大型水生植物在浅水湖泊生态系统营养循环中的作用

论文摘要

湖泊富营养化是当今世界面临的重大环境问题，研究大型水生植物在浅水湖泊生态系统营养循环中的作用，对探讨水生植物对湖泊的净化机制、揭示富营养化湖泊的控制和逆转机理以及湖泊的永续利用具有重要的理论和现实意义。本论文以长江中下游富营养型浅水湖泊为研究对象，通过水生植物群落内的沉积物再悬浮、营养吸收、凋落物的腐烂分解以及营养周转等实验，研究了水生植物在富营养化浅水湖泊营养循环中的作用，主要结果如下：沉水植物群落促进沉积、降低再悬浮、减少磷内源负荷，实验期间（212d），苦草和微齿眼子菜群落内因沉积物再悬浮而送入上覆水的TP分别为334和253mg m-2，而养殖样地为589 mg m-2；微齿眼子菜群落比苦草群落能更有效地降低沉积物再悬浮，养殖草食性鱼类，破坏水生植被，显著增加沉积物再悬浮，促进内源营养释放；实验结果表明，维持300 mg m-2的沉水植物生物量，才能有效降低再悬浮作用。AFDW／TN是影响凋落物分解的重要因素，AFDW／TN低的材料分解快，五种分解材料分解的快慢顺序为：莲叶＞菰叶＞菰茎＞微齿眼子菜＞莲叶柄；凋落物分解残渣占生物量的20％，促进湖泊的淤积和沼泽化进程；凋落物腐烂分解过程中75％和80％的N、P营养能够在年内释放出来。苦草生长快(0.055 d-1)，对N、P的吸收速率高(136.45，33.51 mg m-2d-1)，应是富营养化湖泊生态修复、重建水生植被的重点选择对象。微齿眼子菜生长期长，碳的积累速率高(2.63 g m-2d-1)，持有的营养量大，对于从底泥中移出营养具有重要意义。苦草和微齿眼子菜群落中TC、TN、TP的循环系数都在0.7以上，说明其所吸收的大部分营养又归还到环境中，水生植物衰败死亡和腐烂分解过程中释放营养盐是水体营养盐的重要来源，是重要的内源营养负荷。营养盐在各相的分配结果表明，水生植物成为系统中仅次于底泥的营养库；营养周转分析表明，通过残渣积累和沉积作用，湖泊沉积物成为湖泊中营养盐的“汇”。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 浅水湖泊富营养化治理
• 1.2 生物操纵
• 1.3 浅水湖泊的稳态转换理论
• 1.4 水生植物在湖泊生态系统营养循环中的作用
• 1.5 本研究的内容与目的
• 第二章 水生植物凋落物的分解作用及其营养动态
• 2.1 凋落物分解作用综述
• 2.2 引言
• 2.3 研究区域自然概况
• 2.4 实验设计
• 2.5 样品采集与分析
• 2.6 数据统计
• 2.7 实验结果
• 2.8 讨论
• 2.9 结论
• 第三章 沉水植物群落对底泥再悬浮的影响及内源营养释放
• 3.1 沉积物再悬浮作用综述
• 3.2 引言
• 3.3 研究区域自然概况
• 3.4 实验设计
• 3.5 样品采集与分析
• 3.6 浪高和再悬浮速率计算
• 3.7 实验结果
• 3.8 讨论
• 3.9 结论
• 第四章 沉水植物群落在富营养化浅水湖泊营养周转中的作用
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.3 实验结果
• 4.4 讨论与结论
• 第五章 水生植物对营养的吸收———关桥围隔实验
• 5.1 引言
• 5.2 实验设计
• 5.3 数据采集与样品分析
• 5.4 统计分析
• 5.5 实验结果
• 5.6 讨论与结论
• 第六章 结语与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究展望
• 参考文献
• 在读期间科研产出
• 致谢