鄱陽(yáng)湖濕地沉水植物群落與水體、底泥營(yíng)養(yǎng)化及重金屬污染的關(guān)系.pdf

1、隨著各種營(yíng)養(yǎng)鹽與重金屬等污染物質(zhì)不斷排入鄱陽(yáng)湖，以及人類(lèi)活動(dòng)干擾的增強(qiáng)，鄱陽(yáng)湖的水生生態(tài)系統(tǒng)及沉水植物群落已受到嚴(yán)重影響。課題選擇鄱陽(yáng)湖的南磯山、吳城、鄱陽(yáng)縣白沙洲與龍口、都昌縣周溪與西源等典型湖濱濕地作為研究區(qū)，分別于2013年秋季及2014年春季等兩個(gè)不同季節(jié)調(diào)查沉水植物群落并采集水體與底泥樣品，測(cè)定分析各樣點(diǎn)水體與底泥中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽以及重金屬銅（Cu）、鉛（Pb）、鎘（Cd）等污染物的含量。以此為基礎(chǔ)對(duì)鄱陽(yáng)湖沉水植物的種類(lèi)分布、

2、植物群落與生物多樣性進(jìn)行研究；采用水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法與TSIM回歸模型對(duì)鄱陽(yáng)湖水體進(jìn)行評(píng)價(jià)；運(yùn)用地累積指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法對(duì)底泥重金屬的污染現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過(guò)相關(guān)性分析和除趨勢(shì)典范對(duì)應(yīng)分析，尋找影響沉水植物群落的主要環(huán)境因子。論文得到國(guó)家自然科學(xué)基金（D41161035）：“鄱陽(yáng)湖典型濕地沉水植物群落結(jié)構(gòu)及其水環(huán)境因子定量研究”的支持與資助。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）兩個(gè)不同季節(jié)在研究區(qū)共發(fā)現(xiàn)沉水植物15種隸屬于9科1

3、1屬。其中，2014年春季共發(fā)現(xiàn)沉水植物11種，隸屬于7科9屬，其中輪藻(Chara vulgaris)為大型沉水藻類(lèi)，其余種類(lèi)皆為水生維管束植物。研究區(qū)分布較為廣泛的物種為苦草(Valliisneria spiralis)和黑藻(Hydrilla vertivilla)，而輪藻和大茨藻(Najas marina)是分布相對(duì)較少的物種。共發(fā)現(xiàn)12種沉水植物群叢類(lèi)型，其中以苦草群叢與苦草+黑藻群叢居多。苦草是各個(gè)湖泊的優(yōu)勢(shì)植物，不同濕地優(yōu)

4、勢(shì)物種及組成均有所不同。南磯山濕地白沙湖與常湖的沉水植物物種多樣性較豐富，且分布較均勻。都昌與鄱陽(yáng)白沙洲的物種多樣性不高，且分布不均勻。兩個(gè)不同季節(jié)中，南磯山濕地的白沙湖、常湖、三泥灣等各湖泊的物種組成比較穩(wěn)定，優(yōu)勢(shì)植物都為苦草、黑藻和小茨藻，其群叢類(lèi)型有所不同；白沙湖與常湖生物多樣性指數(shù)變化不大，而三泥灣由于春季植物種群減少和分布不均勻，導(dǎo)致其生物多樣性減少。
　?。?）研究區(qū)水質(zhì)良好，水質(zhì)狀況排序?yàn)椋喊咨持?、吳?南磯山>都昌

5、>龍口，前3個(gè)研究區(qū)水體的總氮（TN）、總磷（TP）、化學(xué)需氧量（COD）基本達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，龍口的水質(zhì)最差，超出Ⅴ類(lèi)水的標(biāo)準(zhǔn)。水體富營(yíng)養(yǎng)化的兩種評(píng)價(jià)方法結(jié)果都顯示各樣地的水體呈富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。綜合分析底泥中的全氮（TN）、全磷（TP）和有機(jī)碳(OC)含量，南磯山的常湖與三泥灣的營(yíng)養(yǎng)鹽含量均較高，都昌和鄱陽(yáng)縣龍口的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量都比較低，各樣地底泥的有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于高等植物，底泥有機(jī)質(zhì)是其氮的主要來(lái)源。兩個(gè)不同季節(jié)調(diào)查結(jié)果顯示南

6、磯山水體均達(dá)到Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，且秋季水體呈中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，春季為富營(yíng)養(yǎng)。兩季中南磯山水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有顯著性差異，而底泥無(wú)顯著性差異。
　　（3）各樣點(diǎn)水體中（除都昌縣周溪濕地Pb含量外），3種重金屬含量均未超過(guò)地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值，且3種重金屬含量的大小為：ρ（Cu）>ρ（Pb）>ρ（Cd），鄱陽(yáng)縣龍口湖濱區(qū)的3種重金屬含量相對(duì)較高，而白沙洲的較低。水體和底泥Cu、Cd含量最大值均出現(xiàn)在龍口，Pb最大值出現(xiàn)在周溪。南磯山兩季水體與底泥

7、中的重金屬Cu、Pb含量差異性顯著，Cd含量變化不大。地累積指數(shù)和潛在生態(tài)危害指數(shù)兩種評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果均表明龍口底泥重金屬的污染程度為中度，是研究區(qū)重金屬污染最嚴(yán)重的區(qū)域，其余區(qū)域的污染程度均為中度以下。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)結(jié)果顯示，南磯山兩季底泥的重金屬污染為輕度污染。
　　（4）Pearson相關(guān)性分析結(jié)果表明，水體透明度、水深、水體總氮含量與沉水植物的鮮重呈顯著負(fù)相關(guān)；水深與沉水植物物種多樣性呈極顯著負(fù)相關(guān)，且水體總氮、總磷、

8、Cu、Pb含量和底泥有機(jī)碳、全氮等均有顯著相關(guān)性。通過(guò)對(duì)沉水植物群落樣點(diǎn)與環(huán)境因子的除趨勢(shì)典范對(duì)應(yīng)分析（DCCA），結(jié)果表明，排序軸1主要反映水體透明度和水深，排序軸2主要反映水體Cu含量。綜上分析，影響春季鄱陽(yáng)湖沉水植物群落的主要環(huán)境因子為水深與水體透明，其它影響較顯著的環(huán)境因子還包括水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及Cu含量。在不同季節(jié)，影響南磯山濕地沉水植物群落的主要環(huán)境因子有所不同，2013年秋季沉水植物多樣性與環(huán)境因子間無(wú)顯著相關(guān)性，而2014

9、年春季沉水植物多樣性與水深、水體透明度均呈顯著負(fù)相關(guān)。
　　綜合研究表明，鄱陽(yáng)湖的水質(zhì)總體良好，基本達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，底泥重金屬污染除鄱陽(yáng)縣龍口為中度污染外，其余區(qū)域底泥為較輕度污染。影響沉水植物群落的關(guān)鍵環(huán)境因子為水深和水體透明度，大多數(shù)沉水植物群落分布在水位較淺、水質(zhì)較好的區(qū)域。南磯山濕地水位淺、水質(zhì)良好，沉水植物種類(lèi)多，且生物多樣性豐富；而都昌水位高，水質(zhì)較差，其生物多樣性最低。對(duì)比分析南磯山濕地春、秋兩季的水土