酚对极大螺旋藻生长的影响

水环境污染正日益加剧,许多湖泊和海洋中浮游藻类大量爆发,形成水华.浮游藻类是一类光合作用自养生物,关于无机氮、磷等营养盐与微藻生长之间的关系已有很多详细的研究.但对于有机物对微藻生长的影响却研究得较少.有些研究已发现,许多藻类不但能够利用无机碳,它们也能利用葡萄糖、醋酸等有机物作为其生长的碳源1,2.酚类物质是工业废水中常见的环境污染物质,虽然已有研究表明,有些藻类可分解酚3,4,但对于排放到水体中的酚会对浮游藻类有何影响尚无系统研究报道.本文研究了不同浓度酚对蓝藻极大螺旋藻(Spirulinamaxima)生长的影响以及藻对酚的分解作用,旨在探讨酚类物质可能对浮游藻类生态的影响.       

淡水湖泊附着藻类生态学研究进展

附着藻类是淡水生态系统初级生产者的主要组成部分,对淡水生态系统营养盐循环及沉水植物分布具有重要的影响。本文对近年来淡水湖泊生态系统中附着藻类群落组成、生态功能以及主要影响因子进行了分析,从附着藻类种群结构入手,指出附着藻类通过改变群落中优势种的组成来适应不同的环境,阐述了附着藻类在湖泊生态系统营养盐循环中的作用及其与沉水植物之间的关系。针对淡水湖泊富营养化问题,提出了今后附着藻类生态学研究应侧重于:主要因子(如弱光、高浓度的营养盐等)的交互作用对附着藻类的影响,原位实验方法弄清楚附着藻类在湖泊生态系统碳、氮、磷生物地球化学循环中的作用,以及富营养湖泊附植藻类与沉水植物相互作用的机理。     

土壤微藻的种类及其功能研究进展

微藻作为土壤生态系统中重要的生物类群之一,数量和种类非常可观,在生态学研究、农业生产、环境保护和治理、新资源开发利用等领域具有重要的理论研究意义和经济开发价值。介绍了土壤微藻的种类,影响其生长和分布的主要生态因子,以及固氮蓝藻、丝状蓝藻、集胞藻和硅藻等几种重要的土壤微藻类群的生态功能和应用价值。     

沉水植物化感作用控藻能力评述

沉水植物所释放的化学物质对藻类的抑制作用是浅水湖泊维持清水状态的机制之一.本文从具有化感活性的沉水植物在湖泊中出现的频度、盖度、化感物质的种类、抑藻效应等方面对化感控藻进行了评述.已有研究结果表明：穗花狐尾藻、金鱼藻、伊乐藻等是具有很高活性的沉水植物,尤其是在其生物量达到一定程度,且湖泊中的优势藻为较敏感的种类时,沉水植物分泌的化感物质对浮游藻类的抑制作用更强;沉水植物释放的多酚类等化感物质具有控藻能力;化感物质对于不同种类藻的抑制作用具有选择性,蓝藻和硅藻比绿藻更为敏感,附生藻类通常比浮游藻类具有更高的耐受性;环境因素如光照、营养限制、温度等会显著影响沉水植物化感作用效果.沉水植物的化感控藻研究尚处于初始阶段,关于环境因素对化感作用的影响、化感物质的分离鉴定、选择性抑藻机理以及化感物质代谢途径等方面还有待深入、全面的研究.     

在太湖中栽种沉水植物能使水变清吗？

浅水湖泊富营养化修复是环境科学领域的前沿研究.在富营养化的太湖中栽种沉水植物能使水变清,进而"向后跃变"为"草型湖泊"吗?回答是几乎不可能.原因在于藻类和沉水植物之间存在着竞争.在湖泊中决定沉水植物能否生长的关键是水体的光照条件.在富营养化的湖泊中,藻类对沉水植物有明显的"遮光效应",从而降低了它的竞争能力.另一种情况,枝角类的消失或者数量减少对藻类有利."下行效应"在浅水湖泊中可能更为重要,因此浅水湖泊中滤食性鱼类对浮游动物的捕食控制可能更强,导致枝角类几乎不可能通过牧食控制藻类的生长.在这样的状况下,沉水植物的恢复几乎是不可能的.如果沉水植物再遭受其它的损害或者恶劣的天气,就会突然一下子全部消失.因此在富营养化的湖泊中栽种沉水植物的成活率是很低的.这与浅水湖泊二种替代性稳定状态概念是相一致的.     

