围网养殖对水生植被和沉积物再悬浮的影响

探讨了围网养殖对水生植被和沉积物再悬浮的影响,结果表明,养殖破坏水生植物资源,使生物量由532 g·m-2下降至45 g·m-2,围栏内的优势种被迫食种代替;沉积物再悬浮显著增强,试验期间,沉积物TP释放增加了336 mg·m-2.保持300 g·m-2的最低生物量对维持湖泊生态系统良性循环、降低再悬浮有重要意义.     

高等水生植物对太湖沉积物再悬浮特征的影响

[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0.2～0.5 N/m2的切应力下和1～30 min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。     

衰亡期沉水植物对水和沉积物磷迁移的影响

通过室内模拟的方式,分别研究了秋季黑藻、苦草和春季菹草的衰亡过程,分析了沉水植物在衰亡期间水、沉积物中磷与环境因子[pH、氧化还原电位(Eh)和溶解氧(DO)]的相互作用。结果表明:沉水植物黑藻和菹草在衰亡期间能显著提高水中总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、颗粒磷(PP)、溶解性活性磷(SRP)和溶解性有机磷(DOP)的含量;苦草在衰亡期对水体各形态磷含量影响不显著,且各形态磷含量的变化相对较小(TP,0.04-0.06 mg/L);环境因子的变化对水中磷含量影响显著,黑藻和菹草水体中TP的含量和环境因子pH、DO和Eh均呈负相关,而苦草组水中各形态磷的含量受环境因子影响不显著。实验期间不同植物组沉积物中总磷(TP)、NaOH提取磷(NaOH-P)、HCl提取磷(HCl-P)、无机磷(IP)和有机磷(OP)的含量均呈上升趋势。沉积物IP的含量主要受NaOH-P的影响,OP对TP的影响要大于IP,沉积物OP与OM(有机质)的含量存在显著正相关。     

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。     

太湖沉积物再悬浮对水体中磷形态和浓度时空差异性影响

太湖作为重要的饮用水水源地,因风浪导致其沉积物中磷释放而对水质产生了显著的影响。采用Y型再悬浮发生装置模拟金墅水源地沉积物的再悬浮和沉降过程的结果表明：在5.1 m·s-1的风速作用下,上覆水体中总磷（TP）和磷酸盐（PO3-4-P）浓度存在明显的空间异质性,TP与悬浮物浓度呈正相关;水体TP距离沉积物-水界面越近其浓度越高,而PO3-4-P浓度在垂向分布上差异不显著;与3.2 m·s-1的风速作用相比,8.7 m·s-1的风速能引起更高的TP释放量。这为科学制订抑制沉积物磷释放措施提供了理论依据。     

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。     

沉水植物对磷素在湖泊沉积物-水界面迁移转化的影响

综述了沉水植物在浅水湖泊生态系统中的作用,并讨论了沉水植物对湖泊沉积物-水界面磷迁移转化的影响机制。     

泥鳅扰动对水田沉积物颗粒垂直分布的影响

[目的]探索水田养殖泥鳅于其沉积物颗粒分布的作用。[方法]以化学性质稳定的玻璃珠作为示踪颗粒,研究泥鳅扰动对水田沉积物颗粒垂直分布的影响,探讨底栖鱼类在水层一底栖界面耦合过程中的生物扰动作用。[结果]泥鳅扰动10d后,沉积物表层示踪颗粒有43．2％向下迁移,最大迁移深度为7．5cm,垂直迁移率为7．676×10^-4g^-1·cm^-2·d^-1。6cm深处的示踪颗粒中,分别有39．7％和9．9％在扰动后向上和向下迁移,向上和向下最大迁移距离分别为4．5cm和5．1cm,垂直向上和向下迁移率分别为7．597×10^-4g^-1·cm^-2·d^-1和1．894×10^-4g^-1·cm^-2·d^-1。[结论]泥鳅扰动能影响水田沉积物颗粒的垂直分布,促进水／土界面的营养物质循环与转化。     

