武汉莲花湖水生植被重建的实践与启示

通过截污、控制养鱼、控藻和科学种植等措施,2~3年内,在长江中游地区水质为劣Ⅴ类的重富营养湖泊武汉小莲花湖重建了以伊乐藻(Elodea nuttallii)为优势种的沉水植物先锋群落,2004和2005年春季的沉水植被盖度分别达到98%和95%,抑制了水华的发生,改善了水质。利用冬季水位低、透明度相对高的时机种植伊乐藻、菹草(Potamogeton crispu)等这些适合冬春季生长的沉水植物是建立沉水植物先锋群落的一个有效途径。由于以伊乐藻或菹草为优势种的先锋群落不稳定,必须配备丰富物种、优化结构、增加群落稳定性等后续措施。水生植被重建初期是最脆弱的时期,某些生态因子的较大波动很容易破坏植物群落,在这一时期要尽量保持关键因子的稳定,如禁止养鱼、防止污染负荷突然增加、稳定水位是必需的。     

连续可调式沉水植物网床对河道水质的修复

在太湖贡湖水源保护区陆域的一条长约200 m的污染河道内构建了一系列连续可调式沉水植物网床,形成了以菊花草、苦草、伊乐藻、轮叶黑藻和菹草等沉水植物构成的水生植物群落;跟踪监测了总氮(TN)、铵态氮(NH4 +-N)、亚硝态氮(NO2--N)、硝态氮(NO3--N)、总磷(TP)和磷酸盐(PO43--P)等水质指标,分析沉水植物网床引导沉水植被恢复对污染河道的水质修复效果.结果表明:沉水植被网床构建后,水体透明度显著升高,由修复前的0.5m提高到1.7 ～1.8 m;在沉水植被网床构建后的第5天和第20天,TN和TP的削减率分别为35.6％、66.3％和29.4％、63.2％;5个月后,修复河道水体内NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TN、PO43--p和TP的浓度比对照组显著降低,削减率分别达到92.4％、76.8％、72.7％、73.9％、90.5％和92.0％.由连续可调式沉水植被网床引导恢复的水生植物群落可用于河道,特别是陆域浅水污染水体的生态修复.     

春季不同程度低水位对四种沉水植物生理的影响

为了解不同沉水植物对春季低水位的生理响应, 在2014年春季开展为期3个月的控制实验, 研究不同程度的春季低水位, 包括极低水位(水深18 cm)、较低水位(36 cm)和低水位(54 cm)对3种乡土沉水植物微齿眼子菜、穗花狐尾藻和菹草的最大光化学量子产量(Fv/Fm)、总叶绿素含量和可溶性糖含量的影响, 并与外来种伊乐藻作对比。结果显示, 随着水位的降低, 微齿眼子菜、菹草和伊乐藻Fv/Fm显著升高, 而穗花狐尾藻的Fv/Fm无显著变化; 在3种水位下伊乐藻的Fv/Fm都明显高于其他3种植物。微齿眼子菜和菹草总叶绿素含量也随着水位降低有升高趋势, 而穗花狐尾藻和伊乐藻的总叶绿素含量随水位没有显著变化。所有水位下微齿眼子菜总叶绿素含量最高, 穗花狐尾藻最低, 菹草只在低水位下显著低于伊乐藻。微齿眼子菜、菹草和伊乐藻的可溶性糖含量随着水位的降低而下降, 穗花狐尾藻的可溶性糖含量随着水位的降低有升高趋势。在低水位和较低水位下穗花狐尾藻和菹草的可溶性糖含量分别是所有植物中的最小和最大, 但在极低水位下4种沉水植物的可溶性糖含量无明显差异。以上结果表明, 春季极低水位对微齿眼子菜、伊乐藻和菹草不产生胁迫,但对穗花狐尾藻产生了胁迫; 伊乐藻潜在光合能力强于乡土种, 在春季浅水区具备较强的入侵性。     

