结果与分析21月份达到一个高峰。...

Classified Index: CODE: 10075 U.D.C.: NO: 20101242
A Dissertation for the Degree of M.Science Nitrogen and Phosphorus Accumulation and Water Purification of Myriophyllum spicatum and Potamogeton pectinatus
Candidate: SuQian
Supervisor: Prof. Liu Cunqi Academic Degree Applied for : Master of Science
Specialty: Hydrobiology
University: Hebei University Date of Oral Examination: June, 2013
摘要
白洋淀湿地位于华北平原中部，是华北地区最大的内陆浅水湖泊，在滞洪滞沥、蓄水灌溉与水产养殖等各方面都占有重要的地位。

然而，由于近年来自然与社会的双重扰动，致使白洋淀水域遭受污染，水体的富营养化严重，湿地生态功能退化等问题十分突出。

沉水植物能有效地降低水体中营养物质浓度，具有较强的净水能力。

在植物体内氮磷积累量达到最大时，通过刈割植物体可转移出大量的氮与磷，沉水植物的重建已成为治理富营养化湖泊的关键措施之一。

本文研究了白洋淀典型沉水植物穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的生长特性、体内氮磷积累规律以及与环境中沉积物和水体理化因子的关系，评估了两种沉水植物的净水功能，评价了穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜种群的生态服务功能，并对其适宜收割时间做了初步探讨。

本实验于分别于4月、5月、6月、7月、8月、9月进行了12次采样，得到了以下结果：
1 白洋淀穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的生长开始于3月末或者4月初，终于9月份，主要生长期为6至8月。

穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的生物量变化符合Logistic规律，在植物的生长旺期7、8月份达到最大，叶的生物量大于茎的生物量，茎的生物量大于根的生物量。

2 穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的氮、磷积累量的变化规律符合与植物的生长规律保持一致，在植物的生长旺期7、8月份达到最大，而且叶的氮、磷积累量大于茎和根。

单位面积内穗花狐尾藻每年可去除氮元素与磷元素的功能价值约为0.091RMB·m-2·a-1和0.032RMB·m-2·a-1。

蓖齿眼子菜去除氮元素与磷无素的功能价值约为0.075RMB·m-2·a-1与0.054RMB·m-2·a-1。

3穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜具有较强净化水质的功能。

植物体内的氮、磷积累量与其生活区域周围水中的氮、磷含量呈现负相关关系，与透明度呈现正相关关系。

4在6-8月植物体内的氮、磷含量最高，而水体中的氮、磷含量相对较低，是穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的的最佳收割时期。

