謝雯穎
(保山學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院,云南保山 678000)
水體富營養(yǎng)化不同程度地影響著我國大部分水域,在大型水生植物響應(yīng)型湖泊內(nèi),具有極強的吸收和富集氮、磷營養(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)力可達到18×104 t/年以上。在湖泊中,隨著營養(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荷,使沉水植物恢復(fù)到較好的生長狀態(tài)有明顯的滯后性和困難性,而在對水體生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)過程中,沉水植物起到至關(guān)重要的作用。目前,沉水植物恢復(fù)水體的開發(fā)和利用越來越受關(guān)注。
沉水植物是水體中的重要初級生產(chǎn)者,是湖泊演化和湖泊生態(tài)平衡的重要初級生產(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、動物種類與數(shù)量及許多價值高的經(jīng)濟魚類。由于水草的死亡,長蕩湖的大型魚類資源稀少,簡單化及小型化成為湖內(nèi)魚類種群結(jié)構(gòu)特點;沒有充足的食療提供給草食性、雜食性魚類;與草叢產(chǎn)卵型魚類資源驟減相比,敞水產(chǎn)卵的魚類資源呈逐漸上升趨勢。有關(guān)沉水植被的重建與消失對原生動物群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性的影響實驗表明,沉水植物可提高水體中原生動物群落結(jié)構(gòu)的生物多樣性。
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?shù)臅r候轉(zhuǎn)化到植物體內(nèi)。此外,沉水植物的皮層細胞由于含有葉綠素,可進行光合作用。沉水植物這種結(jié)構(gòu)可吸收及降解水體中營養(yǎng)鹽類、濃縮及富集重金屬元素。4種生態(tài)類型的水生維管束植物凈化能力的作用實驗研究表明,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、磷等營養(yǎng)物質(zhì)在水體中明顯去除,對藻類的過量生長有明顯的抑制作用,除此之外,還有助于緩解營養(yǎng)負荷。
水生植物對富營養(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,同時也大量增加了原生動物的多樣性。
研究表明,具有很高活性的穗花狐尾藻、伊樂藻及金魚藻在達到一定生物量,且湖泊中的優(yōu)勢藻為較敏感的種類時,沉水植物所釋放的化感物質(zhì)對藻類的抑制更為明顯。沉水植物分泌出具有控藻能力的多酚類化感物質(zhì),對不同藻類,化感物質(zhì)對其抑制作用不同。例如鳳眼蓮、金魚藻等沉水植物對藻類都具有良好抑制作用。圍隔實驗結(jié)果表明,菹草對柵藻抑制作用較為顯著,眼子菜對柵藻和微囊藻也有一定的化感作用。
許多國內(nèi)學(xué)者從20世紀80年代起就建議利用高等水生植物來控制、治理富營養(yǎng)化較為嚴重的藻型湖泊?;謴?fù)富營養(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。國家 “863計劃”也將利用高等水生植物來解決藻型富營養(yǎng)化湖泊的恢復(fù)納入其中,這一課題將成為當代湖泊生態(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水污染的凈化,但是對植物自身生理、生態(tài)變化及水生植物自身形態(tài)結(jié)構(gòu)對水體微環(huán)境適應(yīng)研究較少。
[1]Engel S.The role and interactions of submersed macrophytes in a shallow Wisconsin Lake[J].Freshwater Ecology,1998,(4):329~341
[2]尚士友,杜健民,張志毅,等.沉水植物資源開發(fā)與湖泊保護的研究.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,1997:11~15
[3]朱清順.長蕩湖水生植被動態(tài)及其漁業(yè)效應(yīng).水產(chǎn)學(xué)報,1989,13(1):24~36
[4]宋碧玉,曹明.沉水植被的重建與消失對原生動物群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性的影響.生態(tài)學(xué)報,2000,20(2):270~276
[5]Carignan R,Kalff J.Phosphorus sources for aquatic weeds:water or sediments.Science,1980(27):987~989
[6]曹萃禾.四種生態(tài)類型的水生維管束植物凈化能力的作用.生態(tài)學(xué)雜志,1987,6(1):37~39
[7]宋碧玉,王建,曹明,等.利用人工圍隔研究沉水植被恢復(fù)的生態(tài)效應(yīng).生態(tài)學(xué)雜志,1999,18(5):21~24
[8]Havens ke,Jin k r,Rodtuskyaj,et al.Hurricane effects on a shallow lake ecosystem and its response to a controlled manipulation of water leve1.The Scientific World,2001,1(1):44~70
[9]李冬林,王磊,丁晶晶,芮雯奕.水生植物的生態(tài)功能和資源利用.濕地科學(xué),2011,9,(3):290~295