太湖藻型富营养化对水生高等植物的影响及植被的恢复

太湖的五里湖是典型的藻型富营养化湖泊,水质污染严重,水生高等植物消失。在该湖的物理生态工程围区内外,用盆吊繁殖试验、壮芽直播试验及人工水生植物群落套种栽培试验,研究藻型富营养化湖泊中影响水生高等植物生长、繁殖的主要水环境因子。结果表明,水体透明度是制约沉水植物和浮叶植物幼苗成活及生长的主要因子。在水体透明度较低、水下光照不足时,沉水植物生长受水下光照的影响大于浮叶植物,水下光照严重不足时,沉水植物的幼苗大量死亡。１９９５～１９９７年,在围区内成功地组建了包括漂浮植物、浮叶植物及沉水植物的１５个不同的水生高等植物群落。恢复和重建的水生高等植物群落能够有效地净化富营养化水体。     

东太湖水生植物群落结构的演变及其沼泽化

2002年东太湖水生植被调查结果表明,沉水植被和浮叶植被是该湖水生植被的主要生态类型,分布面积分别占全湖总面积73.6%和18.3%。东太湖水生植被主要有9个群丛,其中沉水植被主要的5个群丛是伊乐藻(外来种)群丛、金鱼藻群丛、伊乐藻 微齿眼子菜群丛、菜-伊乐藻 微齿眼子菜群丛、苦草 竹叶眼子菜 黑藻群丛,其分布面积分别占东太湖植被总面积的30.7%、17.2%、16.7%、15.8%、9.3%。随着对东太湖的不断改造和资源的不断利用,20世纪60年代东太湖人工种植沼泽植被菰群丛,20世纪80年代初环湖水陆交错带被围垦而芦苇群丛消失,微齿眼子菜替代竹叶眼子菜而占据东太湖40%的水面。近10a来,东太湖网围养蟹迅速发展,占全湖总植被面积25.6%的沼泽植物——菰群丛及其占40%的微齿眼子菜群丛被清除,外来种伊乐藻和无根植物金鱼藻分布面积达90%的湖区。东太湖水生植被由20世纪50年代的原生演替到现在的次生演替,群落演变激烈,同时东太湖沼泽化进程加剧。     

江苏省湖泊水生植被的研究

 江苏为全国多湖泊的省份之一,水生植被十分繁茂。影响湖泊水生植被生长、分布的环境因素是多方面的,湖水深度与透明度的影响最为明显。江苏湖泊水生植被的组成植物隶属30科,48属,共62种,可区分为挺水、浮叶、漂浮及沉水四类生活型植物。它们的分布有一定的规律,在沿湖岸浅水处,形成挺水植物带,向湖心方向随着湖水变深,而为浮叶植物带、沉水植物带。漂浮植物因流动性大,通常不形成独立的植物带。各植物带内分别形成相应的植物群落,在两个植物带叠接处则形成混交的群落。江苏湖泊水生植被共有16个主要群落类型。本文对湖泊水生植被的经济用途作了较详细的讨论。     

东湖围隔（栏）中水生植被恢复及结构优化研究

为重建湖泊水生植被 ,在武汉东湖无鱼的 2个大型围隔和 1个围栏中进行了水生植被自然恢复和人工结构优化试验 ,两年内 ,围隔 (栏 )中的植被均得以恢复 ,植物月生物量均值均高出对照区约 1倍 ,自然增加的维管束植物比对照区多 3～ 6种 ,漂浮植物易定殖 ,水绵和刚毛藻较易生长 ;自然恢复的植被常以穗花狐尾藻、野菱等为优势种 ,缺乏挺水层 ,群落结构不理想 ,通过合理选种植物 ,可较快地改善其结构 ,加快植被恢复进程 ,经初步实验 ,莲、芦苇、苦草、金鱼藻和穗花狐尾藻适应性较强 ,可作为重建东湖水生植被的先锋种 ,以沉水植物为主体的植被结构较优良 ,控制养鱼是恢复水生植被的前提     

3种种植方式下沉水植物恢复效果研究

恢复沉水植物是受污染水体生态修复与重建的有效措施之一,人工快速大面积恢复沉水植物的方法是关键。选取杭州西湖西进区域茅家埠和浴鹄湾近岸水域,分别采用扦插法、沉栽法和播种法对沉水植物菹草、苦草和黑藻进行种植。研究表明：运用沉栽法种植的菹草存活率比用播种法种植的存活率高71.1%;运用扦插法种植的苦草比沉栽法和播种法的存活率分别高84.3%和87.8%;运用扦插法种植的黑藻比用播种法种植的存活率高69%;3种种植方式下最终的单株植物生物量间无显著差异。     

