底泥对沉水植物生长和群落结构.
浅谈水生态修复工程中河道底泥改良与水域植栽、水生动物投放施工
浅谈水生态修复工程中河道底泥改良与水域植栽、水生动物投放施工发布时间：2021-04-29T07:32:10.267Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期作者：徐京陆熙民[导读] 河、湖底泥的治理与水生植物投放是整个湖泊治理、水生态修复过程中的重要一环。
本文通过结合河道底泥改良治理及水域植栽、水生植物投放，以此来研究证明通过治理湖底底泥与进行水生植物投放来营造生物的多样性，从而达到通过丰富的水生植物来改良河道底泥及改善水质、进而改善整个河道的水环境，对今后类似的水生态修复工程具有指导意义。
江苏恒基路桥有限公司江苏常州 213002摘要：河、湖底泥作为湖泊内源污染物的重要载体，在湖泊污染物质过量时会引起严重的污染效应，严重影响了河水流动及水体生态环境，所以必须加强对河道底泥的处理以此来改善河道水质，进而改善整个河道的水生态环境。
关键词：河道底泥；底泥处理；底泥改良；水域栽植；水生态修复引言：河、湖底泥的治理与水生植物投放是整个湖泊治理、水生态修复过程中的重要一环。
本文通过结合河道底泥改良治理及水域植栽、水生植物投放，以此来研究证明通过治理湖底底泥与进行水生植物投放来营造生物的多样性，从而达到通过丰富的水生植物来改良河道底泥及改善水质、进而改善整个河道的水环境，对今后类似的水生态修复工程具有指导意义。
一、工程概况近年来为恢复滆湖调蓄能力，保障太湖流域湖西区防洪、供水安全，促进滆湖周边地区经济社会可持续发展，武进区加快推进二期退田还湖工作，统筹退田还湖，近岸带水生态修复等要求，整体实施水生态修复工程建设，将提高滆湖的防洪调蓄能力和改善滆湖的水环境、生态环境，保证护坡功能的整体发挥，支撑和保障经济社会高质量发展。
工程地点：位于武进区七一农场（南）、塔下圩（南），北至沿江高速，西至七一农场圩区边界，南至西太湖与南夏墅行政边界，东至塔下圩圩区边界。
工程规模：七一农场、塔下圩退圩还湖工程：涉及范围面积约0.84km2，其中退圩还湖面积约0.51km2；排泥场面积约0.33km2，包括土方清除563840m3，堤防建设约1.1km，按2级标准建设，水源地周边环境综合整治工程：包括近岸带湿地建设，取水头部厂区周边及厂区与堤岸联通道路景观提升。
沉水植物特性总结
沉水植物特性总结沉水植物是一种特殊的水生植物，它们在生长过程中全身都能接触到水，根部沉入水底或浸入水中。
常见的沉水植物包括莲藕、菖蒲、水葱等。
沉水植物具有一些独特的特性，本文将对其特性进行总结。
首先，沉水植物的根部特殊。
沉水植物的根部通常是粗而长，能够达到水底，这样可以稳固植物的生长。
这些根部通常是浮露在水面之上的。
同时，沈水植物的根系也可以用来吸收水中的营养物质，尤其是底泥中的有机物质。
沉水植物的根部在水中生长比较稳定，不容易被水流冲走。
其次，沉水植物的茎与叶片形态也具有独特性。
沉水植物茎部通常较长，而且柔韧，能够顺应水流的作用。
这样的特性使茎能够在水中摆动并保持立体。
沉水植物的叶片通常是细长形或环形的，这样可以减少水流对其造成的阻力。
叶片在水中形成一个倾斜的角度，在不同的水位变化下能够适应不同的水动力环境。
沉水植物的叶片通常光滑，表面有一层特殊的保护蜡质。
这层蜡质可以减少水分的流失，提高叶片的抗腐蚀能力。
同时，蜡质还能够起到防止水中微生物附着的作用，保持叶片表面的清洁。
第三，沉水植物的气孔特殊。
沉水植物的气孔通常分布在叶子的上表面，而不是下表面。
这样的分布有利于气体交换，可以使沉水植物在水中进行呼吸。
另外，沉水植物的气孔通常较小，而且数量较少，这样可以减少水分的蒸腾量，节约水分的损失。
第四，沉水植物具有特殊的繁殖方式。
沉水植物的繁殖方式既包括有性繁殖，也包括无性繁殖。
有性繁殖包括花粉传播和受精过程，种子的形成和分散。
无性繁殖包括茎、根、叶片等的分枝生长。
沉水植物的种子具有浮力，可以随着水流分散到更远的地方。
另外，沉水植物的茎和叶片可以自行分枝并生长，形成新的植株。
最后，沉水植物对水质具有调节作用。
沉水植物通过吸收水中的无机盐和有机物质，净化水质。
沉水植物尤其善于吸收水中的氮和磷，这些营养物质是水中悬浮物和底泥中的有机物质降解产生的。
沉水植物吸收这些营养物质，减少了水中的营养盐含量，防止了水体富营养化。
不同特性底质对沉水植物恢复生长的影响
泥 和岸边底 泥对伊 乐藻和 苦草生长 的影 响 ，结果 表 明前者 比后 者能够更 好 的促 进伊乐 藻生长 ，而两 者 对 苦草 的生长影响 不显著 ；李文 朝ＬＪ 粗砂 、黄 ｌ选择 ｌ
添 加外源基 质 以达 到工程要求 ，而这些措 施极大 的 改 变 了底 质的结构 和组成 ，同时 ，水土流 失 的加 剧 使 得 岸边 土 壤 大量 的进 入 水体 并 沉 降 造成 不 同区 域 底质特性差 异较 大 ，而 不 同特 性 的底质 对沉水植 物 能否恢 复产 生决定 性 的影 响 。 近年来 ，部分 学者针 对底质对 沉水植 物生长 的 影 响开 展 了一些 比较 性研 究 Ｌ ，陈开 宁等 ［通 过 ６ ９ ］
和 ８％） 混 形 成 的 不 同成 分 底 质 分 别 对 菹 草 （ｏａ ｏ ｅ ｎ ｃｉ ｕ） ０ 掺 Ｐ ｔｍ ｇ ｔ ｒｐ ｓ 、轮 叶 黑 藻 （ｙ ｒ ｌ ｖｒ ｃ ｌｔ 和 微 齿 眼 子 菜 ｏ ｓ Ｈ ｄｉａ ｅｔ ｉａａ ｌ ｉｌ ）
（ｏａ ｏ ｅｏ ａ ｋ ｎ ｓ Ｐ ｔｍ ｇ ｔｎ ｍａ ｃｉ ｕ） ａ 顶枝断枝恢 复生长的影响。结果表 明：（） 种基质与岸边土壤 掺混 的底质上 ，实验结束 时菹草的 １在３ 平均最高植株分别 出现在５ Ａ （ ％Ｓ 沙土与岸边土掺混） 底质 、５％ＮＡ 粘土与岸边 土掺混） ０ （ 底质和１％Ｆ 腐殖土与岸边土掺混） ０ Ａ（ 底质 ，株高分别达到３ 、４ 和４ ｍ；轮叶黑藻 的平均最高植株分别出现在 １％Ｓ 底质 、５ ％ＮＡ ０ ８ ５ ｃ ０ Ａ ０ 底质和３ ％Ｆ 底质 ，株高分 ０ Ａ
微 量元素 ，不 同底质 的物理 、化 学 、微生 物性质有
珍珠泉环境整治设计方法
2024年第6期现代园艺2016年7月，住建部、发改委、财政部三部委联合发布《关于开展特色小镇培育工作的通知》，提出2020年前，将培育1000个特色小镇。
围绕该指导意见，安阳市殷都区充分考虑城市水环境、城市内涝、水资源污染、水生态环境、水资源可持续的开发利用等方面，开展了“殷都区洹河水系景观暨水冶古镇保护工程一期工程的建设”。
