挺水植物与沉水植物组配对北大港水库水质的影响

选取北大港水库当地优势种挺水植物香蒲和广盐性沉水植物篦齿眼子菜、金鱼藻、狐尾藻为研究对象,研究香蒲与不同沉水植物的组配试验对水体净化效果的影响。结果表明:香蒲与篦齿眼子菜组配对水体NH₃-N、TP的去除效果最好,去除率分别为62.1％、83.9％;香蒲与金鱼藻组配对TN、COD的去除效果最佳,去除率分别为93.3％、30.4％。利用Matlab软件平台对试验结束时的水质进行分析,发现香蒲与金鱼藻组配方式对水体的净化能力最强。     

桦甸内河水体富营养化及水生植被初步调查

近年来桦甸内河水体受到严重污染,亟需调查水生植被现状和评价其富营养化水平.结果表明：桦甸内河一水池、二水池和三水池的综合营养状态指数分别为72.82、69.96和62.06,均超出中度富营养化水平,尤其一水池已处于重度富营养化水平.内河现存水生植物共计18科24属29种,其中：禾本科最多,为5属6种;其次是莎草科,为1属3种;浮萍科、睡莲科、蓼科和香蒲科均有2种,居第三;其余种类均为1属1种;紫萍、浮萍、水烛等种群占据了良好的生态位,拥有较大生态优势.分析认为,内河现存水生植被结构简单,多为单优群落,水生植物分布呈镶嵌式样,仅在局部河段存在自岸边向河心地带由浮水植物、挺水植物和沉水植物形成的水平与空间分布格局;加之内河水体已处于中度及以下富营养化水平,存在导致内河水生植物多样性降低、水生植被衰退的生态风险.     

北京城区河流沉水植物分布特征及环境因子关系研究

通过北京城区11条河流30个点位沉水植物及水环境因子调查,对沉水物物种分布、生态位特征及与水环境因子相互关系进行了研究,结果表明:北京城区河流均有沉水植物分布,春季优势种为菹草、穗花狐尾藻和篦齿眼子菜,夏季为金鱼藻、狐尾藻、篦齿眼子菜、黑藻、苦草及菹草.水深为影响城区河流沉水植物种类数量的重要因子,菹草为春季沉水植物管理关键物种.研究城区河流沉水植物分布特征及与水环境因子的关系,对北京市河流水生态环境的管理和持续改善具有重要的参考和指导意义.     

大凌河流域典型水生植物微生物群落吸附特征试验分析

本文采用高通测序方法对大凌河流域五刺金鱼藻、格菱、狐尾藻、水蓼及芦苇5种水生植物不同季节的微生物群落进行试验分析,分析表明:藻类密度在沉水植物表层要高于浮叶植物表层,微生物群落在浮叶植物根部的结构与其表面存在明显差异。各水生植物的优势生物群落依次为变形菌、梭菌、柔膜菌、鞭脂杆菌、杆菌、疣微菌门,且各微生物群落在季节丰度上存在明显差异性。由此可见,水环境对生物群落的影响要高于植物类型。研究成果可为大凌河流域生态修复工程提供重要理论依据。     

沉水植物分解对人工湿地水质的影响

为了研究人工湿地主要沉水植物金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、黑藻(Hydrillaverticillata)以及菹草(Potamogetoncrispus)分解对水质的持续影响,进行室内分解模拟桶装试验。为了对比有无凋落物分解对水质的影响,对水体做了2种不同的处理,一组不放凋落物,其他各放一种凋落物,每种处理进行3例桶装试验,对温度、pH值、溶解氧、总溶解固体、电导率等指标进行监测。结果表明:伴随着4种沉水植物凋落物的分解,水体指标会发生变化,pH值与溶解氧呈先下降后上升趋势,总溶解固体和电导率均出现先上升后保持一定水平的趋势。不同沉水植物凋落物对水体的影响存在差异,4种植物凋落物对总溶解固体和电导率的影响顺序是金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、黑藻(Hydrillaverticillata)、菹草(Potamogetoncrispus)。研究成果对制定水生植物利用和管理策略具有参考价值。     

