黑臭流域解析：沉水植物对藻类的控制机理

查看全部 · 发表于 2021-6-16 10:43:56

1、营养盐竞争

沉水植物可以通过吸收氮、磷营养盐、无机碳等竞争限制藻类的生长。

离子态氮(NO3-、NH4+)、磷(PO43-)是初级生产者直接吸收利用的营养形态。

不论沉水植物是否存在, 藻类的生物量与湖水中氮、磷的含量呈正相关。

但藻类生命周期短，对水体中氮、磷营养盐固定能力弱，而沉水植物具有过量吸收营养物质的特性，个体大，生活周期长，体内积累的氮、磷多，储存较藻类稳定，能有效降低氮、磷循环速度、控制藻类的暴发。

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。

2、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，减弱浮游植物或附着藻的遮阴效应，促进自身生长。

化感物质可使藻类细胞的生理作用产生变化，如影响抗氧化酶活性、碱性磷酸酶活性，促进丙二醛等有毒物质积累，从而引起藻类生物量的减少。

通过化感物质抑制藻类生长的沉水植物至少有37种，其中以狐尾藻、金鱼藻、伊乐藻、茨藻、轮藻等的化感作用较明显。

不同沉水植物分泌的化感物质对藻类的作用不同，从而影响浮游植物种类组成。

研究发现，狐尾藻通过分泌化感物质抑制碱性磷酸酶活性，减少叶片表面磷的释放量，降低附着藻的磷元素来源，限制附着藻的生长；水蕴草[Elodea densa(Planch.)Casp.)和伊乐藻可以通过化感作用抑制附着蓝藻的生长，进而限制附着藻生物膜的形成，促进叶片表面对光照和营养盐的吸收。

3、其他作用

浮游植物不具有主动运动能力,通常需要借助风浪、水流等外力作用,而沉水植物可以减弱风浪对水体的扰动,使浮游植物失去漂浮的助力,加速其沉降。

此外，沉水植物还可以影响浮游植物对光照的吸收,限制其群落的发展。

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