衰亡期黑藻与生长期菹草交替生长对水体磷迁移的影响

为利用冷暖种交替控制水体磷污染、抑制水体富营养化,揭示湖泊演化规律和机理。研究设置单季植物组(黑藻组、菹草组)和交替生长组(黑藻组+菹草组)进行实验。交替生长组在黑藻衰亡期种植菹草,监测各组上覆水和底泥中各形态磷含量的变化,计算黑藻衰亡释放磷及菹草生长吸收磷的总量,同时测定环境因子指标。分析沉水植物交替生长(黑藻+菹草)过程对衰亡期沉水植物(黑藻组)释放磷所带来的二次污染的消减作用,并分析环境因子变化与磷含量之间的关系。实验结果表明:黑藻+菹草组显著(P<0.05)降低了上覆水中总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)和溶解性活性磷(SRP)的浓度;显著(P<0.05)降低了间隙水中DTP和SRP的浓度。底泥TP含量黑藻组呈上升趋势,黑藻+菹草和菹草组呈下降趋势。在采用菹草生物量期望2倍于衰亡植物黑藻生物量的模拟实验条件下,每实验组沉水植物黑藻衰亡分解所释放的磷为1.51 g,沉水植物菹草生长所富集吸收的磷为1.83 g。因此,菹草具备消减黑藻所释放磷的能力,可作为冷暖种交替控制水体富营养化的备选物种。实验组磷的迁移方向分别为:黑藻组磷迁移最终方向为底泥,黑藻+菹草组和菹草组磷的迁移方向为植物。黑藻+菹草组通过提高环境中DO和ORP,使得水相中磷向沉积物相中迁移,从而使得水相中各形态磷浓度保持在相对较低的水平。     

江西省河流水生植被

江西省地处长江中下游交接处的南岸,境内有大小河流2400多条,总长约18400km。江西河流水生植被的组成植物隶属27科,36属,共61种,且可划分为14个主要群落类型,其中以苦草、黑藻、竹叶眼子菜、(艽木)和菹草、微齿眼子菜、金鱼藻等沉水植物群落分布较广,面积较大;而适应流水和水深变化能力较差的挺水、浮叶及漂浮植物仅零星分布在河流边岸、河湾水潭边缘或河滩低洼处等。     

鄂东花马潮水生高等植物研究——Ⅱ.水生植被

花马湖位于湖北省鄂州市境内,面积约27.5km~2。湖中分布有水生高等植物82种2变种。花马湖水生植被可分为15个群丛,其中菱群丛、竹叶眼子菜群丛、金鱼藻+狐尾藻+菹草+苦草群丛较为重要。湖中水生植波呈不规则的环带状分布,并可划分为湿生、挺水、浮叶和沉水4个植被带,各带均有相应的群丛分布。     

东太湖水生植被及其沼泽化趋势

１９９６年东太湖水生植被调查结果表明,沉水植被、挺水植被及浮叶植被面积分别为７３．８、４５．５和６．７ｋｍ２。有９个群丛,其中微齿眼子菜（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎｍａａｃｋｉａｎｕｓ）群丛、菰（Ｚｉｚａｎｉａｌａｔｉｆｏｌｉａ）群丛、伊乐藻微齿眼子菜（ＥｌｏｄｅａｎｕｔａｌｉＰｏｔａｍｏｇｅｔｏｎｍａａｃｋｉａｎｕｓ）群丛和芦苇（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓｃｏｍｍｕｎｉｓ）群丛分布面积较大,分别占东太湖总面积的３９３９％、２８２７％、１１２０％和６４０％。与１９６０年相比,水生植被变化极为明显,突出表现为环湖水陆交错带的芦苇群丛严重退化和消失,菰群丛发展迅速并向湖心蔓延占据了东太湖总面积的２８２７％;微齿眼子菜取代了竹叶眼子菜（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎｍａｌａｉａｎｕｓ）、黑藻（Ｈｙｄｒｉｌａｖｅｒｔｉｃｉｌａｔａ）及苦草（Ｖａｌｉｓｎｅｒｉａｎａｔａｎｓ）,成为沉水植被的优势种,占据了东太湖整个湖心区;外来种伊乐藻（Ｅｌｏｄｅａｎｕｔａｌｉ）侵入,并形成一定规模的群丛。综观该湖区水生植被演化过程,可知东太湖已经出现沼泽化趋势,应引起足够重视     

