太湖东部湖区水生植物和水环境特征及相关性分析

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自太湖蓝藻水华爆发以来,太湖流域大力开展水环境综合治理工作,虽有成效,但每年蓝藻水华问题仍然严峻,爆发强度并未出现明显下降,水生植物退化严重。为解决太湖富营养化问题,恢复水生植物对改善受损水体环境和增强水生态系统稳定性具有重要的意义。本文选取了太湖东部湖区16个调查样点,分别于春、夏、秋三季对湖区内水生植物进行调查,并采集水样进行检测。运用层次聚类(Hierarchical Clustering)、典范对应分析(CCA)等方法,分析了太湖东部湖区不同季节水生植物种类、群落特征以及水环境因子时空变化特征,揭示了太湖东部湖区水生植物分布与水环境因子的关系,探讨了太湖东部湖区水生植物的生长特性及演替规律。主要研究结果如下:(1)2020-2021年间在太湖东部湖区调查到水生植物共计60种,隶属于26科49属。水生植物以热带成分居多,在植物区系上具有明显的南北过渡特征。(2)太湖东部湖区水生植物群落分布不均匀,其中东太湖区水生植物物种丰富。沉水植物主要分布在胥口湾和东太湖原围网养殖区,镇湖湾和光福湾以浮水植物为主,挺水植物沿岸分布。主要植物群落为芦苇群落、莲+菰群落、喜旱莲子草群落、菱-金鱼藻群落、马来眼子菜群落、伊乐藻群落、穗状狐尾藻群落、菹草群落、金鱼藻群落等。(3)太湖东部湖区水生植物的生长和分布呈现出明显的季节性变化,春季以菹草、伊乐藻、马来眼子菜为主要优势种,夏季以穗状狐尾藻、金鱼藻、菱为主要优势种,挺水植物菰和芦苇为全年优势种,浮水植物菱和莲在秋季优势明显。(4)太湖东部湖区水环境因子根据时空变化而不同,水体整体呈弱碱性,水体p H值和电导率(COND)按季节排序均为:夏季>春季>秋季。水体溶解氧(DO)含量按季节排序为:春季>秋季>夏季。总氮(TN)含量随季节排序为:春季>夏季>秋季;春、夏季节总氮含量各点位间波动较大,且含量较高,达到Ⅳ类水标准,秋季达到Ⅱ类水标准;点位S10和S11分别在春、夏季出现峰值,分别为3.68mg/L、3.59mg/L。总磷(TP)含量按季节排序为:秋季>春季>夏季;夏季总磷含量最低,达到Ⅱ类水标准,春、秋季均达到Ⅲ类水标准。(5)典范对应分析(CCA)能够较好的解释水生植物与水环境因子的关系,不同季节各水环境因子对不同植物的影响具有差异性,不同季节水环境因子之间以及与样地之间的关系也表现出较大的差异性。春季影响水生植物分布的主要水环境因子为:水温(T)、总氮(TN)和溶解氧(DO);夏季影响水生植物分布的主要水环境因子为:总磷(TP)和溶解氧(DO);秋季影响水生植物分布的主要水环境因子为:水温(T)和溶解氧(DO)。(6)建议对上述太湖东部湖区水生植物生长和分布影响较大的环境因子进行调控,根据湖区的污染程度及水质状况合理选择水生植物种类及配置方案。同时,加强湖泊湿地的监管以及水生植物恢复区域的维护工作,对湖区内死亡衰败的植物、生长过剩的浮水植物及喜旱莲子草等外来入侵物种进行及时打捞收割。
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