中国水生植物群落构建与优化配置研究进展

水生植物可有效去除水体污染物,提升水质和水域景观功能,修复受损生态系统,被广泛应用于水污染治理和水生态修复工程中。由于人工构建和配置的水生植物群落抗干扰能力和稳定性远不如自然状态下的水生态系统,因此如何合理构建水生植物群落,优化配置其群落结构,成为了利用水生植物进行水生态修复的关键。在全面综述水生植物群落构建和优化配置基础理论和研究现状的基础上,对水生植物构建的目标区域进行了分析,强调了水域空间单元细分对水生植物配置的重要性。通过解析物种选择与搭配、水域立体空间配置、不同季节植物组合3个制约水生植物群落构建的关键环节,为构建健康稳定的水生态系统提供了优化路径。在建设水生态文明和"河湖长制"的宏观背景下,提出了加强水生植物群落配置模式选择与优化研究的建议,强化了运行期的跟踪监测,配置模式和效用评价等相应的管理模式研究。     

武汉东湖水生植物重金属分布现状研究

在武汉东湖采集9种水生植物及其对应水样、根区沉积物样,采用微波消解—ICP-MS(Inductively coupled plasma mass spectrometry,电感耦合等离子体质谱)测定其重金属(Cd ,Zn, As,Cu ,Co ,Pb, Mn, Cr, Ni)的含量,分析了9种重金属在植物体内的分布现状及各部位对重金属的富集能力。结果表明水生植物对各种重金属的吸收状况呈Mn>Zn>Pb>Cu>Ni>Cr>As>Co>Cd的一致性,不同植物各部位对重金属的富集能力表现为根>茎>叶。水生植物对重金属的富集能力表现为沉水植物>浮水植物>挺水植物。金鱼藻、青萍和水葫芦对重金属富集系数较大,可作为水体修复植物,净化被重金属Mn,Zn,Cd复合污染的水体。     

北京妫水河湿地植物多样性调查与评价研究

为探究北方缺水地区湿地植物物种多样性变化,选取北京市延庆区妫水河为研究区,采用物种丰富度(R),Shannon-Wiener指数(H),Simpson指数(D)和Peilou均匀度指数(J)作为植物群落多样性指标,使用方差法和典型对应分析(CCA)对不同河段和区域间湿地植物物种分布与环境因子之间的响应关系进行研究。研究结果表明:研究区现有湿地植物93种,隶属于44科76属,优势科有菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae)、豆科(Fabaceae)和莎草科(Cyperaceae); 93种植物的Shannon-Wiener指数(H)小于3,Simpson指数(D)和Peilou均匀度指数(J)介于0. 5～0. 75之间,物种数量总体不多,但分布较均匀,处于中等水平;对湿地植物群落形成及生长影响较大的水质因子依次为全氮(TN)、p H和化学需氧量(COD)。     

基于水生植物修复的玄武湖生态水位研究

在野外采样调查水生植物种类、种群现状和空间分布的基础上,基于湖泊形态分析法和生物空间最小需求法确定了玄武湖最低生态水位,并进一步考虑水生植物的水位需求,制定了水生植物不同生长阶段的生态水位调控方案。结果表明:玄武湖水生植物种类丰富但覆盖度不高,为13.2%,沉水植物的覆盖度很低,为2.1%;玄武湖最低生态水位为9.6 m,萌发期水位为9.9 m时,有利于水生植物尤其是沉水植物的萌发,能达成30%的水生植被覆盖度目标;夏季水位为9.8 m时,能保障湖泊防洪安全,控制过度生长的荷花等挺水植物,促进玄武湖总体水生植物的生长与修复。     

沉水植物组合对受污染河水的净化与维护效果

针对受污染河道水体水质净化和长效维护需求,开展黑藻+金鱼藻、穗状狐尾藻+伊乐藻、马来眼子菜+篦齿眼子菜、水盾草+苦草4种沉水植物组合方式的河道水体净化与维护效果研究,结果表明:马来眼子菜+篦齿眼子菜组合对受污染河道的修复效果最佳;对受污染河水的复氧及叶绿素a的削减,沉水植物均表现为促进作用;沉水植物组合的水体净化效果马来眼子菜+篦齿眼子菜组合>黑藻+金鱼藻组合>水盾草组合+苦草>穗状狐尾藻+伊乐藻组合,各植物组合差异不显著;沉水植物组合对受污染河水的净化效果主要受水体营养盐含量影响,不同沉水植物组合方式均有利于河道再生水水质的提升;经沉水植物处理后,COD、氨氮等主要指标可达地表水Ⅳ类水标准。     