通过刈割植物体可转移出大量的氮与磷，能避免沉水植物过量生长带来的二次污染。

关键词穗花狐尾藻蓖齿眼子菜氮磷吸收规律净水功能
Abstract
Baiyangdian is the biggest north China inland freshwater lakes, located in the middle of the north China ,which functions regulation of climate, purification of water, provision of resources, and ecological restoration.However, due to the double disturbance of nature and society in recent years,environmental problems in Baiyangdian Lake become prominent, which water pollution,eutrophication,degradation of ecological functions and so on.Submerged plants have the ability to purify water, which can effectively reduce the concentration of nutrients in water.When the plants of nitrogen and phosphorus accumulation reaches the maximum, cutting the plants can transfer large amounts of nitrogen and phosphorus from water, the reconstruction of the submerged plants has become one of the key measures of governance Eutrophication.This paper studies the Baiyangdian typical submerged plants Myriophyllum spicatum and Potamogeton pectinatus in the growth characteristics,the law of accumulation of nitrogen and phosphorus, and its relationship with sediment and water physical and chemical factors. As well as assessing the water purification function and the ecological service function of Myriophyllum spicatum and Potamogeton pectinatus population, explore the appropriate time to harvest plants.
The experiments were carried out 12 samples, respectively, in April, May, June, July, August, September.The following results were obtained:
1 The growth of Myriophyllum spicatum and Potamogeton pectinatus began in late March and early April, prevailed between June and August,ended in September.The biomass changes were consistent with the logistic law,and reaches the maximum in July and August.It was the highest in leves,and then stem and root.
2 Variation of nitrogen and phosphorus accumulation of Myriophyllum spicatum and Potamogeton pectinatus in line to be consistent with the law of the growth of plants，and its maximum in July and August.The accumulation of nitrogen and phosphorus was the highest in leves,and then stem and root. The Myriophyllum spicatum removal of nitrogen and phosphorus valued at approximately 0.091RMB·m-2·a-1and 0.032RMB·m-2·a-1per year. Insides,the Potamogeton pectinatus lum removal of nitrogen and phosphorus valued at approximately 0.075RMB·m-2·a-1 and 0.054RMB·m-2·a-1 every year.
3 Myriophyllum spicatum and Potamogeton pectinatus could purify water.nitrogen and
phosphorus accumulation of Myriophyllum spicatum and Potamogeton pectinatus had a negative correlation with the nitrogen and hposphorus concent ration in water,a positive correlation with water transparency.
4 June to August is the best harvest period of Myriophyllum spicatum and Potamogeton pectinatus,as nitrogen and phosphorus content is highest in plants, and the lowest in the water. Cutting the plant can transfer large amounts of nitrogen and phosphorus from the water, to avoid secondary pollution caused by excessive submerged plant growth.
Keywords Myriophyllum spicatum Potamogeton pectinatus nitrogen and phosphorus accumulation water purification
目录
第1章绪论 (1)
1.1 研究背景——白洋淀概述 (1)
1.2 湖泊富营养化 (2)
1.3 沉水植物在水生态系统中的修复作用 (2)
1.4 沉水植物的研究现状 (3)
1.5 研究目的、意义及技术路线 (4)
1.5.1 研究目的及意义 (4)
1.5.2 研究内容 (5)
1.5.3 技术路线 (7)
第2章研究方法 (8)
2.1 样品的采集与处理 (8)
2.1.1 水样的采集与处理 (8)
2.1.2 底泥的采集与处理 (9)
2.1.3 植物的采集与处理 (9)
2.2 水体理化因子测定方法 (9)
2.2.1 温度与溶氧量的测定 (9)
2.2.2 pH值的测定 (9)
2.2.3 总氮的测定 (9)
2.2.4 总磷的测定 (9)
2.3 底泥理化因子测定方法 (9)
2.3.1 底泥全氮的测定 (9)
2.3.2 底泥全磷的测定 (10)
2.4 植物生长特性与理化指标测定方法 (10)
2.4.1 密度的测定 (10)
2.4.2 生长参数的测定 (10)
2.4.3 生物量和净初级生产力的测定 (10)
2.4.4 植物体全氮的测定 (10)
2.4.5 植物体全磷的测定 (10)
2.5 植物生态服务功能估算 (10)
2.5.1 植物物质生长功能价值的估算 (10)
2.5.2 植物吸收氮元素功能价值的估算 (10)
2.5.3 植物吸收磷元素功能价值的估算 (11)
2.6 植物适宜收割期的估算方法 (11)
2.7 数据处理 (11)
第3章结果与分析 (12)
3.1 穗花狐尾藻氮磷积累量特征及净水功能 (12)
3.1.1 穗花狐尾藻生长区域水体环境因子的变化 (12)
3.1.2 穗花狐尾藻生长区域底泥全氮、全磷结果分析 (13)
3.1.3 穗花狐尾藻的生长特性与氮磷吸收 (14)
3.1.4 穗花狐尾藻氮、磷积累量与环境因子的关系 (18)
3.1.5 穗花狐尾藻生态服务功能价值评估 (19)
3.2 蓖齿眼子菜氮磷积累量特征及净水功能 (20)
3.2.1 蓖齿眼子菜生长区域水体理化因子结果分析 (20)
3.2.2 蓖齿眼子菜分布区底泥全氮、全磷含量变化 (21)
3.2.3 蓖齿眼子菜生长特性与氮磷吸收规律 (22)
3.2.4 蓖齿眼子菜体氮、磷积累量与环境因子的关系 (27)
3.2.5 蓖齿眼子菜生态服务功能价值评估 (28)
第4章穗花狐尾藻的动力学研究 (30)
4.1 实验材料 (30)
4.2 实验方法 (30)
4.3 数据处理 (31)
4.4 狐尾藻对氨氮、硝态氮与无机磷的吸收动力学特征 (32)
第5章讨论 (35)
5.1 对植物生长特性与理化指标结果的探讨 (35)
5.1.1 植物的生长特性 (35)
5.1.2 生物量 (35)
5.1.3 植物体氮、磷积累量 (36)
5.2 环境因子与植物生长特性关系 (37)
5.3 植物的净水功能 (38)
5.4 底质氮磷含量 (38)
5.5 狐尾藻吸收动力学 (39)
5.6 植物生态服务功能价值及收割期 (39)
第6章结论 (41)
参考文献 (43)
致谢 (47)
攻读学位期间取得的科研成果 (48)
第1章绪论
第1章绪论
1.1 研究背景——白洋淀概述
白洋淀湿地(38°43′-39°02′N，115°38′-116°07′E)位于华北平原中部，跨河北省(面积占80.4%)、山西省(面积占12.3%)和北京市(占7.3%)，属于海河流域的大清河水系[1]，行政隶属河北省保定市和沧州市(图 1.1)。

