滆湖沉水植物群落重建及水质净化效果研究

论文摘要

随着社会经济的快速发展,水体富营养化已成为当前人类面临的严重环境问题。利用水生植物,特别是沉水植物进行生态修复是治理受污染水体的重要手段。近年来,滆湖水质恶化和富营养化程度日益加重，严重制约了砎菔械木梅⒄梗嬷去了水质保护的天然屏障。通过在滆湖湖湾内建立围隔区引种沉水植物，及对滆湖残存水草区进行调查,研究了不同形式的沉水植物群落对富营养化滆湖现状水体中各种污染物的净化效果。结果表明:秋末引种菹草石芽200颗及伊乐藻植株4kg,构建了生物量可达525g/m2的菹草-伊乐藻群落,使得冬春季节下的该区域内TP、TN、NH3-N、Chl.a的平均浓度对比湖面敞水区域分别下降了50.6%、24.0%、52.6%、28.7%,对CODMn的去除率仅为6.5%;夏季及秋季构建了金鱼藻-伊乐藻群落,其生物量基本稳定在500g/m2左右,能较为有效地降低水体中的TP、NH3-N、Chl.a的浓度,但各种沉水植物群落对水体中CODMn、TN的去除效果都不理想。秋末引种菹草石芽10颗/m2及伊乐藻植株200g/m2,来年夏初再加入金鱼藻植株250g/m2,使得冬春季的菹草-伊乐藻群落演替为夏秋季的金鱼藻-伊乐藻群落。重建的菹草-伊乐藻-金鱼藻群落对比原始状态下（无沉水植物）湖面的TN、NH3-N、TP、Chl.a的周年平均值分别下降了27.1%、50.6%、36.2%、25.1%。滆湖水质从原始状态下的国家地表水劣Ⅴ类标准提高到基本满足Ⅴ类标准（除TN浓度略有高出外）;TLI（∑）的周年平均值从69.372下降为66.155。滆湖大洪港残存水草区中的金鱼藻-菹草-狐尾藻群落对TN、TP、NH3-N、Chl.a、CODMn的去除效果显著,明显优于水草区内另一种存在形式下的金鱼藻-菹草群落及人工重建的菹草-伊乐藻-金鱼藻群落。各群落区相结合可以证明:菹草、伊乐藻、金鱼藻、狐尾藻可用于滆湖现状水体中沉水植物群落重建，其中菹草与伊乐藻、金鱼藻与狐尾藻可分别作为冬春季、夏秋季重建的先锋物种。在沉水植物群落重建过程中,Bmac与SD/ZM,TP与Chl.a均存在着显著的线性关系,这可用于指导在外界光照强度改善的情况下更利于沉水植物的生长,及通过沉水植物去除水体中的TP能有效的控制蓝藻生长。沉水植物区对比对照区的NH3-N、TP、Chl.a的平均去除速率随着时间的延长呈负指数形式衰减,重建的金鱼藻-伊乐藻群落对这些污染物质有稳定并且较强的去除能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 湖泊富营养化状况及其危害
• 1.1.2 滆湖水体污染及沉水植被分布现状
• 1.1.3 研究的目的和意义
• 1.2 控制湖泊富营养化的理论及其应用
• 1.2.1 多稳态理论及其运用
• 1.2.2 生物操纵理论及其运用
• 1.3 沉水植物修复富营养化水体的研究进展
• 1.3.1 沉水植物的内涵
• 1.3.2 沉水植物控制水体富营养化的功能
• 1.3.3 环境因子对沉水植物的影响
• 1.3.4 水生植物修复富营养化水体的研究进展
• 1.4 研究方案与技术路线
• 1.4.1 研究方案
• 1.4.2 技术路线
• 1.5 研究的创新点
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验区概况及试验设计
• 2.1.1 试验区概况
• 2.1.2 沉水植物群落重建
• 2.2 监测指标及其分析方法
• 2.2.1 水质监测指标及方法
• 2.2.2 植物监测指标及方法
• 2.2.3 数据分析方法
• 第三章 各季节富营养化滆湖中沉水植物群落重建及水质净化
• 3.1 冬春季富营养化滆湖中沉水植物群落重建及水质净化
• 3.1.1 外界环境变化影响沉水植物生长
• 3.1.2 不同沉水植物群落重建方式对水质的净化效果影响
• 3.1.3 小结
• 3.2 夏季富营养化滆湖中沉水植物群落重建及水质净化
• 3.2.1 引种方案及监测方式
• 3.2.2 外界环境变化与沉水植物生长状况
• 3.2.3 四种沉水植物净化效能的夏季试验比较研究
• 3.2.4 混种沉水植物群落重建方式对水质的净化效果影响
• 3.2.5 夏季沉水植物的V-t 曲线方程
• 3.2.6 小结
• 3.3 秋季富营养化滆湖中沉水植物群落重建及水质净化
• 3.3.1 引种方案及监测方式
• 3.3.2 外界环境变化与沉水植物生长状况
• 3.3.3 四种沉水植物净化效能的秋季试验比较研究
• 3.3.4 混种沉水植物群落重建方式对水质的净化效果影响
• 3.3.5 秋季沉水植物的V-t 曲线方程
• 3.3.6 小结
• 第4章 富营养化滆湖中沉水植物群落的重建形式探讨
• 4.1 围隔试验区沉水植物群落重建形式探讨
• 4.1.1 沉水植物的引种建议
• 4.1.2 沉水植物生长状况
• 4.1.3 沉水植物群落重建状态下周年水质及营养状态评价
• 4.1.4 沉水植物群落重建状态下净化效果分析
• 4.1.5 小结
• 4.2 滆湖大洪港残存水草区沉水植物群落存在形式分析
• 4.2.1 大洪港残留水草区概况
• 4.2.2 大洪港水草区植物群落分布状况
• 4.2.3 滆湖大洪港水草区周年水质及营养状态评价
• 4.2.4 滆湖大洪港水草区净化效果分析
• 4.2.5 小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历