北方缺水河流生境质量评价研究—以妫水河为例

北方地区由于缺水干旱、城市化进程发展和人为活动等影响导致河流生境退化严重,现有评价体系和方法不能很好地反映河流生境状况,基于此,构建了包括河流形态结构、水质水量、河岸带状况、景观环境、水生生物5个方面共13项指标的北方河流生境质量评价指标体系,确定了各指标的等级划分及生境质量综合指数计算方法。结合北京市延庆区妫水河生境调查结果,对流域内选取的妫水河干流及3条支流按照河流河段尺度分为缓坡型、山区型和城区型河段,并利用构建的评价体系和方法开展具体评价。结果表明:(1)研究区域13个样点的河流生境质量状况差异显著,约46.2%的样点河流生境质量处于好等级,约15.4%的样点为较好等级,约7.7%的样点为一般等级,约23.1%样点为较差等级,约7.7%的样点为最差等级。(2)缓坡型河段的生境质量明显优于山区型河段和城区型河段,其生境等级为"好",山区型和城区型河段的生境等级均为"较差",表明河流水量和人类负面干扰对河流生境影响较大。(3)该评价指标体系适合北方缺水干旱的特殊生境状况,其评价结果较为直观的反映了河流生境现状,兼备科学性和可操作性。     

人工湿地改善长江水体透明度的示范研究

根据自然水体湿生植物、浮叶植物以及沉水植物的空间分布规律,利用水生高等植物构建由挺水植物、浮叶植物到沉水植物的野外示范研究区（面积9 048 m2）,模拟长江潮汐规律每天调长江水（浊度77.62 NTU,透明度17.6 cm）4 320 m3流经试验区,进行长江水体透明度改善试验。试验共进行100 h,进水量18 000 m3,试验区平均水力负荷0.477 5 m/d。结果表明：① 人工湿地对长江水体透明度的改善与维持具有重要作用,试验水体流经串连湿地系统后浊度降低为9.47 NTU（减小88%）,透明度提高到64.5 cm（提高2.66倍）;② 湿地植物对长江水体N、P等元素具有良好的净化作用;③ 由挺水、浮叶、沉水等水生高等植物组成的串连湿地系统对改善长江水体透明度和降低水体浊度具有良好的效果,是长江水体透明度和水质改善的重要措施之一。     

太浦河水生态调查分区与改善措施研究

太浦河是黄浦江上游重要水源地之一,水生态环境保护至关重要。本文调查分析了太浦河水质、浮游生物、水生植物沿程分布特征,并结合岸边土地利用对河段进行了水生态分区,针对性地提出了水生态环境改善措施,为太浦河综合治理提供依据。因受周边湖荡水质影响,太浦河TP、TN超标较为严重;浮游生物特征显示河段处于中等以上污染程度,存在富营养化现象;调查数据及岸边带土地利用均呈现分区特点。河道滨岸带工业和城镇生活点源排放、湖荡支流带入和航运是水体的主要污染源。除流域内陆上环境综合治理外,可考虑清理沿岸排污企业、严格控制周边污染物排放、恢复岸边植被隔离带、保护及重建水生植物群落等综合措施来改善水生态环境。     

不同类型水生植物对水化学性质影响差异研究

为揭示不同类型水生植物对水化学性质及碳循环的影响,对重庆交通大学李子湖8个监测点的水温、pH、电导率(EC)、溶解氧(DO)及总溶解固体(TDS)数据进行了分析。结果表明:沉水植物光合作用对水化学性质具有重要影响;西岸分布的挺水植物以大气中CO_2为主要碳源,挺水植物对藻类的抑制作用使藻类光合作用减弱,从而导致西岸光合作用的影响弱于东岸;结合湖水稳定碳同位素(δ~(13)C_(DIC))分析,从上游到下游,东岸DO和pH逐渐降低而溶解无机碳(DIC)浓度逐渐增加,其原因可能是有机质分解硝化耗氧以及大气中CO_2进入水体造成的;而西岸挺水植物生长在加剧了碳酸盐溶蚀的同时,也阻碍了大气中CO_2进入水体,几种作用的相互影响导致西岸湖水δ~(13)C_(DIC)沿程逐渐偏正但DIC浓度沿程变化不大。两岸水化学性质变化特征的差异说明不同植物类型对水化学性质的影响也存在差异。     

