富營養(yǎng)化湖泊菹草的拓殖與生態(tài)管理——以南京玄武湖為例.pdf

1、近年來，菹草在全球不少富營養(yǎng)化、污染較重的淺水水體中大量暴發(fā)，一方面菹草在生長期有效改善了水環(huán)境，另一方面，在衰亡期又可能存在一定的負面影響。因此，研究菹草在富營養(yǎng)化淺水湖泊中恢復、拓殖、適應、暴發(fā)與消失的過程與機制，科學合理利用和控制菹草種群動態(tài)，對控制和改善富營養(yǎng)化水體環(huán)境質(zhì)量具有十分重要的意義。以玄武湖菹草暴發(fā)為案例，通過玄武湖水環(huán)境因子調(diào)查及菹草種群生長分布調(diào)查、環(huán)境因子及收割菹草對菹草石芽萌發(fā)或幼苗生長的影響試驗，取得以下幾方

2、面的研究成果：
　　 (1)揭示了影響菹草石芽萌發(fā)和幼苗生長的限制因子及其生態(tài)閾值。石芽萌發(fā)的最適宜水溫是15-20℃，因此，在長江中下游地區(qū)的晚秋和春季菹草石芽均可以萌發(fā)；菹草幼苗生長的適宜溫度12-20℃，在低溫條件下，菹草生長較緩慢，而當水體溫度超過25℃時菹草開始衰亡。夏季水溫32±1℃條件下，石芽萌發(fā)的光強閾值為120-1601x，光強達到1400lx，石芽可以達到自然萌發(fā)率。營養(yǎng)鹽在較寬范圍內(nèi)(TN0.9-10.0m

3、g/L、TP0.04-5.0mg/L)菹草可以萌發(fā)生長。菹草在不同的水深下(30-180cm)都能夠生長，在一定的水深范圍內(nèi)(30-180cm)，菹草株高與水深有顯著性相關(guān)(R2=0.675-0.778，p＜0.01，n=30)，試驗條件下，菹草生長的適宜水深范圍是90-150cm。
　　 (2)揭示了菹草在玄武湖迅速拓殖的環(huán)境條件。玄武湖屬于III-V類水，其水體營養(yǎng)鹽、底泥理化特性適合菹草生長。2005-2006年冬季水體透

4、明度較前3年均值提高42.5-101.7cn；菹草幼苗生長的關(guān)鍵時期(1-3月)，玄武湖消光系數(shù)(0.82-1.32)不僅低于菹草繁盛的固城湖(1.45-1.65)，也低于水生植被較多的東太湖(均值1.5)，玄武湖春季水下光照條件的改善是菹草能夠在全湖迅速拓展的重要原因。
　　 (3)玄武湖菹草密度的空間差異主要是由水深、透明度差異造成，我國不少湖泊實施生態(tài)修復措施改善水質(zhì)的限制因子是水體透明度，而不是營養(yǎng)鹽，只要透明度改善就可

5、以恢復水草。
　　 (4)菹草生長季節(jié)，對水環(huán)境有明顯的改善作用。2006年4月17-18日的監(jiān)測表明：“菹草群叢內(nèi)”DO高于“菹草群叢邊緣”及“菹草群叢外”；“菹草群叢內(nèi)”到“菹草群叢邊緣”、“菹草群叢外”TP、TN逐漸升高，TP均值分別為0.062、0.098、0.105mg/L，TN均值分別為1.674、2.202、2.412mg/L；與2003-2005年同期相比，2006年3-5月份玄武湖TP分別下降了15.4％、45

6、％、43.3％，TN分別下降58.2％、43.9％、51.3％，SD保持在65cm以上。
　　 (5)分析了2008年玄武湖菹草消失的原因。2007年過早、過深、高強度收割菹草，導致成熟石芽數(shù)量過少(平均10-30.5顆/m2)，2008年冬天萌發(fā)的菹草密度小，達不到集群效應，抵抗外界干擾能力差；2008年1-5月，玄武湖營養(yǎng)環(huán)境沒有發(fā)生根本的變化，透明度僅為36-46cm，大部分區(qū)域不滿足沉水植物正常生長的條件：水深≤光補償深

7、度。
　　 (6)2006-2007年6月，玄武湖收割菹草后，NH3-N、DO、SD、TN、TP等水質(zhì)指標都顯著優(yōu)于2005年同期，表明在菹草衰亡階段，及時收割巨大生物量的菹草可以降低水體氮磷含量及菹草殘體分解帶來的二次污染影響；對于生物量過大的湖泊，理想的除草時間應該應該是菹草生長的中后期。
　　 (7)割草實驗表明，4-5月份，水下割草深度＜1m對菹草生長影響有限，但水下割草深度＞30cm，石芽則無法形成。因此，割草