[發明專利]一種利用濾食生物控制沉積物懸浮促進沉水植物生長的模擬方法

有效

• 申請號: 201510228368.8
• 申請日: 2015-05-07
• 公開（公告）號: CN104876337B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 李寬意;閔屾;谷嬌;靳輝;朱小龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所32230
• 代理人: 徐蓓

技術領域

本發明涉及環保新技術領域，具體涉及一種利用濾食生物控制沉積物懸浮促進沉水植物生長的模擬方法。

背景技術

清水系統的特征是沉水植被覆蓋度高、水體清澈、透明度極高、生物多樣性高、水質良好，具有供水及景觀旅游等良好的服務價值，為社會大眾所廣泛接受。大型水生植物（特別是沉水植物）則是富營養化湖泊保持清水系統的關鍵，其主要作用機制包括：（1）消耗可溶性營養物質，以競爭的方式減少藻類可利用營養，從而降低藻類生物量；（2）增加顆粒物沉降，抑制沉積物再懸浮；（3）為浮游動物提供生長繁殖的場所，并為其躲避魚類捕食創造條件，而浮游動物又可以通過牧食浮游藻類等提高水體透明度。

為了修復富營養化湖泊水體，根據淺水湖泊的多穩態理論，重建水生植被、優化湖泊生態系統結構、改善水生生態系統功能是修復湖泊富營養水體的有效措施之一。在廣東惠州西湖，由于采取了恢復沉水植物等生態修復措施，昔日混濁的水體現在已經清澈見底、水草茂盛，從以浮游藻類為主的濁水系統成功轉變為以沉水植被為主的清水系統，且系統穩定長達三年之久。同樣，在太湖、巢湖、滇池等富營養化湖泊也進行了這方面的嘗試，一些大型湖泊的局部水域已初步建立了以水生植物為主的清水系統，但系統常常不穩定，重建的沉水植物往往容易死亡。

生態修復工程不成功的原因相當復雜，總體而言，主要是由于長食物鏈中的營養級聯效應會隨著營養級增加而減弱以及復雜食物網中存在的營養級聯非線性關系，從而使得生態修復的效果不盡人意。生物操縱后底棲食性幼魚數量的迅速增加似乎不可避免，這是生態修復失敗的最主要原因，而且富營養程度高的水體底棲食性幼魚數量增加的速度相對較快。大量新增幼魚對生態修復產生極大的負面影響。其中最重要的原因是：底棲食性幼魚可使沉積物懸浮，極大降低水體透明度，抑制沉水植物生長與擴張，從而導致清水態向濁水態的轉變。

因此，如何控制生態修復后的底棲食性幼魚暴發所帶來的負面效應尤其是沉積物懸浮、促進沉水植物的生長，是富營養化水體生態修復技術最終取得成功的關鍵。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用濾食生物控制沉積物懸浮促進沉水植物生長的模擬方法，該模擬方法通過精確的模擬實驗，獲得了在富營養水體（如湖泊、池塘）中加以使用的能迅速地降低幼魚暴發所致的高懸浮物濃度、改善水體光照條件、促進沉水植物生長，達到修復富營養水體的目的方法。

本發明利用濾食生物控制沉積物懸浮促進沉水植物生長的模擬方法，技術方案為：

一種利用濾食生物控制沉積物懸浮促進沉水植物生長的模擬方法，所述的方法包括沉積物準備、湖水準備、加入河蜆和鯉魚開始實驗及采樣。

進一步的，所述模擬方法，具體技術方法為：

(1)水環境的準備:實驗所用容器為聚乙烯塑料桶（桶高95 cm， 下、上底直徑分別為77、97 cm），實驗開始前向桶內添加10 cm厚沉積物，并注入300 L過濾的太湖湖水，澄清3-5天，種植苦草后再加滿；沉積物來自太湖，過篩混勻后使用；同時在各桶放置2塊高于苦草15cm的硬塑料板以采集苦草葉片的附著生物；

(2)實驗開始前，采集水體本底值以及浮游動植物樣品；

(3)先放入河蜆再放入鯽魚，實驗開始；

(4)數據的采集：實驗期間，每天觀察鯽魚有無死亡，及時補魚；每周采樣測定水化指標，TSS以及其有機質含量、葉綠素、TN、TP與TDN、TDP、磷酸鹽與氨氮、YSI指標，加本底共5次；采集附著生物（板）2次。實驗結束后采集浮游動植物群落備用；測定苦草生態指標；采集底棲動物，計數、稱重、鑒定種類；算鯽魚存活率、稱重，解剖鯽魚腸道觀察是否有苦草碎片。

進一步的，所述步驟（1）中湖水經100目過濾，所述沉積物經過60目的篩絹網過濾，所述的硬塑料板規格為8 cm×10 cm。

進一步的，所述的各桶的苦草株高為15-17 cm，幼苗培養一周后種入實驗桶，每桶按同一方向各種植14株、每株重2.25-2.5g的苦草。