由上百个大小淀泊组成，是华北地区最大的内陆浅水湖泊，生物繁茂，水质肥美，在历史上被称为“华北明珠”[2]。

白洋淀水产资源丰富，盛产多种水生动植物产品：鱼、虾、蟹、贝、芦苇、莲藕、菱角等，是我国北方重要的淡水水产品生产基地[3]。

图1.1 白洋淀流域在全国的位置
Fig.1.1 The location of Baiyangdian watershed in China
白洋淀位于太行山东麓永定河冲积扇与滹沱河冲积扇间的低洼地区，地势自西北向东南倾斜，自然坡度约为1/7000，主要由白洋淀、马棚淀、烧车淀等大小不等的143个淀泊和3700多条壕沟组成[4]。

白洋淀东西长为39.5km，南北宽为28.5km，在达到最高水位时总面积约366km2，蓄水量约为7亿m3，平均水深2-4m，由潴龙、孝义、唐、府、漕、瀑、萍、白沟引河8条河流直接入淀，通过东部赵北口进入东淀(胜芳淀)，之后汇入海河流入渤海[5]。

白洋淀的地理位置和经济意义曾经被历朝历代所重视，不论是从滞洪滞沥、蓄水灌溉，还是从水产养殖的角度而言，白洋淀都占有重要的地位，对于维护华北地区的生态平衡发挥着不可替代的作用[6]。

白洋淀淀内以沼泽为主，淀内底质营养物质丰富，生物的种类多样化。

淡水藻类
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和植物种类繁多，有9门，11纲，26目，55科，142属，406种以及27个变种；有常见的水生高等植物46种，分别隶属于2门19科32属，其中包括挺水植物20种，浮叶植物7种、漂浮植物4种和沉水植物15种[7-10]；淀内的浮游动物包括有原生动物13属，轮虫21属，枝角类7属，桡足类8种；底栖动物共有38种；鱼类54种，其中主要以鲤、乌鳢、黄颡为主，鲤科的种类最多，有30属34种。

由于丰富多样化的水生生物资源为鸟禽的栖息、生长和繁殖提供了良好场所，淀内鸟类最多时可达16目46科192种，有97种鸟类在白洋淀进行繁殖，有187种鸟类属于国家级保护动物，其中丹顶鹤、白鹤、大鸨属于国家一级保护鸟类；还有26种国家二级保护鸟类[11]。

白洋淀湿地生态系统保护了生物的多样性，为多种生物提供了生存栖息繁殖的良好生境。

然而，由于近年来自然和社会的双重扰动，使白洋淀水域遭受污染，水体富营养化严重，湿地生态功能退化等问题十分突出[12]。

据调查，白洋淀的水域中有80%处于富营养化状态，13%处于重富营养化状态，7%处于极富营养化状态[13]。

1.2 湖泊富营养化
由于水体中氮、磷等营养盐的增加导致藻类和其它水生生物的生产力增加、水质下降等一系列变化，致使水生态及水体功能受到影响的现象被称之为湖泊的富营养化[14]。

