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摘要：苦草与刺苦草为我国极其普遍的沉水植物，在生态修复中被广泛应用。为明确不同底质下苦草与刺苦草生长状况与水质净化能力的效果，本试验设定了以下三种底质：湖泥、1/2湖泥+1/2沙子、1/2湖泥+1/2粘土进行了相关试验，结果表明：1.在三种底质下，苦草与刺苦草的生物量为。2.在三种底质下，苦草与刺苦草的根冠比为：湖泥>1/2湖泥+1/2粘土>1/2湖泥+1/2沙子，且苦草要小于刺苦草3.在三种底质下，苦草与刺苦草对水质的净化效果为：1/2湖泥+1/2沙子>湖泥>1/2湖泥+1/2粘土，且每种底质下苦草的净化效果要好于刺苦草。

关键词：苦草;刺苦草;底质;水质净化效果

引言

我国湖泊富营养化严重[1～2]，而利用沉水植物对于湖泊水体修复已经被广泛的应用到实践工程中[3～4]。苦草与刺苦草为我国极其普遍的苦草属沉水植物，在生态修复中广泛应用[5～6]，虽然针对两种沉水植物的已经进行了较多的研究，包括两者萌发，与其它水生生物对水质去除率的比较等[7～8]，但是针对两者在不同底质下生长状况以及对水质净化能力的比较研究较少，为此，本试验选取三种底质，对其进行处理，以期为沉水植物生态修复提供理论依据。

1.试验材料与方法

1.1试验材料

苦草（Vallisneria natans （Lour.） Hara），水鳖科（Hydrocharitaceae）苦草属（Vallisneria）沉水草本植物，沉浸淡水中，茎极短，异株，有匍匐枝长5～10厘米，以行繁殖。

刺苦草（Vallisneria spinulosa Yan），水鳖科（Hydrocharitaceae）苦草属（Vallisneria）沉水草本。横走茎上具有小刺，有时不明显，但是植株因故浮出水面生长时，则十分显著。

苦草与刺苦草采集于雪湖水域，挑选出长势相似的苦草与刺苦草。湖泥同样采集于雪湖水域，沙子采用河沙，粘土在河岸地带进行采集。试验水体为雪湖水。

1.2 试验小组设定

试验分成苦草、刺苦草分别被分为三组，编号为苦1、苦2、苦3，刺1、刺2、刺3。三组对应的底质为：湖泥、1/2湖泥+1/2沙子、1/2湖泥+1/2粘土。每种植物对应每个组别设定三个平行，分别栽种三株植物（植物的湿重为10±1 g），于底质厚度为7 cm的圆形桶（直径为15cm，高度为20cm）中，然后将圆桶放入装满水的玻璃缸中（玻璃缸规格为80×70×50 cm）。

试验的地点为安徽省潜山市雪湖，时间为2022年6月1日至2022年7月20月，历时50天。

1.3试验所要测定的项目及方法，

1.3.1 试验参数

每种底质中，有机质的含量，总氮、总磷的含量。试验需要测定沉水植物最终生物量，沉水植物总生物量、地上部分生物量、地下部分生物量、沉水植物生物量的根茎比，最终氮磷含量相对于沉水植物种植第三天水质的总氮、总磷的去除率。

1.3.2 参数的测定方法

针对每种所要测定的参数的方法

1.3.3 底质的营养物质参数

本试验分别对湖泥、1/2湖泥+1/2沙子、1/2湖泥+1/2粘土这三组底质测定了总磷、总氮以及有机质含量，具体如表2：

2 结果与分析

2.1不同底质对沉水植物生物量影响

不同底质对于苦草与刺苦草的生物量都产生了影响，如图1、图2。本试验发现，苦草以及刺苦草的地上部分生物量以及总生物量的值都是以1/2湖泥+1/2沙土最高，湖泥次之，1/2湖泥+1/2粘土最少，三种底质之间具有显著的不同：1/2湖泥+1/2沙子>湖泥>1/2湖泥+1/2粘土（P<0.05，n=3）。由地上部分生物量、总生物量可以看出，1/2湖泥+1/2沙子的底质最适合两种沉水植物的生长，而1/2湖泥+1/2粘土的底质下最不适合两种沉水植物的生长。

根据地上部分生物量、总生物量的比较可以看出，在三种底质中苦草的地上生物量以及总生物量要大于刺苦草（P<0.05，n=3），而苦草的根冠比要小于刺苦草（P<0.05，n=3）。

