沉水植物在水生生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用研究

謝雯穎

（保山學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院，云南保山 678000）

水體富營(yíng)養(yǎng)化不同程度地影響著我國(guó)大部分水域，在大型水生植物響應(yīng)型湖泊內(nèi)，具有極強(qiáng)的吸收和富集氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽能力的各種沉水植物特征有明顯顯現(xiàn)，這些沉水植物的生產(chǎn)力可達(dá)到18×104 t/年以上。在湖泊中，隨著營(yíng)養(yǎng)鹽濃度在水體中提高，浮游植物的增多降低水體中透明度，從而使沉水植物光合作用受影響，以至于水體中的沉水植物遭受死亡；再加上降低外源污染物的負(fù)荷，使沉水植物恢復(fù)到較好的生長(zhǎng)狀態(tài)有明顯的滯后性和困難性，而在對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)過(guò)程中，沉水植物起到至關(guān)重要的作用。目前，沉水植物恢復(fù)水體的開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越受關(guān)注。

1 沉水植物的生態(tài)功能

1.1 可維持水體中生物多樣性

沉水植物是水體中的重要初級(jí)生產(chǎn)者，是湖泊演化和湖泊生態(tài)平衡的重要初級(jí)生產(chǎn)者，是湖泊演化和湖泊生態(tài)平衡的重要調(diào)控者。研究發(fā)現(xiàn)，與西太湖相比較，東太湖水草豐富，底棲硅藻、動(dòng)物種類(lèi)與數(shù)量及許多價(jià)值高的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)。由于水草的死亡，長(zhǎng)蕩湖的大型魚(yú)類(lèi)資源稀少，簡(jiǎn)單化及小型化成為湖內(nèi)魚(yú)類(lèi)種群結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；沒(méi)有充足的食療提供給草食性、雜食性魚(yú)類(lèi)；與草叢產(chǎn)卵型魚(yú)類(lèi)資源驟減相比，敞水產(chǎn)卵的魚(yú)類(lèi)資源呈逐漸上升趨勢(shì)。有關(guān)沉水植被的重建與消失對(duì)原生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性的影響實(shí)驗(yàn)表明，沉水植物可提高水體中原生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的生物多樣性。

1.2 對(duì)水體有凈化功能

生活環(huán)境較為特殊的沉水植物，為適應(yīng)水中生存環(huán)境，其莖、葉和表皮都與根一樣可以從不同環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)，并形成自身所需的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，如吸收水體中的氮、磷，并在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候轉(zhuǎn)化到植物體內(nèi)。此外，沉水植物的皮層細(xì)胞由于含有葉綠素，可進(jìn)行光合作用。沉水植物這種結(jié)構(gòu)可吸收及降解水體中營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)、濃縮及富集重金屬元素。4種生態(tài)類(lèi)型的水生維管束植物凈化能力的作用實(shí)驗(yàn)研究表明，為適應(yīng)水中生存環(huán)境，沉水植物的根、莖和葉都具有吸收功能，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在水體中明顯去除，對(duì)藻類(lèi)的過(guò)量生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，除此之外，還有助于緩解營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷。

1.3 可增加水體透明度

水生植物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)水體水質(zhì)凈化作用研究發(fā)現(xiàn)，沉水植物的存在使武漢東湖中顆粒性物質(zhì)含量明顯降低，光照條件也得到良好的改善。研究表明，沉水植被恢復(fù)后，其水體透明度及溶解氧含量有明顯提高，氮、磷及浮游植物葉綠素a濃度均有明顯降低，同時(shí)也大量增加了原生動(dòng)物的多樣性。

1.4 生成化感物質(zhì)克制藻類(lèi)生長(zhǎng)

研究表明，具有很高活性的穗花狐尾藻、伊樂(lè)藻及金魚(yú)藻在達(dá)到一定生物量，且湖泊中的優(yōu)勢(shì)藻為較敏感的種類(lèi)時(shí)，沉水植物所釋放的化感物質(zhì)對(duì)藻類(lèi)的抑制更為明顯。沉水植物分泌出具有控藻能力的多酚類(lèi)化感物質(zhì)，對(duì)不同藻類(lèi)，化感物質(zhì)對(duì)其抑制作用不同。例如鳳眼蓮、金魚(yú)藻等沉水植物對(duì)藻類(lèi)都具有良好抑制作用。圍隔實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，菹草對(duì)柵藻抑制作用較為顯著，眼子菜對(duì)柵藻和微囊藻也有一定的化感作用。

2 存在問(wèn)題以及研究趨勢(shì)

許多國(guó)內(nèi)學(xué)者從20世紀(jì)80年代起就建議利用高等水生植物來(lái)控制、治理富營(yíng)養(yǎng)化較為嚴(yán)重的藻型湖泊?；謴?fù)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊的重要措施是著重于高等水生植物的恢復(fù)和重建。國(guó)家 “863計(jì)劃”也將利用高等水生植物來(lái)解決藻型富營(yíng)養(yǎng)化湖泊的恢復(fù)納入其中，這一課題將成為當(dāng)代湖泊生態(tài)學(xué)的前沿課題。但是目前研究仍然存在不足，如較多地研究了水生植物對(duì)水污染的凈化，但是對(duì)植物自身生理、生態(tài)變化及水生植物自身形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)水體微環(huán)境適應(yīng)研究較少。

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