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。     

鲫(Carassius auratus)对沉水植物占优水体水质的影响

水体富营养化已成为当今世界广泛存在的水环境问题。杂食性鱼类分布广、食性杂,对水生态系统影响深远,可能会加重水体富营养化。以鲫(Carassius auratus)为对象,于室外构建了以沉水植物苦草（Vallisneria denseserrulata）为主要初级生产者的中型水生态系统,设置鲫鱼组与无鱼的对照组,通过测定水中氮、磷营养盐、浮游植物、透明度、溶解氧、pH等指标以研究杂食性鱼类对以苦草为主要初级生产者水体水质的影响。结果表明：鲫虽未显著改变水中的总氮、氨氮含量,但显著增加了总磷含量,提高了浮游植物生物量,降低了水体透明度和溶解氧浓度,从而恶化水质;因此,在以沉水植物为主要初级生产者的水体中,减少或去除鲫等杂食性鱼类,有利于降低水中总磷含量,减少浮游植物生物量,提高水体透明度、从而保护或改善水质。     

沉水植物镶嵌组合对鲟鱼养殖水体的修复效果

为筛选出修复鲟鱼养殖水体污染效果较好的沉水植物镶嵌组合,在贵州惠水县高镇镇鲟鱼养殖基地选取苦草、金鱼藻和水车前3种沉水植物两两镶嵌组合,进行污染水体修复的模拟试验。结果表明:苦草、金鱼藻和水车前两两镶嵌组合对鲟鱼养殖水体中总氮、总磷和铜都具有较好的净化作用,其中,水车前+金鱼藻组合对主要水质污染贡献因子5日生化需氧量(BOD5)、总氮(TN)、铅(Pb)的削减率分别达22.18%、12.53%和34.48%,水车前+金鱼藻可作为鲟鱼养殖水体修复的最优镶嵌组合。     

城市景观水体水质改善的生态修复效果研究——以上海市曲阳公园中心湖为例

以上海曲阳公园中心湖水体为研究对象,通过分析其污染成因、污染状况和湖体水质,结合水质改善及景观功能定位,确定中心湖生态修复技术。通过对湖底的生境营造及对水生植物系统、水生动物系统及微生态系统的修复,使水体具备自我净化能力,并维持水中湖生态系统的平衡。研究结果表明,水生态系统建成1年后,中心湖水体透明度、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等指标均较构建前有显著改善。该研究结果对城市景观水体的水质改善、生态建设和后期管理均具有一定的指导性意义。     

不同沉水植物对水质净化效能的研究

以苦草、黑藻、马来眼子菜和常绿苦草4种沉水植物为研究对象,考察其对水质的净化效果。结果表明:供试沉水植物对水体中的主要污染物均有一定的净化效果;但各品种之间存在较大差异,其中常绿苦草的综合净化效能最强,对TN、TP和CODMn的净化率分别为65.1%、57.7%和17.3%,马来眼子菜次之,黑藻相对较差。     

绿萝对校园景观水体的水质改善作用研究

为改善校园景观水体的富营养化问题,选取绿萝作为试验对象,与无绿萝的对照组进行比对;同时选取不同的绿萝种植密度来进行横向对比,分析绿萝对校园景观水体的富营养化改善作用。结果表明:当种植密度为9株时,绿萝对景观水体中TN、TP、CODCr和NH3-N的去除率分别为63.4%、57.9%、74.3%和47.9%,均高于无绿萝的对照组;各项富营养化指标的去除率在一定浓度范围内,与绿萝的种植密度成正比关系。由此可见,绿萝对景观水体的水质改善具有一定的价值,可在校园景观水体的污染治理中应用推广。     

大型枝角类引导的沉水植物生态修复对太湖围隔水质的净化效果

采用围隔试验,于2007年12月～2008年9月在已富营养化的太湖水域围隔修复区内投放大型枝角类,利用其对水华藻类的控制效应移栽沉水植物,分析了试验前后围隔内、外水质因子变化.结果显示:生态修复区内水体各项水质指标基本达到国家地表水环境质量标准规定的Ⅰ～Ⅲ类水质标准.试验期间,围隔内、外水体中各项指标差异极显著(P＜0.01).2009年9月围隔内水体中总氮、总磷和高锰酸盐含量分别为0.55、0.02、1.4 mg/L,比围隔外分别下降66.0％、50.0％和70.8％;溶解氧增加了85.9％,水体透明度平均为1.68m.随着围隔内沉水植被群落的构建,2009年5月7日对围隔内、外水质因子的监测发现,水体叶绿素a和氮磷等主要指标较外围水质指标都显著下降(P＜0.01),这表明沉水植物对水环境有明显改善和维稳作用.     

沉水植物对水体中磷营养的吸收机制研究

综述了沉水植物对磷营养盐的吸收、转移和释放机制。指出不同沉水植物对磷营养盐的吸收机制不同,且其对磷营养盐循环的影响机制也存在差异,并最终导致整个水生态系统的结构与功能发生变化。     

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。     

衡水湖沉水植物分布及对水环境质量的影响

[目的]调查衡水湖沉水植物的分布情况及对水环境质量的影响。[方法]2007~2008年早春及不同季节多次进行调查,统计生物量较大的沉水植物。采集生物量较大的沉水植物,置于HPG-400光照培养箱,在不同温度条件下培养后,用水杨酸法测定培养液中NO-3-N含量,用DDSJ-308A型电导仪直接测定培养液的电导率。[结果]衡水湖目前分布量最大且面积最广的沉水植物主要有菹草（Potamagoton crispus）、轮叶狐尾藻（Myriophyllum verticillatum）和灯笼草（Clerodendrum fortunatum）。在相同温度条件下,培养液中NO-3-N含量：灯笼草〉菹草〉轮叶狐尾藻,电导率：灯笼草〉轮叶狐尾藻〉菹草。[结论]结合实地调查推测,灯笼草是造成衡水湖近几年7、8月在鸟区等游览区出现臭味,鱼苗死亡的原因。     

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.     

