滇池草海大泊口水域水體自?xún)裟芰Ψ治?/h1>
2016-11-25 09:25:12杜勁松何鋒潘珉李楊
科技與創(chuàng)新 2016年20期
杜勁松+何鋒+潘珉+李楊
摘 要：通過(guò)多年的研究，分析了大泊口水域的自?xún)裟芰?。大泊口水域?qū)λw總氮的削減率為40%，對(duì)總磷的削減率為39.1%，對(duì)水體葉綠素a的削減率約為18%.總磷是決定湖泊清水態(tài)轉(zhuǎn)換的限制因子，湖泊總磷自?xún)裟芰εc植被蓋度之間呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系。通過(guò)回歸分析，當(dāng)前大泊口水域要想實(shí)現(xiàn)清水態(tài)轉(zhuǎn)換，自?xún)裟芰Ρ仨氝_(dá)到50%以上，則對(duì)應(yīng)的植被蓋度應(yīng)大于53%.
關(guān)鍵詞：沉水植物；自?xún)裟芰?；湖泊；監(jiān)測(cè)指標(biāo)
中圖分類(lèi)號(hào)：X524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.078
文章編號(hào)：2095-6835（2016）20-0078-02
滇池草海大泊口水域位于滇池草海南部，是20世紀(jì)70年代圍湖造塘而形成的與草海相對(duì)分隔、封閉的水域，總面積約0.53 km2。由于水污染嚴(yán)重，從20世紀(jì)80年代末以來(lái)，水體異常富營(yíng)養(yǎng)化，水質(zhì)一直為劣Ⅴ類(lèi)，在夏秋季節(jié)，以藍(lán)藻門(mén)和綠藻門(mén)的浮游藻類(lèi)迅速增殖，水體呈現(xiàn)綠色，透明度低下。由于大泊口水體透明度低，且相對(duì)封閉，沉水植物的種子庫(kù)難以萌發(fā)，導(dǎo)致沉水植物群落的退化。
自然界中，湖泊和水系自身都具有一定的自?xún)裟芰?。自?xún)裟芰θQ于自身的水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)狀況和穩(wěn)定狀況。對(duì)近幾年大泊口和草海水質(zhì)狀況進(jìn)行分析，可評(píng)估大泊口水域的水體自?xún)裟芰?。通過(guò)分析近幾年大泊口水生植被狀況與自?xún)裟芰Φ年P(guān)系，提出了富營(yíng)養(yǎng)化淺水湖泊自?xún)裟芰υ鰪?qiáng)的措施。
1 研究方法
1.1 研究區(qū)域
研究區(qū)域位于草海南部水域，地理坐標(biāo)為N 24.96°～24.97°，E 102.64°～102.65°，總面積約0.53 km2。該水域與草海通過(guò)土石堤埂分隔，水體相互滲透。在堤埂的最西端，有2個(gè)較大的開(kāi)口，可以迅速和草海水體進(jìn)行交換。
1.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法
2011年至今，持續(xù)對(duì)大泊口水域和草海水域水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)指標(biāo)有TN、TP和Chl.a等，監(jiān)測(cè)方法參照水質(zhì)監(jiān)測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和方法。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
采用Excel、SPSS等軟件進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 大泊口水域水體自?xún)裟芰Ψ治?/p>
湖泊生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水體有自?xún)裟芰?，而自?xún)裟芰θQ于健康水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。而水體中水生植物在各種養(yǎng)分元素的生物地化循環(huán)過(guò)程中扮演著重要的角色。草海水域面積約8.0 km2，水生植被蓋度不足5%；大泊口水生植被蓋度較草海水域高許多。通過(guò)多年水質(zhì)比較分析，大泊口水域水質(zhì)總體要優(yōu)于草海水質(zhì)，表明大泊口水域自身具有一定的自?xún)裟芰?。將草海水質(zhì)作為本底值，比較其與大泊口水域水質(zhì)指標(biāo)的差值，可得到大泊口水域的自?xún)裟芰?。?jīng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)，大泊口水域?qū)λw總氮的削減率為40%，對(duì)總磷的削減率為39.1%，對(duì)水體葉綠素a的削減率約為18%，具體如表1所示。