西湖湖西浮游与着生藻类季节变化及相互关系

2014年11月至2015年8月调查了西湖湖西沿岸带浮游藻类和不同基质(植物、石块和底泥)上着生藻类的群落结构及季节变化, 分析了着生丝状藻与浮游丝状藻的相互关系以及它们与环境因子的相关性, 探讨湖西生态修复过程中季节性暴发的丝状藻水华的原因。结果表明浮游藻类和植物、底泥、石头上着生藻类中均以硅藻门种类数(分别占52.5%、60.4%、86.7%和72.7%)最多, 蓝藻门(分别占10.1%、8.9%、6.7%和15.2%)和绿藻门(分别占26.3%、19.8%、5.6%和10.6%)次之, 其他门类相对较少, 浮游藻类与着生藻类优势种季节差异较大。附植丝状藻密度显著高于附泥和附石丝状藻, 且狐尾藻上着生丝状藻密度与浮游丝状藻密度呈显著正相关, 表明狐尾藻着生丝状藻可能是浮游丝状藻较重要的来源之一, 该结果可为西湖丝状藻水华的控制提供一些参考。相关性分析表明, 着生藻类和丝状藻与各理化因子(水深、透明度、溶解氧、水温、pH、TN、SRP、TP等)均无显著相关性。     

草型富营养化湖泊生态恢复工程技术的研究--内蒙古乌梁素海生态恢复工程试验研究

在典型草型富营养化湖泊-内蒙古乌梁素海设立试验研究基地,进行较大规模生态恢复工程试验,研究表明,实施沉水植物收割工程与芦苇园田化生态管理工程是草型富营养化湖泊生态恢复的两项重要技术措施。以机械化方式收割沉水植物能够削减湖泊内源性营养物负荷的积累和释放,减少二次污染,抑制生物填平作用,改善水体环境;采用机械化技术控制芦苇蔓延、打开芦苇区通风道和通水道,可以重建湖泊绿色自然景观,提高全湖水流循环速度。有计划、合理地运用生态恢复工程不仅可以减轻草型湖泊所面临的巨大生态压力,延缓沼泽化演化进程。而且可以在实施生态工程的同时开发利用水生植物资源,使湖泊环境与湿地综合利用得到持续发展。     

长江中下游浅水湖泊水生植被生态恢复种的筛选与应用研究

湖泊富营养化是全球性的生态学问题。长江中下游浅水湖泊群作为我国八大湖泊群之一, 近30年来水体富营养化以及生态系统功能退化极为严重, 亟待系统性修复。水生植物生态修复技术则是面向富营养化浅水湖泊生态治理的重要技术。然而, 选择合适的水生植物恢复种来保证恢复效果以及长期的生态安全与稳定性仍是目前恢复工程中的重要且薄弱环节。结合长江中下游湖泊中水生植物的生长、分布、繁殖、来源及污染耐受性等提出了以乡土物种操控为理念适合该区域湖泊的生态恢复先锋物种建议名录, 并依据所筛选的物种特性和淡水生态学相关理论, 提出不同的优化组合方案来指导长江中下游不同类型湖泊的水生植物生态恢复。     

影响沉水植物恢复的环境阈值研究进展

沉水植物的恢复和重建是水体生态修复的核心目标, 然而植物恢复的进程受到多种环境条件的综合限制。综述水下光照条件、水体和沉积物营养盐等对沉水植物生长影响的研究进展, 总结出光照强度、水体氮磷含量、沉积物氮磷含量等单个因子对不同沉水植物物种的作用范围。在生态工程的应用实践中, 单一因子的作用阈值会由于因子间的交互作用而产生变化, 因此提出多重因素联合影响研究的必要性, 以期丰富沉水植物的生理生态学的基础理论, 并对生态修复工程实施提供切实的理论依据和实践指导。     

湖泊水动力变化对沉水植物的影响研究综述

随着全球气候变化加剧及水利工程的快速发展,湖泊水动力状况发生了显著变化。通过影响湖泊水体和沉积物理化性质,水动力变化可以作用于沉水植物生存、生长与分布等方面。在长期适应进化过程中,沉水植物演化出了一系列有效的适应策略,能一定程度上克服水动力变化的负面影响。但当前湖泊水动力变化程度远超沉水植物适应上限,湖泊沉水植物消退已成为全球普遍现象。了解沉水植物适应水动力条件的过程有助于揭示湖泊沉水植被退化机制,为未来沉水植物的保护和恢复提供借鉴。因此,本文系统综述当前湖泊水动力变化成因,水动力变化对沉水植物的不利影响及沉水植物适应策略,包括：繁殖对策、形态学对策、生理对策等。同时,综述当前研究进展,今后还需大力加强沉水植物解剖学及物种忍耐力差异方面的研究。     