沉水植物在水环境治理中的应用研究

淡水是人类生存不可或缺的珍贵资源,然而随着近年工业快速发展及人口大幅增加,水环境污染问题日益突出,进一步加剧了水资源短缺的矛盾。沉水植物因其各部分均可吸收养料且通气组织特别发达,常被用作水环境治理的先锋种,其具有去除氮磷、提高透明度、固定底泥、抑制蓝藻、微生物协同等重要作用。本文就沉水植物及其设计原则、作用原理展开阐述,并分析应用中存在的问题,展望未来研究方向,以期为沉水植物今后的应用与研究提供参考。     

沉水植物在生态修复和水质改善中的作用——以惠州南湖生态系统的修复与构建(中试)工程为例

[目的]探索改善惠州西湖水质的有效途径。[方法]于2007年5~10月对惠州南湖(西湖子湖之一)生态修复中试区的水质进行调查分析。[结果]工程区水体中总磷和总氮含量分别降低54.47%和52.67%,叶绿素含量也降低78.59%。水体由浑水态转变成清水态,透明度由原来的30 cm厚提高到150 cm厚。营养指数下降28.5%,营养盐含量大幅度降低,生态链的多样性提高2~3倍。沉水植物增长迅速,其覆盖率达50%~60%,其中苦草生物量为2.2 kg/m2,黑藻生物量为9.6 kg/m2,说明工程区有向原生演替的趋势。[结论]沉水植物的恢复与重建是改善西湖水质的关键。恢复并建立相对复杂的水生态系统,是解决惠州西湖水体富营养化的根本途径。     

冬季水生植物分解过程及其对水质的影响研究

通过室内模拟实验,研究太湖3种常见水生植物芦苇(Phragmites australis)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和荇菜(Limnanthemun nymphoides)冬季分解过程以及对水质的影响。结果表明:芦苇、马来眼子菜和荇菜的快速分解期为前4 d,在这4 d内干物质分别减少了15.9%、12.9%和38.8%;第4~48 d为缓慢分解期,3种水生植物干物质剩余量差异显著(P<0.01)。分解速率k与植物残体内的C/N显著负相关(P<0.01,n=54),与C/P呈显著负相关(P<0.01,n=54)。实验前4 d,植物组水体p H、DO值迅速下降,之后缓慢上升,总体都表现为对照组>芦苇组>马来眼子菜组>荇菜组;实验初期,植物分解向水体中释放大量N、P营养物质,水体TN、TP分别在第2、4 d达到最大,但是其对水质影响具有时效性,实验后期各组水质均无明显差异。     

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。     

衡水湖中主要沉水植物对水质的影响

菹草（Potamogeton crispus）、轮叶狐尾藻（Myriophyllum verticillatum）和灯笼草（轮藻属（Chara）的一种）是衡水湖中生物量较大的3种沉水植物。经过采集培养并研究了这3种沉水植物对水中溶解氧含量、硝态氮含量及光密度和电导率的影响,结合实地调查,推测灯笼草的存在可能是造成近几年七八月衡水湖鸟区等游览区出现臭味和鱼苗死亡的原因,初步确定了灯笼草为造成湖水污染的沉水植物。     

海菜花种植水对2种沉水植物抗逆性的影响

海菜花(Ottelia acuminata)作为国家Ⅱ级保护植物,是一种既可观赏又可食用的植物.就海菜花生长过程中产生的次生物质,以种植水的形式对2种沉水植物(菹草和密刺苦草)的生长过程产生的影响进行研究.结果表明,密刺苦草在不同浓度的海菜花种植水中过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性明显下降,丙二醛(MDA)含量下降,总叶绿素浓度亦有明显的下降,说明密刺苦草对于海菜花种植水中的化感物质表现出明显抗性,海菜花对于密刺苦草的生长起抑制作用.菹草SOD活性出现了明显下降,MDA含量呈先下降后上升的趋势,叶绿素浓度亦是先下降后上升,但是最初呈现的下降趋势均不明显.说明海菜花的化感作用对于密刺苦草比菹草的敏感,密刺苦草更容易受到海菜花化感物质的影响.     

人工沉床技术在水环境改善中的应用研究进展

人工沉床技术是利用沉床载体和人工基质栽植大型水生植物,对污染水体进行原位修复的一种生物-生态水体修复技术,大型水生植物是该技术的核心。人工沉床技术中大型水生植物对水体的净化作用是一个复杂的物理、化学和生物过程,其作用机理包括:①直接吸收营养物质和富集重金属;②通过物理吸附去除悬浮物和高分子有机物,提高水体透明度;③释放氧气,提高水体DO含量;④通过植物化感作用抑制藻类和细菌生长;⑤为微生物活动提供附着载体和氧源,形成植物-微生物的协同净化。然而,以往水生植物特别是沉水植物在水底直接栽植易受水体透明度、水深等条件的制约,成为高等水生植物在低透明度和水深较大的重污染水体修复应用的重要障碍。而人工沉床技术可以通过床体升降人为调控植物在水下的深度,克服水深、透明度等因素对植物生长的制约,易于实现植物种群优化配置和群落构建,而且有利于植物后期的维护和管理,将为利用高等水生植物修复透明度低、水深较大或水位变化较大的重污染水体提供一条新的思路。