底泥对沉水植物生长和群落结构.
浅谈水生态修复工程中河道底泥改良与水域植栽、水生动物投放施工

浅谈水生态修复工程中河道底泥改良与水域植栽、水生动物投放施工发布时间:2021-04-29T07:32:10.267Z 来源:《中国科技人才》2020年第24期作者:徐京陆熙民[导读] 河、湖底泥的治理与水生植物投放是整个湖泊治理、水生态修复过程中的重要一环。
本文通过结合河道底泥改良治理及水域植栽、水生植物投放,以此来研究证明通过治理湖底底泥与进行水生植物投放来营造生物的多样性,从而达到通过丰富的水生植物来改良河道底泥及改善水质、进而改善整个河道的水环境,对今后类似的水生态修复工程具有指导意义。
江苏恒基路桥有限公司江苏常州 213002摘要:河、湖底泥作为湖泊内源污染物的重要载体,在湖泊污染物质过量时会引起严重的污染效应,严重影响了河水流动及水体生态环境,所以必须加强对河道底泥的处理以此来改善河道水质,进而改善整个河道的水生态环境。
关键词:河道底泥;底泥处理;底泥改良;水域栽植;水生态修复引言:河、湖底泥的治理与水生植物投放是整个湖泊治理、水生态修复过程中的重要一环。
本文通过结合河道底泥改良治理及水域植栽、水生植物投放,以此来研究证明通过治理湖底底泥与进行水生植物投放来营造生物的多样性,从而达到通过丰富的水生植物来改良河道底泥及改善水质、进而改善整个河道的水环境,对今后类似的水生态修复工程具有指导意义。
一、工程概况近年来为恢复滆湖调蓄能力,保障太湖流域湖西区防洪、供水安全,促进滆湖周边地区经济社会可持续发展,武进区加快推进二期退田还湖工作,统筹退田还湖,近岸带水生态修复等要求,整体实施水生态修复工程建设,将提高滆湖的防洪调蓄能力和改善滆湖的水环境、生态环境,保证护坡功能的整体发挥,支撑和保障经济社会高质量发展。
工程地点:位于武进区七一农场(南)、塔下圩(南),北至沿江高速,西至七一农场圩区边界,南至西太湖与南夏墅行政边界,东至塔下圩圩区边界。
工程规模:七一农场、塔下圩退圩还湖工程:涉及范围面积约0.84km2,其中退圩还湖面积约0.51km2;排泥场面积约0.33km2,包括土方清除563840m3,堤防建设约1.1km,按2级标准建设,水源地周边环境综合整治工程:包括近岸带湿地建设,取水头部厂区周边及厂区与堤岸联通道路景观提升。
沉水植物特性总结

沉水植物特性总结沉水植物是一种特殊的水生植物,它们在生长过程中全身都能接触到水,根部沉入水底或浸入水中。
常见的沉水植物包括莲藕、菖蒲、水葱等。
沉水植物具有一些独特的特性,本文将对其特性进行总结。
首先,沉水植物的根部特殊。
沉水植物的根部通常是粗而长,能够达到水底,这样可以稳固植物的生长。
这些根部通常是浮露在水面之上的。
同时,沈水植物的根系也可以用来吸收水中的营养物质,尤其是底泥中的有机物质。
沉水植物的根部在水中生长比较稳定,不容易被水流冲走。
其次,沉水植物的茎与叶片形态也具有独特性。
沉水植物茎部通常较长,而且柔韧,能够顺应水流的作用。
这样的特性使茎能够在水中摆动并保持立体。
沉水植物的叶片通常是细长形或环形的,这样可以减少水流对其造成的阻力。
叶片在水中形成一个倾斜的角度,在不同的水位变化下能够适应不同的水动力环境。
沉水植物的叶片通常光滑,表面有一层特殊的保护蜡质。
这层蜡质可以减少水分的流失,提高叶片的抗腐蚀能力。
同时,蜡质还能够起到防止水中微生物附着的作用,保持叶片表面的清洁。
第三,沉水植物的气孔特殊。
沉水植物的气孔通常分布在叶子的上表面,而不是下表面。
这样的分布有利于气体交换,可以使沉水植物在水中进行呼吸。
另外,沉水植物的气孔通常较小,而且数量较少,这样可以减少水分的蒸腾量,节约水分的损失。
第四,沉水植物具有特殊的繁殖方式。
沉水植物的繁殖方式既包括有性繁殖,也包括无性繁殖。
有性繁殖包括花粉传播和受精过程,种子的形成和分散。
