兩淮采煤沉陷區(qū)小型塌陷湖泊水體營養(yǎng)鹽限制模擬研究.pdf

1、兩淮礦區(qū)煤炭開采形成了大量的小型塌陷湖泊類水體景觀，其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)研究對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境重建與修復(fù)、水資源利用與管理具有十分重要的意義，而水體富營養(yǎng)化狀況及營養(yǎng)平衡是其中的重要內(nèi)容之一。
　　選取兩淮采煤沉陷區(qū)內(nèi)四個不同營養(yǎng)水平小型塌陷湖泊為研究站點，即淮南潘謝潘集站(PXPJ)、潘謝顧橋站(PXGQ)、潘謝謝橋站(PXXQ)和淮北南湖站(HBNH)，于2012-2013年分4個季度通過營養(yǎng)鹽加富模擬實驗對這4個站點水域水體

2、的營養(yǎng)限制特點進行分析研究。主要研究結(jié)果如下:
　　1)首先分析了水體營養(yǎng)鹽含量、比例結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，4個塌陷湖泊水體總磷(TP)濃度的年均值分別為0.100 mg/L、0.044 mg/L、0.053 mg/L和0.040mg/L，總氮(TN)濃度年均值則為2.27 mg/L、1.89 mg/L、0.80 mg/L和0.77 mg/L;PXPJ站和PXXQ站水體屬于“中度富營養(yǎng)化”狀態(tài);PXGQ水域營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TLI)均值

3、為53±6，水體處于“輕度富營養(yǎng)”狀態(tài)。HBNH研究站點TLI值范圍為50±10，屬于“中營養(yǎng)-輕度富營養(yǎng)化”水體。
　　2)4個季度的氮磷限制模擬實驗研究根據(jù)各站點水域水體營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置對應(yīng)的營養(yǎng)鹽添加組別。結(jié)果表明:PXPJ站點除秋季是NP共同限制作用，其他三個季度的營養(yǎng)鹽限制模擬實驗中均顯示出P限制的特點;PXGQ站在春季受NP共同限制作用，冬季受P限制作用，夏秋季節(jié)均受N限制作用;PXXQ與HBNH站在一年4季中一直受

4、P限制的作用。總體上本文研究的四個站點水體基本上P相對N缺乏，兩淮采煤沉陷區(qū)水體富營養(yǎng)化控制關(guān)鍵可能在于調(diào)控磷元素的水平。
　　3)夏季培養(yǎng)實驗的浮游植物鑒定表示，四個研究區(qū)域水體中大部分藻種都是以綠藻占的種數(shù)最多，但是優(yōu)勢種大體上都不相同。PXPJ站浮游植物一共有6門，39種，主要以硅藻門的鏈形小環(huán)藻、綠藻門的膠藻、小球藻等以及藍藻門的細小平裂藻和澤絲藻為主;PXXQ站浮游植物分為5門，34種，優(yōu)勢種基本上屬于藍藻門，有偽魚腥藻

5、、彎形小尖頭藻、鈍頂節(jié)旋藻和水華束絲藻，還有一部分硅藻（尖針桿藻、肘狀針桿藻）;PXGQ站包含了6門藻，共39種，以藍藻（偽魚腥藻、鈍頂節(jié)旋藻、水華束絲藻）、硅藻（鏈形小環(huán)藻、顆粒直鏈藻、尖針桿藻）、綠藻（河生集星藻）為主要優(yōu)勢種;HBNH站有5門34種藻種，優(yōu)勢種基本上以綠藻和硅藻為主。
　　4)最后以各站點的限制因子做為限制底物，對浮游植物吸收營養(yǎng)鹽的動力學(xué)模型進行研究。當以磷元素為限制營養(yǎng)元素討論PXPJ、PXXQ和HBNH

6、站浮游植物生長動力學(xué)方程時，最大比生長速率和半飽和常數(shù)分別為0.48d-1、0.015mg/L;0.57 d-1、0.073 mg/L;0.71 d-1、0.018 mg/L。PXPJ和HBNH站點的半飽和常數(shù)都很小，說明水體中浮游植物對磷的親和性強，在磷濃度偏低時，浮游植物更易吸收營養(yǎng)鹽，PXXQ站相對來說浮游植物對P的親和性要弱一點。這也說明了這三個水域在受磷限制的情況下依然有較高的初級生產(chǎn)力。PXGQ站則以氮元素為限制底物對浮游植