基于合理投放密度的椭圆萝卜螺对沉水植物的牧食研究

发布时间：2020-11-16 17:26

　　 沉水植物群落构建,“草型清水态”系统的恢复,是解决当前水体富营养化,实现水质改善及长效保持的关键。但是,在当前环境压力下(氮磷营养盐持续输入、浓度偏高),如何有效平衡控制修复后沉水植物过度生长,成为修复系统长期稳定和生态系统管理过程中亟待解决的问题之一。椭圆萝卜螺作为一种典型的底栖动物对沉水植物就有一定的牧食作用,且其自身的规格和密度都会影响其对沉水植物的牧食效率。本研究立足现状,研究椭圆萝卜螺对于三种常见的沉水植物的牧食选择性和牧食率,以寻找椭圆萝卜螺的牧食规律,结合椭圆萝卜螺对沉水植物的缓慢牧食特性,试图利用生物方法(投放椭圆萝卜螺)控制水生植物的生长。但过度投放椭圆萝卜螺会破坏沉水植物群落的稳定,因此合理控制水生生物的配置比例也成为本文研究的重点。这不仅在相关研究领域中是一大创新,其对生态修复工程实施也起到很好的指导作用。本研究主要包括3部分内容:1、不同规格的椭圆萝卜螺对沉水植物的牧食率及牧食选择;2、不同密度椭圆萝卜螺对沉水植物的牧食率及牧食选择;3、椭圆萝卜螺的配置对苦草群落的影响研究。研究方法及结果如下:(1)为了探究不同规格的椭圆萝卜螺对沉水植物的牧食规律,本研究选用0.78g/个,0.28 g/个,0.06 g/个的三种规格的椭圆萝卜螺,对相同生物量比例的苦草叶片、水盾草和伊乐藻的嫩枝进行牧食实验。结果显示,椭圆萝卜螺对三种沉水植物的总牧食量随着螺规格的增加而增加。小规格的椭圆萝卜螺对三种沉水植物的总牧食率最大(106.08±72.91 mg/g/天),其次为中规格螺(39.41±10.02 mg/g/天),最后为大规格螺(14.17±5.63 mg/g/天)。牧食选择性上,在三种沉水植物同时存在的情况下,不同规格的椭圆萝卜螺均会优先牧食苦草和伊乐藻,对水盾草有回避性。但食物组成中,大规格的螺相比小规格的螺会牧食更多的伊乐藻,更少的苦草。考虑到修复工程中因为苦草应用较多,该结论为探究小规格的椭圆萝卜螺与沉水植物的关系提供方向。(2)为了探究不同密度的椭圆萝卜螺对沉水植物的牧食规律,研究选用40、80、120个/L三个密度的小规格(0.06 g/个)椭圆萝卜螺,对相同生物量比例的苦草叶片、水盾草和伊乐藻的嫩枝进行牧食实验。结果显示,椭圆萝卜螺对沉水植物的牧食率与其密度有关系。低密度与中密度的小规格螺对沉水植物的总牧食率差异不显著(P0.05),分别为112.15±46.75 mg/g/天,82.06±16.68 mg/g/天,高密度的螺的总牧食率最少,为70.06±16.68 mg/g/天。但高密度螺对沉水植物的牧食量更高,且对水质有明显影响,氨氮和磷酸盐平均释放率均随椭圆萝卜螺螺密度的增大而增加。不同密度的椭圆萝卜螺对三种沉水植物的牧食选择性差异较大,在苦草存在的情况下优先牧食苦草,其次为伊乐藻和水盾草。因此,合理控制螺的密度等对沉水植物生态修复具有重要意义。(3)模拟建立实验室微型系统,本研究为了探究在单一沉水植物---苦草生长的条件下,不同密度椭圆萝卜螺配置对苦草群落生长的影响。研究选用小规格(0.06 g/个)椭圆萝卜螺,分为五个密度组(24、44、64、86、104g/m~2)在实验专用水族箱(97*48*43cm)中对相同初始生物量的生长的苦草进行牧食实验。结果发现,低密度组椭圆萝卜螺会促进苦草的生长,主要表现为苦草生物量的增加及叶长、株长及根部分蘖数的增加,但过高密度会导致苦草受到严重迫害,营养盐含量也会有所增加。因此为考虑基于沉水植物合理控制的生态修复的长期效果和生态系统的稳定性,应控制椭圆萝卜螺的投放密度在64~86g/m~2。
【学位单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X52;X173
【部分图文】：

图 1-1 技术路线Fig 1-1 Framework1.6 研究目的与意义沉水植物可以有效吸收富营养化水体中的氮、磷等营养盐[3]，对水体环境治理与修复中有重要影响。沉水植物修复的过程中，沉水植物群落构建，“草型清水态”系统的恢复，是解决当前水体富营养化，实现水质改善及长效保持的关键。但是，在当前环境压力下（氮磷营养盐持续输入、浓度偏高），如何有效平衡控制修复后沉水植物过度生长，成为修复系统长期稳定和生态系统管理过程中亟待解决的问题之一。化学清除法和物理收割法两种沉水植物调控方法在各方面仍有很多问题存在。椭圆萝卜螺作为一种既可以牧食沉水植物的又不会显著影响水质的底栖生物，可以利用生物操纵的原理分析其在沉水植物生态修复中的作用，本次研究即通过模拟实验选择合适规格、合适密度的椭圆萝卜螺对过度生长的沉水植物达到一定程度的控制，为我国生态修复工程中水生动植物合理配置提供依据和参考。

图 2-1 不同规格的螺对沉水植物的牧食率Fig.2-1 Pasture rate of Radix swinhoei with different specifications图 2-2 不同规格的螺对沉水植物的牧食选择Fig.2-2 Pasture choice of Radix swinhoei with different specifications

上海海洋大学硕士学位论文图 2-1 不同规格的螺对沉水植物的牧食率ig.2-1 Pasture rate of Radix swinhoei with different specificatio
【参考文献】

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本文编号：2886480