珍珠泉作为珍珠泉公园的主要景观支撑，长期以来水环境保护措施相对缺乏，在夏季高温季节，由于温度、水质等各种因素的影响，珍珠泉水草生长严重失控导致泉眼水域水草无序蔓延，一方面影响了珍珠泉的水体交换，另一方面也让水域“冒珍珠泡”（安阳八景之首）的奇景难得一见，使得珍珠泉公园景观功能严重下降。
1项目区概况水冶镇隶属于河南省安阳市殷都区，位于安阳市西20km 处，是晋、冀、鲁、豫4省重要的商品集散地，素有“银水冶”之美称。
其地理位置优越，交通方便，晋豫鲁铁路纵贯南北，安林高速横贯东西，镇域内安李铁路、安林公路横贯东西，大岗公路贯穿南北。
珍珠泉[1-2]位于水冶镇西1km 处，泉水上涌状似串串珍珠，故而得名。
珍珠泉群最大涌水流量2.32m 3/s，多年平均流量1.48m 3/s，最大年涌水量6285万m 3，最小年涌水量680万m 3，平均年涌水量4457.8万m 3。
水质属HCO 3-Ca-mg 型，矿化度为0.25g/L，泉水温度17℃。
2水污染现状水污染问题的产生离不开其自身的土壤环境和水环境。
通过大气降水、污水排放、雨水冲刷和侵蚀，污染物进入水体，最终沉降在底泥中并逐渐堆积，并造成底泥严重污染。
项目研究团队针对珍珠泉水环境问题展开表层水、上覆水中各项理化指标与氮磷营养因子指标进行深入、全面的调查研究。
2.1水质检测根据珍珠泉蓄水水体实际情况，采样时依据《水质采样技术指导》（HJ 494-2009）采样方法[3-5]执行。
本次珍珠泉水质检测工作共采集水样2个，编号为ZZQ01和ZZQ02；水质结果检测见表1，表明珍珠泉总氮、总磷指标已经超出劣Ⅳ类水的标准。
水体底质异质性对沉水植物生长的影响
ｕ ｇｏ ｔ ｆｈ ｄ ｏ ｈ ｓ ａ ｄ ｉ ｈ ｏ ｉ ｖ ｉｎｆ ａ ｃ ｏ ｒｈ ｂｌ ａ ｏ ｆ ｓ ｂ ｒ ｅ ｃ ｐ ｙｅ ｎ ｒ ｓ ｒ ｔ ｎ ｏ ｐ ｒｗ ｈ ｏ ｙ ｒ ｐ ￣ｅ ｔ ａ ｐ ｓｔ ｅ ｓ ｉ ｃ ｅ ｔ ｅ ａ ｉ ｔｔ ｎ ｏ ｕ ｍｅｇ ｍａ ｒ ｈ ｔ ｉ ｅｔ ａｉ ｆ ｎ ｓ ｉ ｇ ｉ ｎ ｉｉ ｄ ｏ ｓ ｏ ｏ
产生 决定性 的影 响 。
其 水体 的质量 越来 越受到 人们 的关 注 。近 年来 由于
城市 水 污 染 的 加 剧 ， 市 水 体 的 生 态 环 境 受 到 破 城
本项研究结合 国家重大科技专项 “ 江城市 水环 镇 境质量改善 与生 态修 复技 术研 有机 质含量高 、 底质 发黑 、 发 臭等特点 ， 不同底质条件对沉 水植 物生长所 产生 研究 的影 响。探讨 重建沉水植物所需 要 的底质 条件 ， 为水
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｂ ｒ ｅ ｃ ｏ ｈ ｔｓ ｗｅ ｅ ｐ ａ ｔｄ ｉ ｉ ｅｅ ｔｓｄ ｍｅ ｔ ｏ ｔｄ ｆ ｔｅ ｅｆｃ ｆ ｄｆ ｒｎ ｅ ｉ ｎ ｓ ｉ ｓｒ ｃ ： ｕ ｍｅｇ ｄ ｍａ ｒｐ ｙ ｅ ｒ ｌｎ ｅ ｎ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｎｓ ｆｒｓｕ ｙ ｏ ｈ ｆｅ ｔ ｏ ｉｅ ｅ ｔｓ ｄ ｍｅ ｔ ｎ ｓ ｉ ｒ ａ ｅ ｎ ｔ ｒ ｗｔ ｆｓ ｂ ｒ ｅ ｃ ｏ ｈ ｔｓ ｎ ｔ ｘ ｅ ｒ ｅｓａ ｄ ｌ ｋ ｓｏ ｅｇｏ ｈ ｏ ｕ ｍｅｇ ｄ ｍａ ｒ ｐ ｙ ｅ ．Ｉ ｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｅ ｏ ｉ ｅ ｉ ｎ ，ｏ ｇｎ ｌｓ ｄｍｅ ｔ ａ ｄ ｖ ｎ ｈ ｈ ｉ ｎ ，ａ ｒ ｂｃ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ａ ｅ ｉ ｎ ，ｓ ｙ ｉ ｎ ｓ ｄｍｅ ｔ ａ ｄ ｓ ｄ ｗｅ ｅ ｓ ｌｃｅ ｓ ｄｆｅｅ ｔ ｓ ｄｍｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ｓｕ ｙ ｏ ｏ ｔ ｇ ｔｐ ｓ ｒ ｉｉ ｇ ｒ ｔ ａ ｄ ｂ ｏ ｓ ｆ ｅ ｉ ｎ ， ｎ ａ ｒ ｅｅ ｔｄ ａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｉ ｎ ｉ ｔ ｄ ｆｒ ｏｉ ｉｓ， ｕ ｖｖｎ ａｅ， ｎ ｉｍａ ｓ ｏ ｎ ｓ ｈ ｎ Ｈｙ ｒ ｌ ｅｔｃｌ ｔ ｄ ｉ ａ ｖ ｒｉｉ ａａ．Ｔ ｅ ｒｓ ｌｓｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｐ ｒ ｗｔ ｆＨｙ ｒｌ ｅｔｃｌ ｔ ｎ ａ ｒ ｂｃ ｓ ｄ ｍｅ ｔａ ｄ ｓ ｄ ｅ ｉ ｎ ｌ ｌ ｈ ｅ ｕｔ ｈ ｗｅ ｔｔ ｅｕ ｇ ｏ ｈ ｏ ｄ ｉ ａ ｖ ｒｉｉ ａａ ｉ ｅｏ ｉ ｅ ｉ ｎ ｎ ａ ｙ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｌ ｌ ｎ ｗａ ｅｔｒ ｔ ａ ｔａ ｉ ｏ ｇｎ ｌ ｓ ｄ ｍｅ ｔａ ｄ ａ ｄ． Ｔ ｅ ｓｕ ｙ ｎ ｉａｅ ｔａ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｇ ｅ ｔ ｎ ｕ ｎ ｅ ｎ ｈ ｓｂ ｔｅ ｎ ｈ ｔ ｎ ｒ ｉ ａ ｅ ｉ ｎ ｈ ｉ ｎ ｓ ｎ ｈ ｔｄ ｉｄｃ ｔｓ ｈ ｔ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｖ ｒ ａ ｉｆ ｅ ｃ ｏ ｔ ｅ ｓ ｌ
湖泊生态系统的修复方法
湖泊生态系统的修复方法1.湖泊生态系统修复的生态调控措施治理湖泊的方法：物理方法，如机械过滤、疏浚底泥和引水稀释等；化学方法，如杀藻剂杀藻等；生物方法，如放养鱼等；物化法，如木炭吸附藻毒素等。
各类方法的主要目的是降低湖泊内的营养负荷，控制藻类过量生长，均能取得一定的成效。
1）物理、化学措施在控制湖泊营养负荷实践中，研究者已经采用了许多方法来降低内部磷负荷，例如通过水体的有效循环，不断干扰温跃层，可加快水体与溶解氧（DO）、溶解物等的混合，有利于水质的修复。
削减浅水湖的沉积物，采用铝盐及铁盐离子对分层湖泊沉积物进行化学处理，向深水湖底层充入氧或氮。
2）水流调控措施湖泊具有水“平衡”现象，它影响着湖泊的营养供给、水体滞留时间及由此产生的湖泊生产力和水质。
若水体滞留时间很短，如在10d以内，藻类生物不可能积累。
水体滞留时间适当时，既能大量提供植物生长所需营养物，又有足够时间供藻类吸收营养促进其生长和积累。
如有足够的营养物和100d以上到几年的水体滞留时间，可为藻类生物的积累提供足够的条件。
