眼莲（水葫芦）、槐叶萍、芜萍等；二是主要从底泥中吸收营养盐的水生青饲料植物，如亚洲苦草、马来眼子菜、菹草等。他们的栽培技术有同有异，这里仅就水生青饲料植物栽培的一般要求及操作作一介绍。１培育池的条件１．１面积漂浮性青饲料对培育池的面积有一定要求，若面积太大，风浪大，对植株产生不良影响；若面积太小，水质又不稳定，也不利于植株的生长和繁殖。漂浮性青饲料的不同种类，对面积的要求也不同…     

三角帆蚌对蓝藻的滤食作用及其对沉水植物生长的影响

双壳贝类是淡水生态系统常见的滤食性动物,以浮游植物和有机物悬浮颗粒为食,其作用可能降低蓝藻浓度,从而促进沉水植物生长。通过构建4组(草+蓝藻、草+蓝藻+低生物量蚌、草+蓝藻+高生物量蚌、草)室外微型生态系统,研究了湖泊下风区常见蓝藻堆积浓度下,三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)的滤食作用对蓝藻水华和沉水植物苦草(Vallisneria natans)生长的影响。结果表明:(1)蓝藻对苦草的生长具有显著抑制作用,草藻组和草组的相对生长率分别为-7.65mg/g·d和7.19mg/g·d;(2)三角帆蚌对蓝藻具有明显的下行滤食压力,其大小与蚌生物量有关,蚌生物量高时效果明显;(3)三角帆蚌的滤食可以不同程度上缓解蓝藻对苦草的生长抑制,低蚌组和高蚌组苦草相对生长率分别为-5.31mg/g·d和4.24mg/g·d。蓝藻颗粒被滤食后,水体光照条件的改善可能是有蚌组苦草生物量相对较高的主要原因。说明双壳贝类可以通过滤食浮游植物使水体理化环境向着有利于沉水植物生长的方向发展,但这种作用的大小与贝类生物量的合理配置有密切关系。     

沉水植物对中华绒螯蟹生长和非特异性免疫力的影响

从东太湖采集伊乐藻(Elodea canadensis)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、轮叶黑藻(Hydrilla verticilla-ta)、苦草(Vallisneria natans)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)5种沉水植物分别制成干粉。在基础饲料中添加15%的干粉形成5种不同的配合饲料,分别饲喂体重为(9.37±0.15)g的中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)60 d,分析沉水植物对中华绒螯蟹生长和非特异性免疫力的影响。结果显示:马来眼子菜组的中华绒螯蟹平均增重率显著低于对照组(P<0.05),饲料系数显著高于对照组(P<0.05),其余4种沉水植物组的平均增重率和饲料系数与对照组无显著差异(P>0.05);各组成活率、肥满度及肝体比差异不显著(P>0.05)。沉水植物各组的蟹血清超氧化物歧化酶活力显著高于对照组(P<0.05);与对照组相比,轮叶黑藻组、伊乐藻组和苦草组的中华绒螯蟹血清溶菌酶活性显著升高(P<0.05),金鱼藻组和马来眼子菜组则差异不显著(P>0.05);除马来眼子菜组降低外,其余4种沉水植物组中华绒螯蟹对嗜水气单胞菌的抵抗力强于对照组。因此,除马来眼子菜以外的4种沉水植物对中华绒螯蟹的生长性能无明显的促进作用,但可在一定程度上提高其非特异性免疫力。     

