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湖泊的生态恢复已经成为近年来研究的热点问题,尤其水生植物重建和恢复已经成为水生态系统研究领域内关注的焦点。人们在治理湖泊富营养化的过程中,通过物理、化学、生物等方法,均取得了一定的效果,但以水生植物为重点的生态修复的方法具有易于实施、对湖泊损伤程度小等特点。在水生态系统中,水生植物属于初级生产者,一方面可以同浮游植物进行营养竞争、争夺生长空间、吸收光照等,另外一方面可以对湖泊的外源及内源营养物质吸收净化。所以,通过水生植物的恢复和重建,对于湖泊的生态恢复起着举足轻重的作用。白洋淀处于北京、天津、石家庄三角的中心位置,隶属于保定市安新、容城、雄县、任丘等市县,是华北地区最大的淡水湖泊,具有调节气候、净化水体、提供资源、生态修复等多种功能。但是近些年来,白洋淀生态环境遭到破坏,上游地区水土流失十分严重,森林覆盖率明显降低,河道淤塞,致使部分淀区湖盆变浅,沿岸地区水资源短缺,加之淀区水质受到污染,水体逐渐富营养化,不仅影响了沿岸居民的生活和白洋淀的可持续发展,而且使整个华北地区的自然环境遭到破坏。菹草(Potamogeton crispus)是白洋淀常见的沉水植物之一,其独特的生活史可以保证其有效地与其他水生植物竞争。本文探究了白洋淀水生态系统中优势沉水植物菹草的生长特性、菹草与周围水体和底泥总氮、总磷等理化因子的关系,估算了菹草种群在生态过程中所产生的直接经济价值与间接的生态价值,并且探讨了菹草在生长过程中对于水体净化作用的改善,并提出了菹草收割适宜时间的建议。研究发现白洋淀菹草的生长过程遵循logistic增长模式,方程为Y=121.419/(1+42.814e-0.843t)(R2=0.896,n=7)。最大日增生物量为25.59g·m2·d-1,环境容纳量为121.419g·m-2。其各个构件之间呈极显著的线性关系,3月初生长缓慢,4月初开始快速生长,5月中旬生物量最大,4月到5月初是白洋淀菹草的迅速增长期,此后则开始凋亡和腐败。本文通过8次野外采集及实验室内理化指标分析,分析了菹草生存环境的温度、溶解氧以及pH等环境因子。结果表明,菹草各个构件的氮磷积累量各不相同,叶的氮磷积累量大于茎和根的氮积累量。菹草氮磷总积累量在5月初和5月中旬达到最大,分别为17.76±0.20g·m-2和1.34±0.07g·m-2,随后逐步下降,此规律与菹草的生长过程密切相关。在菹草生长的前期水体总氮和总磷浓度有下降的趋势,透明度有上升的趋势,说明白洋淀菹草对水体有一定的氮磷吸收和水质净化功能。在4月中旬到5月初,菹草的叶、茎等器官能从周围水体中吸收氮磷营养物质,到5月底至6月初,随着菹草大面积的腐烂衰败,残体迅速向水体释放营养盐,这可能是导致水体总氮总磷含量升高的原因。以菹草最大生物量95.88g·m-2估算的其储碳能力,则碳储量为42.36g·m-2。而菹草的固碳能力以其生长时期的生物量差值累积的最大值来进行估算,在4月份差值达到最大为64.84g·m-2·a-1,故菹草的固碳能力为28.65g·m-2·a-1,进一步推算出释放氧气的能力为77.81g·m-2·a-1。菹草的固碳价值每年每平方0.0075元,菹草释放氧气的价值每年每平方是0.028元。菹草在5月初氮积累量达到最大,为35.05g·m-2·a-1,通过国内氮肥含量估算出每年菹草收割可以在单位面积内可以去除氮元素功能价值大约为0.35元·m-2·a-1。同理菹草在5月中旬磷积累量达到最大,为8.28g·m-2·a-1,根据国内磷肥含量估算,得出每年通过菹草收割可以在单位面积内可以去除磷元素功能价值大约为0.25元·m-2·a-1。通过权衡不同时期单位面积上菹草吸收氮、磷所创造的生态价值、菹草的固碳潜力及释放氧气能力、菹草收割所创造的经济价值等价值总和,根据菹草的生长特性得出合理的收割时间及收割方式,确保菹草的经济效益和生态服务功能达到最优化,得出5月初的综合价值和最高为0.73元·m-2·a-1,故将5月份作为菹草的最佳收割期,通过对比各种收割方式的利弊,建议采用人工收割的方法对菹草进行收割,将白洋淀水体中的氮磷营养盐移出湖泊外。