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富营养化水体中几种水生动植物对藻类的控制作用

作　者: 乔宁宁
导　师: 李铭红
学　校: 浙江师范大学
专　业: 生态学
关键词: 富营养化水生动植物浮游藻类生物量营养盐含量放养密度去除作用净化水质
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

水体富营养化是指水体中氮、磷浓度过高,超过水体自净能力,使得水体中某些藻类类群及个体数量增加、透明度下降、溶解氧降低的水质恶化过程。由于目前淡水水体的藻类过度繁殖及水质富营养化问题的突出,开展水体修复技术的研究工作显得尤为重要。本文针对城市居住小区的景观水体面积小、自净能力差的缺点,以生态模拟的方法,选用适宜的水生动、植物种类,用以控制水体中浮游藻类生物量和营养盐含量,达到净化水质的目的。本研究通过对自然条件下水体中浮游生物种类、数量及优势类群的变化情况进行全年监测,研究富营养化水体的形成与水温、溶解氧、pH值、氮磷营养盐等环境因子的相关关系,分析各因子对藻类繁殖过程的影响；并在春、夏季节放养不同密度的滤食性鳙鱼(Aristichthys nobilis)对模拟水体中藻类的取食作用,结合放养过程中生态因子的变化情况探求鳙鱼合理的单种放养密度,以防止水华过度爆发；沉水植物具有很强的吸收功能,植物系统能够有效富集并降解水体中高浓度的营养物质,从而抑制浮游植物生长,提高水体透明度。本研究在藻类密度较高的水体中移栽沉水植物,比较相同生物量的黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans)、竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)及菹草(Potamogeton crispus)对水体氮磷的吸收作用及对藻类生物量的影响强度。1. 2008年11月至2009年10月,通过对本地居住小区景观水体的水样监测,共检出藻类8门,55属,其中蓝藻、绿藻以及硅藻是该水体的三大主要门类,占藻类总属数的76.2%；其次,通过对其全年藻类组成及数量来看,浮游植物主要属之间的差异较大。2.本地居住小区景观水体水样的各项生化指标变化具有明显的周期性。总氮浓度的月平均变化范围在0.21-6.78mg/L之间,总磷含量变化范围为0.093-0.547mg/L。与浮游植物生物量(Ta)相关性较大的主要因子是总磷含量(TP),回归方程为：Ta=-123.304+925.208×TP(R=0.654),与总氮相关关系不明显。pH值与水温,溶解氧与pH值及总氮含量等环境因子间也存在显著的相关性。3.在相同条件下放养不同密度的鳙鱼对水体藻类生物量的控制效果不同。放养密度为0.29 g/L时,藻类随时间的逐渐下降,并在实验后期维持在较低的生物量水平；而放养密度在0.57g/L和0.86g/L时,藻类的生物量在放养后期均会出现不同程度的增长。因此将鳙鱼的放养密度控制在0.29-0.57g/L的水平,将会对藻类的控制起到较好的作用。4.从鱼体重与其他因子的相关关系分析结果来看,鱼体重与藻类生物量、总氮、总磷各项指标都呈极显著的正相关。单因素方差分析结果表明,密度为0.29g/L的鳙鱼对藻类的取食作用(p=0.000)和对水质总氮、总磷含量(p=0.006,p=0.000)影响最为显著。5.相同实验条件下通过对五种沉水植物去除营养盐的效率比较可知,总氮浓度的去除率大小顺序为：竹叶眼子菜>黑藻>苦草>微齿眼子菜>菹草；对总磷的吸收率大小依次为：竹叶眼子菜>黑藻>微齿眼子菜>苦草>菹草。6.通过与对照组比较可知,竹叶眼子菜在净化水质及控制藻类方面效果最佳,苦草、微齿眼子菜及菹草净化作用次之,黑藻对水体总磷及浮游植物的去除作用均为极显著(p=0.000,p=0.010),而对总氮含量的作用影响不明显(p=0.209)。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
目录  9-11
第一章文献综述  11-22
  1 我国淡水环境现状  11-13
    1.1 富营养水体定义  11
    1.2 我国水体的富营养现状  11-12
    1.3 水体的富营养化与水华  12-13
  2 国内外控制水体藻类的方法  13-19
    2.1 物理方法  13
    2.2 化学方法  13
    2.3 生物—生态学方法  13-19
  3 环境因素对藻类影响的研究  19-20
    3.1 水温对藻类生长的影响  19
    3.2 水体透明度对藻类生长的影响  19
    3.3 pH值、溶解氧对藻类生长的影响  19-20
    3.4 氮、磷营养盐对藻类生长的影响  20
  4 本论文创新点及研究意义  20-22
    4.1 研究特色  20
    4.2 研究意义  20-22
第二章模拟水体浮游植物数量分布及其影响因素分析  22-37
  1 材料与方法  22-24
    1.1 装置材料  22-23
    1.2 指标监测方法及测定周期  23-24
  2 数据统计与处理  24-25
  3 结果及分析  25-34
    3.1 浮游生物特征  25-28
    3.2 水温特征  28-29
    3.3 溶解氧特征  29-30
    3.4 pH指标特征  30
    3.5 营养盐特征  30-31
    3.6 藻类与环境因子的相关性分析  31-33
    3.7 藻类与环境因子的偏相关性分析  33-34
    3.8 浮游藻类生物量与环境因子的线性回归分析  34
  4 讨论  34-37
    4.1 模拟水体的水质情况  34
    4.2 各项指标的变化规律  34-35
    4.3 浮游藻类生物量的影响因素分析  35-37
第三章鳙鱼放养密度对浮游藻类及水质的影响  37-45
  1 实验材料与方法  38-39
    1.1 实验材料  38
    1.2 实验方法  38-39
  2 结果  39-42
    2.1 不同放养密度组藻类生物量的变化情况  39-40
    2.2 放养期鱼体重增重率情况  40-41
    2.3 鱼体重变化与浮游藻类及其他主要环境因子间的相关性  41
    2.4 单因素方差分析结果  41-42
  3 讨论  42-45
    3.1 放养密度对藻类数量的影响  42-43
    3.2 鱼与放养水体各指标的作用关系  43
    3.3 不同放养密度的控藻效应比较  43-45
第四章沉水植物水质净化及控藻作用研究  45-57
  1 实验材料与研究方法  46-49
    1.1 沉水植物的选取及其特点  46-47
    1.2 选取的植物物种介绍  47-48
    1.3 生态缸的设置及植株处理  48
    1.4 实验指标的测定  48-49
    1.5 数据分析  49
  2 结果  49-54
    2.1 水体中植株生长与叶绿素变化情况  49-51
    2.2 植物生长与水体营养盐的相关性分析  51
    2.3 不同植物对水体营养盐及藻总数的去除作用  51-54
  3 分析与讨论  54-57
参考文献  57-67
附录(一)  67-69
附录(二)  69-72
攻读学位期间发表的学术论文目录  72
参加的科研项目  72-73
致谢  73-74

富营养化水体中几种水生动植物对藻类的控制作用

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