贡湖水源地水体营养状态评价及富营养化防治对策

于2008-2009年对太湖贡湖水源地金墅港、田鸡港、龙塘港等3条主要河道的水质及大型水生植物进行了季节性野外调查,并对该区3月和6月的浮游植物进行调查。水质调查结果表明,贡湖水源地河流水体富营养化风险较大,主要污染指标为总氮和总磷,全年TN平均浓度为3.094mg/L,TP平均浓度为0.112mg/L。以叶绿素a、总氮、总磷、高锰酸盐指数和透明度为主,并结合浮游植物指标,利用综合营养状态指数法对不同季节水质营养状况进行评价,春季(3月)和夏季(6月)水源地均处于富营养化状态,其中春季达到中度富营养化[LTI(Σ)=64.113],秋冬季节水源地水质为中营养[LTI(Σ)=53.526]。浮游植物调查结果显示,6月浮游植物总密度显著高于3月,6月和3月分别为306.1×104和165.9×104个/L,以蓝藻门、绿藻门和硅藻门为主。大型水生植物调查结果显示,3月和12月水生植物种类和生物量均较少,几乎没有大型水生植物,仅春季龙塘港有少量芦苇出现;6月水生植物增多,3条河道凤眼莲和芦苇均有较高生物量,金墅港的菊花草最多,其盖度达到90%,其次有紫萍、金鱼藻和穗状狐尾藻等,龙塘港和田鸡港苦草和漂浮植物(如紫萍和槐叶萍等)生物量较大;9月3条河道的菊花草、金鱼藻、紫萍、凤眼莲和芦苇都有较高生物量,而苦草生物量下降。结合调查结果和水源地实际情况,提出了水生动物控藻技术,水生植物水质净化与抑藻技术以及集成修复技术等防治水环境恶化的生态修复对策。     

桂林寨底地下河沉水植物群落结构调查及影响因子分析

为研究岩溶地下河沉水植物分布、群落组成及生境对群落结构的影响,2013年7-8月,对寨底地下河沉水植物分布及群落多样性进行了调查,并结合全年水质监测数据,分析了生境对沉水植物群落多样性分布的影响。结果表明,寨底地下河出口共有沉水植物4科、6属、8种;优势种为苦草(Vallisneria natans)、靖西海菜花(Ottelia acuminata var.jingxiensis)、竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii)和黑藻(Hydrilla verticillata),优势度分别为33.87%、23.10%、19.06%和12.50%,其中苦草为第一优势种。河道基质是制约沉水植物多样性分布的重要因素,砂石基质处沉水植物为种类单一的海菜花群落;泥沙混合处沉水物种组成比较丰富,海菜花、黑藻、竹叶眼子菜、苦草等形成共优势群落。岩溶水高Ca2+和HCO-3环境为沉水植物光合作用提供了丰富的矿物质元素及光合作用碳源。研究结果可为寨底地下河岩溶水生生态系统中沉水植物碳汇效应提供理论支持。     

三种高原常见沉水植物对不同浓度铵氮的生理响应机制研究

选取在高原湖泊中广泛分布([NH_4⁺] < 3mg/L)但在高浓度铵氮水体([NH_4⁺] > 15mg/L)中无法存活的苦草(Vallisneria natans)、大茨藻(Najas marina)和穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus)3种沉水植物为研究对象。在实验室模拟条件下,比较研究了不同浓度铵氮(0、0.1、3、15和50mg/L)对3种沉水植物的影响,初步探讨了其在湖泊铵氮浓度升高和铵氮浓度更高的黑臭河道中退化的原因。结果表明,当水体铵氮浓度超过15mg/L时,植物体内叶绿素和蛋白含量呈下降趋势,而游离氨基酸的含量呈上升趋势,碳氮平衡被打破;植物叶绿素荧光显著降低,说明植物在浓度达到15mg/L时,无法正常进行光合作用。以上研究说明,当水体浓度达到15mg/L时,在湖泊中广泛分布的沉水植物物种无法存活,而碳氮平衡的破坏导致植物光合能力下降是影响其存活的主要因素。本研究从机理层面初步揭示了以上湖泊广布物种在高铵氮水体中消失的原因,为利用沉水植物修复高浓度铵氮污染水体提供理论指导。     

汉阳地区五个湖泊沉水植物分布及富营养化现状

2011年7月—2012年4月对武汉市汉阳地区五个湖泊(后官湖,三角湖,南太子湖,墨水湖和龙阳湖)的水质及沉水植物进行了季节性调查,以了解湖泊富营养化现状及其对沉水植物的影响。结果显示:后官湖为中营养,而三角湖、南太子湖、墨水湖和龙阳湖为重度富营养,其中龙阳湖污染最重。共采集沉水植物7种,隶属于5科5属,主要种类为金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、苦草(Vallisneria spiralis)和菹草(Potamogeton crispus)。沉水植物主要分布在后官湖沿岸带,其它四个湖泊中沉水植物已严重退化,仅在部分水域偶见。后官湖沉水植物盖度和生物量最大值出现在10月,分别为67.5%和5.58 kg/m~2,1月份较低,分别为29.3%和1.88 kg/m~2,优势种存在明显的季节更替。结果表明,汉阳地区湖泊沉水植物退化与富营养化引起的水下光照下降和高密度的水产养殖有关。     