无性繁殖包括茎、根、叶片等的分枝生长。
沉水植物的种子具有浮力,可以随着水流分散到更远的地方。
另外,沉水植物的茎和叶片可以自行分枝并生长,形成新的植株。
最后,沉水植物对水质具有调节作用。
沉水植物通过吸收水中的无机盐和有机物质,净化水质。
沉水植物尤其善于吸收水中的氮和磷,这些营养物质是水中悬浮物和底泥中的有机物质降解产生的。
沉水植物吸收这些营养物质,减少了水中的营养盐含量,防止了水体富营养化。
不同特性底质对沉水植物恢复生长的影响

泥 和岸边底 泥对伊 乐藻和 苦草生长 的影 响 ,结果 表 明前者 比后 者能够更 好 的促 进伊乐 藻生长 ,而两 者 对 苦草 的生长影响 不显著 ;李文 朝LJ 粗砂 、黄 l选择 l
添 加外源基 质 以达 到工程要求 ,而这些措 施极大 的 改 变 了底 质的结构 和组成 ,同时 ,水土流 失 的加 剧 使 得 岸边 土 壤 大量 的进 入 水体 并 沉 降 造成 不 同区 域 底质特性差 异较 大 ,而 不 同特 性 的底质 对沉水植 物 能否恢 复产 生决定 性 的影 响 。 近年来 ,部分 学者针 对底质对 沉水植 物生长 的 影 响开 展 了一些 比较 性研 究 L ,陈开 宁等 [通 过 6 9 ]
和 8%) 混 形 成 的 不 同成 分 底 质 分 别 对 菹 草 (oa o e n ci u) 0 掺 P tm g t rp s 、轮 叶 黑 藻 (y r l vr c lt 和 微 齿 眼 子 菜 o s H dia et iaa l il )
(oa o eo a k n s P tm g tn ma ci u) a 顶枝断枝恢 复生长的影响。结果表 明:() 种基质与岸边土壤 掺混 的底质上 ,实验结束 时菹草的 1在3 平均最高植株分别 出现在5 A ( %S 沙土与岸边土掺混) 底质 、5%NA 粘土与岸边 土掺混) 0 ( 底质和1%F 腐殖土与岸边土掺混) 0 A( 底质 ,株高分别达到3 、4 和4 m;轮叶黑藻 的平均最高植株分别出现在 1%S 底质 、5 %NA 0 8 5 c 0 A 0 底质和3 %F 底质 ,株高分 0 A
微 量元素 ,不 同底质 的物理 、化 学 、微生 物性质有
珍珠泉环境整治设计方法

2024年第6期现代园艺2016年7月,住建部、发改委、财政部三部委联合发布《关于开展特色小镇培育工作的通知》,提出2020年前,将培育1000个特色小镇。
围绕该指导意见,安阳市殷都区充分考虑城市水环境、城市内涝、水资源污染、水生态环境、水资源可持续的开发利用等方面,开展了“殷都区洹河水系景观暨水冶古镇保护工程一期工程的建设”。
珍珠泉作为珍珠泉公园的主要景观支撑,长期以来水环境保护措施相对缺乏,在夏季高温季节,由于温度、水质等各种因素的影响,珍珠泉水草生长严重失控导致泉眼水域水草无序蔓延,一方面影响了珍珠泉的水体交换,另一方面也让水域“冒珍珠泡”(安阳八景之首)的奇景难得一见,使得珍珠泉公园景观功能严重下降。
1项目区概况水冶镇隶属于河南省安阳市殷都区,位于安阳市西20km 处,是晋、冀、鲁、豫4省重要的商品集散地,素有“银水冶”之美称。
其地理位置优越,交通方便,晋豫鲁铁路纵贯南北,安林高速横贯东西,镇域内安李铁路、安林公路横贯东西,大岗公路贯穿南北。
珍珠泉[1-2]位于水冶镇西1km 处,泉水上涌状似串串珍珠,故而得名。
珍珠泉群最大涌水流量2.32m 3/s,多年平均流量1.48m 3/s,最大年涌水量6285万m 3,最小年涌水量680万m 3,平均年涌水量4457.8万m 3。
水质属HCO 3-Ca-mg 型,矿化度为0.25g/L,泉水温度17℃。
2水污染现状水污染问题的产生离不开其自身的土壤环境和水环境。