外源的输入和内源的输出是水体富营养化物质来源的两种主要方式，外源污染是导致湖泊富营养化的直接原因，主要包括含氮、磷的一些营养盐类，内源污染主要指二次污染，即随着泥沙和动植物残体沉积于水体底部的污染物再次释放[15]。

水体富营养化已然成为我国湖泊的主要问题，它不但破坏水体生态系统的平衡，还制约着湖泊资源的可持续利用，进而严重影响了人们的生存健康与社会经济的可持续发展[16]。

近期对我国67个主要湖泊的水质和富营养化现状的调查与评价结果得出：约有将近20%的湖泊水质较好(II-III类)，80%以上的湖泊遭受污染(IV-劣V类)，湖泊水质污染的问题十分严峻[17]。

我国将近3/4的湖泊已达富营养化程度，富营养化湖泊面积也接近我国湖泊总面积的2/3，说明当前我国湖泊富营养化问题十分严峻，对富营养化湖泊的治理已急如星火[18]。

1.3 沉水植物在水生态系统中的修复作用
沉水植物是湖泊生态系统中重要的初级生产者，是湖泊演化与湖泊生态平衡的重要调控者[19]。

沉水植物是一种完全的水生植物，其根、茎、叶都完全浸没在水中，有
第1章绪论
根或者无根而浮游，茎、叶的一部分可浮于水面，但不露出水面，其花有的时候可以挺出水面[20-21]。

为了适应在水中的生长，沉水植物的茎、叶和表皮都与根一样具有吸收作用，能够有效地降低水体中营养物质的浓度，因此具有较强的净化能力，在水生生态系统中有着不可替代的作用。

根据研究表明，存在沉水植物的水域，水质可以有效得到改善，透明度大大提高，溶解氧增加，生物的多样性增加，各种主要形式的氮、磷及浮游植物叶绿素a浓度均明显降低[22-25]。

沉水植物的重建已经成为治理湖泊富营养化的关键措施之一。

沉水植物具有很多优点：生长速度快，生物量高，对氮磷的吸收速率快。

在沉水植物的地上部分的氮磷积累量达到最大时，通过刈割植物体能够转移出大量的氮磷物质[26]，从而避免了植物在衰亡期对系统中氮、磷的影响由生长旺期时系统中的氮磷的“汇”而转变成氮磷的“源”[27]。

因此，沉水植物的存在能够达到维持湖泊的氮、磷收支平衡或者减轻湖泊污染负荷的目的。

1.4 沉水植物的研究现状
沉水植物能够吸收水体与底泥中的氮、磷物质和难降解有机污染物，转化、合成自身营养物质，并且能够净化富营养化水体；同时也能控制藻类的生长，有效提高水质，改善水生态环境。

据研究表明，一般情况下，在水生植物中沉水植物的净水能力最好，大于漂浮、浮叶植物与挺水植物[28]，以沉水植物为基础的生态系统远远优于以其它水生植物为基础的生态系统。

沉水植物对水体中总氮和总磷的去除率为80.31%和89.82%[29]。

Koichi等[30]研究表明，水生植物的根部能吸收底质中的氮、磷，植物体地上部分能吸收水中的氮、磷，与没有沉水植物分布的水域相比，在有沉水植物分布的水域，水体中COD、BOD、总磷、总氮含量都低很多。

刘从玉等[31]研究惠州南湖生态系统的修复时发现工程区内水体中总磷和总氮含量分别降低54.47%和52.67%，叶绿素含量也降低了78.59%，水体由浑水态转变成清水态，透明度由原来的30cm厚提高到150cm厚。

