滆湖沉水植被自然恢复的限制因子研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:PM123nx
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湖泊富营养化是我国重大环境问题之一。近二十年来,随着周围地区工农业生产及人工围网养殖的快速发展,滆湖也面临着富营养化问题。随着水质污染和富营养化程度日益加重,滆湖的水生生物多样性迅速下降,沉水植被严重退化,从草型湖泊转变为藻型湖泊,虽经过近十年的污染治理后水质有所好转,但仍未见沉水植被有自然恢复的迹象。  本文充分收集涌湖水体历年的理化性质、生物群落组成等相关资料,对滆湖进行生态环境现状调查和水质历史分析,系统研究滆湖沉水植被退化的原因,采用野外调查和模拟实验相结合的方法,开展了滆湖沉水植被自然恢复的限制因子研究。通过对种子库、水质、水底光照和沉积物等四个方面的研究,初步揭示了限制沉水植被生存和生长的主要环境因素,得出研究结果如下:  (1)水底光照是决定沉水植物繁殖体萌发和成苗的必需条件,而这取决于水体的透光性。随着水深的增加,水体光照强度急剧减小,在水深为1.2m时,其水底光照不足表面光合有效辐射的1%;尤其是在夏季,湖泊水深为1.8m左右,充足的光照根本无法到达湖底,表明水底光照不足是影响沉水植物生存和生长的限制性因素。  (2)浮游藻类、悬浮固体和溶解性有机质显著影响滆湖水底的光照强度。太阳光辐射进入水体后主要受到浮游植物(Chl.a)、悬浮固体(SS)和溶解性有机质(DOM)的吸收和散射,造成漏湖水底光照严重不足。  (3)沉水植物表面附着物的量与水体中有机污染物(腐殖酸,HA)浓度显著相关。  (4)滆湖底质表面覆盖有一层腐殖质,底泥中的总氮、总磷和有机质含量(LOI)均高于底层。以涌湖两种底质(表层软泥和硬底黄泥)对两种植物——菹草和苦草的种子萌发和幼苗生长的实验表明:两种底质对两种植物的存活和生长没有显著影响,但随着埋藏深度的增加,种子萌发明显受到延迟。  (5)对涌湖底泥种子库的空间和垂向分布进行系统调查发现,种子库在敞水区基本上不存在。唯一发现的底泥种子库存于湖湾中水生植物生长茂盛区域,该区域种子库中共鉴定出12种植物,种子库规模为1394粒/m2,物种丰富度指数(Margalefrichnessindex)为1.54;底泥种子库的中具有活力的种子要明显高于长成植株的量;沉积物表层的主要为营养繁殖体,而深层的则为有性繁殖体。  通过这一系列的野外调查和模拟实验发现,湖底光照不足是限制滆湖沉水植物生存和生长的首要因素;漏湖沉积物中较高的有机质,也在一定程度上对沉水植物的萌发和生长产生了重大的影响;附着物大量着生,也有可能是限制沉水植物正常生长的一个重要因素。  在现有条件下,若要实现涌湖沉水植物的再现,首先必须在一定程度上改善水底光照条件(即提高水体透明度),使其满足沉水植物生存和生长的最低要求;同时考虑对表层底质进行改造,降低沉积物中有机质含量,以满足沉水植物生长的基本条件。
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