通过大气降水、污水排放、雨水冲刷和侵蚀,污染物进入水体,最终沉降在底泥中并逐渐堆积,并造成底泥严重污染。
项目研究团队针对珍珠泉水环境问题展开表层水、上覆水中各项理化指标与氮磷营养因子指标进行深入、全面的调查研究。
2.1水质检测根据珍珠泉蓄水水体实际情况,采样时依据《水质采样技术指导》(HJ 494-2009)采样方法[3-5]执行。
本次珍珠泉水质检测工作共采集水样2个,编号为ZZQ01和ZZQ02;水质结果检测见表1,表明珍珠泉总氮、总磷指标已经超出劣Ⅳ类水的标准。
水体底质异质性对沉水植物生长的影响

u go t fh d o h s a d i h o i v inf a c o rh bl a o f s b r e c p ye n r s r t n o p rw h o y r p  ̄e t a p st e s i c e t e a i tt n o u meg ma r h t i et ai f n s i g i n ii d o s o o
产生 决定性 的影 响 。
其 水体 的质量 越来 越受到 人们 的关 注 。近 年来 由于
城市 水 污 染 的 加 剧 , 市 水 体 的 生 态 环 境 受 到 破 城
本项研究结合 国家重大科技专项 “ 江城市 水环 镇 境质量改善 与生 态修 复技 术研 有机 质含量高 、 底质 发黑 、 发 臭等特点 , 不同底质条件对沉 水植 物生长所 产生 研究 的影 响。探讨 重建沉水植物所需 要 的底质 条件 , 为水
Ab t a t S b r e c o h ts we e p a td i i ee tsd me t o td f te efc f df rn e i n s i sr c : u meg d ma rp y e r ln e n df r n e i ns frsu y o h fe t o ie e ts d me t n s i r a e n t r wt fs b r e c o h ts n t x e r esa d l k so ego h o u meg d ma r p y e .I ee p rme t e o i e i n ,o gn ls dme t a d v n h h i n ,a r bc s d me t r i a e i n ,s y i n s dme t a d s d we e s lce s dfee t s dme t n t e su y o o t g tp s r ii g r t a d b o s f e i n , n a r ee td a i r n e i n i t d fr oi is, u vvn ae, n ima s o n s h n Hy r l etcl t d i a v rii aa.T e rs lss o d t a h p r wt fHy rl etcl t n a r bc s d me ta d s d e i n l l h e ut h we tt eu g o h o d i a v rii aa i eo i e i n n a y s d me t h l l n wa etr t a ta i o gn l s d me ta d a d. T e su y n iae ta e i n a e g e t n u n e n h sb te n h t n r i a e i n h i n s n h td idc ts h t s d me t h v r a if e c o t e s l
湖泊生态系统的修复方法

湖泊生态系统的修复方法1.湖泊生态系统修复的生态调控措施治理湖泊的方法:物理方法,如机械过滤、疏浚底泥和引水稀释等;化学方法,如杀藻剂杀藻等;生物方法,如放养鱼等;物化法,如木炭吸附藻毒素等。