沉水植物除了能吸收和降解水体中高浓度的营养盐类氮、磷外，还可以浓缩和富集一些重金属元素和某些小分子有机污染物质。

Qiao等[33]发现经过生态修复沉积物中的重金属离子毒性减弱，沉水植物除了对水体和底泥中的氮、磷吸收明显外，对重金属离子Cu、Pb、Zn、As也有较大的吸收。

黄亮等[34]研究发现：苦草、黑藻、微齿眼子菜、金鱼藻对重金属Zn、Cr、Pb、Cd、Ni和Cu有很强的吸收积累能力。

沉水植物对藻类化感抑制作用的研究已有较多的报道，围隔实验发现了菹草对栅
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藻有显著抑制效应，蓖齿眼子菜对栅藻和微囊藻也有一定的化感作用，轮藻可释放出抑制鱼腥藻生长的物质，狐尾藻可释放出抑制微囊藻生长的化感物质[35]。

穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)和蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)是白洋淀典型的沉水植物，通过吸收水体中的氮、磷，可以有效的改善白洋淀的水质。

胡俊[32]通过分析野外条件下沉水植物狐尾藻对磷赋存形态的影响，表明狐尾藻能够有效地降低沉积物中磷的含量。

王丽卿[36]研究了6种沉水植物系统对淀山湖水质净化效果发现穗状狐尾藻对氮磷的去除效率最高。

向律成等[51]研究了多年生漂浮植物对富营养化水体的净化效果，试验结果表明穗花狐尾藻对水体的净化效果非常明显，对总氮、总磷去除率分别达到了90.5%，88.0%，而且其氮磷阈值低于一般的富营养化水体，说明穗状狐尾藻水体生态修复工程方面具有广泛的应用范围和推广前景。

杨加文[37]研究了红枫水库水生植物净化富营养化水体的效果，试验结果表明：狐尾藻在整个试验过程中对水体能保持良好且稳定的净化作用，有较大的应用前景。

任文君[38]等对蓖齿眼子菜进行室内静态模拟试验，研究发现蓖齿眼子菜对水体中总磷的去除能力为 4.68μg·d-1·g-1，去除率为83.59%；对水体中氨氮的去除能力为：11.42μg·d-1·g-1，去除率为74.98%；对总氮的去除能力为37.69μg·d-1·g-1，去除率分别为79.40%。

乔建荣[39]研究发现，篦齿眼子菜对总氮、总磷的去除百分率分别为82.9，79.5。

陈开宁[40]通过对室外蓖齿眼子菜大型围隔净化试验，阐明了蓖齿眼子菜在湖泊富营养化控制中发挥了重要作用，蓖齿眼子菜不仅对滇池水质起到了净化作用，而且对湖泊沉积物中营养物质去除也有较大的贡献。

1.5 研究目的、意义及技术路线
1.5.1 研究目的及意义
近年来，白洋淀湖泊富营养化状况越来越严重，并由此引发了一系统的生态环境问题，例如生物多样性下降，生态系统退化等。

沉水植物作为湖泊生态系统的重要初级生产者，能够提高水体透明度，增加水中溶解氧，大量吸收水中的氮、磷等营养盐，转化、合成自身营养物质，而且可以抑制藻类生长，对富营养化水体能够起到净化的作用。

因此，研究沉水植物的生长特性及其氮、磷积累规律是去除富营养化水体中的氮、磷，净化水质的重要手段之一。

本文分析了白洋淀两种优势沉水植物穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的生长特性与氮磷积累规律，研究了其净水功能，以期为白洋淀富
第1章绪论
营养化的生物修复手段提供理论依据。

1.5.2 研究内容
1.5.
2.1 研究对象
穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)与蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)是白洋淀典型的多年生沉水植物，具有生长快、易繁殖、种源广等特点，常常被作为湖泊生态修复的先锋物种。

穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)-小二仙草科(Haloragaceae)狐尾藻属(Myriophyllum)植物，沉水草本，是欧亚大陆广布种。

根状茎生长于泥中，节部生长不定根。

茎呈圆柱形，直立，常分枝。

叶无柄，丝状全裂。

穗状花序生于水面之上，雌雄同株，行有性繁殖与无性繁殖两种繁殖方式，以产生断枝或者根状茎的方式来进行传播。

穗花狐尾藻适应能力较强，在各种水体中都能发育良好，属于喜光植物，于其他沉水植物相比较，具有较高的光合作用速率，可以在水表面形成厚密的冠层以阻止光的透射。

蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)-眼子菜科(Potamogetonaceae)眼子菜属(Potamogeton)植物，沉水草本。