因此，营养物输入与水体滞留时间对藻类生产的共同影响，成为预测湖泊状况变化的基础。
为控制浮游植物的增加，使水体内浮游植物的损失超过其生长，除对水体滞留时间进行控制或换水外，增加水体冲刷以及其他不稳定因素也能实现这一目的。
在夏季浮游植物生长不超过5d，因此这种方法在夏季不宜采用。
但是，在冬季浮游植物生长缓慢的时候，冲刷等流速控制方法是一种更实用的修复措施，尤其对于冬季蓝绿藻浓度相对较高的湖泊十分有效。
冬季冲刷之后，藻类数量大大减少，次年早春湖泊中大型植物就可成为优势种属。
这一措施已经在荷兰一些湖泊生态系统修复中得到广泛应用，且取得了较好的效果。
3）水位调控措施水位调控已经作为一类广泛应用的湖泊生态系统修复措施得到应用。
这种方法能够促进鱼类活动，改善水鸟的生境，改善水质；但由于娱乐、自然保护或农业等因素，有时对湖泊进行水位调节或换水不太现实。
沉水植物
2．3水生高等植物的生态类型及其对环境的作用水生高等植物按其形态特点和在水中的生活习性可以分为四大生态类型(颜素珠，1983)：挺水植物(Emergent Aquatic Macrophyte)、浮叶植物(Floating．1eaved Aquatic Macrophyte)、漂浮植物(Free—driffing Aquatic Macrophyte)、沉水植物(Submerged Aquatic Macrophyte)。
不同类型水生植物有着不同的净化功能，挺水植物通过阻止水流和减小风浪使悬移质沉降，它主要吸取深部底泥中的营养盐，很少直接吸收水中的营养盐，所以挺水植物有把下层底泥中的营养转移到表层的作用，不利于直接净化水质；浮叶植物容易种植和收获，有一定的经济和观赏价值，在一定的季节可以作为重要的支撑系统;大型飘浮植物在光照和营养盐竞争上比浮游植物有优势，耐污性很强(全为民，2003)，但后两种植物对水底光照强度抑制很明显，若形成密集群落对沉水植物和水底鱼类抑制作用很大(章宗涉，1998)。
充足的溶解氧是水生动物正常生长发育的重要条件。
水中的溶解氧主要来源有三：①是大气中氧气的溶解：②是浮游植物光合作用产生的氧气；③是水生植物光合作用释放的氧气。
水生植物的4种生态类群中，挺水植物产生的氧气完全释放到空气中，对水体几乎不存在增氧作用；浮叶植物和飘浮植物产生的氧气仅有少部分溶于水；只有沉水植物光合作用产生的氧气完全释放于水中，对水体增氧的贡献率最大。
有沉水植物生长的水体，其溶解氧比以浮游植物为主的水体的溶解氧要高许多。
所以沉水植物是最有价值和发展前景的富营养水体治理材料。
3．沉水植物在水生态系统中的作用1沉水植物是水生态系统中重要的初级生产者，它是水生态系统具有较高初级生产力和次级生产力的主要贡献者。
沉水植物具有生长迅速、无性繁殖能力强的特点，能占据湖底大部分甚至整个湖底面积，因此具有较高的生产力。
沉水植物净固碳能力研究进展
其中全球 的 河 网 向 海 洋 输 送 的 碳 量 为 １ ０６Ｐｇ ａ ꎬ
－１
方向提出展望ꎬ 为最终实现 “ 碳达峰” 和 “ 碳中和”
１ 沉水植物的碳循环过程和固碳机理
水生维管束植物从陆生植物进化而来ꎬ 依据生活
向大气中释放的 ＣＯ ２ 量约为 １ ８Ｐｇａ ꎬ 湖泊和水库
型的不同可分为挺水植物、 漂浮植物、 浮叶植物和沉
植物和植物体内光合作用相关酶的活性ꎬ 间接对沉水
植物的光合作用起到了促进或抑制作用ꎬ 如水体中营
养元素的浓度、 植物和叶片的生长阶段和温度等ꎮ
２ １ 直接影响因子
可塑 性ꎬ 通 过 改 变 叶 片 比 表 面 积 来 适 应 不 同 的 光
２ １ ２ 水体无机碳条件
沉水植物生长环境中水分的供给是绝对充足的ꎬ
合作用在强光和弱光下均受到不同程度的抑制 [４] ꎮ
水深和水体透明度是决定光照强度的重要影响因
素ꎮ 水深过深ꎬ 光照强度低ꎬ 光合作用受到抑制ꎻ 水
深过浅ꎬ 压缩了沉水植物的生长空间ꎮ 水深不同还会
会影响沉水植物光合色素的种类和含量ꎬ 在水深以及
水中的藻类和悬浮颗粒物的散射影响下ꎬ 不同水层的
光质有很大差异ꎬ 表层以红光为主ꎬ 深层以蓝光等短
生命过程兼具 “ 碳源” 和 “ 碳汇” 作用ꎬ 相较于其
活周期中都生活在水面以下ꎬ 是最为典 型 的 水 生 植
－１
向大气中释放的 ＣＯ ２ 量为 ０ ３２Ｐｇａ
ꎮ 绿色植物的
水植物ꎮ 与其他水生植物相比ꎬ 沉水植物在大部分生
他类别的植物ꎬ 沉水植物的光合作用场所和凋落物的
物ꎬ 生长生活过程完全依托于水体环境ꎬ 在漫长的进
够更加充分利用光照ꎬ 在水下弱光条件下进行正常的
沉水植物黑藻腐解过程中营养盐释放过程
沉水植物黑藻腐解过程中营养盐释放过程叶春;王博;李春华;叶斌;江源;孔祥龙【摘要】为探究沉水植物衰亡过程中营养盐的释放规律，采用黑藻(Hydrilla verticillata Royle)作为研究用沉水植物，在实验室内模拟了黑藻在初春温度下腐解过程中的主要营养盐碳、氮、磷的释放过程.结果表明：黑藻在试验初期迅速腐解，该过程中向水体释放大量碳(81.31%)、氮(81.62%)、磷(85.94%).但随着时间的推移，黑藻向水体释放的磷大部分沉积进入底泥，而氮有部分沉积进入底泥，同时有部分以气体形式移出水体.黑藻腐烂分解产生的厌氧条件以及高 TOC 供给促进水体反硝化作用加快氮素移出水体.但是较大生物残留量会引起水体缺氧，植物残体分解加剧，导致水质严重恶化，因此需要适时收割水生植物来控制水体残留生物量.%The decaying process of submerged macrophytes (Hydrilla verticillata) was simulated in laboratory. Results showed that the plant decayed rapidly and released a lot of nutrients C (81.31%), N(81.62 %) and P (85.94%) into the water at the beginning of experiment. After a period of time, most of the phosphorus and part of nitrogen was released into sediment, whereas part of nitrogen escaped out of the water as gas. The decomposition of plant released large amounts of organic carbon making the water anaerobic. Both of the anaerobic conditions resulted from decomposition and high TOC supply are benefitial to nitrogen removal by denitrification. However, the larger biomass residues of submerged plants should be controlled to avoid secondary pollution caused by excessive decomposition of submerged plants.