长江中下游浅水湖泊水生植被生态修复种的筛选与应用研究

湖泊富营养化是全球性的生态学问题。长江中下游浅水湖泊群作为我国八大湖泊群之一,近30年来水体富营养化以及生态系统功能退化极为严重,亟待系统性修复。水生植物生态修复技术则是面向富营养化浅水湖泊生态治理的重要技术。然而,选择合适的水生植物恢复种来保证恢复效果以及长期的生态安全与稳定性仍是目前恢复工程中的重要且薄弱环节。结合长江中下游湖泊中水生植物的生长、分布、繁殖、来源及污染耐受性等提出了以乡土物种操控为理念适合该区域湖泊的生态恢复先锋物种建议名录,并依据所筛选的物种特性和淡水生态学相关理论,提出不同的优化组合方案来指导长江中下游不同类型湖泊的水生植物生态恢复。     

硅酸盐矿物麦饭石对沉水植物生理生态的影响

沉水植物的稳定生长是重建健康湖泊生态系统重要环节, 底质条件是沉水植物生长的关键因素。研究通过观测沉水植物生理生态的变化来探讨麦饭石对其影响及作用机理。研究结果表明, 与湖泥组相比, 麦饭石可明显促进沉水植物苦草生长, 覆盖1 cm厚度麦饭石的苦草植株高度、单株生物量优于湖泥组(P<0.05); 改性麦饭石组的苦草株高、单株生物量高于麦饭石原石组(P<0.05)。麦饭石组中两种植物苦草和轮叶黑藻的光合色素、根系活力、丙二醛、过氧化物酶活等指标在一定程度上均优于湖泥组。检测发现麦饭石中含有丰富的植物生长所需的常量和微量元素, 可以明显促进沉水植物生长。可见麦饭石有益于沉水植物生长, 可进一步作为底质改良材料应用于湖泊生态修复工程。     

城市小型湖泊浮游植物群落结构特征及演替规律——以武汉沙湖为例

城市小型湖泊具有对环境变化的高敏感性,其浮游植物群落特征和演替规律对湖泊生态系统的监测与管理有重要意义。本研究于2015年3—12月,对武汉市沙湖进行了生态和水质监测,共鉴定出藻类10门312种,绿藻、硅藻和蓝藻种类数占优。为探究富营养化城市小型湖泊浮游植物群落时空异质性及其演替驱动力,选取了4个多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和Whittaker指数),并进行了多样性指数与环境因子的相关性分析、主成分分析和聚类分析,计算了优势种在监测时段的3个种间联结性指数和校正χ~2 检验系数。结果表明,夏秋季节浮游植物群落处于演替的稳定状态,环境因子驱动作用明显,其中离子浓度的影响大于温度的影响,钠、镁离子浓度为主要影响因素;蓝藻门和绿藻门优势种联结性较高,硅藻门优势种内部联结性较高而与其他门类相关性较低,从季节上看,夏秋季节的优势种种间联结性较高,春冬季优势种与其他时段优势种相关性低,可能为群落在冬春季不稳定的原因。     

沉水植物重建对富营养水体氮磷营养水平的影响

利用富营养浅水湖泊(武汉东湖)中所建立的大型实验围隔系统,研究了沉水植物对水体N、P营养水平的影响．结果表明,沉水植物重建后N、P营养水平显著降低．在研究期间,水生植物围隔总N和总P水平均显著低于对照围隔和大湖水体,而且水生植物围隔的总P含量一般维持在0．1mg·L^-1左右。季节性波动远低于对照围隔和大湖水体．水生植物围隔水体中氨态氮和亚硝态氮含量较低．而硝态氮含量与对照围隔和和大湖水体差别不大．由此可见。恢复以沉水植物为主的水生植被,可以有效地降低N、P营养循环速度,控制浮游植物过度增长,是重建富营养湖泊生态系统的重要措施．     

螺类与着生藻类的相互作用及其对沉水植物的影响

浅水湖泊的富营养化常导致水生植被的退化与浮游藻类的爆发［１０,１８,２９］。可利用光通常是决定沉水植物分布、生物量和生产力的最重要因子,因此,伴随高营养负荷的浮游藻类繁殖,极大地削弱了沉水植物的光合能力［２０］。然而,Ｐｈｉｌｉｐｓ等人［２８］认为,...     