滇中高原水库消落区生态恢复设计与实践——以楚雄州青山嘴水库为例

水库作为城乡居民重要水源地,其水质安全关乎到人民身体健康和社会发展稳定,为削减库区污染负荷,以楚雄州青山嘴水库为例,对库区范围内的污染源进行了调查,重点针对占比最大的农业生产污染源提出了表流人工湿地+生态隔离带的生态恢复组合技术。表流人工湿地基质为10 cm的鹅卵石或砾石+20～40 cm的松软粘土～壤土,植物选择挺水植物+沉水植物+漂浮植物的植物组合,生态隔离带的植物以乔木+灌木+草本植物、乔木+灌木、乔木+草本植物的组合形式进行搭配设置。进水经三级表流人工湿地处理后,COD、BOD₅、TN、TP等出水指标基本达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类标准,本工程设计实践可以为同类水库库区污染负荷削减提供了经验。     

非淹没挺水植被水流特性试验研究

为了研究含水生植物的水流特性,在实验室水槽中,进行了系列实验,利用玻璃棒代替水生挺水植被。玻璃棒的直径为6 mm,根据植被疏密程度和排列方式不同设置4种不同工况,利用三维激光多普勒测速仪(laser Doppler velometer,LDV)及水位计等仪器测量了不同工况下的水位分布、流速分布等。根据实测结果对植被区水面坡降、水流流速等进行了计算、分析和讨论。通过研究发现,植被区水面坡降、流速大小与植被的排列方式、疏密程度有密切关系。     

不同水动力扰动下沉水植物对沉积物重金属释放的影响

在风浪扰动条件下,沉积物再悬浮会造成重金属的二次释放。沉水植物可以有效地改变水流条件并抑制颗粒物再悬浮,从而一定程度地改善水体的生态环境。该文通过室内环形风动水槽模拟实验,利用ADV测流技术与悬浮颗粒物(SPM)浓度表征悬浮量的方法,分析不同水动力条件下沉水植物苦草对水流条件的影响及再悬浮过程8 h内SPM的浓度变化,并测定试验周期(35天)内重金属(Ni、Cd)于上覆水、间隙水及沉积物中的分布情况,研究不同水动力下水生植物对重金属再悬浮的影响规律。结果表明,在风速分别为3.21 m/s(小风)、5.95 m/s(中风)和8.78 m/s(大风)时3种风力的扰动作用下,植物有效高度内流速低且流速梯度小,而冠层至水面高度内流速梯度较大,水流结构以植物冠层为拐点,呈"S"形分布。上覆水SPM浓度与无植物时相比显著降低,沉积物再悬浮率下降量(W)与风速(v)呈对数关系(W=0.2194ln(v)-0.2445)。不同水动力条件下,重金属(Ni、Cd)在上覆水、间隙水及沉积物中分布情况及变化规律相似。试验期间间隙水与沉积物中重金属含量变化整体呈现下降趋势,上覆水重金属含量上升。间隙水重金属释放量与风速呈对数关系,Ni、Cd释放量分别为39.55 ng(小风)/77.91 ng(中风)/110.04 ng(大风),以及1.10 ng(小风)/1.81 ng(中风)/2.80 ng(大风)。     

表面流人工湿地不同植物及其组合净化污水处理厂尾水研究

为提高表面流人工湿地对低污染水的生态净化效率,对人工湿地中湿生植物的组成进行比选研究,设置8个由不同湿生植物(包括挺水、沉水和浮叶植物)组成的表面流人工湿地,比较其净化尾水氮磷效果。结果表明:挺水植物圆币草(Hydrocotyle verticillata)和大聚藻(Myriophyllum aquaticum)组合的表面流人工湿地净化尾水氮磷效果最好,其人工湿地对TN、NO-3-N和NH3-N的平均去除率分别为68.6%、62.6%和78.2%,对TP和溶解性无机磷(DIP)的平均去除率分别为64.5%和80%。浮叶植物睡莲(Nymphaea L.)人工湿地去除氮磷能力次之,TN、NO-3-N、NH3-N、TP和DIP平均去除率分别为55%、55.2%、63.3%、56.1%和64.7%,体现一定的污染物去除潜力。沉水植物苦草[Vallisneria natans(Lour.)Hara]在与圆币草等共存净化尾水过程中逐渐失去优势种地位。而由黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和再力花(Thalia dealbata)等挺水植物构建的表面流人工湿地,虽然生物量高,但其氮磷去除效果较差,尤其是再力花人工湿地对TN、NO-3-N和NH3-N平均去除率仅在18%~36.2%之间,对TP和DIP平均去除率也分别只有41.5%和38.7%。因此,采用圆币草和大聚藻组合构建的表面流人工湿地能更有效净化污水处理厂尾水中氮磷,对TN的去除尤为高效,能有效提升尾水水质。