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】7页(P2653-2659)【关键词】沉水植物;黑藻;腐解;营养盐;水生态【作者】叶春;王博;李春华;叶斌;江源;孔祥龙【作者单位】中国环境科学研究院湖泊工程技术中心，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012; 辽宁石油化工大学生态环境研究院，辽宁抚顺 113001; 北京师范大学资源学院，北京 100875;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012;环境保护部环境工程评估中心，北京 100012;北京师范大学资源学院，北京 100875;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京100012【正文语种】中文【中图分类】X524我国淡水湖泊大多为浅水湖泊,主要分布在东南沿海或长江中下游平原地区,浅水湖泊水生植物修复既是有效的治理方法,又是治理目标之一,成为我国湖泊富营养化治理与湖泊生态修复的关键所在.水生植物可分为挺水植物、浮叶植物和沉水植物,其中沉水植物与水体的关系最为密切,占据着湖泊生态系统的关键界面,不仅影响着水中的鱼类、浮游动植物、底栖生物的组成和分布,而且可以起到稳定底质和净化水质的作用[1],对湖泊生产力及生物地球化学循环具有重要的影响[2].从水生植物整个生命周期来看,植物生长期对水生态系统和水体水质会产生正效应,但是,植物衰亡后的腐烂分解过程对水体水质和水生态系统可能会产生负面影响.目前大部分研究关注冬季沉水植物的腐解,我国南方大部分水域沉水植物虽然在秋、冬寒冷季节开始衰亡,但由于冬季水温较低,此时植物体腐解较为缓慢,大量营养物质仍保留在植物残体中,直至翌年初春回暖,植物体才开始迅速腐解,向水体释放大量营养盐,而针对初春植物腐解对水体环境影响尚缺乏系统深入的研究[3].不同沉水植物的腐解过程及营养盐释放规律存在较大差异,有必要针对湖泊水体生态恢复中常用的土著物种开展研究.本研究选取我国南方水域常见沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata Royle),采用室内模拟方法,研究在初春温度条件下沉水植物腐解过程中营养盐的释放规律以及营养盐释放对环境影响效应,以期为湖泊水生态修复和水生植物管理提供基础理论依据.沉水植物黑藻和底泥10月初采集于东太湖(31°01′50″N,120°20′18″E).东太湖是太湖东南部一个浅水湖湾,平均水深 1.2m,水生植被覆盖率96%.冬季平均水温为6℃,春季水温昼夜相差不大,为16.5～18℃.采样现场沉水植物、浮叶植物、挺水植物生物量均较高,底泥肥厚,水体清澈.黑藻、苦草、马来眼子菜在区域内生长茂密,有养蟹区.湖水中ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(TOC)分别为 1.30,0.05,1.31mg/L；底泥中w(TN)、w(TP)、w(TOC)分别为1.23,0.51,15.84mg/g.结合现场采集的沉水植物生物量与东太湖历年生物量,确定实验室模拟条件下水体的最大生物量为25g/4L,即6.25g/L(湿重).以塑料桶作为试验容器(直径30cm,体积6L),桶中加入200g底泥和4L已配置好的人工湖水.参照沉水植物采集区域的水质,人工湖水中ρN)为1.00mg/L,ρ(-N)为0.30mg/L,ρ(TP)为0.05mg/L.将黑藻于试验开始前放入6℃冰箱中进行一周低温处理,以模拟沉水植物在春季大规模腐解前的状态,然后使用滤布将其包裹后加入到试验容器中,每个容器中的生物量均为25g,同时设未加入植物的空白对照组,两种条件下均设3个平行.试验在人工气候室中进行,参照东太湖春季水温范围,设定试验温度为17℃.分别在第 0、7,14,21,28,35,43,50,57,64,70d从容器中取水样,测定相关水体指标,测定项目包括 ORP(氧化还原电位)、ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(-N)、ρ(-N)、ρ(TOC),并在采集水样的当天测定单位时间内产生的N2O及N2的通量,N2O以及N2通过不透气塑料薄膜包裹塑料桶,1h后使用带有阀门的取气针抽取顶空气体；底泥以及植物中w(TN)、w(TP)、w(TOC)在试验初始和结束时取样测定.采用YSI DO200型溶氧仪测定ρ(DO),采用梅特勒-托利多SG-2型ORP仪测定ORP,采用碱性过硫酸钾消解法测定ρ(TN),采用纳氏试剂光度法测定ρ(-N),采用紫外分光光度法测定ρ(-N)[4],采用 SHIMADZU TOC-VCPH型TOC仪测定ρ(TOC);采用重铬酸钾-硫酸消化法测定底泥及植物中 w(TOC),采用凯氏法测定底泥及植物中w(TN),采用SMT法[5]测定w(TP),采用氢氟酸-硫酸溶钼锑抗比色法[5]测定植物中w(TP).采用气相色谱(Agilent 6890N)测定N2O通量,载气为高纯度的N2,流速 8mL/min;分离柱为HP-Plot Q柱,工作温度50℃;检测器为电子捕获检测器(ECD),工作温度350℃.N2由氮气测定仪HF-800测定.采用 SPSS 18.0和excel2010软件进行数据统计分析和作图.采用单因素方差分析(one-way ZNOVA)和 LSD法进行方差分析和差异显著性检验(α=0. 05).在 70d的试验周期内,黑藻的腐解率为76.56%,由表1可见试验结束时,黑藻碳、氮、磷释放率非常高,植物体 80%以上营养物质在 70d的试验周期内被释放出来.水体ORP的变化趋势与ρ(DO)近似,与植物腐解的过程密切相关,由于黑藻的腐烂分解消耗了水体中大量的DO,使上覆水体中的ρ(DO)在试验初期迅速降低.在试验中、后期,植物腐解过程逐渐减弱,DO 消耗量降低,水体中ρ(DO)逐渐上升.