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本文以菹草、伊乐藻为研究对象,以巢湖东区富磷沉积物为实验底泥,构建“沉水植物-水-沉积物”微型水生生态系统。实验分为两部分内容:(1)探究不同根系特征的冬季耐寒性沉水植物菹草、伊乐藻对水-沉积物界面各磷迁移转化的影响;(2)研究不同种植方式下伊乐藻对上覆水和沉积物中各形态磷的影响。
实验研究结果如下:
1.菹草、伊乐藻在生长期间均能使上覆水、间隙水中各形态磷质量浓度降低,并在一定时期内维持较低水平,菹草对间隙水各形态磷的吸收效果强于伊乐藻,对上覆水各形态磷的吸收效果弱于伊乐藻;两种植物影响下,水体SRP(溶解态活性磷)浓度降低幅度大于DOP(溶解态有机磷)。
2.菹草、伊乐藻均能降低沉积物各形态磷质量分数,菹草对沉积物磷影响大于伊乐藻。两种植物对NaOH-P(NaOH提取态磷)的影响大于HCl-P(HCl提取态磷),菹草、伊乐藻沉积物NaOH-P含量分别降低了67.06、47.59mg/kg,HCl-P含量分别降低了15.7、15.08mg/kg;两种植物对IP(无机磷)的影响大于OP(有机磷),菹草、伊乐藻沉积物IP含量分别降低了93.57、57.55mg/kg,OP含量分别降低了25.58、20.31mg/kg。
3.菹草、伊乐藻生长期间沉积物pH降低并有向中性靠拢趋势,Eh(氧化还原电位)升高且维持在较高水平,抑制了沉积物磷向水体的解析释放。
4.菹草、伊乐藻对磷吸收吸附的直接作用和改变环境因子的间接作用,影响磷在水-沉积物界面的迁移转化;沉水植物根系的发达程度及其生长部位影响其对磷的吸收效果及作用程度。
5.三种种植方式下的伊乐藻,均能一定程度降低上覆水的TP(总磷)浓度,试验前期断抛组对上覆水磷吸收效果较好,而抛掷组在中后期发挥更大优势;三种不同种植方式下的伊乐藻均能使沉积物中各形态磷含量不同程度降低,其中沉积物NaOH-P含量降低幅度最大。
6.试验期间各植物组上覆水pH和DO(溶解氧)呈升高趋势。试验结束时,抛掷组、扦插组上覆水DO显著高于断抛组。三种种植方式下的伊乐藻在其生长期间均能通过改变上覆水DO、pH等环境因子,进而对上覆水及沉积物各形态磷产生显著影响;试验中后期抛掷组部分根系可插入底泥,生物量大于断抛组及扦插组,在浅水处直接抛掷伊乐藻也可达到扦插的效果。
本文探讨了在冬季低温条件下菹草、伊乐藻对湖泊磷迁移转化的影响,以及断枝、抛撒种植胁迫下的伊乐藻对湖泊磷迁移转化的影响,可为同类富营养化湖泊生态修复提供理论指导。
实验研究结果如下:
1.菹草、伊乐藻在生长期间均能使上覆水、间隙水中各形态磷质量浓度降低,并在一定时期内维持较低水平,菹草对间隙水各形态磷的吸收效果强于伊乐藻,对上覆水各形态磷的吸收效果弱于伊乐藻;两种植物影响下,水体SRP(溶解态活性磷)浓度降低幅度大于DOP(溶解态有机磷)。
2.菹草、伊乐藻均能降低沉积物各形态磷质量分数,菹草对沉积物磷影响大于伊乐藻。两种植物对NaOH-P(NaOH提取态磷)的影响大于HCl-P(HCl提取态磷),菹草、伊乐藻沉积物NaOH-P含量分别降低了67.06、47.59mg/kg,HCl-P含量分别降低了15.7、15.08mg/kg;两种植物对IP(无机磷)的影响大于OP(有机磷),菹草、伊乐藻沉积物IP含量分别降低了93.57、57.55mg/kg,OP含量分别降低了25.58、20.31mg/kg。
3.菹草、伊乐藻生长期间沉积物pH降低并有向中性靠拢趋势,Eh(氧化还原电位)升高且维持在较高水平,抑制了沉积物磷向水体的解析释放。
4.菹草、伊乐藻对磷吸收吸附的直接作用和改变环境因子的间接作用,影响磷在水-沉积物界面的迁移转化;沉水植物根系的发达程度及其生长部位影响其对磷的吸收效果及作用程度。
5.三种种植方式下的伊乐藻,均能一定程度降低上覆水的TP(总磷)浓度,试验前期断抛组对上覆水磷吸收效果较好,而抛掷组在中后期发挥更大优势;三种不同种植方式下的伊乐藻均能使沉积物中各形态磷含量不同程度降低,其中沉积物NaOH-P含量降低幅度最大。
6.试验期间各植物组上覆水pH和DO(溶解氧)呈升高趋势。试验结束时,抛掷组、扦插组上覆水DO显著高于断抛组。三种种植方式下的伊乐藻在其生长期间均能通过改变上覆水DO、pH等环境因子,进而对上覆水及沉积物各形态磷产生显著影响;试验中后期抛掷组部分根系可插入底泥,生物量大于断抛组及扦插组,在浅水处直接抛掷伊乐藻也可达到扦插的效果。
本文探讨了在冬季低温条件下菹草、伊乐藻对湖泊磷迁移转化的影响,以及断枝、抛撒种植胁迫下的伊乐藻对湖泊磷迁移转化的影响,可为同类富营养化湖泊生态修复提供理论指导。