以沉水植物评价水体稳态类型的技术
以沉水植物评价水体稳态类型的技术,供应,水专项,水体治理与修复
以沉水植物评价水体稳态类型的技术
技术简介/摘要
以群落生态学、数量生态学、水生生物学、水化学等理论和方法为基础，分析不同沉水植物物种对水环境的适应性以及对主要影响因子的适应区间及耐受程度，同时比较底栖动物、浮游动物等不同生物评价方法的精确度，最终建立出了利用沉水植物来进行水质评价的初步原则，以期为重污染水体内进行生物修复提供科学依据。
二、工艺流程
通过北京市水系及白洋淀不同淀区开展水生生态系统现状调查，结合浮游生物、底栖动物以及研究区域内水体物理、化学指标的差异性，建立沉水植物耐污梯度等级，筛选影响沉水植物生长的关键因子以及关键因子阈值范围，并在此基础上架构出沉水植物-浮游生物-底栖动物对应耐污级别，最终建立一套完整的沉水植物对水生生态系统的评价标准。
三、关键技术
沉水植物耐污敏感度识别研究
首先确定沉水植物主要环境影响因子阈值分析，其次沉水植物耐污等级排序。
具体内容如下：白洋淀77个采样点中共记录了17种沉水植物。频度较高的物种有金鱼藻、蓖齿眼子菜、黑藻和轮藻；对影响白洋淀中沉水植物分布的物理化学进行因子主成分分析，得出水体内氨氮、总氮、总磷是影响沉水植物分布的最关键因素。为了进一步探讨沉水植物在某种生境下能否存活以及生物量的大小，结合各沉水植物存在的区域内的生物量与该区域水体中氮磷含量作图，并通过添加趋势线观察水体内营养物质对沉水植物的直接作用，以期得出各物种对氮磷的耐受性及适应阈值。
推广应用案例
针对白洋淀淀泊相对隔离，水质等级及生物群落结构差异性较大的特点，创新地提出了以沉水植物有效的评价草型湖泊水体稳态等级、以沉水植物与叶绿素a生物量比值评价湖泊水体稳态等级和以营养物阈值划分水体稳态等级的技术，三种方法评价结果具有良好的敏感性和结论的有效性、一致性。
① 以沉水植物评价水体稳态等级的方法。阐明了沉水植物的水质适应区间，提出了物种的耐污值和水体稳态等级判定的指示物种：以轮藻、狸藻、小茨藻为草型稳态指示物种，以金鱼藻和篦齿眼子菜为藻型富营养化水体指示物种。沉水植物监测水体质量的方法是几种生物类群中最好的生物监测方法，具有简便性。
②草藻生物量比判定湖泊水体稳态的方法。叶绿素a含量（ug/L）数值与沉水植物鲜重（kg/m2）数值相比，当比值<1时，为草型；当比值介于1-5之间时为过渡型；≥5时为藻型。
③用时间序列法和比较湖沼学两种方法提出白洋淀稳态状态维持的营养盐阈值浓度：清水稳态阈值为Chla<20ug/L，TN<0.76mg/L，TP<0.036mg/L，CODMn<6mg/L，DO>9mg/L；浊水稳态阈值为Chla>100ug/L，TN>17mg/L， TP>0.9mg/L，CODMn>18mg/L，DO<4mg/L。此阈值为藻型向草型清水稳态的水生态调控确定了明确的目标值，减少了治理的盲目性。
该项技术登记了2项专利。研究结果揭示了白洋淀受水产养殖和人为排污影响较大，生态系统相对脆弱，人为干扰加速白洋淀各个相对封闭小淀泊的草藻转化过程。与长江流域浅水湖泊（草型稳态向藻型稳态转换的TP阈值为0.07-0.1mg/L，藻型稳态向草型稳态转换的TP阈值为0.02-0.03mg/L）相比能更容易从草型转为藻型，而藻型区域转为草型区域的难度要大很多。沉水植物评价方法是最简便且与其他方法相关性最大的评价方法。以沉水植物判定法划分白洋淀草藻稳态类型分布。白洋淀一半区域为草-藻过渡型，草型清水区域面积不足20%，藻型浊水区域30%。
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