水生植物腐解—生长—水质的耦合关系研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:zhaogaoheng123
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水生植物季相交替过程中,植物残体腐解释放营养物质促进后续水生植物生长,同时水生植物通过自身生态功能改善水环境,水生植物腐解-生长交替过程共同推动水生生态系统的物质循环和能量流动,实现水生生态系统的“自我修复”,从而维持着水生生态系统的平衡及稳定。通过模拟水生植物季相交替过程,探讨水生植物腐解-生长-水质的耦合关系,以期为水生植物修复水环境提供理论依据。本研究采用室内模拟春-夏-秋季相交替过程,选用浮叶植物四角菱(:Trapa quadrispinosa),沉水植物菹草(Potamogeton crispus)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum),保证水生植物交替过程中生命周期的延续性。模拟菱腐解-菹草生长的春夏交替过程和菹草腐解-金鱼藻生长的夏秋交替过程,分析水生植物生长期,不同残体量腐解的水质变化及不同残体量腐解对水生植物生长的影响,以探讨季相交替过程中水生植物腐解-生长-水质的耦合关系,得到如下结论:(1)不同水生植物残体量条件下,水生植物处理组的水质DTN、TN、DTP、 TP、TOC和叶绿素a均处于较低水平,且低于无水生植物组,并在实验第20 d后基本保持稳定。(2)适量的残体腐解条件下,水生植物腐解-生长耦合作用对水质的改善效果较好。菱残体-菹草生长耦合作用在1.5 kg·m-3残体条件下改善效果较好,对水体TN、TP、TOC和NH4+的去除率分别达到24.52%、56.56%、41.58%和31.26%;菹草腐解-金鱼藻生长耦合作用在2.0 kg.m-3残体条件下改善效果好,对水体TN、DTN、TP、TOC和叶绿素a的去除率分别达到89.67%、52.5 1%、94.99%、55.59%和98.55%。(3)适量的菱残体腐解释放营养盐对后续菹草生长有促进作用。在0.5 k.m-3残体条件下,菱腐解-菹草生长耦合作用的对菹草生长的促进作用较小,生物量和叶绿素含量最低;在1.5 kg·m-3残体条件下其对菹草生长的促进作用较好,生物量和叶绿素含量高。表明在菱残体1.5kg·m-3条件下菱腐解-菹草生长耦合作用对改善水质及促进菹草生长的效果显著。(4)适量的菹草残体腐解释放的营养盐对后续的金鱼藻生长有促进作用。在1.0 kg·m-3残体条件下,菹草腐解-金鱼藻生长耦合作用的对金鱼藻生长的促进作用较小,金鱼藻的生物量降低;在2.0kg·m-3残体条件下其对金鱼藻生长的促进作用较好,金鱼藻的叶绿素和可溶性蛋白含量最高。表明在菹草残体2.0 kg.m-3条件下菹草腐解-金鱼藻生长耦合作用对改善水质及促进金鱼藻生长的效果显著。
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