根茎发达，白色，直径1-2毫米，具分枝，常于春末夏初至秋季之间在根茎及其分枝的顶端形成卵形休眠芽体。

茎近圆柱形，纤细，下部分枝稀疏，上部分枝稍密集。

叶线形，先端渐尖或急尖，基部与托叶贴生成鞘；鞘绿色，边缘叠压而抱茎，顶端具无色膜质小舌片；叶脉3条，平行，顶端连接，中脉显著，有与之近于垂直的次级叶脉，边缘脉细弱而不明显。

穗状花序顶生，花序梗细长，与茎近等粗；花果期5-10月。

1.5.
2.2 研究内容
（1）连续测定穗花狐尾与蓖齿眼的密度、株高、株重与各个构件的生物量变化等一系列生长参数，探求植物生长周期规律。

（2）测定穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜各构件（根、茎、叶）的氮磷积累量，以及植物周围水体、底质中的总氮、氨氮、硝氮与总磷含量。

对植物不同时期的氮磷积累规律与周围水体及底质的进行相关性分析，探讨穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的生物修复功能。

（3）测定穗花狐尾藻对氮、磷的吸收动力学，分析其富集氮、磷的能力。

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（4）通过对穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的生长规律及其氮、磷积累规律的分析，得出植物的最佳收割时期。

本文依据白洋淀典型沉水植物穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的生长特性及其氮、磷的积累特征，探讨了两种沉水植物的净水功能，并估算了其生态服务功能，以期为白洋淀富营养化的治理提供理论依据，同时为白洋淀湿地沉水植物的恢复和重建提供对策。

第1章绪论
1.5.3 技术路线
图1.2 技术路线
Fig.1.2 The technical route of the research
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第2章研究方法
2.1 样品的采集与处理
根据前期的调查，采样点设置于白洋淀小西淀，小西淀是一个面积为12公顷的相对封闭水体，由水闸控制，穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜生长茂密。

采样点坐标使用GPS60现场测定(Garmin公司，美国)，见表2.1与2.2，每个采样点随机设置5个采样样方。

根据穗花狐尾藻与蓖齿眼子菜的生长周期，分别于4月、5月、6月、7月、8月、9月进行12次采样，采样间隔时间为10-15天。

表2.1 穗花狐尾藻采样点坐标
Tab.2.1 The location of sampling sites of Myriophyllum spicatum
采样点采样点编号采样点名称采样点地理坐标
Ⅰ-1 狐尾藻分布区N38°50.441′, E115°56.165′
Ⅰ-2 狐尾藻分布区N38°50.899′, E115°56.548′小西淀Ⅰ-3 狐尾藻分布区N38°50.993′, E115°57.098′
Ⅰ-4 狐尾藻分布区N38°51.049′, E115°57.785′
Ⅰ-5 狐尾藻分布区N38°51.594′, E115°56.893′
表2.2 蓖齿眼子菜采样点坐标
Tab.2.2The location of sampling sites of Potamogeton pectinatus
采样点采样点编号采样点名称采样点地理坐标
Ⅱ-1 眼子菜分布区N38°56.166′, E115°53.095′
Ⅱ-2 眼子菜分布区N38°56.540′, E115°53.554′小西淀Ⅱ-3 眼子菜分布区N38°56.987′, E115°54.008′
Ⅱ-4 眼子菜分布区N38°57.386′, E115°54.375′
Ⅱ-5 眼子菜分布区N38°57.799′, E115°54.549′
2.1.1 水样的采集与处理
使用HQM-1型有机玻璃采水器从水面表层0.5m采取水样1L，带回实验室置于4℃冰箱内保存，在规定时间内测定水体的总氮、总磷等理化因子。