底栖动物对沉积物稳定性的扰动效应

底栖动物对水体中沉积物的稳定性(再悬浮、抗侵蚀、抗冲刷、抗崩解等)具有综合性的扰动效应。除了生物洞穴对沉积物物理结构的直接作用外,还有生物在扰动过程中产生的化学效应。底栖动物扰动区的沉积物通常表现为高含水率、高渗透性、表层沉积物细化、下层沉积物粗化、表层强度降低、下层强度增强,这些物理性状之间密切相关。底栖动物对沉积物稳定性的扰动效应是水体污染释放、营养元素浓度、富营养化水平的重要决定因素,其中的很多作用机理还需进一步深入研究。     

颤蚓对水田沉积物颗粒垂直运移的生物扰动效应

[目的]研究颤蚓扰动对水田沉积物颗粒垂直运移的作用,探讨底栖环节动物在水层-底栖界面耦合过程中的生物扰动作用和机制。[方法]以化学性质稳定的玻璃珠作为示踪颗粒,对比分析水田沉积物颗粒垂直运移在有/无颤蚓活动时的差异。[结果]颤蚓扰动10 d后,沉积物表层示踪颗粒有41.3%向下迁移,最大迁移深度为9.4 cm,垂直迁移率为1.370×10-3/（g.cm2.d）。6 cm深处的示踪颗粒分别有25.8%和17.3%在扰动后向上和向下迁移,向上和向下最大迁移距离分别为5.2 cm和2.7 cm,垂直向上和向下迁移率分别为8.557×10-4/（g.cm2.d）和5.738×10-4/（g.cm2.d）。[结论]颤蚓通过自身的活动,使水田表层和深层沉积物颗粒在垂直方向上发生运移,改变了沉积环境。     

沉水植物热风干燥特性研究

在沉水植物饲料开发利用时,干燥是其中的关键性环节,也是制约沉水植物作为饲料资源开发的主要瓶颈.为此,本文采用热风干燥试验装置对沉水植物进行干燥试验,研究沉水植物在不同介质温度、风速和载料量条件下的干燥特性,旨在探讨各因素对其干燥速率和单位能耗的影响.结果表明:试验因素对干燥速率和单位能耗影响最大的是介质温度,载料量和介质风速影响相对较弱;干燥沉水植物时选择较高的介质温度、风速和载料量,有利于提高生产率、降低能耗.     

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。     

4种沉水植物对再生水中氮磷的去除速率和耐受范围

【目的】研究4种沉水植物对再生水中氮、磷的去除速率和耐受范围,为以再生水作为补水的景观水体沉水植物的选择提供依据。【方法】以野外选取的伊乐藻(Elodea canadensis)、罗氏轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(Potamogeton crispus)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)4种沉水植物作为供试材料,设置含不同质量浓度TN和TP的再生水,测定有这4种沉水植物的再生水体中TN和TP质量浓度的变化,构建TN和TP质量浓度与培养时间的回归方程,并在回归方程的基础上,研究4种沉水植物对再生水中的氮、磷的去除规律。【结果】在有4种沉水植物的再生水体中,TN和TP质量浓度均随着培养时间的延长呈负指数衰减变化,沉水植物的净化能力不仅与其种类有关,而且与TN和TP初始质量浓度相关。罗氏轮叶黑藻对TN的去除能力最强,金鱼藻最低;伊乐藻对TP的去除能力最强,金鱼藻最小。菹草对氮素的耐受范围较宽,金鱼藻最窄;伊乐藻对磷素的耐受范围最宽,金鱼藻较窄。【结论】当再生水体中TN初始质量浓度为5~15mg/L、TP初始质量浓度为0.5~1.5mg/L时,罗氏轮叶黑藻和伊乐藻对氮磷营养盐的去除速率较高,可作为维持和改善再生水景观水体水质的先锋植物。     