2.2 大泊口水域水生植被分布狀況
2.2.1 水生植被的種類(lèi)
“大泊口”及其周邊現(xiàn)存水生植物的種類(lèi)在近幾年內(nèi)變化不大，有20科33屬36種，具體如表2所示，包含濕生植物、挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物。沉水植物主要包含篦齒眼子菜和穗狀狐尾藻，主要分布于水底高程1885.0 m以上的水域。變化大的方面僅在于各類(lèi)水生植物的分布面積和蓋度等方面。
2.2.2 水生植被覆蓋率
2011—2014年，大泊口水域水生植被分布范圍和覆蓋率均變化較大。挺水植物變化不大，變化最大的是漂浮植物和沉水植物。2011年，在該水域種植了700多畝的水葫蘆，漂浮植物的分布范圍較大，整個(gè)區(qū)域植被覆蓋率達(dá)到了約76.03%；2012年，對(duì)漂浮植物進(jìn)行了打撈，漂浮植物絕大部分被打撈，僅剩近岸部分角落內(nèi)零散有分布。由于水體透明度得到了改善，沉水植物在2012和2013年大幅增多，2014年有所回落。
2011—2014年，該水域水生植被覆蓋率分別為76.03%、3.18%、12.6%和10.05%，具體如表3所示。
2.3 水體自?xún)裟芰εc水生植被相關(guān)性分析
由于近幾年滇池大泊口水域高等水生植物的種類(lèi)變化不大，所以，未對(duì)自?xún)裟芰εc植物種類(lèi)之間進(jìn)行相關(guān)性分析。鑒于影響水體中藻類(lèi)的限制因子為總磷，且各類(lèi)水生植物蓋度變化比較大，因此，對(duì)植被蓋度與總磷去除率之間進(jìn)行了相關(guān)性分析。通過(guò)分析，相關(guān)系數(shù)為0.796，為明顯的正相關(guān)關(guān)系。水生植被蓋度與總磷削減率之間的回歸方程為：
y=0.397 2x+28.935，R2=0.634 1. （1）
式（1）中：y為總磷削減率，%；x為植被覆蓋率，%.
很多研究認(rèn)為，總磷質(zhì)量濃度在0.05～0.08 mg/L這個(gè)區(qū)域內(nèi)，是藻型和草型湖泊轉(zhuǎn)換的一個(gè)閾值區(qū)間。當(dāng)前，大泊口水域水體總磷質(zhì)量濃度約為0.16 mg/L，如果在這個(gè)基礎(chǔ)上，要達(dá)到上限區(qū)間，即0.08 mg/L，需要削減50%的總磷。利用回歸方程，該自?xún)裟芰?duì)應(yīng)的植被覆蓋率為53%.因此，在后續(xù)生態(tài)恢復(fù)中，需要將大泊口水域高等水生植物的蓋度恢復(fù)到53%，則可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)治理的目標(biāo)。具體如圖2所示。
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)草海和大泊口水域總氮、總磷、葉綠素a的分析，發(fā)現(xiàn)大泊口水域水生植被蓋度較高，水體具有明顯的自?xún)裟芰?，其?duì)水體總氮的削減率為40%，對(duì)總磷的削減率為39.1%，對(duì)水體葉綠素a的削減率約為18%.
大泊口及其周邊現(xiàn)存水生植物的種類(lèi)在近幾年內(nèi)變化不大，有20科33屬36種，包含濕生植物、挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物。但大泊口水域水生植被分布范圍和覆蓋率均變化較大，挺水植物變化不大，變化最大的是漂浮植物和沉水植物。2011—2014年，該水域水生植被覆蓋率分別為76.03%、3.18%、12.6%和10.05%.
植被蓋度與總磷去除率之間為明顯正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.796.很多研究認(rèn)為，總磷質(zhì)量濃度在0.05～0.08 mg/L這個(gè)區(qū)域內(nèi)，是藻型向清水態(tài)轉(zhuǎn)換的一個(gè)閾值區(qū)間。如果要將水體總磷質(zhì)量濃度降低到0.08 mg/L的上限以?xún)?nèi)，湖泊自?xún)裟芰Φ囊蟊仨氝_(dá)到50%以上。利用回歸方程，該自?xún)裟芰?duì)應(yīng)的植被覆蓋率為53%.因此，在后續(xù)生態(tài)恢復(fù)中，需要把大泊口水域高等水生植物的蓋度恢復(fù)到53%.