湖泊投放幼蟹的养殖效果

一般认为,蟹苗在湖泊放流成活率不高,通常回捕率只有2～5％,有的仅为1％左右。近几年,我们改投放蟹苗为投放幼蟹,效果较为显著。现将本市主要湖泊1988年生产河蟹的效果报告如下。投放幼蟹的工作分别在移山湖、虾子径、涂正湖和红莲池进行。这四处湖泊的水生植物都较为丰富,有苦草、菹草、金鱼藻、聚草、轮叶黑藻、马来眼子菜,还有荷叶、浮萍和菱等。据渔业区划资料,这四处湖泊的透光性好,透明度一般在50厘米以上,     

不同浓度氨氮对5种沉水植物生长的影响

通过试验研究,筛选出能够耐受高浓度氨氮的沉水植物,构建有效的生态系统并改善湖泊水质,对黑臭水体治理具有现实意义。探讨了苦草(Vallisneria natans)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和小茨藻(Najas minor)5种沉水植物对氨氮的耐受性,每种沉水植物均设置氨氮浓度为0、4、8、12、16 mg/L共计5个梯度,研究其生长情况和生理指标的变化。结果显示,在4～16 mg/L氨氮持续胁迫至第14天时,苦草叶绿素和可溶性蛋白的生成受到抑制作用逐渐加大,4、8、12、16 mg/L氨氮试验组中的叶绿素含量与对照组相比,第14天比第7天分别减少44%、57%、16%和39%,可溶性蛋白含量分别减少62%、24%、29%和49%,而MDA含量在第14天分别显著降低为第7天的35%、7%、65%和41%,表明苦草未受到不可逆伤害。在4 mg/L氨氮持续胁迫下,第14天时,穗花狐尾藻和黑藻的MDA含量分别显著增加为第7天的207%和178%,小茨藻植株死亡,而金鱼藻的叶绿素和可溶性蛋白均未有显著变化,且MDA含量显著减少为第7天的80%,表明只有金鱼藻未受到氨氮的不可逆毒害。在8～16 mg/L氨氮持续胁迫下,穗花狐尾藻、黑藻、小茨藻和金鱼藻的植株则全部死亡。研究表明,氨氮浓度≤4 mg/L时,苦草和金鱼藻能够生长;氨氮浓度≤16 mg/L时,苦草能维持较长时间的生存。从耐氨氮和黑臭水体治理过程水质特征考虑,苦草可作为黑臭水体治理中水生态系统构建的先锋沉水植物。     

刺苦草对铜胁迫的耐受性及其恢复能力研究

采用沉水植物对低浓度铜(Cu)污染的水体进行生态修复被认为是一种经济、安全、有效的方法。以鄱阳湖分布较为广泛的刺苦草(Vallisneria spinulosa)为研究对象,设置4个Cu~(2+)添加梯度,对照组(CK)为(0.007±0.012)mg/L,试验组(T1)为(0.400±0.026)mg/L,试验组(T2)为(0.830±0.010)mg/L,试验组(T3)为(1.697±0.055)mg/L;处理1周后彻底换水,使其进行为期2周的恢复生长,探究铜胁迫及解除后刺苦草地上部分、地下部分生长状况的变化及其对Cu~(2+)的富集效果。结果显示,不同浓度Cu~(2+)处理对刺苦草生长产生了严重的胁迫作用,试验组地上部分长度、鲜重和叶绿素含量均显著低于对照组;刺苦草对水体Cu~(2+)的去除率在前4d平均为63%,各处理组水体Cu~(2+)含量均显著下降;刺苦草地上部分Cu~(2+)含量随水中Cu~(2+)含量的增加而显著上升,T3组刺苦草地上部分Cu~(2+)含量达到(3.68±0.32)mg/g,约为T1处理组的6.4倍,地下部分Cu~(2+)含量则没有显著差异;刺苦草Cu~(2+)化学计量内稳性较差,其指数(1/H)约为1.09。在解除Cu~(2+)胁迫后的恢复阶段,T1、T2和T3地上部分Cu~(2+)含量相对于胁迫阶段分别下降了43.04%、92.12%和86.00%,地下部分分别下降了57.91%、42.70%和33.81%,而刺苦草鲜重、叶绿素含量及地下部分Cu~(2+)含量则没有显著差异。研究表明,刺苦草是一个较理想的Cu~(2+)超富集植物,铜胁迫解除后具有一定的恢复能力。     

