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营养盐在海草的生长过程中起到关键性的作用,而海湾富营养化对海草床生态系统的结构和功能有深刻的影响。本论文通过野外采样测试和室内模拟实验相结合的方式,研究了海南岛泰来藻(Thalassia hemprichii)的营养动力过程及泰来藻对营养负荷的响应,主要结果如下:
(1)于2009年7月至2010年5月,对海南岛新村湾海草床进行了四个季度的调查和研究(3个断面共6个站位)。新村湾海草床的营养负荷主要来源于网箱养殖、虾塘养殖和村庄排污口等,其营养浓度表现出由排放源向远离排放源递减的趋势。
(2)通过现场调查并分析环境和泰来藻各因子之间的相关性,筛选指示营养负荷的生物因子,结果表明:泰来藻组织中的P含量是环境中营养状态的良好指示因子。
(3)新村湾泰来藻不同组织中的C、N、P比值表明,叶片有C限制现象,茎和根则为N限制。
(4)室内模拟实验表明,泰来藻对营养盐加富的主要表现为体内N、P含量的增加,且不同组织中,叶片的N、P含量变化最为灵敏。泰来藻的附生藻类对营养盐添加的响应表现为其生物量的增加。
(5)模拟实验显示,泰来藻叶片表面可利用光数量随其附生藻类生物量的增加,而呈现双曲线方程衰减的变化过程。在此基础上计算得出新村湾泰来藻叶片上的附生藻类对光的削弱程度在2.2%-22.7%之间,平均为12.3%。
(6)虽然新村湾泰来藻海草床中的营养盐浓度远高于三亚湾,同时,两个区域的泰来藻在形态特征上存在显著差异,但实验模拟结果表明,对单独叶片或根组织而言,两组泰来藻之间的营养盐饱和吸收动力学过程无明显区别。
(7)通过模拟并计算得出泰来藻在两个海草床的原位条件下,其地上组织和地下组织对营养盐的吸收速率和贡献(将叶鞘纳入营养盐吸收动力),结果显示,新村湾泰来藻的地上组织(含叶鞘)对营养盐吸收有重要作用;而三亚湾地下组织(含叶鞘)的营养盐吸收速率远大于地上组织,地上组织对营养盐吸收的贡献很小,说明三亚湾发达的地下叶鞘对吸收营养盐有明显贡献。
(8)调查发现新村湾泰来藻叶片底栖硅藻52属299种,营养负荷较低的站位之间底栖硅藻群落结果十分相似,而受营养源影响明显的站位的群落结构有其自身的特殊性,说明营养盐负荷可能是影响底栖硅藻群落结构的主要因素。