乌梁素海沉水植物开发利用研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇乌梁素海沉水植物开发利用研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：沉水植物是乌梁素海主要初级生产者之一，是湖泊生态系统物质与能量流的主要传递者，直接影响着湖泊生态系统的结构与功能，是造成乌梁素海生态系统严重退化的核心问题。本文提出乌梁素海富营养化适度控制的重要技术措施是采用机械化方式收割沉水植物，以此达到削减氮、磷的积累储备及抑制生物填平作用。

关键词：乌梁素海 沉水植物 开发利用

乌梁素海每年沉积湖底的大型水生植物残骸约为20.5×104t，生物填平作用9～13mm・a-1，湖底淤积的底质厚度平均360mm。对比1975年与2006年卫星遥感影像图，当芦苇产量由2.3×104t增加到11×104t时，芦苇区面积扩大了约7倍。乌梁素海的面积已由50年代的660km2缩减为293km2。

乌梁素海富营养化适度控制的一个核心问题是每年留在湖中参与积累的氮、磷正在使已经超负荷的氮、磷储备逐年增加，导致水体中氮、磷浓度越来越高，维持生态系统良性循环必须设法转移去除这些超负荷的营养盐， 降低氮、磷含量，否则乌梁素海的水质只能越来越坏。目前，只有收割沉水植物直接向湖外转移氮、磷才能对这一状况有所改善。乌梁素海总氮、总磷平衡及收割水草转移氮、磷的计算见表1。

沉水植物的根和营养体都有吸收矿质营养的能力，其根茎叶对营养元素的选择性有所不同，实验证明：N、P、Fe 、Mn离子和微量元素主要是通过根系吸收的；Ca、Mg、Na、K、SO4和Cl离子主要是底质以上部分吸收的，底质吸收是植物组织矿质营养的主要来源[1，2]。而且沉水植物所固定的矿质营养在整个生长期中都不会被明显释放，这对控制营养物的循环速度有明显作用。除根部以外，沉水植物的叶片对水层中的营养物有很强的吸收功能，对藻类的生长能起到控制作用，沉水植物通过控制藻类、减缓营养循环速度和增加水体稳定性等功能有效地提高了水体环境质量。

沉水植物是乌梁素海主要初级生产者之一，是湖泊生态系统物质与能量流的主要传递者，直接影响着湖泊生态系统的结构与功能[3，4，5]。目前乌梁素海沉水植物每年约有8.5×104t（干重）沉积湖底，是造成乌梁素海生态系统严重退化的核心问题。综合分析对乌梁素海有效的保护、资源最大程度的利用以及维持湿地生态系统良性循环的需要这几方面，对乌梁素海富营养化适度控制的重要技术措施是采用机械化方式收割沉水植物以削减氮、磷的积累储备及抑制生物填平作用。乌梁素海优势种沉水植物―龙须眼子菜具有很强的繁殖能力，在收割之后55～60天即可恢复到较高的生物量，而且第二年的生产量也不受影响，合理收割不会造成藻类泛滥，采用机械化技术收割沉水植物转移氮、磷营养盐的生物治理工程技术可以长期正常运行。

沉水植物是乌梁素海主要初级生产者之一，呈过量生长态势，生产量很高，是乌梁素海生态系统物质与能量流的主要传递者。沉水植物在生长期间具有从水中和底质中吸收与富集营养盐的能力，起“营养泵”和“营养库”的作用，直接影响着乌梁素海生态系统的结构与功能。目前，每年约有8.5×104t（干重）沉水植物自生自灭沉积湖底，使乌梁素海有序的生态结构受到了强烈的干扰和破坏。

乌梁素海控制外源性营养物质的输入需要处理净化4.6×108m3补给水源（农田退水、工业废水），耗资巨大，十分困难，即使能够完全控制外源性营养物质的输入，留在湖中超负荷的氮、磷储备仍在湖中自身循环。目前，乌梁素海水体中超负荷氮、磷储备分别为512.4t、53.8t（不包括底质储备的氮、磷），每年还有328.7t氮、28t磷正在不断地参与积累，给乌梁素海生态系统继续增加负担和压力。乌梁素海沉水植物优势种―龙须眼子菜中氮平均含量1.65%，磷平均含量0.17%，据宋福等实验结果，沉水植物对水体中总氮和总磷的去除率分别为80.31%和89.82%，通过收割5×104t（干重）龙须眼子菜可以从水体中直接去除减少大量氮、磷储备，使输入与输出营养盐趋于平衡。这是乌梁素海富营养化适度控制的一项切实可行的技术措施。

大型水生植物主要吸收水体中的氨氮和硝酸盐氮，乌梁素海苇区芦苇的硝酸盐氮浓度平均为0.324mg/L，氨氮浓度平均为0.432mg/L，而底泥中有机氮（TON）最高值出现在苇区和沉水植物茂密区，达215g/kg，明显高于明水面及深水区1～3倍，充分说明大型水生植物沉积腐烂后以有机氮的形式存于底泥中，体现了大型水生植物的生长与底质生物填平作用的关系。

乌梁素海富营养化适度控制应充分利用沉水植物在生长期间吸收氮、磷营养盐净化水质的功能，同时最大限度地减少沉落腐败造成的二次污染和生物填平作用。为了抑制藻类蔓延，每年沉水植物的收割量不得超过全湖生产量的60%，在水深0.7m以下的水面不宜收割，在其余湖面采用分条或分块间隔收割的方法顺序收割，在收割区域内暂时保留30%水草，可以合理保持沉水植物在水生态系统中的积极作用。而为了最大限度地减少沉水植物死亡沉落腐败后造成的营养物负荷积累和生物填平作用，在沉水植物沉落之前则应尽量全部收割。此外，在实施沉水植物收割工程中还应注意在补水入湖口区一定范围内保留所有的沉水植物，以充分利用其拦截固体颗粒物质的作用，在水鸟栖息取食区以及产黏性鱼卵的鱼类活动区也要保留足够数量的沉水植物，以维护全湖生态平衡。

参考文献：

[1] 陈静生,周家义.中国水环境重金属研究[M].北京:中国环境科学出版社,1992：51-65,168-170.

[2] 文军,骆东奇,罗献宝,等.千岛湖底泥重金属污染的生态风险评价[J].水土保持研究,2006,13(1):11-14.

[3] 孙晓成,冯吉平,彭俊,等.长春南湖沉积物重金属污染特征研究[J].东北水利水电, 2005,11(22):66-68.

[4] 毕春娟.潮滩植物根系重金属的时空分布规律及其生物有效性研究[D].上海:华东师范大学,2001.

[5] 王国平,刘景双,张君枝,等.湿地表层沉积物对重金属的吸附研究[J].农业环境科学学报,2003,22(3):325-328.