各类方法的主要目的是降低湖泊内的营养负荷,控制藻类过量生长,均能取得一定的成效。
1)物理、化学措施在控制湖泊营养负荷实践中,研究者已经采用了许多方法来降低内部磷负荷,例如通过水体的有效循环,不断干扰温跃层,可加快水体与溶解氧(DO)、溶解物等的混合,有利于水质的修复。
削减浅水湖的沉积物,采用铝盐及铁盐离子对分层湖泊沉积物进行化学处理,向深水湖底层充入氧或氮。
2)水流调控措施湖泊具有水“平衡”现象,它影响着湖泊的营养供给、水体滞留时间及由此产生的湖泊生产力和水质。
若水体滞留时间很短,如在10d以内,藻类生物不可能积累。
水体滞留时间适当时,既能大量提供植物生长所需营养物,又有足够时间供藻类吸收营养促进其生长和积累。
如有足够的营养物和100d以上到几年的水体滞留时间,可为藻类生物的积累提供足够的条件。
因此,营养物输入与水体滞留时间对藻类生产的共同影响,成为预测湖泊状况变化的基础。
为控制浮游植物的增加,使水体内浮游植物的损失超过其生长,除对水体滞留时间进行控制或换水外,增加水体冲刷以及其他不稳定因素也能实现这一目的。
在夏季浮游植物生长不超过5d,因此这种方法在夏季不宜采用。
但是,在冬季浮游植物生长缓慢的时候,冲刷等流速控制方法是一种更实用的修复措施,尤其对于冬季蓝绿藻浓度相对较高的湖泊十分有效。
冬季冲刷之后,藻类数量大大减少,次年早春湖泊中大型植物就可成为优势种属。
这一措施已经在荷兰一些湖泊生态系统修复中得到广泛应用,且取得了较好的效果。
3)水位调控措施水位调控已经作为一类广泛应用的湖泊生态系统修复措施得到应用。
这种方法能够促进鱼类活动,改善水鸟的生境,改善水质;但由于娱乐、自然保护或农业等因素,有时对湖泊进行水位调节或换水不太现实。
沉水植物

2.3水生高等植物的生态类型及其对环境的作用水生高等植物按其形态特点和在水中的生活习性可以分为四大生态类型(颜素珠,1983):挺水植物(Emergent Aquatic Macrophyte)、浮叶植物(Floating.1eaved Aquatic Macrophyte)、漂浮植物(Free—driffing Aquatic Macrophyte)、沉水植物(Submerged Aquatic Macrophyte)。
不同类型水生植物有着不同的净化功能,挺水植物通过阻止水流和减小风浪使悬移质沉降,它主要吸取深部底泥中的营养盐,很少直接吸收水中的营养盐,所以挺水植物有把下层底泥中的营养转移到表层的作用,不利于直接净化水质;浮叶植物容易种植和收获,有一定的经济和观赏价值,在一定的季节可以作为重要的支撑系统;大型飘浮植物在光照和营养盐竞争上比浮游植物有优势,耐污性很强(全为民,2003),但后两种植物对水底光照强度抑制很明显,若形成密集群落对沉水植物和水底鱼类抑制作用很大(章宗涉,1998)。
充足的溶解氧是水生动物正常生长发育的重要条件。
水中的溶解氧主要来源有三:①是大气中氧气的溶解:②是浮游植物光合作用产生的氧气;③是水生植物光合作用释放的氧气。
水生植物的4种生态类群中,挺水植物产生的氧气完全释放到空气中,对水体几乎不存在增氧作用;浮叶植物和飘浮植物产生的氧气仅有少部分溶于水;只有沉水植物光合作用产生的氧气完全释放于水中,对水体增氧的贡献率最大。
有沉水植物生长的水体,其溶解氧比以浮游植物为主的水体的溶解氧要高许多。
所以沉水植物是最有价值和发展前景的富营养水体治理材料。
3.沉水植物在水生态系统中的作用1沉水植物是水生态系统中重要的初级生产者,它是水生态系统具有较高初级生产力和次级生产力的主要贡献者。
沉水植物具有生长迅速、无性繁殖能力强的特点,能占据湖底大部分甚至整个湖底面积,因此具有较高的生产力。
沉水植物净固碳能力研究进展

其中全球 的 河 网 向 海 洋 输 送 的 碳 量 为 1 06Pg a ꎬ
-1
