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研究發(fā)現(xiàn)沉水植物覆蓋率大于30%的湖泊能夠長期維持清水態(tài),而沉水植物覆蓋率小于30%的湖泊則再度發(fā)展為濁水態(tài)湖泊。在沉水植物生長的區(qū)域,通過沉積物再懸浮帶入水體中的磷元素含量為11.8 mg/(m2·d),無沉水植物生長區(qū)域的磷元素含量為24.5 mg/(m2·d)。由此可知,在缺乏沉水植物的富營養(yǎng)化湖泊中,沉積物再懸浮會(huì)導(dǎo)致水體磷營養(yǎng)鹽濃度增加。
沉水植物對藻類的控制機(jī)理
① 營養(yǎng)鹽競爭
沉水植物可以通過吸收氮、磷營養(yǎng)鹽、無機(jī)碳等競爭限制藻類的生長。離子態(tài)氮(NO3-、NH4 )、磷(PO43-)是初級生產(chǎn)者直接吸收利用的營養(yǎng)形態(tài)。
對于根系發(fā)達(dá)的沉水植物如眼子菜、苦草、狐尾藻等,可通過根吸收和促進(jìn)沉積物中化學(xué)反應(yīng)等方式對內(nèi)源污染進(jìn)行控制,削減浮游植物營養(yǎng)鹽來源。
②化感作用
沉水植物分泌的化感物質(zhì)可抑制水體中浮游植物的生長,減弱浮游植物或附著藻的遮陰效應(yīng),促進(jìn)自身生長。化感物質(zhì)可使藻類細(xì)胞的生理作用產(chǎn)生變化,如影響抗化酶活性、堿性磷酸酶活性,促進(jìn)丙二醛等有毒物質(zhì)積累,從而引起藻類生物量的減少。通過化感物質(zhì)抑制藻類生長的沉水植物至少有37種,其中以狐尾藻、金魚藻、伊樂藻、茨藻、輪藻等的化感作用較明顯。
任何一個(gè)生態(tài)因子如溫度、光照,在數(shù)量或質(zhì)量上不足或過多,即接近或達(dá)到某種生物的耐受性限度時(shí)會(huì)使該生物退或不能生存。全國有分布的沉水植物即表現(xiàn)為較寬的生態(tài)幅(廣鹽性、廣溫性、廣光性等),比如穗狀狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)既可生長在淡水中,也可生長在鹽度小于10‰的咸水中。這些植物但盡管能適應(yīng)較寬生態(tài)幅,卻能主動(dòng)從形態(tài)、生理、行為等方面對自身進(jìn)行調(diào)整。比如輪葉黑藻(Hydrilla verticillata),每年進(jìn)入11月份,長江中下游及以北地區(qū)慢慢凋亡,從新芽停止生長到老葉脫落到根莖的腐爛,周期持續(xù)約1個(gè)月,當(dāng)然也有少量可以保持很綠沒有腐爛的情況。