輪葉黑藻對水環(huán)境影響及河蟹牧食對其生長影響的初步研究.pdf

1、輪葉黑藻在河蟹池塘養(yǎng)殖中適應(yīng)性較好，且應(yīng)用廣泛，能有效地吸收池水中的污染物質(zhì)、改善水質(zhì)外，還能為河蟹提供不可缺少的棲息地和庇護(hù)所，近年來在河蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘中大量使用。通過閱讀國內(nèi)外學(xué)者對于各種沉水植物尤其是輪葉黑藻方面的研究，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外學(xué)者的研究主要集中在輪葉黑藻能夠提高水體DO水平、降低各態(tài)氮含量等方面以及輪葉黑藻相對其它沉水植物在水體中各方面的優(yōu)越性。而對確切地闡述如何改變水質(zhì)尤其是如何影響水體氮去除的機(jī)理研究較少。并且對于輪葉黑藻

2、在水中被捕食受損之后的恢復(fù)情況的研究也較少。因此，筆者想要通過探討輪葉黑藻光合放氧過程中是否導(dǎo)致了水體環(huán)境條件的改變，進(jìn)而影響水體的氮轉(zhuǎn)化及其凈化效果和機(jī)制。并研究輪葉黑藻受損后的生長狀況。從而進(jìn)一步研究輪葉黑藻在養(yǎng)殖池塘中的應(yīng)用方式。
　　為了具體研究輪葉黑藻在水體凈化中扮演的角色以及在河蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘中受到損害之后的生長恢復(fù)情況及其對水質(zhì)產(chǎn)生的影響，設(shè)計了兩個實驗。本論文一共包含兩部分的實驗：一是輪葉黑藻光合放氧影響水體氮轉(zhuǎn)化

3、規(guī)律的初步研究。二是模擬牧食損害對輪葉黑藻(Hydrilla verticillata）生長的影響。
　　第一個實驗將沉水植物之一的輪葉黑藻作為研究方向，為研究輪葉黑藻的光合放氧影響氮轉(zhuǎn)化機(jī)理，配置出3種含有不同濃度水平氧氣的輪葉黑藻放氧水，通過光照培養(yǎng)箱進(jìn)行了封閉和開放對比實驗。通過實驗數(shù)據(jù)分析表明輪葉黑藻光合放氧能夠有效提高水體的pH和DO水平，其在開放系統(tǒng)中水體氨氮的揮發(fā)速度加快，而水體中的高pH以及低氨氮又能夠有效減弱氨氮

4、轉(zhuǎn)化成硝氮的過程。而封閉系統(tǒng)中由于水中氨氮無法向空氣中揮發(fā)，從而導(dǎo)致其對轉(zhuǎn)化消除總氮的能力減弱，而水體中氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄醯倪^程卻不受抑制。另一方面，反硝化作用由于pH和DO較高導(dǎo)致反硝化細(xì)菌較難存活所以也基本不存在。
　　在開放系統(tǒng)中的氨氮在高DO（8.25-12.35 mg/L）和高pH（9.34-9.99）的條件下，主要以氨氮揮發(fā)的形式被去除，而在低的DO（8.16-8.62 mg/L）和pH（7.41-7.80）條件下，則主要

5、是以轉(zhuǎn)化成硝氮的形式被去除。所有的處理組的DO都表現(xiàn)為高于8.25 mg/L，并且水體環(huán)境呈堿性pH（9.34-10.04）對硝化細(xì)菌的生存有一定抑制作用，所以能夠推斷出水體中硝氮發(fā)生的反硝化作用可能十分微小或者根本不存在反硝化作用。而封閉的系統(tǒng)能夠阻擋氨氮向空氣中揮發(fā)的方式來減弱水體消除總氮的效果，但它卻不能夠?qū)λw中氨氮轉(zhuǎn)化為硝氮的反應(yīng)過程產(chǎn)生影響。
　　研究表明在河蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘中的水體的pH主要集中在7-8左右，而水中溶氧

6、一般處于5-8mg/L左右，從而得出了河蟹養(yǎng)殖池塘中輪葉黑藻光合放氧氨氮消除的主要途徑可能是通過轉(zhuǎn)化成硝氮從而減少的結(jié)論。
　　第二個實驗通過模擬河蟹牧食損害研究其對輪葉黑藻生長的影響和恢復(fù)狀況。實驗共設(shè)置了3種處理方式。通過研究受損害的植株的枝條長度，干濕物質(zhì)、氮、磷含量數(shù)據(jù)。能夠發(fā)現(xiàn)在河蟹生態(tài)養(yǎng)殖池塘中，河蟹牧食損害會對輪葉黑藻的生長和氮磷吸收產(chǎn)生很大的影響。去除50％的葉片和去除頂端0.5cm并去除50%的葉片兩種處理方式都

7、對輪葉黑藻的生長起到顯著的削弱作用(P＜0.05)，使得輪葉黑藻的相對生長率僅達(dá)到了正常生長輪葉黑藻的58.5%與71.4%；去除頂端0.5cm和去除頂端0.5cm并去除50%的葉片兩種處理方式中的輪葉黑藻主枝長度基本沒有增長，但是卻顯著提高了二者的植物分枝長度的增長(P＜0.05)。去除50%植株葉片對植物的主枝與分枝長度的生長均無明顯的抑制作用，另一方面顯著地減少了分枝的重量的增長(P＜0.05)。去除葉片能夠通過影響輪葉黑藻光合和

8、呼吸作用以及葉片吸收營養(yǎng)物質(zhì)的情況從而顯著影響到輪葉黑藻的生長，而去除頂端能夠解除頂端優(yōu)勢，減少生長素的分泌，從而促進(jìn)輪葉黑藻分枝的進(jìn)一步生長。而在氮磷等物質(zhì)的吸收方面，去除頂端0.5cm處理方式能顯著增加了植株中氮的含量(P＜0.05)，而去除頂端0.5cm和去除頂端0.5cm并去除50%的葉片兩種處理方式能顯著地增加了植物中磷的含量(P＜0.05)。原因是去頂處理能夠解除頂端優(yōu)勢，分枝迅速生長需要合成大量的蛋白質(zhì)等物質(zhì)所以加快了對氮