盐胁迫对三种沉水植物生长的影响

为了丰富低盐水域环境修复的生态治理手段,筛选出适合本地低盐水体环境的沉水植物,利用15L透明塑料桶,在室外比较研究了盐度0、5、10、15条件下轮叶黑藻、穗花狐尾藻和篦齿眼子菜3种本土习见沉水植物的生长、成活、叶绿素及水体TN、TP指标变化规律。结果表明：轮叶黑藻不能适应所有盐度水体,穗花狐尾藻和篦齿眼子菜在盐度5、10、15的水体均能成活,且2种沉水植物在盐度5的水体相对生长率比盐度0的水体中高,穗花狐尾藻在盐度10和15水体中相对生长率为负,叶绿素含量下降,篦齿眼子菜成只在盐度15的水体相对生长率为负、叶绿素下降。3种沉水植物都能减少水体中TN、TP浓度,并在不同盐度产生差异。研究表明：穗花狐尾藻和篦齿眼子菜可以适应低盐度的水体环境,穗花狐尾藻低盐环境下容易种植成活,而篦齿眼子菜种植成活后对盐度适应性更强。     

颤蚓对水田沉积物颗粒垂直运移的生物扰动效应(摘要)(英文)

[目的]研究颤蚓扰动对水田沉积物颗粒垂直运移的作用,探讨底栖环节动物在水层-底栖界面耦合过程中的生物扰动作用和机制。[方法]以化学性质稳定的玻璃珠作为示踪颗粒,对比分析水田沉积物颗粒垂直运移在有/无颤蚓活动时的差异。[结果]颤蚓扰动10d后,沉积物表层示踪颗粒有41.3%向下迁移,最大迁移深度为9.4cm,垂直迁移率为1.370×10-3(g.cm2.d)。6cm深处的示踪颗粒分别有25.8%和17.3%在扰动后向上和向下迁移,向上和向下最大迁移距离分别为5.2和2.7cm,垂直向上和向下迁移率分别为8.557×10-4和5.738×10-4(g.m2.d)。[结论]颤蚓通过自身的活动,使水田表层和深层沉积物颗粒在垂直方向上发生运移,改变了沉积环境。     

衡水湖沉水植物对水中氧含量及水质影响

通过对衡水湖中沉水植物长期调查,将生物量最大的3种沉水植物,经过采集培养并采用JPB-607便携式溶氧仪的测量和碘量法,对这3种沉水植物进行了水中溶解氧的测定及光合作用强度的测定,确定了3种沉水植物对水中含氧量的影响.结果表明,灯笼草为造成湖水污染的沉水植物.     

升温对有沉水植物占优的水体水质影响

全球变暖,特别是全球气温升高对生态系统结构、功能、过程和生态服务产生重要影响。为了解升温对以沉水植物为优势的浅水水体水质的影响,构建了以沉水植物苦草(Vallisneria natans)为主要初级生产者的中型水生态系统,设置了升温组和不升温的对照组,通过测定水中营养盐、透明度、浮游藻类及苦草生物量等指标以探究升温对沉水植物占优水体水质的影响。结果表明：升温组水中总磷（TP）、总溶解态磷（TDP）高于对照组,但两组间总氮（TN）、总溶解态氮（TDN）和透明度（SD）的差异不显著,升温组水体总悬浮物（TSS）和溶解氧（DO）显著低于对照组;升温中沉水植物苦草的生物量显著高于对照组,高了72.3%,但浮游藻类的生物量（Chl a）显著低于对照组,降低了25.6%。因此,升温显著增加了水中TP、TDP,但对TN、TDN和SD的影响不显著,降低了水体TSS和DO;升温促进了沉水植物苦草的生长,但降低浮游藻类的生物量（Chl a）。该研究结果可为深入了解气候变暖对浅水生态系统的影响提供参考。     

不同基底对沉水植物的生长影响研究

通过模拟试验,研究了4种不同比例的基质(沙土∶黄土∶淤泥=1∶1∶8,沙土∶黄土∶淤泥=1∶1∶3,沙土∶黄土∶淤泥=1∶1∶1,沙土∶黄土∶淤泥=5∶1∶1)对穗花狐尾藻、轮叶黑藻生长的影响.结果表明,生长在4种不同比例基质下的穗花狐尾藻和轮叶黑藻,其最终生物量、最大株高及分蘖数以沙土∶黄土∶淤泥=1∶1∶8基质条件下最佳,生长状况以相对贫瘠的沙土∶黄土∶淤泥=5∶1∶1基质条件下最差.叶绿素的测定结果进一步证明了以上结论.