沉水植物的净化作用其影响因素.doc

　 水生高等植物不仅是水生生态系统的重要初级生产者，而且是水环境的重要调节者，可为鱼类提供觅食产卵育肥栖息场所、为浮游动物提供避难所，所以大型水生植物有利于提高湖泊生态系统的生物多样性和稳定性（PokornyJ， 1990）。其中沉水植物是湖泊生态系统的重要组成部分，能吸收水体中的氮磷等营养元素（杨清心，1998），对维护湖泊生态系统，控制湖泊富营养化具有重要生态价值；不仅影响着水中的鱼类、浮游生物、底栖动物的组成和分布，而且可以起到消浪和净化水质的作用。在环境变化和人类活动的影响下，我国大部分湖泊生态环境恶化，沉水植物的分布面积萎缩，群落结构趋向单一化（苏胜齐，2002；彭映辉，2003；彭映辉，2004；于少鹏，2005）。沉水植物的消失，使生态系统中食物链变短，食物网简化，物种多样性降低，从而使整个生态系统变得较为脆弱。 　　近年来，湖泊富营养化问题受到了全世界湖沼及环境学专家的广泛关注。随着人类活动对湖泊生态系统影响的加剧，湖泊大型水生植物逐渐减少，甚至消失。恢复大型水生植被成为富营养化浅水湖泊生态修复的主要内容之一，是近年来水体修复生态技术研究的热点之一（种云霄，2003 ）。大型水生植物，特别是沉水植物能吸收利用水体中的营养物质，合成自身生长发育所需要的物质，有效的降低水体中的营养盐浓度，与藻类竞争营养盐，抑制“藻华”的爆发（Bachmann R W， 1999； Havens K E，2004； Sondergaard M， 2000 ）；还有降低悬浮颗粒物，促进水体中磷的沉降，减少沉积物磷释放（Barko J W，　 1991），抑制湖泊沉积物的再悬浮，改善沉积物的特性从而降低营养盐释放率、吸收水体中的污染物，抑制浮游植物生长等作用（朱斌，2002； Joseph B，　 1997； Pilon Smits E A H，　1999；由文辉，2001；辛晓云，2003；童昌华，2003；王旭明，1999；胡春华，1999）。在外源营养物质不能完全消除的水体，沉水植物的大量发生会缓冲（buffer）营养物质在水中的富积程度Strand J A， 2001；Scheffer M， 2001）。因此，沉水植物的恢复，常常作为藻型湖泊富营养化修复的措施之一（于丹，1996；秦伯强，2002；王国祥，2002； Strand J A， 2001； Scheffer M．2001）其研究在湖泊生态保护和富营养化防治中具有重要地位（秦伯强，2005）。 　　水生植物的恢复过程与环境因子的变化过程是相互紧密关联的，环境因子对水生植物恢复的影响正成为水生植被研究的热点，光照、水温、pH、水体营养盐、基质等非生物环境因子及着生藻类、鱼类放养、人工收获等生物环境因子均能对水生植物 　　特别是沉水植物的发育成活产生重大影响（刘建康，1999）。沉水植物在其主要的生活周期中植株沉水生活，生理上极端依赖于水环境，对水质的变化十分敏感（PieterseA H，　1993；倪乐意，1999），其生长和分布受多项环境因子的调控。在所有的环境因子中，水下光强和水温是影响沉水植物生长、分布的重要因子，其中水下有效光强被认为是影响沉水植物生长、分布最重要的因子之一，而且其它生物或非生物环境因子的作用也会间接导致水下光强的变化，如：悬浮颗粒（泥沙、藻类）。 　　1温度对沉水植物的影响 　　温度是影响沉水植物繁殖体发芽和幼苗生长的重要因素。温度虽对菹草（ Potamogeton crispus）冬芽的萌发无影响；但萌发后两周内幼苗的生长受到温度的显著影响。氧饱和条件下，20℃时，萌发的幼苗能够正常生长，根的发育正常；10℃时，萌发的幼苗初期生长较慢，但最终也能够正常生长发育，根长出时间较晚且生长速度慢。厌氧条件下，20℃和10℃时幼苗虽然生长速度较快，但均为白化苗，且根的发育受到抑制（高健，2005）。苦草（Vallisneria spiralis）种子在水温18－22℃时，经4－Sd开始发芽，约15d，出苗率可达98%以上，并且温度为20℃时，发芽率往往达到最高（季高华，2006）。 　　沉水植物所处水环境的温度变化比较缓慢而且稳定，其不同的代谢过程对温度的反应有所不同，而生长则代表了所有这些过程及反应的综合。从抽条生物量、抽条长度及抽条数目看，黑藻（Hydrilla verticillata）在较高温度（32 ℃）时比穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）和埃格草（Eaeria densa）表现出较大的生长反应（Barko JW， 1981）。对埃格草而言，顶生生长在夏季停止，当温度达到30℃时植株开始衰亡，秋季时则恢复生长；当水温降至10℃时，生物量达最大。国内外关于温度对菹草生长的影响研究结果不尽一致。有的研究认为范草适宜生长温度