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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# \& z- C; D: e* O- {8 q8 z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。& a: b# z, T* u2 D$ O( Z4 Y, N0 _
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8 ?1 N' n+ E( A& W3 ~0 m  y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。1 e. b6 S) G; T3 A2 J: L3 N
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  L, U, F$ e- Q) n& [" R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 。4 j+ ]% J3 l' E1 g) \+ n

7 C, f5 W: O& [% p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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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。5 B: \, S1 c: f% v, g
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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。- t' W# }. q' U5 F

2 n7 O6 R" E! m1 g) d7 Q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。6 E$ d, L" W0 Q, q2 Z
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2、化感作用- M' T9 o8 l+ Y5 {! V" z

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# [0 t1 t& b) O- |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。
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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。  u4 M' s. \/ Z6 g6 N* t
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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。7 F6 v$ P( k& h. ?/ z0 |- K9 o

) Q; L) r( H: p* F2 h. _# P- T, e+ v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。- p, N4 `/ i4 Y1 M  Z  {

# H& I" K  ^3 b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 。
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3、其他作用; X, }5 X- ^: g( `1 E2 d/ Z

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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。5 o+ m7 f5 A7 Q5 X" ~

0 h% C7 ]7 J4 x. j- x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。2 D5 M7 W2 Z- j6 u# Y7 `8 o9 ]9 n
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