方向提出展望ꎬ 为最终实现 “ 碳达峰” 和 “ 碳中和”
1 沉水植物的碳循环过程和固碳机理
水生维管束植物从陆生植物进化而来ꎬ 依据生活
向大气中释放的 CO 2 量约为 1 8Pga ꎬ 湖泊和水库
型的不同可分为挺水植物、 漂浮植物、 浮叶植物和沉
植物和植物体内光合作用相关酶的活性ꎬ 间接对沉水
植物的光合作用起到了促进或抑制作用ꎬ 如水体中营
养元素的浓度、 植物和叶片的生长阶段和温度等ꎮ
2 1 直接影响因子
可塑 性ꎬ 通 过 改 变 叶 片 比 表 面 积 来 适 应 不 同 的 光
2 1 2 水体无机碳条件
沉水植物生长环境中水分的供给是绝对充足的ꎬ
合作用在强光和弱光下均受到不同程度的抑制 [4] ꎮ
水深和水体透明度是决定光照强度的重要影响因
素ꎮ 水深过深ꎬ 光照强度低ꎬ 光合作用受到抑制ꎻ 水
深过浅ꎬ 压缩了沉水植物的生长空间ꎮ 水深不同还会
会影响沉水植物光合色素的种类和含量ꎬ 在水深以及
水中的藻类和悬浮颗粒物的散射影响下ꎬ 不同水层的
光质有很大差异ꎬ 表层以红光为主ꎬ 深层以蓝光等短
生命过程兼具 “ 碳源” 和 “ 碳汇” 作用ꎬ 相较于其
活周期中都生活在水面以下ꎬ 是最为典 型 的 水 生 植
-1
向大气中释放的 CO 2 量为 0 32Pga
ꎮ 绿色植物的
水植物ꎮ 与其他水生植物相比ꎬ 沉水植物在大部分生
他类别的植物ꎬ 沉水植物的光合作用场所和凋落物的
物ꎬ 生长生活过程完全依托于水体环境ꎬ 在漫长的进
够更加充分利用光照ꎬ 在水下弱光条件下进行正常的
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同时采用Simpson指数作为对照
S-样方内物种数
D=1-ΣPi2
i=1
s
Pi —第i物种第一次被抽中的概率
四、实验结果
1、底泥对植物成活率的影响
1、底泥对植物成活率的影响
• 3种配置类型中植物的成活率对底泥的反应相似,
依次为L底泥>M底泥>H底泥 • 表现为在肥沃度低、强度大的基底上成活率高; 而在肥沃度高、强度小的基底上植物成活率低。
• 2004年6月13日将供试水生植物种植于培养箱内, 加水至浸没植物,次日加水至20 cm • 6月16日将培养箱内注满水,水深为47 cm 。培养 箱置于室外。 • 53 d后,取出各桶内全部植物,洗净,分别测量 植物的株高、根长、分蘖,并分离地上(泥面上) 部分和地下(泥面下)部分,称量鲜质量,在105℃ 下烘干1h后再在80℃下烘干至恒重,称量其干质 量。
• 有机质和营养盐含量不同,导致不同类型 的底泥对水生植物成活和生长的影响也可 以在生物多样性的指标上得到反映,有机 质和营养盐含量较低的底泥有利于提高生 物多样性指数。 • 该试验中,生物多样性指数在营养盐含量 低的L底泥上最高,在营养盐含量高的M和 H底泥上则较低。
• 在水生植物恢复的工程实践中,对于呈富营养状 态的湖泊水体,其沉水植物的自然恢复过程困难 且漫长。 • 因此应在大量减少或缓解流域内污染压力的前提 下,根据环境条件选择合适的优势种,保证底泥 的适当肥沃并达到一定的稳定性,综合考虑植物 栽培的成活率、生长速率、生物量累积和生物多 样性等因素,采取人工辅助的方法,创造合适的 生境条件,快速恢复沉水植物,重建水生植被。
三、实验方法
• 5种供试植物构成3种人工配置类型: I.主栽种为微齿眼子菜(占60%,其他各占 10%) II.主栽种为苦草(占60%,其他各占10%) Ⅲ.主栽种为黑藻(占60%,其他各占10%) • 每个培养箱定植20丛沉水植物。试验由3种 底泥和5种植物品种构成的3种人工配置类 型组成,共计9个处理组,每个处理组设3 个重复。
2、底泥对平均相对生长速率的影响
2、底泥对平均相对生长速率的影响
2、底泥对平均相对生长速率的影响
• 成活率反映了底泥对植物定居的影响,而平均相
