6种挺水植物对水位梯度的响应研究

选择花菖蒲(Iris ensata var.hortensis)、泽苔草(Caldesia parnassifolias)、黄花鸢尾(Iris pseudacorus)、美人蕉(Canna indica)、再力花(Thalia dealbata)、水葱(Scirpus tabernaemontani)共6种常见挺水植物,研究了不同水位梯度(-5～150 cm)对6种挺水植物外伤症状、株高、分株数、存活率、发芽率、叶绿素(Chl)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等生理指标的影响。结果表明:(1)除黄花鸢尾出现一定外伤症状外,其余5种挺水植物在不同水位条件下生长较好,有较高存活率和发芽率。(2)花菖蒲在水位30 cm、美人蕉在60 cm、再力花和水葱在100 cm均有较高的株高、分株数、存活率和发芽率。(3)花菖蒲、泽苔草、黄花鸢尾的叶绿素含量在水位-5～0 cm达到最大,水位升高,含量下降;与之相反,美人蕉在水位90 cm、再力花和水葱在水位100 cm时叶绿素含量最高。(4)6种挺水植物在水淹胁迫的水深梯度下,产生了不同程度的SOD。实验前期(10 d),不同水位梯度下6种挺水植物叶片SOD活性出现不同程度下降,随着对不同水位梯度环境的适应,SOD开始回升;花菖蒲(-5～45 cm)、美人蕉(-5～90 cm)在水淹与干旱处理下,叶片SOD活性均高于零水位;再力花和水葱随着水位(-5～100 cm)降低SOD活性升高,水位-5 cm时达到最高,分别提高了40.57%和63.79%;泽苔草在各水位下(-5～45 cm)SOD最终与零水位基本持平;黄花鸢尾各水位下保持稳步上升趋势。(5)6种挺水植物在实验前期不同水位梯度MDA含量均有所提升,中后期呈现下降态势。综合各项指标分析,泽苔草适应各水位胁迫,花菖蒲和黄花鸢尾在低水位生长较好,美人蕉、再力花和水葱能较好地适应高水位环境,6种植物均可用于滨水带生态修复。本研究为湿地生态修复植物选择、水生植物生长水位联动控制提供了科学依据。

滴水湖入湖河道浮游植物群落季节变化及其与环境因子的关系

为了探究滴水湖入湖河道浮游植物群落的时空分布及其与环境因子的关系,于2018年9月至2019年8月,在入湖口、内、中、外涟河共设置12个采样点,开展浮游植物群落与环境因子调查。结果表明,调查区域共采集到浮游植物8门93属232种。总物种数中绿藻门占41.81%,硅藻门占22.41%,蓝藻门占18.97%,裸藻门占11.64%。内涟河与中涟河浮游植物种类数较高,特别是位于中涟河E港的S8。调查河段浮游植物丰度为584×10^(4)~1985×10^(4)个/L,其组成以绿藻、蓝藻为主,春季丰度最高,冬季丰度最低。各样点浮游植物丰度水平分布变化大,内涟河环湖北二路样点浮游植物丰度显著高于调查河段的其他样点。Person相关性分析显示,影响浮游植物丰度的主要因子是pH、溶解氧、总氮及硝酸盐氮,与盐度、亚硝酸盐及透明度则未显出相关性。典范对应分析结果表明,水温、溶解氧、总磷、氨氮和硝酸盐氮是影响浮游植物组成的主要因素。

基于PSR模型的滴水湖及其引水河道生态安全评价

生态安全建设是我国实现可持续发展的重要基础。滴水湖及其引水河道水系包含的河流众多,水网密布,目前尚未见对其生态安全相关的研究。本文以大治河—滴水湖流域为研究对象,以2018年9月至2020年8月期间布设的23个采样点位水环境监测数据为基础,引入PSR模型构建适宜研究区域的生态安全评价指标体系进行生态安全状态评价,期间采用了PCA主成分分析和熵值法赋权等相关方法。评价结果显示:大治河引水源分区的生态安全等级为Ⅱ级,处于较不安全状态;临港新城主城区河道的生态安全等级为Ⅲ级,处于临界安全状态;滴水湖辖区的生态安全等级为Ⅲ级,处于临界安全状态。综合评定以滴水湖及其引水河道构成的大治河—滴水湖流域生态安全等级为Ⅲ级,处于临界安全状态。

盐度和水淹对海三棱藨草种子萌发及幼苗生长的影响

研究海三棱藨草(Scirpus mariqueter)种子和幼苗在盐度和水淹时长作用下的生存机制,为长江口滨海湿地生态修复提供重要的科学依据。通过模拟潮汐控制不同水淹时长(8、10、12、14 h/d)和盐度(0、5、10、15)进行实验,分析其对发芽率、发芽指数、叶绿素、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)等生长生理指标的影响。结果表明:盐度对海三棱藨草种子发芽率、发芽指数和海三棱藨草幼苗MDA影响最大;盐度和水淹时长的交互作用对海三棱藨草幼苗叶绿素和SOD影响最大。在盐度为0、水淹时长为12 h/d时发芽率最高;盐度15是海三棱藨草种子萌发的临界盐度;盐度为10、水淹时长12 h/d分株数最高;叶绿素在0盐度和12 h水淹时长交互处理下最高;SOD总活性在盐度为10、8 h/d水淹时长处理下最高;盐度为10、12 h/d水淹时长处理下MDA含量最低。这说明海三棱藨草在中等盐度(5、10)和中等水淹时长(10、12 h/d)时适应性最强。

基于WQI法的滴水湖及入湖河道水质研究

采用综合水质标识指数(water quality identification index, WQI)评价法分析了对滴水湖及其入湖河道2018年8月至2019年7月间水质时空分布差异,并对水质主要影响因子进行分析。结果表明,滴水湖及入湖河道的水质具有空间上的差异性,外涟河、中涟河、内涟河、入湖口水质为"中等",滴水湖区为"良好",从外涟河到滴水湖区的水质呈现出逐渐变好的状态;和WQI显著相关的水质参数有总氮、氨氮、水温等;水质季节变化主要影响因子为水温和降水,空间变化主要影响因子为引水水源水质和人类活动。根据该区域水质特征和影响因子,提出了生物治理法、改建雨水排放管道和加强重要指标监测等治理对策。

滴水湖浮游植物群落的季节变化

为了解滴水湖浮游植物群落结构特征现状,于2019年3月、6月、10月、12月对滴水湖水体进行取样分析,并对浮游植物指标及环境因子进行了相关性分析,探讨影响滴水湖浮游植物群落季节变化的主要影响因子。结果显示,共鉴定出浮游植物7门67属166种,总物种数中绿藻门占33.13%,硅藻门占19.28%,蓝藻门占16.87%,裸藻门占16.87%,主要优势种是小型黄丝藻(Tribonema minus)、丝状黄丝藻(T.bombycinum)、具星小环藻(Cyclotella stelligera)、土生绿球藻(Chlorococcum humicola)、小席藻(Phorimidium tenus)以及阿氏颤藻(Oseillatoria agardhii),不同季节优势种有所差异。滴水湖浮游植物丰度为2.72×10^(5)~1.81×10^(7)个/L,生物量为0.28~19.59 mg/L;Shannon-Wiener多样性指数在1.89~4.95之间,Pielou均匀度指数在0.41~1.10之间,Pearson相关性分析结果显示,影响浮游植物丰度的主要因子是水温、溶解氧、总磷和叶绿素a。