水力扰动和水位变化对苦草(Vallisneria natans)生长及水体水质影响的实验研究

摘要

苦草(Vallisneria natans)是生态修复中常用的沉水植物,然而水力扰动与水位变化对其生长及其水体水质的影响尚不明确.通过设置不同水位(45 cm和80 cm)及扰动时长(4 h和8 h)的控制实验,探究单一及复合水动力胁迫对苦草生理生化特性及水质的影响.结果表明,高水位短时扰动(80 cm水位,4 h扰动)能显著提升水体溶解氧含量至9.1 mg/L(较无扰动组提高11.0%),有效降低总氮(1.85 mg/L)、氨氮(0.20 mg/L)和硝态氮(0.19 mg/L)浓度,并维持苦草最低的氧化胁迫水平(过氧化物酶活性为5.73U/(g·min),超氧化物歧化酶活性为17.6 U/g)及最高叶绿素含量(8.98 mg/g),证实适度扰动可通过增强水体混合进而优化光能利用效率并促进植物生长.双因素方差分析表明,水位与扰动的交互作用显著影响五日生化需氧量、总氮等指标(p<0.05).本研究提出了“高水位(≥80 cm)结合短时扰动(≤4 h)”的优化调控策略,为城市景观水体生态修复中沉水植物恢复并与水环境协同改善提供了理论依据,对浅水湖泊生态系统稳态维持具有重要的实践意义.

关键词

水力扰动 / 水位变化 / 苦草 / 生理生化指标 / 水生态系统