沉水植物茎叶微界面特性研究进展

沉水植物茎叶-水界面是浅水湖泊的重要界面之一,对湖泊生物地球化学循环和水环境质量具有重要影响。富营养化水体中,大量的附着物常富集在沉水植物茎叶表面,形成了特殊的生物-水微界面。对该微界面特性进行深入研究,有助于揭示沉水植物在微环境层面对富营养化水体中物质循环的调控过程和机制。沉水植物茎叶微界面具有促进水体养分转化、改变环境因子及可溶性物质的空间分布,增加物质运输的阻力和距离、降低植物光合作用、调控重金属等生态功能;微界面结构及环境因子受水体营养盐浓度、沉水植物种类及生长阶段等因素的影响。对微界面结构功能的主要研究方法进行了分析总结,并对沉水植物茎叶微界面的研究前沿进行了展望。     

沉积物再悬浮对浅水湖泊沉水植物光合作用及生长影响的研究进展

沉水植物是水生态系统中重要的初级生产者, 其生长和分布受到诸多环境因子的影响。文章综述了沉积物再悬浮对沉水植物影响的研究进展, 总结了沉积物再悬浮对湖泊沉水植物光合作用、生长发育、繁殖等方面存在的影响, 并对存在的问题与今后的研究方向进行了探讨和展望。     

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。     

光倒刺对水绵、轮叶黑藻、金鱼藻的摄食选择性及对水质影响

为探究生物操纵光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi) 控制大型丝状藻水绵藻华的有效性及安全性, 研究了不同密度下(0、26、52、104 g/m3)光倒刺鲃对试验环境中水绵、轮叶黑藻、金鱼藻的摄食状况及对水质的影响, 通过显微观察初步分析该鱼对水绵的摄食消化机制, 进一步探究该鱼对摄食生物不同生长期的摄食偏好。结果表明:光倒刺鲃在低密度(26 g/m3)下, 可高强度摄食水绵, 且对3种水生植物的摄食选择性为:水绵轮叶黑藻金鱼藻; 光倒刺鲃对两种生长时期的水绵均大量摄食, 且喜食危害较大的成熟水绵, 而对轮叶黑藻幼嫩叶片无显著摄食; 其对水绵的消化机制与咽喉齿的机械破碎密切有关; 在鱼-草共生条件下, 各处理组营养盐出现先增后降的趋势, 低密度组(26 g/m3)21d后, NH3-N、NO3--N、PO4--P均低于其初始水平; 光倒刺鲃难以对浮游微藻产生滤食作用及前期营养盐上升, 导致各处理组中叶绿素a较对照组(0 g/m3)均显著上升。预期在轮叶黑藻、金鱼藻等沉水植物为主的人工湖泊城市水景及水产养殖中, 较低密度投放该鱼, 可有效控制水绵泛滥, 并兼顾水质, 但在浮游微藻易暴发的水域中, 不适于单一运用该鱼。       

基于水下光照条件和种子库分布指示沉水植物恢复区: 以金湖为例

研究以湖北枝江金湖(由东湖和刘家湖组成)为例, 综合水下光照条件和沉水植物种子库分析, 探讨沉水植物可恢复区的判别方法。研究分别于2018年6月和12月对金湖开展了综合调查, 并在6月开展了种子库调查。结果表明, 金湖富营养化问题较严重, 6月各位点水深-透明度比值均低于沉水植物生长的阈值需求, 范围为0.13—0.25, 平均为0.17; 12月部分位点的水深-透明度比值达到了沉水植物生长的阈值需求, 范围为0.18—0.95, 平均为0.44。各位点沉水植物种子库密度范围为0—200 ind./m2, 平均为24 ind./m2。根据金湖的水下光照条件和沉水植物种子库分布情况, 结合湖底地形, 建议在冬春季透明度较高的时期降低水位, 进行沉水植物恢复工作。通过水下地形、光照条件和种子库的综合分析, 对金湖的沉水植物恢复区进行了划分, 结果显示东湖的东南部、东湖的西岸、刘家湖的西部和东岸作为沉水植物恢复区较为合适。该研究有望为湖泊沉水植物的恢复提供定量化的参考建议, 提高生态修复工程效果和降低管理成本。