水体ORP在试验前期逐渐下降,随后逐渐上升,随后又有一定下降至基本保持稳定,试验结束时黑藻组与空白组相比,ORP值仍较低.经过显著性差异检验,水体ρ(DO)与ORP之间均呈极显著正相关关系(P < 0.01).由图1可知,含黑藻组水体的ρ(TP)呈先增后减的趋势,这是由于黑藻腐解迅速向水体释放出磷,第7d时ρ(TP)达到最大值,然后随着黑藻腐解过程逐渐减弱,水体ρ(TP)逐渐下降,试验结束时水体ρ(TP)与初始相比增加了5.6倍.空白组水体ρ(TP)也有一定增加,但变化不大,与初始相比差异不显著(P > 0.05)为了探明黑藻腐解过程中所释放磷的迁移转化以及对整个水体的环境效应,在试验初始与结束时测定底泥中的 w(TP),结果见图 2.试验结束时,空白组的 w(TP)与初始值基本持平,稍有增加;由图1可知,上覆水总磷在试验中后期逐渐减少,表明黑藻腐解产生的磷并未始终滞留在水体中,而是可以通过上覆水向底泥迁移.图3显示了水体ρ(TOC)的变化过程,与磷的变化过程有所不同,水体ρ(TOC)在达到最大值后,并未迅速下降,而是在较高值稳定一段时间后,才开始下降.黑藻组水体中部分TOC的减少原因与磷类似,也是底泥的吸附作用所致;而另一个原因是微生物的作用,在黑藻腐解过程中有机物以CH4、CO2的形式移出系统[8].由图4可见,试验结束时,空白组底泥 w(TOC)有一定下降,表明底泥碳的输出量大于水体向底泥的迁移量,而黑藻试验组底泥 w(TOC)有一定上升,说明黑藻的腐解是引起底泥w(TOC)增加的主要原因.2.5.1 水体与底泥中总氮的含量变化图5显示了黑藻在腐解过程中向水体释放氮的过程,与磷的释放过程类似,即试验初期黑藻试验组水体ρ (TN)迅速增加,这主要是由于随着植物的腐烂植物体内所含的氮被不断地释放出来,致使总氮浓度升高[9-10],在试验14d时达到最大,随后黑藻试验组水体ρ(T N)逐渐降低,试验终末与初始相比减少54%.由图6可知,试验终末,黑藻试验组底泥w(TN)有一定增加,与初始相比增加3.21%.空白组底泥w(TN)同样有所增加,说明水体向底泥的氮迁移量大于输出量.黑藻腐解产生的一部分氮从上覆水中迁移到底泥中,促使底泥 w(TN)有一定增加.同时,底泥及水体中的氮在氨化、硝化和反硝化作用下转化成氧化亚氮进入大气,水体中的氮浓度降低[3].2.5.2 水体无机态氮含量变化图 7为黑藻腐解过程水体ρ(-N)的变化过程,其变化趋势与水体氮磷的变化趋势相似,黑藻试验组水体ρ(TN)第 14d达到最大,随后逐渐降低.而ρ(-N)的变化则不同(图 8),含有黑藻的试验组水体ρ(-N)初期迅速下降,第7～21d,ρ(-N)均维持在较低水平(0.049～0.065mg/L之间),随后逐渐上升,第 35d 达到最大,随后逐渐降低.而空白组ρ(-N)试验开始到21d较稳定,然后逐渐下降.黑藻腐解过程中,水体ρ(-N)在试验初期迅速降低,这主要是由于黑藻的腐烂分解消耗了水体中大量的溶解氧,使上覆水体中溶解氧的浓度迅速降低并一直保持在极低的浓度水平,整个水体表现为低氧或厌氧的环境,以及腐解释放的有机碳源促进了水体反硝化作用的加强[11-12].而在后期水体硝酸盐氮含量增大,则是由于黑藻腐解产生的氨氮转化造成的.氨氮转化为硝酸盐氮使得水体ρ(NH4+-N)进一步降低.2.5.3 黑藻腐解过程中N2与N2O排放通量黑藻腐解过程中N2与N2O排放通量的变化如图9、图10所示.含有黑藻的试验组N2以及N2O均分别在第28d和21d时出现一个释放高峰,这与上覆水中的ρ(-N)的迅速减少(图 8)密切相关,这是由于沉水植物腐解导致系统内氮素的迁移转化活动加快,使N2O的释放加强.水生植物生物质的腐烂分解过程十分复杂,一般认为包括3个过程[13-15]:一是起始阶段水溶性物质的淋溶作用,主要是糖类、有机酸、蛋白质和K、Ca、Mn、Mg 等矿物质的释放,其间植物重量损失非常迅速.二是微生物降解有机物阶段,这一步是重量损失的主要阶段.三是一些难分解物质木质素、纤维素等不断积累,植物的进一步分解受到抑制,分解速率明显减慢的阶段.试验初期黑藻腐烂分解消耗了水体中大量的溶解氧,使上覆水体中ρ(DO)与ORP在试验初期迅速降低,经过显著性差异检验,水体ρ(DO)与ORP之间均呈极显著正相关关系(P<0.01),结合沉水植物分解过程,发现水体ρ(DO)以及ORP的变化过程与沉水植物分解过程是同步的.在试验中后期,植物腐解过程逐渐减弱,消耗氧气量降低,水体溶解氧逐渐有所上升.表明尽管腐解本身是个耗氧过程,但是腐解过程也不会造成水体ρ(DO)、ORP持续降低,本课题组,在太湖一些区域实地监测水体的 DO变化,发现水体虽然有大量的腐解藻类堆积,但是ρ(DO)一般都会保持在8.0以上,因为水体是开放性的,大气中的氧气会不断进入水体,因而在腐解后期,当大气复氧增加的DO超过腐解消耗的DO时,会使两者的值又有所回升,而未产生极端的厌氧环境. 有研究表明[16],水生植物经自然腐烂分解后,所含氮、磷的 70%以上会在短期内被释放进入水体,参与水体的营养再循环.本研究中,在分解前期,水体总磷浓度迅速升高.随着分解的进行,水体总磷浓度逐渐下降,可能是因为体系中理化环境的变化,导致部分磷元素向底泥中迁移.磷在水体和底泥之间会发生迁移与转化现象,而且磷的交换和释放是一个非常复杂的生物化学过程,包括磷的生物循环、含磷颗粒的沉降与再悬浮过程、溶解态磷的吸附与解吸附作用、磷酸盐的沉降与溶解等[17].C是构成植物有机体的主要元素,本研究中黑藻组水体中ρ(TOC)在7～28d较为稳定,原因可能是由于分解初期黑藻存在许多化学性质较稳定、较难溶解的物质[18]. 氮在沉积物和水体界面之间也会发生转移.杨龙元等[19]认为,硝化和反硝化作用是沉积物和水界面氮迁移及交换的主要形式.沉积物中有机氮化合物能通过矿化作用,生成、等无机离子释放到上覆水体中;另一方面,上覆水体中的也能反向扩散进入到沉积物中,最后在反硝化细菌的作用下,生成N2、N2O等气体扩散到空气中.本研究发现,试验前期水体总氮浓度迅速上升,而试验结束时,总氮浓度下降到较低水平,这主要是由于随着植物的腐烂,植物体内所含的氮被不断地释放出来,致使总氮浓度升高[20],其中有机氮是主要成分.在植物开始腐烂时,由于水体中溶解氧充足,有机氮易于被氧化成无机氮,因此总无机氮浓度迅速达到一个峰值,随着时间推移,由于植物腐烂耗氧致使水体溶解氧浓度维持较低的水平,使无机氮浓度变化趋于平缓.同时水体中的氮在氨化、硝化和反硝化作用下转化成氧化亚氮进入大气,水体中的氮浓度降低[21].水体中营养物质在试验初期虽迅速上升,在试验中后期又逐渐下降,经过单因素(P≤0.05)分析碳、氮、磷之间的浓度变化均不具有相关性.表明黑藻腐解过程中,各营养元素对水环境的影响有不同的表现规律.