沉水植物季相交替对湖泊富营养化水体磷循环的调控作用

While one-season submerged macrophyte release phosphorus with secondary pollution in the decomposition period, seasonal aspect alternating submerged macrophytes keep the annual concentration of phosphorus in a low level. It was important and urgent scientific problem how to use seasonal aspect submerged macrophyte to control water phosphorus cycling, under the condition of serious eutrophication. warm and cold seasonal plant aspect course will be simulated, pH, redox potential (Eh),dissolved oxygen (DO) , alkaline phosphatase activity and microorganism will be monitored in the growth, decomposition and seasonal aspect alternating period. Layered samples of water sediment and submerged macrophyte samples will be collected, different phosphorus fractions concentration will be monitored, and phosphorus transferring and distribution will be investigated. The mechanism and regulation process of environmental factors of phosphorus cycling in the seasonal aspect alternation period.To provide evidence for controlling phosphorus pollution and restraining lake eutrophication.

单季沉水植物在衰亡期分解释放的磷容易导致湖泊水体二次污染，而沉水植物的季相交替却让水体磷含量全年保持在较低水平。在当前湖泊富营养化十分严重的情况下，如何利用季相交替的沉水植物调控水体磷循环是一个非常迫切且极富意义的科学问题。本项目拟通过模拟湖泊水体暖季和冷季沉水植物季相交替过程，监测沉水植物生长、衰亡和季相交替阶段水体pH、氧化还原电位、溶解氧、碱性磷酸酶活性及微生物等指标的变化；采集水、沉积物和沉水植物样品，测定各形态磷的含量，分析磷在其中的动态分配及形态转化过程；阐明环境因子与水体磷循环之间的关系，揭示沉水植物季相交替对磷循环影响因子的调控过程与机理，同时为有效控制水体磷污染、抑制湖泊富营养化提供科学依据。

本项目拟通过模拟湖泊水体暖季和冷季沉水植物季相交替过程，监测沉水植物生长、衰亡和季相交替阶段水体环境因子及各形态磷的变化；分析了磷在水体-沉积物-植物中的动态分配及形态转化过程；阐明了环境因子与水体磷循环之间的关系。研究发现与单种沉水植物培育相比较，季相交替实验组沉水植物能显著降低水体及间隙水中各形态磷含量，季相交替实验组沉积物中磷也呈降低趋势，季相交替实验组将大部分水中磷稳定在沉积物与植物体内，磷在水-沉积物-植物的动态分配表明单季植物组磷在水体，沉积物与植物三相之间迁移活动剧烈，季相交替植物组磷在水体，沉积物与植物三相之间迁移活动缓慢，研究表明沉水植物在衰亡过程中能不同程度的降低水体中pH，溶解氧（DO）和氧化还原电位（ORP），季相交替组实验表明水体中环境因子pH，DO和ORP略高于单季植物组。沉水植物在衰亡的前期阶段会迅速向水体释放磷，在后期向水体释放磷的速率有所降低，同时表明由于植物衰亡过程向水体释放的钙离子的存在，及微生物等的作用水体中磷在沉水植物释放后期呈下降趋势。野外实验结果基本与室内模拟实验结果基本相一致。