第2章研究方法
2.1.2 底泥的采集与处理
使用柱状采泥器在各个样点采集底泥500g左右，用自封袋装好后带回实验室。

将底泥均匀的摊在牛皮纸上，置于室内通风处阴干。

待样品阴干后，将混在样品中砂石等杂质取出，研磨粉碎以后过100目筛，放在密封袋中干燥保存，用来测定土壤的全氮、全磷含量。

2.1.3 植物的采集与处理
每次选择5个样方，使用采草器(25cm×25cm)采集植物，计数样方内植物的密度。

每次实验挑选10株完整的植物，测定单株植物的株高、鲜重、叶片数，将每株植物根、茎、叶分开处理，使用DHG-9143B5-Ⅲ型电热恒温鼓风干燥箱(上海新苗医疗器械制造有限公司)110℃杀青15min，然后80℃烘干至少48h至恒重，称取干重，以平均单株干重与样方内平均密度得到生物量；研磨粉碎样品后过100目筛，放在密封袋中保存于干燥处，测量植物各个构件的总氮、总磷含量。

2.2 水体理化因子测定方法
2.2.1 温度与溶氧量的测定
随机选取3-5个样点，用HANNA HI-9143型便携式超量程溶解氧测定仪(意大利哈纳)测定，取平均值。

2.2.2 pH值的测定
随机选取3-5个样点，用HANNA HI-8424型便携式pH/ORP测量计测定，取平均值。

2.2.3 总氮的测定
按照国家环境保护标准“水质-总氮的测定-碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法”(GB11894-89)[41]。

2.2.4 总磷的测定
按照国家环境保护标准“水质-总磷的测定-钼酸铵分光光度法”(GB11893-89)[42]。

2.3 底泥理化因子测定方法
2.3.1 底泥全氮的测定
参考北京林业大学《土壤理化分析实验指导书》[43]。

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2.3.2 底泥全磷的测定
参考北京林业大学《土壤理化分析实验指导书》[43]。

2.4 植物生长特性与理化指标测定方法
2.4.1 密度的测定
使用规格为25cm×25cm的采草器在5个样方内采集完整的植株，统计样方内植株的数量。

2.4.2 生长参数的测定
样品冲洗干净，在实验室测定穗花狐尾藻的株高、鲜重、叶片数；测定蓖齿眼子菜的株高、鲜重、分枝数。

将植株的根、茎、叶等构件分开处理，烘干到恒重，称取生物量。

2.4.3 生物量和净初级生产力的测定
生物量即为净初级生产力，平均单株干重乘以样方内的平均密度得到样方内的生物量。

2.4.4 植物体全氮的测定
参考北京林业大学《土壤理化分析实验指导书》[43]。

2.4.5 植物体全磷的测定
参考北京林业大学《土壤理化分析实验指导书》[43]。

2.5 植物生态服务功能估算
2.5.1 植物物质生长功能价值的估算
根据植物性饲料原料的平均价格估算，单位面积内植物生产功能价值等于单位面积内植物产量与市场均价相乘。

2.5.2 植物吸收氮元素功能价值的估算
依照国内氮肥的平均含氮量、平均价格进行估算，可以给氮赋值，根据近两年国内氮肥市场价格走势特点，氮肥平均价格在2000元⋅t-1，如果按照氮肥中的平均含氮量20%估算，那么可以得出氮肥平均价格应该在10000元⋅t-1。

植物体单位面积内吸收氮元素功能价值=单位面积氮积累量(g⋅m-2)×10000元⋅t-1
第2章研究方法
2.5.3 植物吸收磷元素功能价值的估算
依照国内磷肥的平均含磷量、平均价格进行估算，可给磷赋值，根据近两年国内磷肥市场价格走势特点，磷肥平均价格在3000元⋅t-1，如果按照磷肥中的平均含氮量10%估算，那么可以得出磷肥平均价格应该在30000元⋅t-1。

植物单位面积内吸收磷元素功能价值=单位面积植物的氮磷积累量(g⋅m-2)×30000元⋅t-1。

2.6 植物适宜收割期的估算方法
植物适宜收割的最佳时期是在植物体内氮、磷含量达到相对较大，同时水体中的氮、磷含量相对较低的时候。

这个时期将植物体迁出水体，能够转移出大量的氮、磷，起到净化水质的作用。

2.7 数据处理
数据的处理使用SPSS17.0程序(Statistical Product and Service Solutions,SPSS)，图表的绘制使用Microsoft Office Excel 2007(微软公司，美国)。