营养元素在水体中循环主要受以下二方面影响,第一是底泥的吸附作用.有研究表明[22-24],底泥对上覆水营养物质有很强的吸附以及截留作进用.本试验测定了初始与终末底泥中的营养盐含量的变化,发现底泥终末的碳、氮、磷含量对比初始值分别增加了4.86%、3.31%和3.32%.表明黑藻腐解产生的营养盐并未全部滞留在水体中,而是向底泥迁移.第二是微生物作用.部分碳、氮在微生物作用下会以气体形式逸出水环境[25].本试验监测了N2与N2O在整个试验过程的通量变化.随着黑藻的腐解,ρ(DO)与ORP的降低而产生的厌氧环境以及黑藻腐解提供的 TOC,促进了反硝化细菌等微生物生长,提高了反硝化过程,有利于生成 N2与 N2O,使试验后期水体的氮浓度降低.水体以及底泥中的有机质可以在微生物的作用下分解为 CH4、CO2逸出水体,减少水体以及底泥中的有机质含量[26].磷的释放率高于氮和碳,主要原因是沉水植物腐解后释放的磷多以磷酸盐形式存在,且存在于易分解的活性物质中,比较难分解的结构物质纤维素、多糖等含磷很少[27].不同沉水植物的腐烂分解过程及营养盐释放规律存在较大差异.对照本试验室前期研究的另一种沉水植物苦草的腐解过程,发现黑藻的分解率(76.56%)明显高于相同条件下苦草(23.66%)的分解率[28].黑藻、苦草腐解过程中,水体ρ(DO)、ORP随时间变化趋势相似,但苦草组与黑藻组ρ(DO)、ORP值之间并无显著差异(P>0.05).试验终末时水体ρ(TP)黑藻组是苦草组的1.5倍;黑藻组ρ(TN)是苦草组的2.41倍;苦草以及黑藻试验组ρ(TOC)仅相差 0.44mg/L,差异不大.沉水植物腐解率的大小与植物碳氮浓度密切相关[29],本试验通过相关性分析,也得到植物的分解率与氮浓度呈极显著正相关(P<0.01),和碳浓度、碳氮比呈极显著负相关关系(P<0.01).苦草中木质素以及纤维素含量高于黑藻,而木质素以及纤维素是植物碳的主要形态,苦草的碳氮比值明显高于黑藻,这是造成黑藻的分解率大于苦草的主要原因.4.1 春初温度下黑藻在70d的试验周期内分解率较高(76.56%),碳、氮、磷等营养物质释放率分别为81.31%、81.62%、85.94%.4.2 黑藻腐解过程中,水体中的部分营养元素被底泥吸附,沉积进入底泥中,试验终末,底泥中碳、氮、磷含量分别增加了 4.86%、3.31%和3.32%.4.3 黑藻腐解过程中,水体中碳、氮、磷含量均呈先上升后下降的变化规律.碳、氮除一部分沉积进底泥,还有部分以气体的形式逸出水体.4.4 黑藻腐解率较高,必须控制其残留生物量,以避免过多的黑藻残体因腐解而对水体产生二次污染.[1]徐德兰,刘正文,雷泽湘.大型水生植物对湖泊生态修复的作用机制研究进展 [J]. 长江大学学报(农学卷), 2005,25(1):14-18.[2]童昌华,杨肖娥,濮培民.水生植物控制湖泊底泥营养盐释放的效果与机理 [J]. 农业环境科学学报, 2003,22(6):673-676.[3]潘慧云,徐小花,高士祥.沉水植物衰亡过程营养盐的释放过程及规律 [J]. 环境科学研究, 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China Environmental Science, 2014,34(10)：2653～2659Abstract：The decaying process of submerged macrophytes (Hydrilla verticillata)was simulated in laboratory. Results showed that the plant decayed rapidly and released a lot of nutrients C (81.31%), N(81.62 %)and P (85.94%)into the water at the beginning of experiment. After a period of time, most of the phosphorus and part of nitrogen was released into sediment, whereas part of nitrogen escaped out of the water as gas. The decomposition of plant released large amounts of organic carbon making the water anaerobic. Both of the anaerobic conditions resulted from decomposition and high TOC supply are benefitial to nitrogen removal by denitrification. However, the larger biomass residues of submerged plants should be controlled to avoid secondary pollution caused by excessive decomposition of submerged plants.。
沉水植物-水深、光照、流速的影响研究
踏水而来，徐徐归矣。
影响沉水植物生存、生长及繁殖的边界条 件很多，一般可分为环境因素和生物因素。
环境因素如水深、光照、温度、流速、风 浪、营养盐浓度等； 生物因素则如鱼类牧食、藻类竞争、自然 演替等。
泛式的经验模型指出沉水植物的光补偿深度约为水体透明度的1.5倍，或光照强度约为表面光强1%处的水深。光补 偿深度可作为沉水植物能否生长的临界指标，只有当实际水深≤光补偿深度时，沉水植物才能正常萌发与生长。
不同沉水植物的代谢过程对水温变化的反应也有很多不同，同时温度对沉水植物的光合作用有显著影响。在 相对较狭的25-35摄氏度，沉水植物显出了最大饱和光强的光合作用。在10-15摄氏度时光合作用展现出了明显 差异。
25℃是黑藻和马来眼子菜生物量净积累的最佳温 度，此温度下，各种酶活性和可溶性蛋白未随处 理时间的延长而显著变化。高于或低于25 ℃的 处理，生物量净积累显著下降。并且，表现为短 期胁迫5~14h 内，各种酶活性和可溶性蛋白随处 理时间的延长呈上升或下降的趋势，7 d 长期胁 迫后上述指标均低于25 ℃处理。
温度
图：不同温度处理对黑藻和马来眼子菜生物量积累的影响
沉水植物净水量
图：各水层沉水植物株高、总枝数的变化
1.低流速（v＜0.1m/s）时，沉水植物生物量较高，物种多样性丰富 2.中流速（0.1m/s＜v＜0.9m/s）沉水植物生物量较低，物种多样性减少 3.高流速（v＞0.9m/s）时，沉水植物将大幅衰减或灭亡
