黑臭流域 解析:沉水植物对藻类的控制机理 [复制链接]

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京东
1、营养盐竞争
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2 E" [/ [4 u( ~; X2 u+ Z' V( h9 n沉水植物可以通过吸收氮、磷营养盐、无机碳等竞争限制藻类的生长。
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, i9 E! H0 _: I! \离子态氮(NO3-、NH4+)、磷(PO43-)是初级生产者直接吸收利用的营养形态。$ ?! G& e. ^& d5 d: Q
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) Q! w; W( T: u8 ]" G不论沉水植物是否存在, 藻类的生物量与湖水中氮、磷的含量呈正相关 。
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% C- W+ S# }( a: s2 b但藻类生命周期短,对水体中氮、磷营养盐固定能力弱,而沉水植物具有过量吸收营养物质的特性,个体大,生活周期长,体内积累的氮、磷多,储存较藻类稳定,能有效降低氮、磷循环速度、控制藻类的暴发 。
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3 ~" m9 D# q! ^8 Q/ z+ V对于根系不发达的沉水植物如黑藻、伊乐藻、金鱼藻等,主要依靠自身叶片吸收水体中的营养盐,如NO3-、PO43-、CO2和HCO3-,进而与浮游植物形成竞争关系。
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: t! j6 D% Z, w研究表明,大量沉水植物可以导致水体中磷含量急剧下降,造成浮游植物缺乏营养盐而难以在夏天形成水华。1 ]; k0 U7 O  ]* y8 a0 l- w
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对于根系发达的沉水植物如眼子菜、苦草、狐尾藻等,可通过根吸收和促进沉积物中化学反应等方式对内源污染进行控制,削减浮游植物营养盐来源。& n. T/ l+ V' Q% W

/ Z8 v, D) g, o$ h1 @2、化感作用6 ^; ?/ S4 \9 }

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沉水植物分泌的化感物质可抑制水体中浮游植物的生长,减弱浮游植物或附着藻的遮阴效应,促进自身生长。& e( K, \& m+ ?& f( X, i6 _. K
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化感物质可使藻类细胞的生理作用产生变化,如影响抗氧化酶活性、碱性磷酸酶活性,促进丙二醛等有毒物质积累,从而引起藻类生物量的减少。
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6 `- C; M; y( v+ `* s4 ]0 Q3 j通过化感物质抑制藻类生长的沉水植物至少有37种,其中以狐尾藻、金鱼藻、伊乐藻、茨藻、轮藻等的化感作用较明显。
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8 B, _& {4 a1 X' h不同沉水植物分泌的化感物质对藻类的作用不同,从而影响浮游植物种类组成。! M7 A" m# m$ ], X9 ^
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研究发现,狐尾藻通过分泌化感物质抑制碱性磷酸酶活性,减少叶片表面磷的释放量,降低附着藻的磷元素来源,限制附着藻的生长;水蕴草[Elodea densa(Planch.)Casp.)和伊乐藻可以通过化感作用抑制附着蓝藻的生长,进而限制附着藻生物膜的形成,促进叶片表面对光照和营养盐的吸收 。2 z7 u9 I2 \6 J! n2 F
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3、其他作用
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$ w+ q0 g, ?0 G) g* D浮游植物不具有主动运动能力,通常需要借助风浪、水流等外力作用,而沉水植物可以减弱风浪对水体的扰动,使浮游植物失去漂浮的助力,加速其沉降。$ |' j) t* I: X1 ^% i
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此外,沉水植物还可以影响浮游植物对光照的吸收,限制其群落的发展。' p2 S9 o* }" M8 R. k) Y
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