洱海底泥红壤改性对水质和水生植物的影响

鉴于湖泊内源污染不断加重,出现了较多以铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、镧(La)盐等化学絮凝材料为主的湖泊底质环境改善方法,但大规模应用受长期控磷效率、生物毒性和使用成本等因素限制;天然粘土、红土和石英砂等材料由于廉价无污染、环境友好等特性,其用于改善湖泊水体环境和控制底泥磷释放越来越受到重视。2014年8月至2015年7月,在洱海近岸水域设置围隔开展原位试验,采用洱海本地无污染红壤对底质进行浅层覆盖改性,探究此方法对水质及沉水植物的影响。试验设置3个不同处理组,分别为对照组(CK)、红壤覆盖组(S)以及红壤覆盖+沉水植物组(MS),每组处理4个重复,逐月监测各围隔内水质和沉水植物生长情况。结果表明,采用红壤对底泥进行改性,可以短期提高水体透明度,为沉水植物生长创造良好条件,促进移栽沉水植物的生长与建群,在某些时段可以改善水质(透明度最高达2.2 m),但红壤覆盖措施并没有长期显著降低水体中的总氮、总磷和藻类的含量(P0.05)。全年水生植物保持在7种左右,群落主要由黑藻(Hydrilla verticillat)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、单果眼子菜(P.acutifolius)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、苦草(Vallisneria natans)和微齿眼子菜(P.maackianus)组成,生物量也在不断增加,最高达18 000 g/m~2,群落稳定后的优势种为黑藻。研究结果可以为富营养化湖泊生态修复短期水质危机处理提供借鉴,为沉水植物群落恢复提供可探索的方向。     

克氏原螯虾对3种不同生长型沉水植物清水态系统的影响

原产美国南部和墨西哥东北部的克氏原螯虾（Procambarus clarkii）是目前全球入侵最广的小龙虾,也是对淡水生态系统最具破坏性的物种之一,研究克氏原螯虾对以沉水植物为初级生产力的清水态系统的影响,有助于认识其入侵浅水湖泊带来的生态风险。本文通过受控实验,研究了克氏原螯虾对三种生长型沉水植物轮叶黑藻（Hydrilla verticillata,直立型）、穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum,冠层型）和密刺苦草（Vallisneria denseserrulata,莲座型）的影响以及不同植物培养系统理化因子的响应变化,结果表明直立型轮叶黑藻和莲座型密刺苦草的生物量降低大于冠层型穗花狐尾藻;克氏原螯虾进入后均导致三种生长型沉水植物清水态系统的总悬浮物浓度、叶绿素a和营养盐显著增高,其中实验结束时密刺苦草组、穗花狐尾藻组和轮叶黑藻组的总悬浮物浓度均值在实验组比对照组分别增加了41.4、11.3和29.7 mg/L,总磷分别增加了0.056、0.024和0.032 mg/L。研究表明克氏原螯虾进入3种生长型沉水植物草型清水态系统后均会导致水体悬浮物浓度和营养盐增加,也会通过直接牧食或扰动破坏降低沉水植物生物量,最终影响草型清水态系统的稳定性。     

铝盐净水效果及对沉水植物苦草生长的影响

采用室外模拟方法,研究了不同浓度铝盐(明矾)净水效果及对沉水植物苦草(Vallisneria natans)生长的影响.设置了3个不同铝盐浓度处理组:对照组(无添加)、一次加铝组(15mg/L)和三次加铝组(45mg/L).结果表明:(1)一次加铝组叶绿素a、反应活性磷、pH、碱度较试验开始时均有下降,且三次加铝组显著低于一次加铝组;(2)三次加铝组中水体总氮浓度最高;(3)三次加铝组苦草的相对生长率显著低于对照组.本研究说明铝盐的使用能在短期内降低水体污染,高剂量使用虽能抑制浮游植物的生长,但同时也会对苦草的生长产生抑制作用,且使水体水质恶化.