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生态抑藻是目前治理水体富营养化的重要方法,它具有安全环保的优点。沉水植物除了与浮游藻类竞争营养、光照和生长空间等生态资源,还会向水体分泌对藻类具有毒害作用的化感物质。但在中度至重度富营养化水体中,浮游藻类在生态资源利用上占绝对的优势,生态抑藻结合适当的化学抑藻方法,能提高沉水植物在中度富营养化水体中与藻类的竞争能力。
本研究以马来眼子菜、黑藻和石龙尾等九种沉水植物为研究材料,采用连续滴加种植水的方式,通过测定藻细胞密度及血球计数法测定藻细胞个数的方法,试验后期计算各种藻类的相对生长率,研究了九种沉水植物种植水分别对五种蓝绿藻类的抑制效应;采用GC-MASS对三种抑藻性能最强的沉水植物马来眼子菜、黑藻和苦草的种植水的组分进行检测;筛选了三种抑藻能力较强的沉水植物,采用低浓度的铜离子溶液强化其种植水的抑藻效应,通过计算受试藻类的相对生长率确定具有强化种植水抑藻效应的铜离子浓度范围。
在本论文试验条件下,主要得出以下的研究结果:
(1)马来眼子菜种植水对蓝藻铜绿微囊藻及绿藻沙角衣藻、蛋白核小球藻和四尾栅藻的生长都具有极显著性的抑制作用。经检测分析其种植水的主要成分为:脂肪酸类的琥珀酸(8.26%)和乙二酸(6.80%);羟基酸类的乳酸(7.36%)和柠檬酸(1.28%)及酚酸类的反式阿魏酸(3.01%)、对羟基丙烯酸(1.28%)和对羟基苯甲酸(1.01%)。
(2)黑藻种植水对蓝藻铜绿微囊藻、纤细席藻及绿藻蛋白核小球藻、四尾栅藻的生长具有极显著性抑制作用。其种植水的主要成分为:脂肪酸类的丁酸(5.74%)和顺乌头酸(4.20%);酚酸类的顺阿魏酸(1.14%)及羟基酸类的乳酸(6.26%)和3-羟基丁酸(1.36%)。
(3)苦草种植水对铜绿微囊藻、纤细席藻、沙角衣藻和蛋白核小球藻的生长都具有显著性的抑制作用。其种植水的主要成分为:脂肪酸类的琥珀酸(10.07%)和2-甲基乙酰乙酸乙脂(3-25%);酚酸类的苯基丙烯酸(1.16%)及羟基酸类的柠檬酸(4.03%)和12-羟基-9-十八烯酸(1.12%)。
(4)其余两种常见沉水植物中,金鱼藻种植水对铜绿微囊藻、纤细席藻和沙角衣藻的生长具有显著性的抑制作用;狐尾藻种植水对沙角衣藻和蛋白核小球藻的生长具有极显著性的抑制作用。
(5)四种观赏型沉水植物中,石龙尾种植水对铜绿微囊藻、纤细席藻和蛋白核小球藻的生长都具有极显著性的抑制作用;杉叶藻种植水也对铜绿微囊藻、核沙角衣藻和蛋白小球藻的生长具有显著性抑制作用;矮慈菇种植水对纤细席藻的生长具有显著性抑制作用;而黄花狸藻则对五种受试藻类都没有表现出抑制作用。
(6)200μg/L的铜离子溶液能强化苦草种植水对铜绿微囊藻的抑制作用;250μg/L的铜离子溶液能强化石龙尾种植水对纤细席藻的抑制作用。
根据各种沉水植物种植水作用下的藻类生长曲线图、T-检验结果及抑藻得分的综合分析,对九种沉水植物的抑藻性能由强至弱进行排序比较得到:马来眼子菜>黑藻>苦草>石龙尾>金鱼藻>杉叶藻>狐尾藻>矮慈菇>黄花狸藻。因此,应优先选择马来眼子菜、黑藻和苦草作为华南地区湖泊沉水植物修复水生态功能的先锋种;优先选择观赏型沉水植物石龙尾作为修复城市生态景观水体的先锋种。