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湖泊富营养化是世界范围内的一个突出的环境问题,我国三分之二的湖泊和水库都面临着日日益严重的富营养化危害。草型富营养化湖泊多发生在浅水湖泊(水深<4m),评价草型湖泊富营养化的指标体系与藻型湖泊有所不同,在其指标特征中,氮、磷仍是极重要的指标,生物量和溶解氧是另外十分重要的指标。在生长期间,富营养化使得草型湖泊大型水生植物过量生长,从水中和沉积物中摄取了大量的营养,使水质得到改善。死亡腐烂后,这些水草会向水体释放出营养,造成对湖泊的二次污染,那些不能腐烂的部分会最终沉积在湖底,年复一年,抬高了湖床,促进了湖泊的沼泽化。在这种情况下了解大型水生植物对生长期间对营养的去除和死亡腐烂后对营养的释放规律有助于加强对湖泊的管理,并在适当的时间收割大型水生植物,减轻其对湖泊的副作用。
本论文以典型的草型富营养化湖泊—乌梁素海为研究区域,以湖中优势沉水植物龙须眼子菜为研究对象,对其在生长期间对营养盐的吸收和死亡腐烂后对营养盐的释放和对沉积物的贡献进行了系统的研究,主要工作集中在以下几个方面:
一.龙须眼子菜在不同季节的不同水质条件下对营养盐的去除规律
①龙须眼子菜在三种模拟水质条件下均为夏季对TN、NH<,3>、TP去除效果最好,对TN、NH<,3>、TP最大去除率分别为70%、85%、75%。
②龙须眼子菜在相同季节对营养盐浓度越高的水质营养盐的去除效果越明显,去除率都是试验起始阶段去除率较高,然后逐渐放缓。
③龙须眼子菜夏季对取自乌梁素海的原水也表现出了很高的去除率,对TN、NH<,3>、TP的去除率分别为平均74%、57%、47%,这可以为适时收割提供理论支持。
二.研究龙须眼子菜在不同水质条件下的腐烂分解规律
①龙须眼子菜腐烂分解分为三个阶段,第一阶段是水溶性物质的淋溶作用,植物重量损失非常迅速。第二阶段是微生物氧化降解有机物阶段。第三个阶段是一些难分解物质比如木质素、纤维素等不断积累,植物的进一步分解受到抑制,分解速率明显减慢、植物腐烂物以物理碎屑和生物碎屑释放的阶段。
②水体不同营养盐浓度对龙须眼子菜干重的损失影响不显著,但对植物体内TN、TP的释放影响显著。经测算,每年大约有5.9×10<4>t D.W.的植物将沉入湖底。
③龙须眼子菜腐烂分解过程中对水体二次污染作用严重,试验期间,TN、TP、NH<,3>-N、NO<,3>-N的释放开始阶段速率比较快,最高分别达到774%、1133%、2257%、333%,后来逐渐放缓,其中TN、TP、NO<,3>-N的浓度先上升后下降,NH<,3>-N的浓度稳步上升。
三.龙须眼子菜腐烂分解过程中释放的营养盐高于生长期间对水体营养盐的去除,所以要适时收割,减轻这种沉水植物对湖泊的副作用。