參考文獻(xiàn)
[1]何鋒，段昌群.滇池北部重點(diǎn)水域藍(lán)綠藻季節(jié)性變動(dòng)下水體N∶P比值變化研究[J].中國(guó)工程科學(xué)，2010，12（06）.
[2]年躍剛，宋英偉，李英杰.富營(yíng)養(yǎng)化淺水湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換理論與生態(tài)恢復(fù)探討[J].環(huán)境科學(xué)研究，2006，19（01）.
[3]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2009.
[4]張力.SPSS在生物統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用[M].廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)出版社，2008.
[5]趙磊，劉永，李玉照.湖泊生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換理論與驅(qū)動(dòng)因子研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào) 2014，23（10）.
[6]李偉.富營(yíng)養(yǎng)化湖泊水生植物群落恢復(fù)重建的理論與方法[J].水生態(tài)學(xué)雜志，2008，1（01）.
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關(guān)鍵詞：沉水植物；自?xún)裟芰?；湖泊；監(jiān)測(cè)指標(biāo)
中圖分類(lèi)號(hào)：X524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.078
文章編號(hào)：2095-6835（2016）20-0078-02
滇池草海大泊口水域位于滇池草海南部，是20世紀(jì)70年代圍湖造塘而形成的與草海相對(duì)分隔、封閉的水域，總面積約0.53 km2。由于水污染嚴(yán)重，從20世紀(jì)80年代末以來(lái)，水體異常富營(yíng)養(yǎng)化，水質(zhì)一直為劣Ⅴ類(lèi)，在夏秋季節(jié)，以藍(lán)藻門(mén)和綠藻門(mén)的浮游藻類(lèi)迅速增殖，水體呈現(xiàn)綠色，透明度低下。由于大泊口水體透明度低，且相對(duì)封閉，沉水植物的種子庫(kù)難以萌發(fā)，導(dǎo)致沉水植物群落的退化。
自然界中，湖泊和水系自身都具有一定的自?xún)裟芰?。自?xún)裟芰θQ于自身的水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)狀況和穩(wěn)定狀況。對(duì)近幾年大泊口和草海水質(zhì)狀況進(jìn)行分析，可評(píng)估大泊口水域的水體自?xún)裟芰?。通過(guò)分析近幾年大泊口水生植被狀況與自?xún)裟芰Φ年P(guān)系，提出了富營(yíng)養(yǎng)化淺水湖泊自?xún)裟芰υ鰪?qiáng)的措施。
1 研究方法
1.1 研究區(qū)域
研究區(qū)域位于草海南部水域，地理坐標(biāo)為N 24.96°～24.97°，E 102.64°～102.65°，總面積約0.53 km2。該水域與草海通過(guò)土石堤埂分隔，水體相互滲透。在堤埂的最西端，有2個(gè)較大的開(kāi)口，可以迅速和草海水體進(jìn)行交換。
1.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法
2011年至今，持續(xù)對(duì)大泊口水域和草海水域水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)指標(biāo)有TN、TP和Chl.a等，監(jiān)測(cè)方法參照水質(zhì)監(jiān)測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和方法。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
采用Excel、SPSS等軟件進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析。
2 結(jié)果與分析
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2.2 大泊口水域水生植被分布狀況
2.2.1 水生植被的種類(lèi)
“大泊口”及其周邊現(xiàn)存水生植物的種類(lèi)在近幾年內(nèi)變化不大，有20科33屬36種，具體如表2所示，包含濕生植物、挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物。沉水植物主要包含篦齒眼子菜和穗狀狐尾藻，主要分布于水底高程1885.0 m以上的水域。變化大的方面僅在于各類(lèi)水生植物的分布面積和蓋度等方面。
2.2.2 水生植被覆蓋率
2011—2014年，大泊口水域水生植被分布范圍和覆蓋率均變化較大。挺水植物變化不大，變化最大的是漂浮植物和沉水植物。2011年，在該水域種植了700多畝的水葫蘆，漂浮植物的分布范圍較大，整個(gè)區(qū)域植被覆蓋率達(dá)到了約76.03%；2012年，對(duì)漂浮植物進(jìn)行了打撈，漂浮植物絕大部分被打撈，僅剩近岸部分角落內(nèi)零散有分布。由于水體透明度得到了改善，沉水植物在2012和2013年大幅增多，2014年有所回落。
2011—2014年，該水域水生植被覆蓋率分別為76.03%、3.18%、12.6%和10.05%，具體如表3所示。
2.3 水體自?xún)裟芰εc水生植被相關(guān)性分析
由于近幾年滇池大泊口水域高等水生植物的種類(lèi)變化不大，所以，未對(duì)自?xún)裟芰εc植物種類(lèi)之間進(jìn)行相關(guān)性分析。鑒于影響水體中藻類(lèi)的限制因子為總磷，且各類(lèi)水生植物蓋度變化比較大，因此，對(duì)植被蓋度與總磷去除率之間進(jìn)行了相關(guān)性分析。通過(guò)分析，相關(guān)系數(shù)為0.796，為明顯的正相關(guān)關(guān)系。水生植被蓋度與總磷削減率之間的回歸方程為：
y=0.397 2x+28.935，R2=0.634 1. （1）
式（1）中：y為總磷削減率，%；x為植被覆蓋率，%.
