一种检测湖泊水生植物限制因子的原位方法技术

本发明专利技术公开了一种湖泊水生植物限制因子检测的原位方法，其步骤：A、在目标湖泊建立围栏；B、在围栏中设置支架；C、水生植物种植容器选用塑料圆桶，水生植物种植容器种植粒植物繁殖体；D、将水生植物种植容器悬挂在围栏内外的不同的种植深度；E、监测水生植物的生长与发育状况，将种植桶提至水面，测定植物体表附着生物的数量；F、逐月监测围栏中水生态环境因子；G、根据监测结果确定水生植物关键胁迫因子，围网内外结果比较用于确定存在鱼类活动影响。方法易行，操作简便，分析生物与非生物因子对水生植物的影响，确定目标湖泊中影响水生植物生长发展的关键生态因子，为指导退化湖泊水生植被的恢复提供关键信息。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及利用水生植物改善、美化和治理水体环境、富营养藻型湖泊或水体恢复水生植被领域，更具体涉及一种检测湖泊水生植物限制因子的原位方法。

技术介绍

水生植被尤其是沉水植被恢复已经成为我国湖泊等水体富营养化治理的关键，目前在水生植被恢复的实际工程中，影响水生植物的因子主要依靠实验室研究结果以及野外调查的分析得出，但是这些结果对能否形成稳定性的水生植被几乎不具指导作用，同时在目前的水生植物恢复实践工作中，水生植物的恢复通常不考虑水生态环境因子是否适宜。这种脱节是目前绝大多数水生植物恢复工程无法形成可持续的稳定水生植被的重要原因之一。

