高原濕地劍湖湖濱植物的水體凈化作用研究.pdf

1、湖濱帶是云南高原斷陷湖泊典型湖盆-湖濱-面山結(jié)構(gòu)最重要的組成部分，是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的重要生物過渡帶和沉降地表徑流泥沙，以及降解城鎮(zhèn)生活污水及面源污染的重要屏障。由于地質(zhì)和地理位置的特殊，云南擁有類型豐富，分布廣泛，區(qū)域差異顯著的眾多高原斷陷湖泊濕地。高原濕地特殊的地理位置和環(huán)境條件，使得生物種群地理分布狹窄，專一性很強；生物種種群小，數(shù)量少，有許多是瀕危保護物種；生物地理分布的邊緣性決定了其豐富的

2、物種多樣性和生物類群適應(yīng)的脆弱性；生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)變幅小而高度特化，因而高原濕地生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱。由于四面環(huán)山，周圍城鎮(zhèn)村莊密度大，人類活動劇烈，人類開發(fā)活動干擾強烈，流域內(nèi)徑流多匯集于此，大多濕地都存在著富營養(yǎng)化和生態(tài)破壞問題。因此必須對其重要屏障作用的濕地湖濱帶進(jìn)行研究，以便保護、恢復(fù)和重建退化的湖濱濕地生態(tài)系統(tǒng)。
　　 劍湖濕地位于云南省大理州劍川縣境內(nèi)，地理坐標(biāo)介于東經(jīng)99°55'-99°59.5'，北緯26°25'-26°

3、31.5'。劍湖是一個進(jìn)入老年期的高原淡水湖泊，在長期的演替過程中，劍湖湖盆形成了較為完整的湖濱帶，其濕地物種豐富度較高，生活型較齊全，多樣性較明顯，在劍湖濕地生態(tài)系統(tǒng)能量流動、物質(zhì)循環(huán)上發(fā)揮著極其重要的作用。但長期以來，流經(jīng)縣城的生活污水不經(jīng)處理就直接排入劍湖，湖濱農(nóng)業(yè)利用的面源污染物的不斷增加，均對劍湖水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，加之流域植被破壞導(dǎo)致大量泥沙輸入劍湖，使作為劍湖濕地生態(tài)系統(tǒng)屏障的湖濱帶承受著極大壓力，嚴(yán)重威脅著劍湖濕地生態(tài)系統(tǒng)

4、的穩(wěn)定和平衡。對劍湖湖濱帶凈化水質(zhì)的重要功能作用進(jìn)行研究，探索湖濱植物對入湖污染物的響應(yīng)及其在水質(zhì)凈化功能效應(yīng)發(fā)揮中的協(xié)同作用，對揭示湖濱帶的重要作用和濕地恢復(fù)研究中湖濱帶的保護與修復(fù)具有重要意義。
　　 本研究采用野外調(diào)查取樣和室內(nèi)試驗分析相結(jié)合的方法對劍湖湖濱帶水生植物群落的水體凈化作用進(jìn)行定量分析。采用GPS定點取樣，取樣點布置在劍湖的三條主要河流入湖口，在水流方向上根據(jù)植物群落的生活型及分布范圍，分別在挺水植物群落、沉水

5、植物群落迎水面和背水面布置取樣點，水流方向通過水生植物傾斜方向判斷，輔以浮標(biāo)法。通過對水流經(jīng)過植物群落前后水質(zhì)總氮、總磷和COD的變化分析來定量說明植物群落在水體凈化中的作用。總氮的分析采用堿性過硫酸鉀消解分光光度法、總磷的測定采用鉬酸銨分光光度法，COD分析采用MS-3微波消解法測定，該法可以有效縮短消解時間。
　　 經(jīng)過兩個水文周期四次水質(zhì)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，劍湖湖濱帶植物群落對水體具有明顯的凈化作用。三條河流入湖口湖濱帶植物群落對總

6、氮、總磷和COD的削減率分別高達(dá)58.5％、90.0％和71.3％；其中，挺水植物群落對總氮、總磷和COD的削減率分別達(dá)21.3％、。70.0％和37.7％，沉水植物群落對總氮、總磷和COD的削減率分別為39.6％、83.3％和50.0％，沉水植物群落對污染物的削減率高于挺水植物群落。研究結(jié)果還表明，劍湖濕地湖濱植物對水體的凈化作用沒有明顯的季節(jié)差異，。此外，衰死水生植物殘體腐敗分解產(chǎn)生內(nèi)源污染，導(dǎo)致水流經(jīng)過植物群落后水質(zhì)指標(biāo)不降反增。