低流速
中流速
适宜沉水植物生长的流速 高流速
水温是主要的水体物理指标, 水中可溶性气体的溶解度、某些盐类的溶解度和稳定性、水的pH值以及微生物活动情况, 均会受到温度 的影响。水体温度对植物季节生长的影响很显著，决定植物的萌发、生长量和最大生长限度，有时还决定开花和休眠期。
环境因素对湖泊高等水生植物生长及分布的影响_陈书琴
pH值是 影 响 淡 水 水 生 植 物 分 布 的 重 要 因 素 之 一 [ 22, 23] 。苦草 、狐尾藻对 HCO-3 形式的碳源有很强的利 用能力 , 比较能 耐受 高 pH值条 件 [ 24] 。 菹草 喜中 性偏 酸环境 , 碱 性 条 件 下 缺 乏 CO2 和 HCO-3 将 限 制 其 生 长 [ 12] 。不良光照和高 pH值下缺乏有效碳源 使菹草氮 磷代谢受 阻而导 致菹 草 衰败 死亡 [ 25] 。伊 乐藻 的 光合 作用量当 pH值大于 7 和小于 6时都下降 [ 26] 。 1.4 底质
关键词 :环境因素 ;高等水生植物 ;影响
中图分类号 :X143
文献标识码 :A
文章编号 :1008 -9632(2008)02 -0011 -05
高等水生植物在湖泊生态系统中占据十 分重要的 地位 , 它不仅能够吸收水体和沉积物中的 营养盐 、分泌 他感 物质抑 制浮游植 物生长 , 而且能 改善湖泊 生态系 统的物 理 、化 学 及生 物 学特 性 [ 1] 。 当前 , 由 于 围湖 造 田 、水产养殖 、湖 岸筑坝 与江湖 分隔 等人为 干扰 , 我国 湖泊 高等水 生植物面 临着栖 息生境片 断化 、物 种交流 和迁移阻断 、种 群数 量接近 临界值 等严 峻考 验 。水生 植物 退化现 象日趋严 重 :原来 的广布 种类已渐 变成稀 有种 , 一些原来长满水草的湖泊今日已成次生裸地 (如 武汉东湖等近郊湖泊 ), 水生植物的灭绝速率和濒危现 状远高于陆生植物 [ 2, 3] 。于是 , 重新审视高等 水生植物 在湖 泊生态 系统中的 功能和 作用 , 恢 复高等水 生植物 群落逐渐成 为湖泊 富营养 化防 治的重 要课 题 [ 4, 5] 。研 究环境因素对湖泊高等水生植物生长分布的 影响可以 洞悉 其生长 的条件 , 为湖泊资 源可持 续利用及 高等水 生植物恢复提供参考 。 1 非生物环境因素对高等水生植物的影响 1.1 地理纬度及海拔高度
常见沉水植物的生长条件及栽植养护方法
长，在众多环境因子中，光照强度是沉水植物的主要限 制因子[9-10]。 1.1 光照强度
植物是通过光合作用进行生长代谢，因此，对于植 物来说，光照就是植物生长的“发动机”，起着关键性作 用。而光补偿深度是光合作用与呼吸作用平衡的水层 深度，只有沉水植物的实际种植水深小于或等于光补 偿深度时，植物才可能正常萌发和生长。与光补偿深 度有紧密关系的是水体透明度，通常来讲，二者的关系 可以用如下算式表示：Zc=6.29lnTr-1.64，式中：Zc（m） 代表光补偿深度；Tr 代表透明度（m）。因此，在日后工 程实践中，可以通过这个关系式来确定不同种类沉水 植物的栽植深度[11-12]。
沉水植物生长底泥要求
沉水植物生长底泥要求#### 引言你有没有在池塘或者湖泊边看到过那些沉水植物呢？它们在水下摇曳生姿，可你知道吗，要让它们好好生长，底泥可是非常关键的呢。
今天咱们就来聊聊沉水植物生长底泥的要求。
这可不是什么枯燥的学术话题哦，如果你想在自家小池塘种点沉水植物美化环境，或者你是从事水生生态相关工作的，这些要求可都是超级实用的呢。
了解了这些，就能让沉水植物茁壮成长，让水域变得更加美丽和健康。
#### 主要要求**1. 底泥的肥力要充足**- 核心点：沉水植物生长需要底泥有足够的养分来支持。
- 为什么重要？你想啊，如果底泥没肥力，就像人饿着肚子干活，没力气啊。
沉水植物就会长得又瘦又小，甚至可能活不下去。
比如说，在一些贫瘠的池塘里，沉水植物的覆盖率很低，就是因为底泥不能提供足够的营养物质。
从实际研究来看，肥力不足的底泥会使沉水植物的生长速度降低50%以上呢。
- 具体怎么做？可以定期检测底泥的肥力指标，像氮、磷、钾这些主要养分的含量。
如果肥力不足，可以施加一些有机肥料，例如腐熟的堆肥。
将堆肥均匀地撒在底泥表面，然后轻轻翻动底泥，让肥料和底泥混合。
也可以使用一些专门的水生植物肥料，按照说明书的比例进行施肥。
- 常见误区或注意事项：很多人以为施肥越多越好，这可就大错特错啦。
施肥过量会导致水体富营养化，滋生大量藻类，反而会影响沉水植物的生长。
所以一定要按照检测结果适量施肥，而且施肥后要密切关注水质和植物的生长状态。
**2. 底泥的质地适宜**- 核心点：底泥的质地影响着沉水植物扎根和获取养分。
- 为什么重要？要是底泥太黏重，就像胶水一样，沉水植物的根很难在里面伸展。
相反，如果底泥太松散，根又不容易固定住。
比如在一些黏土含量过高的底泥里，沉水植物的根系发育不良，很容易被水流冲走。
据调查，质地不合适的底泥会使沉水植物的扎根成功率降低30%左右。
- 具体怎么做？先对底泥质地进行检测，可以用简单的手感测试法，抓起一把底泥，感受一下它的黏性和松散程度。
沉水植物种植方法
沉水植物在水生态修复尤其是提高水的能见度和景观营造方面的作用日益受到人们的重视.往往由于水位太深或水系底部缺少种植土限制了沉水植物的应用.笔者根据多年的实践,结合业界同仁的经验教训,介绍几种非常规的种植方法.
一、叉子种植法
一般用一头带叉的竹竿或木杆作工具,作业时,作业人员乘船用叉叉住植株的茎部,叉入水中.此法适宜于丛生的沉水植物,如黑藻Hydrillaverticillata、穗花狐尾藻Myriophyllumspicatum、蓖齿眼子菜Potamogetonpectinatus、水盾草Cabombacaroliniana等.或单生的多株种植,如将苦草Vallisnerianatans、竹叶眼子菜等5-6株捆绑后种植.适用范围:软底泥在10㎝以上,水深甚至更深的水系水深在以内,施工人员可直接种植.超过,手已不够长,才需要借助工具.
二、抛掷法
直接抛掷法：如金鱼藻Ceratophyllumdemersum、菹草等可直接抛入水中,适用于静水体,不适宜于流动水体.若干天后,这些植物自然会慢慢沉入水底,生根萌发新芽.
包裹无纺布：用无纺布包裹种植土和植株根部,抛掷入水中,根部沉入水底,植株起初借助包裹内的种植土生长.适用于底部浆砌或无软底泥发育的水系,单生沉水植物以及因苗源紧张采用扦插法种植的沉水植物,如黑藻、伊乐藻Elodeacanadensis、竹叶眼子菜等.对水深没有要求.
