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在太湖梅梁湾的生态修复工程区中,沉水植物的根系吸收作用和化学反应促进作用使沉积物总氮、总磷营养盐分别由修复前(2003年)的7 043、1 370 mg/kg降低至2 929、352 mg/kg。②提高水体透明度沉积物再悬浮会直接影响水体的透明度,而沉水植物可以减缓水流速度和风力,并且通过根部固定沉积物,抑制再悬浮。
四季青耐寒苦草种植
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在太湖梅梁湾的生态修复工程区中,沉水植物的根系吸收作用和化学反应促进作用使沉积物总氮、总磷营养盐分别由修复前(2003年)的7 043、1 370 mg/kg降低至2 929、352 mg/kg。
②提高水体透明度
沉积物再悬浮会直接影响水体的透明度,而沉水植物可以减缓水流速度和风力,并且通过根部固定沉积物,抑制再悬浮。同时,沉水植物还可作为悬浮物的捕获器,促进沉降,进而提高水体透明度。Horppila等进行为期83 d的研究发现,在沉水植物金鱼藻和钝叶眼子菜(Potamogeton obtusifolius)生长的区域,表层沉积物再悬浮量为793 g(DW)/m2,而在无沉水植物生长的区域,表层沉积物再悬浮量为1 701 g(DW)/m2。
通过对梁子湖与湖北省其他四个不同水深的湖泊间菹草石芽萌发率月动态的野外调查和萌发实验,发现无光环境下菹草石芽的萌发率较有光下的小;五个湖泊的石芽均于7月初即开始萌发,相同月份不同湖泊石芽的平均萌发率基本与其平均水深成负相关关系,但12月初各湖泊的平均萌发率相近(>95%);同一湖泊水深越大,相同月份的萌发率越低,水深的增加能显著推迟萌发起始时间,但不改变其终萌发率(12月初>95%)。进一步研究发现在光照和缺乏基质的条件下,菹草石芽的萌发率和出苗率提高,光对菹草萌发苗根的生长无促进作用。
到达水体底部的光照强度能够满足沉水植物光合作用需求,沉水植物能够正常生长繁殖;在透明度较低的湖泊中,水下光照度大值随着水深的增加向红光波段移动,且蓝光波段衰减速率大于红光波段衰减速率。
在可见光范围内,红光和蓝光都是植物光合作用能够吸收利用的波段,但是因为叶绿素a对可见光的吸收峰值主要在红光波段,叶绿素b的吸收峰值在蓝光波段,因此水体中蓝光的衰减会影响沉水植物叶片的色素构成,进而影响沉水植物的物种分布。
化感作用
沉水植物分泌的化感物质可抑制水体中浮游植物的生长对于根系不发达的沉水植物如黑藻、伊乐藻、金鱼藻等,主要依靠自身叶片吸收水体中的营养盐,如NO3-、PO43-、CO2和HCO3-,进而与浮游植物形成竞争关系。研究表明,大量沉水植物可以导致水体中磷含量急剧下降,造成浮游植物缺乏营养盐而难以在夏天形成水华。
对于根系发达的沉水植物如眼子菜、苦草、狐尾藻等,可通过根吸收和促进沉积物中化学反应等方式对内源污染进行控制,削减浮游植物营养盐来源。
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