团头鲂对苦草与轮叶黑藻竞争格局的影响

发布时间：2020-06-16 20:43

【摘要】：沉水植物、草食性鱼类和滤食性底栖动物都是浅水湖泊生态系统的重要组成部分,几部分之间相互影响,并最终影响水质。沉水植物具有吸收水体中氮、磷等营养盐,抑制沉积物中氮、磷的释放,促进水体中悬浮颗粒沉降,抑制浮游藻类生长,提高水体透明度等作用,保持水体“清水态”;不同的沉水植物生长形态不同,对水体的净化能力也不同:草甸型沉水植物如苦草,生物量主要集中在沉积物表面,能够很好地抑制沉积物释放营养盐,对水质的净化作用强;而冠层型沉水植物如黑藻,生物量分布在水面附近,抑制沉积物营养盐释放的能力较弱。然而,冠层型沉水植物生长速度快于草甸型沉水植物,而且占据水柱上层,遮挡了光照,阻碍草甸型沉水植物生长。因此,控制冠层型沉水植物,促进草甸型沉水植物生长对于维持水质具有重要作用。有研究表明,草食性鱼类优先摄食叶片细碎、C:N:P含量较低的冠层型沉水植物,从而有利于草甸型沉水植物的生长;但过量的草食性鱼类在摄食完冠层型沉水植物后,也会转而摄食草甸型沉水植物。因此,研究草食性鱼类对草甸型和冠层型沉水植物之间竞争关系的影响,有助于了解草食性鱼类对冠层型沉水植物的调控能力,从而为提高水质以及为水体生态修复提供理论依据。基于此,本文通过构建微型水生生态系统,研究苦草与轮叶黑藻之间的竞争关系以及草食性鱼类团头鲂对苦草与轮叶黑藻竞争关系的影响,力图为湖泊生态修复提供理论依据和支持。通过设置苦草(草甸型)组、轮叶黑藻(冠层型)组、混种组三个不同的处理组,每个处理组8个平行。一个月后,取其中的4个平行研究苦草与轮叶黑藻之间的竞争关系。结果表明:(1)苦草和轮叶黑藻均能显著降低水体中总氮(TN)、总溶解氮(TDN)、总悬浮质(TSS)的浓度,苦草降低各形态氮的能力优于黑藻;(2)除苦草组总磷(TP)浓度下降外,其余组别总磷(TP)和总溶解磷(TDP)浓度均上升,但TDP上升幅度苦草组混种组轮叶黑藻组,说明苦草对总磷(TP)的去除效率高于轮叶黑藻;(3)实验初期轮叶黑藻组能够提高水体溶氧(DO),但后期混种组反超轮叶黑藻组;(4)苦草组和轮叶黑藻组的生物量增长量和植物增长速度均高于混种组内的苦草和轮叶黑藻,说明混种后二者存在竞争关系;(5)混种组内苦草的生长参数、叶片参数、根形态参数、生物量分配参数都低于苦草组,但混种组内轮叶黑藻与轮叶黑藻组无明显差异,说明苦草生长受到抑制,而轮叶黑藻的生长并没有受到抑制。为了研究团头鲂对苦草和轮叶黑藻竞争关系的影响,我们向第一步实验各个组别剩余4个平行中分别加入4条100 g重的团头鲂。结果表明:(1)加入团头鲂后各处理组溶氧(DO)均有所变化,但苦草组变化最小,同时苦草组照度百分比上升幅度最高;(2)轮叶黑藻组植物生物量下降最多,下降速度最快,断草生物量比最高,其次是混种黑藻,苦草组生物量略微上升;(3)混种组内苦草和轮叶黑藻的生长参数、叶片参数、根形态参数、生物量分配参数与单种组相比均有所波动,但差异不显著。此外,由于淡水双壳类是典型的滤食性底栖动物,能够快速的滤食掉水体中的浮游藻类和悬浮颗粒物,提高水体的透明度,降低水生生态系统的富营养化程度,为沉水植物的恢复和生长创造良好条件。为了研究滤食动物的滤食效率,本文通过设置不同生物量的背角无齿蚌,研究其对再悬浮水体总悬浮质(TSS)、叶绿素a(Chla)及水体营养盐含量的影响。结果表明:(1)背角无齿蚌可以快速降低水体中总悬浮质(TSS)和叶绿素a(Chla)的浓度;(2)增大背角无齿蚌生物量可加快水体总悬浮质(TSS)和叶绿素a(Chla)浓度的下降速度;(3)背角无齿蚌在第2天可降低水体总氮(TN)、总磷(TP)、总溶解磷(TDP)的含量,升高总溶解氮(TDN)的含量,但实验结束时,空白组和有蚌组总氮(TN)、总溶解氮(TDN)、总磷(TP)、总溶解磷(TDP)均没有显著差异。以上结果表明,苦草和轮叶黑藻均能有效降低水体的富营养化程度,但苦草的净化效果要优于轮叶黑藻;当两种沉水植物存在时,轮叶黑藻会对苦草的生长产生明显的抑制作用;团头鲂在两种沉水植物当中更倾向于取食轮叶黑藻,会对两者之间的竞争格局产生影响,使苦草能够更快的成长起来,但也可能再次造成水质的下降;背角无齿蚌能够在短期内快速降低富营养化水体的浮游植物和悬浮颗粒,但长远看并不能降低水体的营养盐含量,可用于水体修复早期,快速提高水体透明度,为沉水植物生长创造条件。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S931.1
【图文】：

生物量,生长速度,苦草,黑藻

图 4-4 不同处理组植物生物量及生长速度比较Fig. 4-4 Comparison of phytomass and growth rate in different treatments4.3.2.2 不同处理组断草生物量百分比如图 4-5，不论是在单种桶内还是混种桶内，黑藻的断草生物量百分比均高于苦草，且单种苦草＞混种苦草，单种黑藻＜混种黑藻，可以明显的看出，在苦草和轮叶黑藻同时存在的情况下，团头鲂更倾向于牧食黑藻而并非苦草。

生物量,百分比,黑藻,混种

图 4-4 不同处理组植物生物量及生长速度比较Fig. 4-4 Comparison of phytomass and growth rate in different treatments处理组断草生物量百分比，不论是在单种桶内还是混种桶内，黑藻的断草生物量百分比草＞混种苦草，单种黑藻＜混种黑藻，可以明显的看出，在在的情况下，团头鲂更倾向于牧食黑藻而并非苦草。

【参考文献】