很多研究認(rèn)為，總磷質(zhì)量濃度在0.05～0.08 mg/L這個(gè)區(qū)域內(nèi)，是藻型和草型湖泊轉(zhuǎn)換的一個(gè)閾值區(qū)間。當(dāng)前，大泊口水域水體總磷質(zhì)量濃度約為0.16 mg/L，如果在這個(gè)基礎(chǔ)上，要達(dá)到上限區(qū)間，即0.08 mg/L，需要削減50%的總磷。利用回歸方程，該自?xún)裟芰?duì)應(yīng)的植被覆蓋率為53%.因此，在后續(xù)生態(tài)恢復(fù)中，需要將大泊口水域高等水生植物的蓋度恢復(fù)到53%，則可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)治理的目標(biāo)。具體如圖2所示。
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)草海和大泊口水域總氮、總磷、葉綠素a的分析，發(fā)現(xiàn)大泊口水域水生植被蓋度較高，水體具有明顯的自?xún)裟芰?，其?duì)水體總氮的削減率為40%，對(duì)總磷的削減率為39.1%，對(duì)水體葉綠素a的削減率約為18%.
大泊口及其周邊現(xiàn)存水生植物的種類(lèi)在近幾年內(nèi)變化不大，有20科33屬36種，包含濕生植物、挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物。但大泊口水域水生植被分布范圍和覆蓋率均變化較大，挺水植物變化不大，變化最大的是漂浮植物和沉水植物。2011—2014年，該水域水生植被覆蓋率分別為76.03%、3.18%、12.6%和10.05%.
植被蓋度與總磷去除率之間為明顯正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.796.很多研究認(rèn)為，總磷質(zhì)量濃度在0.05～0.08 mg/L這個(gè)區(qū)域內(nèi)，是藻型向清水態(tài)轉(zhuǎn)換的一個(gè)閾值區(qū)間。如果要將水體總磷質(zhì)量濃度降低到0.08 mg/L的上限以?xún)?nèi)，湖泊自?xún)裟芰Φ囊蟊仨氝_(dá)到50%以上。利用回歸方程，該自?xún)裟芰?duì)應(yīng)的植被覆蓋率為53%.因此，在后續(xù)生態(tài)恢復(fù)中，需要把大泊口水域高等水生植物的蓋度恢復(fù)到53%.
參考文獻(xiàn)
[1]何鋒，段昌群.滇池北部重點(diǎn)水域藍(lán)綠藻季節(jié)性變動(dòng)下水體N∶P比值變化研究[J].中國(guó)工程科學(xué)，2010，12（06）.
[2]年躍剛，宋英偉，李英杰.富營(yíng)養(yǎng)化淺水湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換理論與生態(tài)恢復(fù)探討[J].環(huán)境科學(xué)研究，2006，19（01）.
[3]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2009.
[4]張力.SPSS在生物統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用[M].廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)出版社，2008.
[5]趙磊，劉永，李玉照.湖泊生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換理論與驅(qū)動(dòng)因子研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào) 2014，23（10）.
[6]李偉.富營(yíng)養(yǎng)化湖泊水生植物群落恢復(fù)重建的理論與方法[J].水生態(tài)學(xué)雜志，2008，1（01）.
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