技术实现思路

本专利技术的目的是在于提供了一种湖泊水生植物限制因子检测的原位方法，方法易行，操作简便，该方法以三种水生植物的生长状况为指标，结合水体主要生态环境因子测定，可同时分析主要生物与非生物因子对水生植物的影响，确定目标湖泊中影响水生植物生长发展的关键生态因子，为指导退化湖泊水生植被的恢复提供关键信息。
为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
一种湖泊水生植物限制因子检测的原位方法，其步骤是：
1、在目标湖泊水深3m以内的水域建立围栏，参考围网养鱼的围栏建造方式(中华人民共和国水产行业标准SC/T1091–2006：草型湖泊网围养殖技术规范)，用木桩、毛竹等支架支撑鱼网围成小区，面积建议10×10m2，采用单层围网，底网用石头加地锚固定。考虑湖泊水位的季节变动，网高高出最高水位50-100cm，鱼网选用网目大小为1.90厘米至2.22厘米的聚乙烯网片。
2、在围栏中设置支架(用木桩或毛竹搭建，本领域的普通技术人员均可制备)或浮子(市场购置)，用于水生植物种植容器(详细说明见内容3)的的水深控制，从水底到水面每48－52cm设置1个种植深度；同时在围栏外设置同样的支架或浮子，作为对照；
3、水生植物种植容器建议选用廉价的塑料圆桶，直径25-30cm，桶高20-25cm，底部均匀铺设8-12cm的围栏周边淤泥，每个水生植物种植容器种植8－12粒植物繁殖体，建议选用菹草(Potamogetoncrispus)的石芽、苦草(Vallisneriasp.)的越冬芽和黑藻(Hydrillaverticillata)的休眠芽，一个容器中只种植一种植物的的繁殖体，这些繁殖体可以从市场上购买，也可以自己收集。
4、将水生植物种植容器悬挂在围栏内外的不同的种植深度(详细说明见内容2)。
5、逐月监测水生植物的生长与发育状况，每月调查时，将种植桶提至水面，记录植物的个数、高度，从每一个水生植物种植容器中随机选择一株植物采样，采样后，水生植物种植容器放回原处；采集的水生植物用于生长指标测定，同时测定植物体表附着生物的数量。
6、同时逐月监测围栏中水生态环境因子，采样与分析方法采用《湖泊富营养化调查规范》第二版(金相灿，屠清瑛主编，中国环境科学出版社，1990)的推荐方法。
7、根据监测结果确定水生植物关键胁迫因子：围网内外结果比较用于确定是否存在鱼类活动影响，围网内生长状况结合环境调查数据确定水深、透明度、理化状况是否单独或综合影响水生植物的萌发与生长状况。根据数据分析可将影响水生植物的因子按影响大小排序。
本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：
目前在水生植被恢复的实际工程中，尚无类似的方法提出，影响水生植物的因子主要依靠实施人员的经验来判断，但是这些结果对能否形成稳定性的水生植被几乎不具指导作用，同时在目前的水生植物恢复实践工作中，水生植物的恢复通常不考虑水生态环境因子是否适宜。这种脱节是目前绝大多数水生植物恢复工程无法形成可持续的稳定水生植被的重要原因之一。本专利技术是第一次提出在退化水体水生植被恢复工作开始前，需要对水体中限制水生植被恢复的关键因子的影响进行评价，以确保水生植被恢复工作的针对性与有效性。
根据围栏内外植物与环境的调查结果，主要从以下几个方面确认影响水生植物的关键因子：
1、围栏内外水生植物的生长是否存在显著差异：确定是否存在鱼类影响；
2、不同深度水生植物生长是否存在显著差异：确定水深的影响，为水位调节提供意见；
3、比较不同深度水生植物附着藻类的重量，确定附着生物对水生植物的影响；
4、逐月比较水生植物的生长状况与环境因子的关系，确定环境因素在不同月份对水生植物的影响程度；
5、根据前述分析结果，确定水体中影响水生植物的因子与影响程度，为制定水生植物恢复方法提供基础。
附图说明
以下是某目标湖泊水生植物限制因子检测的部分实际数据图示。
图1：目标湖泊10个采样点沉积物有机质含量的季节变化。
图2：目标湖泊10个采样点沉积物总氮含量的季节变化。
图3：目标湖泊10个采样点沉积物总磷含量的季节变化。
图4：目标湖泊10个采样点沉积物含水率的季节变化。
这4个图沉积物氧化还原电位(表)表明，该湖泊中沉积物氮磷含量、有机质组成以及底泥氧化还原状态均处于正常范围，能够满足植物生长的需要。而且底泥间隙水中的氮磷等也不会对植物根系产生任何毒害作用。但部分湖区底质十分密实，对于沉水植物生长与扩增是一个不利因素。
图5：目标湖泊水体总磷空间分布的季节变化。
图6：目标湖泊水体总氮空间分布的季节变化。
这2个图表明目标湖泊水体的营养水平可以满足水生植物生长与恢复的基本要求，水质并不会对沉水植物的生长产生影响。
图7：围栏内外水生植物生长比较示意图。
注：1和2为2个围栏内水生植物生物量；3和4为2个围栏外水生植物生物量
围栏内外水生植物的生物量具有显著差别，由于围栏网片的存在，保护了围栏内水生植物不受鱼类活动的影响，该结果表明该湖泊中影响水生植物的主要因子是过大的鱼类现存量。综合其他调查数据，该湖泊影响水生植物生长的主要因子为过量的养殖密度。
具体实施方式
实施例1：
一种湖泊水生植物限制因子检测的原位方法，其步骤是：
1.根据目标水体的面积、进出口水道分布以及水底地形等信息，选择有一定淤泥、在水深2m左右的水域设置围栏，围栏建设参考养殖围栏建设方式(中华人民共和国水产行业标准SC/T1091–2006：草型湖泊网围养殖技术规范)建设，用木桩、毛竹等支架支撑鱼网围成小区，采用单层围网，底网用石头加地锚固定。考虑湖泊水位的季节变动，网高高出最高水位50或60或70或80或90或100cm，鱼网选用网目大小为1.90厘米至2.22厘米的聚乙烯网片。围栏数目根据资金状况确定，至少设立3个；面积建议10×10m2；
2.在围栏中设置支架或者浮子，用于水生植物种植容器的水深控制：从水底到水面每48或49或50或51或52cm设置1个种植水深；同时在围栏外设置同样的支架或浮子，用于对照；
3.水生植物种植容器各种形状、质地均可，可以直接采购塑料桶，直径不宜过小，一般30cm直径，底部均匀铺设10cm左右采自围栏附近的的淤泥；
4.在每个种植容器中分别均匀种植10粒菹草石芽、苦草越冬芽和黑藻休眠芽，种植深度在淤泥表层下5cm；
5.将水生植物种植容器分别放置或悬挂与于围栏内外不同水深的支架上，在每一水深，每种植物至少放置3个水生植物种植容器，作为重复，每种植物的种植容器数量即为重复数；
本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湖泊水生植物限制因子检测的原位方法，其步骤是：A、在目标湖泊水深3m以内的水域建立围栏，围网养鱼的围栏建造，用木桩、毛竹支架支撑鱼网围成小区，面积10×10m2，采用单层围网，底网用石头加地锚固定，网高高出最高水位50‑100cm，鱼网选用网目大小为1.90厘米至2.22厘米的聚乙烯网片；B、在围栏中设置支架或浮子，用于水生植物种植容器的水深控制，从水底到水面每48－52cm设置1个种植深度；同时在围栏外设置同样的支架或浮子，作为对照；C、水生植物种植容器选用塑料圆桶，直径25‑30cm，桶高20‑25cm，底部均匀铺设8‑12cm的围栏周边淤泥，每个水生植物种植容器种植8－12粒植物繁殖体，选用菹草的石芽、苦草的越冬芽和黑藻的休眠芽；D、将水生植物种植容器悬挂在围栏内外的不同的种植深度；E、逐月监测水生植物的生长与发育状况，每月调查时，将种植桶提至水面，记录植物的个数、高度，从每一个水生植物种植容器中选择一株植物采样，采样后，水生植物种植容器放回原处；采集的水生植物用于生长指标测定，同时测定植物体表附着生物的数量；F、同时逐月监测围栏中水生态环境因子，采样与分析方法采用的推荐方法；G、根据监测结果确定水生植物关键胁迫因子，围网内外结果比较用于确定存在鱼类活动影响，围网内生长状况结合环境调查数据确定水深、透明度、理化状况单独或综合影响水生植物的萌发与生长状况，根据数据分析将影响水生植物的因子按影响大小排序。...

【技术特征摘要】
1.一种湖泊水生植物限制因子检测的原位方法，其步骤是：
A、在目标湖泊水深3m以内的水域建立围栏，围网养鱼的围栏建造，用木桩、毛竹支架支撑鱼网围成小区，面积10×10m2，采用单层围网，底网用石头加地锚固定，网高高出最高水位50-100cm，鱼网选用网目大小为1.90厘米至2.22厘米的聚乙烯网片；
B、在围栏中设置支架或浮子，用于水生植物种植容器的水深控制，从水底到水面每48－52cm设置1个种植深度；同时在围栏外设置同样的支架或浮子，作为对照；
C、水生植物种植容器选用塑料圆桶，直径25-30cm，桶高20-25cm，底部均匀铺设8-12cm的围栏周边淤泥，每个水生植物种植容器种植8－12粒植物繁殖体，选用菹草的石芽、苦草...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，操瑜，张聪，刘浩，刘帆，郭曾莉，秦真，
申请(专利权)人：武汉昌宝环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42