利用大型围隔研究沉水植被对水体富营养化的影响

在严重富营养化的东湖设置大型围隔（20×29m）两个,并在其中引种沉水植物—菹草（PotamogetoncrispusL．）,探讨了菹草的恢复对水体富营养化的影响。菹草的恢复,使两个大型围隔中的各种营养盐水平都显著地低于围隔外围的湖水（P＜0．01）,溶解氧和透明度显著升高,电导率明显下降,即水质得到了明显的改善。又将其中一个围隔中已恢复的菹草全部收割并移出,在一个多月的期间,未被收割的围隔内水体中各种营养盐浓度比已收割围隔稍低,但未能达到统计学上的显著差异（P＞0．6）,对水体浮游植物叶绿素a浓度也没有显著影响。即在短期（一个月左右）未使水质明显恶化。     

玄武湖菹草种群的发生原因及人工收割对水环境的影响

利用以沉水植物为主的水生植物进行水体生态修复是目前研究的热点问题, 为研究南京玄武湖2005-2006年的菹草(Potamogeton crispus)种群发生的原因及人工收割对水体的影响, 对玄武湖不同湖区定期监测其透明度、溶解氧、pH、TN、TP等水质指标, 并进行分析, 结果表明: 对湖泊蓝藻水华的应急处理, 使水体透明度提高179.5%, DO含量增高24.1%, TN、TP分别降低54.1%、74.5%, pH由9.1降至8.7, 水质改善是菹草种群萌发并能大规模生长的主要原因。而菹草生长阶段短期内对菹草进行大规模收割使水体DO含量降低42.1%, 透明度下降51.5%(P0.05), 收割虽从水体中携带走部分氮、磷营养盐, 但差异不显著(P0.05), 且收割后TP出现升高现象。故在对草藻型湖泊生态修复过程中, 可先期通过物理或化学手段改善水体透明度、调节pH、降低营养盐, 使其满足水生植物萌发及幼苗生长的需求, 为水生植物后期存活并生长打下基础, 在后期生态管理过程中, 应逐步收割植株, 缓慢从水体携带营养盐, 以达到改善水质, 恢复及重建水生生态系统的目的。       

西凉湖水生植物多样性研究

研究了江汉湖群西凉湖水生植物多样性的现状及其变化 ,讨论了西凉湖水生植物多样性丧失的原因和保护的途径。主要结果是 :( 1 )西凉湖现有水生植物 3 2科 5 6属 77种 ,优势种类为微齿眼子菜、密齿苦草、轮叶黑藻、菹草、野菱、双角菱、金鱼藻、凤眼莲和菰等。 ( 2 )西凉湖现有水生植物群落类型 1 3个 ,全湖水生植被覆盖率约为 61 %,平均生物量为 1 4 70 .5 g/m2 。 ( 3 )物种多样性指数最高的群落是“凤眼莲 +野菱 +双角菱群丛”(D =0 .8499,H =2 .975 8) ,其次为“菰—凤眼莲群丛”与“野菱 +双角菱群丛”(D =0 .840 1 ,H =2 .82 35 ;D =0 .83 2 4,H =2 .888) ,以微齿眼子菜群丛的多样性指数最低 (D =0 .2 2 81 ,H =0 .782 3 )。 ( 4 )二十年来 ,西凉湖水生植物多样性严重丧失 :植被覆盖率和全湖平均单位面积生物量分别下降了 3 8.80 %与 77.87%,先后有 8种水生植物 (水葱、荸荠、莲子草、乌菱、细果野菱、萍蓬草、睡莲、小眼子菜 )和 4个水生植物群落类型(荇菜群落、乌菱群落、马来眼子菜群落、穗花狐尾藻群落 )从西凉湖消失。 ( 5 )多样性丧失的原因是围网养殖、过度收获水草、耙捞蚌类螺类等人为干扰