三、其它方法
容器育苗种植法:种植区水的透明度不够或种植后要立即有效果的,可将沉水植物先栽种在营养钵中,培养高状的植株后种植.
菹草、黑藻以芽苞越冬,可在每年3-4月捞取芽苞,撒播在种植水域.其它还有悬袋种植法、沉袋种植法等.。
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同时采用Simpson指数作为对照
S-样方内物种数
D=1-ΣPi2
i=1
s
Pi —第i物种第一次被抽中的概率
四、实验结果
1、底泥对植物成活率的影响
1、底泥对植物成活率的影响
• 3种配置类型中植物的成活率对底泥的反应相似，
依次为L底泥>M底泥>H底泥 • 表现为在肥沃度低、强度大的基底上成活率高； 而在肥沃度高、强度小的基底上植物成活率低。
• 2004年6月13日将供试水生植物种植于培养箱内， 加水至浸没植物，次日加水至20 cm • 6月16日将培养箱内注满水，水深为47 cm 。培养 箱置于室外。 • 53 d后，取出各桶内全部植物，洗净，分别测量 植物的株高、根长、分蘖，并分离地上(泥面上) 部分和地下(泥面下)部分，称量鲜质量，在105℃ 下烘干1h后再在80℃下烘干至恒重，称量其干质 量。
• 有机质和营养盐含量不同，导致不同类型 的底泥对水生植物成活和生长的影响也可 以在生物多样性的指标上得到反映，有机 质和营养盐含量较低的底泥有利于提高生 物多样性指数。 • 该试验中，生物多样性指数在营养盐含量 低的L底泥上最高，在营养盐含量高的M和 H底泥上则较低。
• 在水生植物恢复的工程实践中，对于呈富营养状 态的湖泊水体，其沉水植物的自然恢复过程困难 且漫长。 • 因此应在大量减少或缓解流域内污染压力的前提 下，根据环境条件选择合适的优势种，保证底泥 的适当肥沃并达到一定的稳定性，综合考虑植物 栽培的成活率、生长速率、生物量累积和生物多 样性等因素，采取人工辅助的方法，创造合适的 生境条件，快速恢复沉水植物，重建水生植被。
三、实验方法
• 5种供试植物构成3种人工配置类型： I．主栽种为微齿眼子菜(占60％，其他各占 10％) II．主栽种为苦草(占60％，其他各占10％) Ⅲ．主栽种为黑藻(占60％，其他各占10％) • 每个培养箱定植20丛沉水植物。试验由3种 底泥和5种植物品种构成的3种人工配置类 型组成，共计9个处理组，每个处理组设3 个重复。
2、底泥对平均相对生长速率的影响
2、底泥对平均相对生长速率的影响
2、底泥对平均相对生长速率的影响
• 成活率反映了底泥对植物定居的影响，而平均相
对生长速率则反映的是底泥对植物生长速率的影 响。
• 对于所有处理组而言，
RGR呈现 M底泥>H底泥>L底泥
• 植物生长的营养条件有一合适的浓度范围，过高
0.73 0.58 0.11 0.42 0.是否将黑藻
作为主栽种，其优势度均有显著的增加 • 非黑藻主栽种的优势度有被黑藻取代的趋 势，其中配置Ⅱ最为明显，其优势种已由
微齿眼子菜演变为黑藻。
五、分析与讨论
• 从所有配置类型的植物相对生长速率来看，氮、 磷含量较高的淤泥底质比生泥底质更有利于沉水 植物的生长，沉水植物具有较高的相对生长速率， 即在营养丰富的M和H底泥上其相对生长速率大于 较为贫瘠的L底泥。 • 可以认为，底泥的营养盐水平是影响沉水植物生 长的主要因素之一，但是，植物生长的营养条件 有一合适的浓度范围，营养过高或过低均不利于 水生植物的生长。
底泥对生物多样性的影响
• 经统计检验，配置I和Ⅲ的生物多样性在营养盐含 量低的L底泥上最高，在营养盐含量高的M和H底 泥则较低。而配置Ⅱ的生物多样性在几种底泥间 无显著差别。
• 试验结束时，配置Ⅱ的生物多样性指数上升， 另外2种配置类型的生物多样性指数则明显降低。
底泥对各处理组内植物优势度的影响
或过低均不利于水生植物生长。
3、底泥对群落结构的影响
• 底泥对群落结构的影响表现在改变群落内的物种
数、各物种的优势度甚至产生优势种的更替，以 及改变群落内的物种多样性等。 • 与成活率相似，配置I和Ⅲ，在肥沃度低、强度大 的底泥上物种数较高；配置Ⅱ则没有改变。马来
眼子菜在某些处理组中完全死亡 。
1)马来眼子菜完全死亡
底泥对沉水植物生长和群落结构 的影响
叶 春 于海婵 宋祥甫
(中国环境科学研究院湖泊生态环境中心)
(北京师范大学 生命科学学院) (上海市农业科学院)
一、实验背景
• 沉水植物是湖泊生态系统中的初级生产者，能够 提高湖泊生态系统的自净能力，是无脊椎动物和 脊椎动物的食物来源，对形成合理的湖泊生态系 统结构，维持湖泊生态系统的良性发展十分重要。 • 很多因素都对沉水植物的生长、发育和群落演替 产生影响，如底泥特征、营养盐限制、光照强度、 植物生长类型、温度和湖底地形等。 • 以往的研究多侧重于在可控条件下对1个或者2个 影响因子进行研究，缺乏不同性质底泥对人工配 置的沉水植物生长和群落结构变化接近自然、综 合的影响研究。
数据分析
• 水生植物相对生长速率(RGR) ： RGR=(ln W2一ln W1)／t
W1、 W2 —植物开始时、结束时的总的生物量干质量 t —试验天数
• 优势度：DV=(RF+RB)/2*100%
RF —植物的相对频度 RB —相对生物量
物种多样性的测定： s Shannon-Weiner指数 H =-ΣPilnPi
二、实验材料
植物
黑藻
金鱼藻
苦草 马来眼子菜
微齿眼子菜
底泥
• 底泥均采自太湖北部湖湾西五里湖(江苏省无锡 市)，该湖为城郊湖泊，呈富营养状态。试验所用 底泥为西五里湖生态恢复区的3种典型底泥。 • 依据肥沃程度： L底泥为原鱼塘区退渔还湖后，经深度清淤及塘埂 土回填形成的生泥底泥； M底泥为原鱼塘区退渔还湖后，经水下疏浚后的底 泥； H底泥为西五里湖非鱼塘区且未经疏浚的底泥。
• 当湖泊底泥受到严重的有机污染时，底泥表层沉 积物的密度和稳定性减小，呈半流体状态。底泥 的这种机械特性和不稳定性容易受风浪、水压等 外界作用的影响，从而不利于沉水植物的定植汹 驯，当有机质含量较高、底泥成为还原性腐泥时， 还会对水生植物产生胁迫效应，不利于水生植物 的存活和萌发。 • 在该试验中，有机质含量较高的淤泥底质不利于 沉水植物的成活(成活率：L底泥>M底泥>H底泥)。 M和H底泥营养丰富，呈半流体状态，密度和稳 定性差，植物的成活率(定居情况)相对较低；而 在强度较大的L底泥上植物的成活率最大。