论文部分内容阅读
水生植物主要包括水生高等植物(水草)及藻类等,其残体分解是湖泊生态系统物质循环的重要过程,不仅影响湖泊水环境质量,同时也会影响湖泊生态系统的稳定。因此,研究草藻残体分解过程及其对水质的影响具有重要的理论和实践意义。通过室内模拟实验,研究探讨了芦苇(Phragmites australis)、马来眼子菜(Potamogeton malainus)、荇菜(Limnanthemun nymphoides)残体及太湖水华蓝藻藻浆混合分解过程,分析了分解过程对水质的影响,主要结论如下:(1)荇菜、马来眼子菜及芦苇残体分解速率差异显著(P<0.01)。荇菜分解最快,马来眼子菜次之,挺水植物芦苇分解最慢。三种水生高等植物的分解速率与初始磷含量显著正相关,与碳含量、碳/氮、碳/磷显著负相关(P<0.05)。(2)水生高等植物的分解可分为快速分解和缓慢分解两个明显阶段。芦苇、马来眼子菜和荇菜快速分解期分解速率分别达到0.051、0.046、0.123 d-1,缓慢分解期平均分解速率仅为0.001、0.009和0.016 d-1。三种植物残体分解过程中C、N、P的累积系数小于100%,元素均发生净释放,其中P的释放速度大于C、N。(3)水生高等植物残体分解对水质的影响表现出明显的阶段性。总氮、总磷在快速分解期迅速上升,芦苇、马来眼子菜和荇菜组的TN较初始值分别提高了216.0%、270.8%和210.3%,TP则达到了0.14、0.31和0.30 mg.L-1。缓慢分解期,营养盐浓度明显下降,实验后期略高于对照组。(4)相同生物量的不同水生高等植物残体分解对水质的影响有差异性。荇菜组的pH、DO低于其他实验组,TN在前8天最低,实验后期最高。马来眼子菜组TN、TP、NH4+-N、NO3--N在前8天高于其他组。芦苇组TP最低,实验末期,4+-N、NO3--N高于其他组。一定的植物残体介入可加强水体的反硝化作用,有助于水体氮素的去除,实验结束时,各处理组4+-N、NO3--N和NO2--N均显著低于对照组。(5)芦苇和蓝藻藻浆混合分解会引起水体黑臭现象,pH, DO迅速降低,分解在厌氧条件下进行,整个过程伴随着刺鼻的恶臭味。芦苇和蓝藻藻浆混合分解分解对水质的影响表现出明显的阶段性。0-8天,蓝藻和芦苇会迅速分解向水体释放C、N、P,第8天水体TDN、TDP、TOC均达到最大值,分别可达41.88、0.63、294.82 mg·L1,8-64天TDN、TDP、TOC整体呈现下降趋势。(6)芦苇和蓝藻藻浆混合分解过程中,水体中的NH4+-N浓度在0-32天保持较高水平,实验组最高浓度可达15.6、36.72、41.30 mg·L-132-64天呈现下降趋势。NH4+-N在无机氮中占有绝对优势,所占比例大于90%。另外,低溶氧加.剧了反硝化作用,整个过程中,NO3--N和NO2--N都保持较低的浓度。