[發(fā)明專利]一種用多種沉水植物和水生動物治理水體富營養(yǎng)化的方法

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• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111547858A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張呈祥;雷光春;裴洪翠
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 北京恒和頓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11014
• 代理人: 丁潔

本發(fā)明公開了一種用多種沉水植物和水生動物治理水體富營養(yǎng)化的方法，該方法利用沉水植物、濾食性水生動物和草食性魚類協(xié)同防治富營養(yǎng)化水體藻華；所述沉水植物包括高內(nèi)穩(wěn)態(tài)沉水植物和低內(nèi)穩(wěn)態(tài)沉水植物。本發(fā)明同時(shí)采用高內(nèi)穩(wěn)態(tài)沉水植物、低內(nèi)穩(wěn)態(tài)沉水植物、濾食性水生動物、草食性魚類，發(fā)揮各種沉水植物和水生動物(指濾食性水生動物、草食性魚類)的協(xié)同效果，有效地去除了浮游藻類，對富營養(yǎng)化水體的藻華進(jìn)行高效、生態(tài)防治，使藻型富營養(yǎng)化淺水湖泊恢復(fù)草型穩(wěn)態(tài)，并長效維持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用多種沉水植物和水生動物治理水體富營養(yǎng)化的方法。

背景技術(shù)

淺水湖泊有兩種穩(wěn)定狀態(tài)：①貧營養(yǎng)條件下表現(xiàn)為草型穩(wěn)態(tài)，沉水植物覆蓋度高，水質(zhì)清澈；②富營養(yǎng)條件下表現(xiàn)為藻型穩(wěn)態(tài)，沉水植物覆蓋度低甚至消失，浮游藻類大量增殖，水質(zhì)混濁并暴發(fā)藻華，對水生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害。工業(yè)革命以來，人類活動將大量氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)排放進(jìn)入地表水體，導(dǎo)致湖泊富營養(yǎng)化進(jìn)程加快，大量湖泊的沉水植物群落退化甚至消失、湖泊由草型穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樵逍头€(wěn)態(tài)，已經(jīng)成為全球最重要的生態(tài)災(zāi)難之一。

目前，水體富營養(yǎng)化治理的方法主要包括營養(yǎng)削減、直接除藻、生物操縱、植物修復(fù)四類，其中生物操縱和植物修復(fù)因成本低廉、生態(tài)環(huán)境友好等優(yōu)勢而成為水體富營養(yǎng)化治理的主流技術(shù)方法。生物操縱通過投放鰱鳙魚、螺類、蚌類、浮游動物等濾食性水生動物，直接取食浮游藻類而治理水體富營養(yǎng)化，缺點(diǎn)是不能從根本上恢復(fù)草型穩(wěn)態(tài)，且形成藻華的浮游藻類大多適口性差、部分有毒；植物修復(fù)通過栽種沉水植物，利用沉水植物與浮游藻類的競爭而治理水體富營養(yǎng)化、防治藻華，缺點(diǎn)是目前多采用單種或少數(shù)幾種沉水植物、富營養(yǎng)化條件下沉水植物直接與浮游藻類競爭往往失敗?？傊?，目前的水體富營養(yǎng)化治理方法，只考慮了簡單的直接利用濾食性動物取食浮游藻類，或者直接利用沉水植物與浮游藻類競爭，未考慮高內(nèi)穩(wěn)態(tài)沉水植物、低內(nèi)穩(wěn)態(tài)沉水植物、浮游藻類三者之間復(fù)雜的種間競爭關(guān)系，以及水生動物(尤其是草食性動物)對植物生長和種間競爭的調(diào)控效應(yīng)，導(dǎo)致目前的水體富營養(yǎng)化治理工作成功率極低，尤其極少有將富營養(yǎng)化淺水湖泊由藻型修復(fù)到草型，并長期維持草型穩(wěn)態(tài)的成功案例。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有水體富營養(yǎng)化治理方法的諸多不足，本方法基于水生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜的牧食和植物種間競爭關(guān)系，提出一種用多種沉水植物和水生動物治理水體富營養(yǎng)化的方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，在此提供的用多種沉水植物和水生動物治理水體富營養(yǎng)化的方法利用沉水植物、濾食性水生動物和草食性魚類協(xié)同治理水體富營養(yǎng)化；所述沉水植物包括高內(nèi)穩(wěn)態(tài)沉水植物和低內(nèi)穩(wěn)態(tài)沉水植物。

該用多種沉水植物和水生動物治理水體富營養(yǎng)化的方法具體包括以下步驟：

步驟S1：根據(jù)富營養(yǎng)化藻型淺水湖泊的營養(yǎng)水平、水生動植物生物量及群落結(jié)構(gòu)、以及區(qū)域氣候特征選取適宜生存的沉水植物、濾食性水生動物和草食性魚類；

步驟S2：在藻華大規(guī)模爆發(fā)之前，以頂枝或芽孢的形式混合栽種沉水植物；

步驟S3：沉水植物定植后緩苗1-2周，投放濾食性水生動物，待沉水植物長勢穩(wěn)定后投放草食性魚類；

步驟S4：定期觀察沉水植物、濾食性水生動物和草食性魚類的生長情況，并監(jiān)測水體氮、磷和/或其它營養(yǎng)元素含量，以及水體浮游植物生物量和群落結(jié)構(gòu)；及時(shí)清除死亡的沉水植物枝葉及死亡的濾食性水生動物和草食性魚類，并適當(dāng)補(bǔ)充栽植沉水植物和/或補(bǔ)充投放濾食性水生動物和草食性魚類。

本發(fā)明同時(shí)采用沉水植物、濾食性水生動物、草食性魚類，發(fā)揮各種沉水植物和水生動物(指濾食性水生動物、草食性魚類)的協(xié)同效果，有效地去除了浮游藻類，對水體富營養(yǎng)化進(jìn)行高效、生態(tài)治理，使藻型富營養(yǎng)化淺水湖泊恢復(fù)草型穩(wěn)態(tài)，并長效維持。