对生长速率则反映的是底泥对植物生长速率的影 响。
• 对于所有处理组而言,
RGR呈现 M底泥>H底泥>L底泥
• 植物生长的营养条件有一合适的浓度范围,过高
0.73 0.58 0.11 0.42 0.是否将黑藻
作为主栽种,其优势度均有显著的增加 • 非黑藻主栽种的优势度有被黑藻取代的趋 势,其中配置Ⅱ最为明显,其优势种已由
微齿眼子菜演变为黑藻。
五、分析与讨论
• 从所有配置类型的植物相对生长速率来看,氮、 磷含量较高的淤泥底质比生泥底质更有利于沉水 植物的生长,沉水植物具有较高的相对生长速率, 即在营养丰富的M和H底泥上其相对生长速率大于 较为贫瘠的L底泥。 • 可以认为,底泥的营养盐水平是影响沉水植物生 长的主要因素之一,但是,植物生长的营养条件 有一合适的浓度范围,营养过高或过低均不利于 水生植物的生长。
底泥对生物多样性的影响
• 经统计检验,配置I和Ⅲ的生物多样性在营养盐含 量低的L底泥上最高,在营养盐含量高的M和H底 泥则较低。而配置Ⅱ的生物多样性在几种底泥间 无显著差别。
• 试验结束时,配置Ⅱ的生物多样性指数上升, 另外2种配置类型的生物多样性指数则明显降低。
底泥对各处理组内植物优势度的影响
或过低均不利于水生植物生长。
3、底泥对群落结构的影响
• 底泥对群落结构的影响表现在改变群落内的物种
数、各物种的优势度甚至产生优势种的更替,以 及改变群落内的物种多样性等。 • 与成活率相似,配置I和Ⅲ,在肥沃度低、强度大 的底泥上物种数较高;配置Ⅱ则没有改变。马来
眼子菜在某些处理组中完全死亡 。
1)马来眼子菜完全死亡
底泥对沉水植物生长和群落结构 的影响
叶 春 于海婵 宋祥甫
(中国环境科学研究院湖泊生态环境中心)
(北京师范大学 生命科学学院) (上海市农业科学院)
一、实验背景
• 沉水植物是湖泊生态系统中的初级生产者,能够 提高湖泊生态系统的自净能力,是无脊椎动物和 脊椎动物的食物来源,对形成合理的湖泊生态系 统结构,维持湖泊生态系统的良性发展十分重要。 • 很多因素都对沉水植物的生长、发育和群落演替 产生影响,如底泥特征、营养盐限制、光照强度、 植物生长类型、温度和湖底地形等。 • 以往的研究多侧重于在可控条件下对1个或者2个 影响因子进行研究,缺乏不同性质底泥对人工配 置的沉水植物生长和群落结构变化接近自然、综 合的影响研究。
数据分析
• 水生植物相对生长速率(RGR) : RGR=(ln W2一ln W1)/t
W1、 W2 —植物开始时、结束时的总的生物量干质量 t —试验天数
• 优势度:DV=(RF+RB)/2*100%
RF —植物的相对频度 RB —相对生物量
物种多样性的测定: s Shannon-Weiner指数 H =-ΣPilnPi
二、实验材料
植物
黑藻
金鱼藻
苦草 马来眼子菜
微齿眼子菜
底泥
• 底泥均采自太湖北部湖湾西五里湖(江苏省无锡 市),该湖为城郊湖泊,呈富营养状态。试验所用 底泥为西五里湖生态恢复区的3种典型底泥。 • 依据肥沃程度: L底泥为原鱼塘区退渔还湖后,经深度清淤及塘埂 土回填形成的生泥底泥; M底泥为原鱼塘区退渔还湖后,经水下疏浚后的底 泥; H底泥为西五里湖非鱼塘区且未经疏浚的底泥。
• 当湖泊底泥受到严重的有机污染时,底泥表层沉 积物的密度和稳定性减小,呈半流体状态。底泥 的这种机械特性和不稳定性容易受风浪、水压等 外界作用的影响,从而不利于沉水植物的定植汹 驯,当有机质含量较高、底泥成为还原性腐泥时, 还会对水生植物产生胁迫效应,不利于水生植物 的存活和萌发。 • 在该试验中,有机质含量较高的淤泥底质不利于 沉水植物的成活(成活率:L底泥>M底泥>H底泥)。 M和H底泥营养丰富,呈半流体状态,密度和稳 定性差,植物的成活率(定居情况)相对较低;而 在强度较大的L底泥上植物的成活率最大。