沉水植物是水生态系统的核心成员之一,在富营养化水体中,底栖藻类是沉水植物生长的陪伴者,它们大量附着或者缠绕在沉水植物上,导致沉水植物出现生长抑制甚至死亡,是目前利用沉水植物进行水体修复实践过程中一直难以解决的一大难题。现有研究初步表明营养和光照是控制底栖藻类生长的关键因素,但缺乏系统性结论。本论文首先研究了沉积物营养释放对不同类型底栖藻类生长特征及其磷迁移转化的影响,选择其中的底栖细鞘丝藻生物膜为研究对象,在模拟富营养化湖泊的营养条件（沉积物和上覆水体营养负荷）下,探究底栖细鞘丝藻的生长动态及其磷迁移机制;其次,利用“上覆水体+底栖细鞘丝藻+苦草+沉积物”模拟水体修复系统,分别在上覆水体不同氮、磷浓度和光照条件下,定量评估底栖细鞘丝藻的生物量和苦草的形态特征、生物量积累及分配格局,确定影响沉水植物生长及形态响应的营养、光照负荷范围,判定主导底栖细鞘丝藻生长、附着-浮游生态型迅速转换的驱动因子;最后,比较分析上述不同环境条件下,底栖硅藻群落的结构特征及其与环境因子的关系;进而系统阐明影响底栖藻类生长和沉水植物形态响应的机制,为富营养化水体修复提供科学依据。实验结果如下:1.底栖藻类生物膜的生长与水体pH、溶氧、氧化还原电位等环境因子的变化显著相关,在一定程度上抑制了沉积物氮、磷的释放。底栖藻类生物膜的磷含量及其形态组成与底栖藻类的种类相关,以根枝藻占优势的底栖绿藻生物膜和以细鞘丝藻占优势的底栖蓝藻生物膜的磷含量及其形态组成显著不同,前者的磷总量是8.2627 mg,以Fe/Al-P为主,占总磷的52.05%,后者滞留磷的能力更强,磷总量达到26.7095 mg,其中NH4Cl-P和Fe/Al-P占优势（分别是39.75%、46.04%）。2.在富营养化上覆水体(总氮和总磷分别为3.71和0.228 mg·L-1)-底栖细鞘丝藻生物膜-沉积物”培养系统,底栖细鞘丝藻生物膜的磷形态组成及其滞留磷的能力,明显与仅有沉积物营养释放的对照不同,60 d后,对照中底栖细鞘丝藻生物膜的总磷含量为3.75 mg·g-1（干重）,以NH4Cl-P（占磷总量42.76%）和Fe/Al-P（占磷总量48.28%）为主;而在富营养水体中,以Fe/Al-P（占磷总量56.91%）为主,总磷含量是1.24 mg·g-1.表明上覆水体营养状态影响底栖细鞘丝藻生物膜磷形态组成及其滞留磷的能力,对沉积物磷形态组成没有明显影响,但间接影响沉积物的磷释放。3.在水体中添加不同浓度磷的条件下,水体pH、溶氧、电导率随总磷浓度的升高而增大;底栖细鞘丝藻生物膜和苦草的生长能够有效减缓水体中氮浓度增加。底栖细鞘丝藻生物膜和苦草对水体磷的去除能力受到水体磷浓度的影响,当总磷≤5 mg·L-1时,两者均能够有效去除水体中的磷;而总磷>5 mg·L-1时,底栖细鞘丝藻生物膜和苦草对水体中磷的去除效果明显降低。水体磷浓度对两者生长的影响明显不同。当总磷≤5 mg·L-1,底栖细鞘丝藻生物膜的生物量随磷浓度的升高而增加,生物量达到峰值的时间较短,约8 d（对照为36 d）;苦草分株数目和叶长随磷浓度的升高而增加;当总磷>5 mg·L-1时,苦草的生长受到抑制。磷的添加显著增加了沉积物中的总磷含量,其形态组成主要以NH4Cl-P和Fe/Al-P的形式存在。4.在水体中添加不同浓度氮的条件下,各模拟系统的水体理化因子存在差异。总氮≤4 mg·L-1时,水体溶解氧和氧化还原电位随氮浓度的增加而升高,且电导率保持在较低水平;总氮>4 mg·L-1时,水体溶解氧和氧化还原电位随氮浓度的增加而下降,但水体电导率随之增大。不同实验组水体的可溶性活性磷和颗粒态磷含量存在显著差异（P<0.05）,且它们的含量随氮浓度的升高而降低。水体氮对底栖细鞘丝藻生物膜的生长具有显著影响,具体表现为水体总氮≤8 mg·L-1时,底栖细鞘丝藻生物膜生物量随水体总氮浓度的升高而升高;总氮大于8 mg·L-1时,底栖细鞘丝藻生物膜的生长受到抑制;苦草对水体氮浓度变化的响应表现为低氮处理组的苦草叶长较高氮条件下的叶长显著增加,但苦草的分株数目随氮浓度的升高而增加。不同氮浓度条件下,苦草的磷含量及其形态组成不同,低浓度氮(TN≤4mg·L-1)可以促进苦草对NH4Cl-P的滞留,其滞留NH4Cl-P的量由25.85%增加到37.97%;当总氮在4-12mg·L-1范围内,苦草对Ca-P的滞留随着氮浓度升高而增多,但当总氮为16 mg·L-1时,苦草的磷形态组成以Fe/Al-P（70.12%）为主;氮的添加对沉积物的磷形态组成及其含量的影响不显著。5.不同光照强度下,pH、溶解氧和氧化还原电位的变化与水体氮、磷浓度的变化显著相关（P<0.05）。底栖细鞘丝藻生物膜和苦草对光照强度的适应能力不同。当光照强度为9-18μmol·m-2·s-1时,底栖细鞘丝藻生物膜的生物量较高,而苦草的生物量与光照强度(2-54μmol·m-2·s-1)呈正相关关系（P<0.05）。与底栖细鞘丝藻生物膜的存在相比,光照强度对苦草生长生理活动的潜在影响更为重要。底栖细鞘丝藻生物膜和苦草对沉积物中磷的释放有促进作用,对沉积物氮的释放有明显的抑制作用。苦草滞留的磷总量显著高于底栖细鞘丝藻生物膜滞留的磷总量,且光照强度越强,苦草对沉积物磷的滞留潜力越大。底栖细鞘丝藻生物膜滞留的磷主要为Fe/Al-P,占其总磷的47.8%,而苦草滞留的磷形态以NH4Cl-P（57%）为主。6.模拟系统中底栖硅藻群落的种类组成及其相对丰富度随环境因子的改变而变化。在一定磷浓度范围内(≤5 mg·L-1),底栖硅藻群落的优势种类少,相对丰富度高,但种类组成数均比其它环境条件下的多;底栖硅藻群落的组成由低磷处理的曲壳藻属向高磷处理的菱形藻属演替;极小曲壳藻和谷皮菱形藻分别是两个模拟系统的绝对优势种。不同氮浓度条件下,底栖硅藻群落的种类组成及其相对丰富度没有显著差异。底栖硅藻群落的种类数随着光照强度的增强而减少。PCA、CCA结果表明磷、溶氧和电导率是影响底栖硅藻群落结构组成的关键因子。