氮磷浓度对溞-藻-草三者间相互作用关系的影响研究

摘要

对水华的控制方法中,生物操纵技术是一个包含多重手段的水华综合治理措施。磷浓度阈值或范围是影响此技术作用效果的一个重要参数,因此对其做系统研究非常重要。为更好的应用此技术来治理我国湖泊的水华环境问题,本论文中针对国内的富营养化水体特点,配制不同浓度的营养液对金鱼藻、大型溞及小球藻进行了彼此间的共培养实验,研究了藻-溞-草三者于不同环境(光照培养箱内和室内小塑料盆)中共培养时的各自的生长情况,及温度和光照对三者间相互作用的影响。
　　 主要研究结论如下:
　　 (1)高氮条件(10.50mg/L)下,大型潘和小球藻于培养箱中共培养时,磷浓度小于0.1mg/L,大型溞占优势;磷浓度为0.1～2.Omg/L时,小球藻呈大爆发趋势。金鱼藻和小球藻共培养时,磷浓度小于O.1mg/L,金鱼藻占优势;大于O.1mg/L时,小球藻数量开始增长。低氮条件(0.50mg/L)下,大型溞和小球藻于培养箱中共培养时,磷浓度不大于0.5mg/L,大型溞对小球藻有很好的抑制作用。金鱼藻和小球藻共培养时,磷浓度不大于0.5mg/L,金鱼藻与小球藻可以稳定共存,无显著互抑现象;磷浓度为2.0mg/L时,小球藻对金鱼藻生长有一定抑制。
　　 (2)藻-溞-草三者在培养箱中共培养时,当磷浓度小于2.0mg/L时,大型涵与金鱼藻对小球藻有明显抑制;磷浓度介于O.1～0.5mg/L时金鱼藻生长及抑藻效果更好;磷浓度为0.5mg/L时对应的氮磷去除效果最好;高氮条件(10.50mg/L)对三者的增长均存在一定抑制。
　　 (3)富营养化水体中磷为O.1～0.5mg/L、氮为10.5mg/L和0.5mg/L的条件下对小球藻有良好的控制效果。
　　 (4)藻-溞-草三者于培养箱中共培养时,低温状态下改变磷浓度对控藻效果的影响较小。在磷浓度小于等于2.0mg/L,金鱼藻的增长率都高于小球藻,控藻效果较好。在温度介于25～35℃之间大型溞的增长率都高于小球藻,且磷浓度小于等于O.1mg/L时对金鱼藻的生长更有利,可起到很好的控藻效果。
　　 (5)藻-溞-草三者于培养箱中共培养时,光照强度介于1000～22001x时,随磷浓度的升高(O.05～2.Omg/L之间),金鱼藻和大型溞的增长率都不同程度的高于小球藻,控藻及水生植被恢复效果愈明显;光照强度介于3400～53001x时,磷浓度因素对生物操纵效果的影响要多于光照因素,且磷浓度在O.10～0.50mg/L之间控藻效果好,更有利于重建金鱼藻种群。
　　 (6)在模拟自然水体中做金鱼藻和小球藻共培养实验显示,当氮浓度为2.92～12.60mggL、磷浓度为0.06～0.85mg/L时,金鱼藻增长不明显,甚至出现负增长。十天后小球藻密度开始出现明显降低,但在整个实验培养期内小球藻对金鱼藻始终存在一定的抑制作用,其增长率远高于金鱼藻。二者共培养对水体中氮磷的去除作用微弱,控藻效果较差。
　　 (7)在模拟自然水体中共培养大型溞和小球藻时显示,大型涵对小球藻的捕食作用显著,抑藻及氮磷去除效果明显好于金鱼藻和小球藻共培养,磷的去除效果优于氮。
　　 (8)在模拟自然水体中实施藻-溞-草共培养实验时显示,在氮浓度介于3.15～23.92mg/L、磷浓度介于0.07～0.64 meCL时大型溞与金鱼藻的增长率都较高,而小球藻可以维持在较低的增长水平,对水质的改善效果较好;继续增高氮磷浓度,金鱼藻种群出现负增长,大型溞的数量下降,将不利于控藻。
　　 (9)利用铜绿微囊藻研究生物操纵的效果:
　　 高氮和低氮条件下,大型溞都是在磷浓度小于0.1mg/L占据优势,但对铜绿微囊藻控制作用的效果不是很好。磷浓度高于0.5mg/L,不利于大型溞的生长繁殖,对铜绿微囊藻更有利。高氮、高磷条件对铜绿微囊藻的生长优于低氮、高磷条件。对大型溞没有显著影响。