2.2 不同底质对沉水植物根冠比影响

不同底质对于苦草与刺苦草的根冠比都产生了影响，如图3。本试验发现，苦草以及刺苦草的根冠比值都是以湖泥最高，次之，1/2湖泥+1/2沙子最少，三种底质之间具有显著的不同：湖泥>1/2湖泥+1/2粘土>1/2湖泥+1/2沙子（P<0.05，n=3）。在湖泥的底质下可以明显的看到两种沉水植物具有更加丰富的根。

但是对于根冠比，苦草与刺苦草在湖泥中并没有显著的差别，但是在1/2湖泥+1/2沙子与1/2湖泥+1/2粘土中苦草的根冠远小于刺苦草。

2.3 不同底质对沉水植物净化水质的影响

不同底质对于苦草与刺苦草对水体中总氮以及总磷的去除效果都产生了影响，如图4～5，本试验发现，苦草以及刺苦草总氮与总磷的去除率值都是以1/2湖泥+1/2沙土最高，湖泥次之，1/2湖泥+1/2粘土最少，三种底质之间具有显著的不同：1/2湖泥+1/2沙子>湖泥>1/2湖泥+1/2粘土（P<0.05，n=3）。

虽然苦草在三种底质中对于总氮去除率都大于刺苦草（P<0.05，n=3），但是对于总磷的去除率在湖泥以及1/2湖泥+1/2沙子这两种底质中并没有显著的差别，在底质为1/2湖泥+1/2粘土时，苦草总磷的去除率要远大于刺苦草。

3 讨论与分析

3.1不同底质对沉水植物生物量影响的讨论

由图中可以看出，三种底质对苦草与刺苦草地上部分生物量以及总生物量都具有较大的影响，同时两种沉水植物在地上部分生物量以及总生物量上具有极大的一致性，分别是1/2湖泥+1/2沙子>湖泥>1/2湖泥+1/2粘土，三者的营养物质含量大小为湖泥>1/2湖泥+1/2沙子>1/2湖泥+1/2粘土，可以看出营养物质含量过高的湖泥条件下沉水植物生长状况并不是最好的，与相关报道沉水植物在肥沃的底泥中生长，其生长状况可能由于其对底质肥沃的营养元素耐受性不强而造成的[9]，在底泥中加入沙子改变了底质密度，使得底质的密实性增加，这种状况大大增加了底质中微生物的量与其所分泌的物质的活性[10]。

3.2 不同底质对沉水植物根冠比影响讨论

图中可以看出两种沉水植物的根冠比大小为：湖泥>1/2湖泥+1/2粘土>1/2湖泥+1/2沙子。湖泥的根冠比最大，应该是由于苦草与刺苦草在肥沃的底质下生长时，两沉水植物体现出了自身的耐受性，故其根部的量大大的增加[11]。而针对于1/2湖泥+1/2粘土以及1/2湖泥+1/2沙子两种底质下，营养物质含量较低，为了更好的获得底泥中的营养物质，苦草与刺苦草植株增加根的长度减少匍匐茎的数量[11～12]。

3.4 不同底质对沉水植物净化水质的影响讨论

根据水体水质的净化能力比较，我们可以看出在该条件下，苦草对水质的净化能力要强于刺苦草，不同底质下两种沉水植物对于总氮的去除率为：1/2湖泥+1/2沙子>湖泥>1/2湖泥+1/2粘土，而对于总磷的去除率略有差别，在湖泥以及1/2湖泥+1/2沙子中没有显著差别，在底质为1/2湖泥+1/2粘土时，苦草总磷的去除率要远大于刺苦草，这可能由于刺苦草更加适合在水体较深的水域中生长，而苦草倾向于在水深较浅的地上生长，该水体较浅，所以其水质净化能力要小于苦草[13]。总体来说苦草对于营养盐的去除率要高于刺苦草，三种底质下，两种沉水植物对于营养盐的去除率排序为1/2湖泥+1/2沙子>湖泥>1/2湖泥+1/2粘土。

4 结论

本试验在三种底质下，针对苦草与刺苦草生物量、根冠比、对营养盐去除率的不同进行了研究，研究结果为：在三种底质下，苦草与刺苦草的生物量为：1/2湖泥+1/2沙子>湖泥>1/2湖泥+1/2粘土，且每种底质下苦草的生物量要大于刺苦草。2.在三种底质下，苦草与刺苦草的根冠比为：湖泥>1/2湖泥+1/2粘土>1/2湖泥+1/2沙子，且苦草要小于刺苦草2.在三种底质下。3.在三种底质下，苦草与刺苦草对水质的净化效果为：1/2湖泥+1/2沙子>湖泥>1/2湖泥+1/2粘土，且每种底质下苦草的净化效果要好于刺苦草。

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