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。     

极谱法测定无氧介质中根系氧气输导

介绍了利用极谱法测定凤眼莲 (Eichhorniacras sipesSolm .)、菰 (Zizanialatifolia (Geiseb)Stapf)、石菖蒲(AcorustartarinowiiSchott)、慈菇 (SagitarriasagittifoliaLinn .)、香蒲 (TyphaangustifoliaLinn .)等多种湿生植物根系在无氧介质中氧气的对外扩散速率 (ODR)。实验结果表明 ,对于同种植物而言 ,新生根较老根的氧气扩散速率快。根尖区 (约 0～ 5mm范围内 )氧气扩散速率最大 ,氧化活力最强。愈往上愈小 ,根基部的氧气输出速率接近为零 ,氧化活力几乎可以忽略。对于根长相同的不同种植物而言 ,香蒲的ODR最大 ,凤眼莲的最小     

复合垂直流构建湿地基质酶活性与污水净化效果

构建湿地是20世纪70年代兴起的处理污水的生态环境,由于其具有建造,运行和日常管理费用低廉,处理效果稳定,且适应面广,越来越受到世界各国的重视,这种污水处理技术在发展中国家有着十分广泛的应用前景,本文研究与揭示了复合垂直流构建湿地基质中的磷酸酶和脲酶活性及与污水净化效果的关系;（1）不同类型湿地基质酶活性不同。甚至不同月份的酶活性也不相同。（2）不同深度基质中的酶活性是不相同的。（3）基质磷酸酶的活性与复合垂直流构建湿地对污水中总磷（TP）,无机磷（IP）以及化学需氧量（CODCr)的去除率有很显著的相关关系。（4）脲酶的活性与凯氏氮（KN）的去除率相关性极显著,这些为利用酶活性强度作为评价净化效果和挑选合适湿地植物的指标提供了理论依据。     

水生植物对富营养水体水质净化作用研究

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,对沉水植物的水质净化作用作了现场实验研究。重建后的沉水植物可以显著改善水质,水体透明度显著提高,水色降低。在研究期间,水生植物围隔CODcr和BOD5一般分别为20和5mg/L左右;对照围隔和大湖水体则分别约为40和10mg/L。水生植物围隔水体中检出的有机污染种类也较对照围和大湖水体柢。实验结果表明恢复以沉水植物为主的水生植被是改善营养湖泊水质和重建生态系统的有效措施。     

植物间的相生相克效应

本文介绍了相生相克的定义,相互抑制和刺激促进现象,作用的影响因素,相生相克化合物种类等。首次对其化合物的提取、分离鉴定和生物测试等方法进行了较全面的叙述。从总体上对相生相克作用进行了较系统的评述。     

空间层次及人工基质对着生藻类建群特性的影响

为全面了解着生藻类在建群中群落变化的生态学特性,揭示着生藻类的建群规律,在以丝状藻类为优势藻的生态塘中,采用花岗岩和瓷砖为附着材料,设置水体底部和中部为附着位点,进行频次为10d的采样分析。结果表明,生态塘中共检出8门73属117种着生藻类,其中以硅藻、蓝藻、绿藻为优势类群。同时不同人工基质和不同空间层次条件下着生藻类的建群特征较一致,早期以单细胞硅藻如舟形藻(Navicula sp.)、脆杆藻(Fragilaria sp.)、曲壳藻(Achnanthes sp.)等为优势,后期以丝状藻类如鞘丝藻(Lyngbya sp.)、颤藻(Oscillatoria sp.)、伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)等为优势;研究结果发现不同人工基质(花岗岩和瓷砖)对着生藻类的种类组成、细胞密度、生物量和藻类多样性无显著影响,花岗岩和瓷砖上附着的着生藻类具有较高的相似性;但不同的空间层次对着生藻类建群特征影响明显,水体底部具有更多的硅藻种类数,中部具有更多的绿藻,随着建群时间的发展,蓝藻比例不断增加;就生物量而言,底部的着生藻类叶绿素a显著高于水体中部,但两者的细胞密度无显著性差异;随着建群过程的发展,水体底部的着生藻类生物量达峰值所需的时间比中部更长。通过相关性分析,生态塘中着生藻类的生长主要受总磷的影响。     

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。     

西湖引水工程絮凝剂余铝对菹草生长及水质的影响

为分析杭州西湖引水工程絮凝剂残余铝盐对水质和沉水植物的影响,研究采用室外模拟试验,考察了连续投加不同浓度梯度的明矾(KAlSO412H2O)絮凝剂对菹草(Potamogeton crispus)的生理影响和对水质的影响。试验设置了4个处理: 对照组、低剂量组(35050) g/L、中剂量组(65070) g/L、高剂量组(1100150) g/L。结果表明: (1)低、中剂量投加对水中铝盐含量无显著影响,高剂量投加导致水中铝盐含量显著上升; (2)水中铝盐含量呈先升高后降低的趋势,pH随铝盐含量升高而降低,总磷(TP)随之有所下降,各处理组水中总氮(TN)、浮游植物密度、浊度均明显下降; (3)3个剂量组菹草各生化指标较对照组几乎无显著变化,试验浓度的铝盐投加对菹草的生长没有造成明显损害,在菹草耐受范围内,建议在西湖引水工程入水口附近[水中铝盐含量约(25050) g/L]可选用菹草进行植被恢复。     

富营养底质对沉水植物的胁迫研究 Ι.乙酸对伊乐藻和菹草萌发与幼芽生长的影响

湖泊底质中有机物的厌氧代谢产生多种有机酸,其中主要成分是乙酸。研究了暴露于不同浓度的乙酸溶液后伊乐藻(Elodea nuttallii)和菹草(Potam ogeton crispus)无性繁殖体的萌发和幼芽的生长状况。1 mmol/L的乙酸能显著抑制伊乐藻幼芽的生长(p<0.05),但对其繁殖体的萌发无明显影响。在4 mmol/L的乙酸影响下,菹草幼芽仍有明显的生长;菹草繁殖体的萌发受到显著抑制(p<0.05),但在随后的培养中可全部萌发。4 mmol/L以上的乙酸暴露3 d或6 d导致伊乐藻全部死亡,8 mmol/L的乙酸处理6 d或16 mmol/L的乙酸处理3 d或6 d导致菹草全部死亡。研究表明厌氧底质中的乙酸可能是阻碍沉水植物生长的重要因素之一,菹草比伊乐藻能耐受较高强度的乙酸胁迫,更适合作为先锋物种用于富营养化湖泊中的沉水植物恢复。     

环境因子对杭州西湖沉积物各形态磷释放的影响

对西湖沉积物的磷形态、粒径组成、化学组成进行了分析, 模拟研究了上覆水磷含量、光照、pH、温度、水动力条件等不同环境因子对西湖沉积物各形态磷释放的影响。结果表明, 上覆水为蒸馏水时的最大释磷量约为底泥-湖水系统的1.15倍, 且释放形态均以IP中的Fe/Al-P为主。在蔽光条件下的最大TP释放量约为光照条件下最大TP释放量的1.35倍。pH 是影响磷释放的重要因素, 在碱性条件下, 促进Fe/Al-P的释放; 在酸性条件下, 促进Ca-P 的释放。在高温条件下沉积物的释磷量会高于低温条件下的释磷量。沉积物各形态磷的释放量在15h后逐渐趋于平衡扰动状态达到平衡时TP释放量是静态释放平衡状态的1.61倍。研究结果旨在探讨不同环境因子对湖泊沉积物磷迁移转化的生态环境效应, 预测西湖内源磷释放的发展趋势, 为控制沉积物内源污染提供理论基础。