一种利用滤食生物恢复底栖藻类的模拟方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环保新技术领域，具体涉及一种滤食生物恢复底栖藻类的模拟方法。
【背景技术】
[0002] 由营养盐(主要是氮、磷）的过度输入而引起的水体富营养化是世界上最广泛关注 的水环境问题之一。我国的滇池、太湖和巢湖等很多重要的大型湖泊也都面临着富营养化 产生的环境问题。营养盐输入的增加，导致浮游藻类的异常增加，底栖藻类(或沉水植物)减 少，生物多样性降低，生态系统的结构与功能严重退化，也大大降低了水体生态系统的服务 价值。因此，富营养水体修复的关键是如何将营养盐由浮游(主要集中在浮游藻类）转换底 层(底栖藻类或者沉水植物)，同时抑制沉积物中营养盐释放，从而达到改善水质的目的。
[0003] 富营养水体生态系统修复中，恢复底栖藻类是其中重要的技术环节。这是因为底 栖藻类是水生态系统中营养盐的调节者，在其生长过程中能大量吸收沉积物和水体中的 N、P营养物质。底栖藻类不仅与浮游藻类竞争水体中的营养盐，还是沉积物营养物质释放 到水体中之前的重要吸收者。这是因为底栖藻类所处生境中的营养物质比浮游植物生境中 的营养物质要集中得多，其代谢活性也明显强于后者，如附有底栖藻类的沉积物间隙水中 溶解性营养物质的浓度要比沉积物水柱中的高100-1000倍。此外，底栖藻类还有稳定沉积 物的作用。硅藻和丝状蓝藻能够在砂粒和沉积物表面生长，使得基质在水体扰动的时候而 不被移动。底栖藻类可以为其他生物提供重要的生存环境和栖息场所，维持生态系统的多 样性。
[0004] 因此，如何降低水体悬浮物、改善透明度，恢复底栖藻类是富营养化水体生态修复 技术的关键环节之一。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种利用滤食生物修复底栖藻类的模拟方法，该模拟方法通 过精确的模拟实验，获得了在富营养化水体(如湖泊、池塘）中加以使用的滤食生物修复方 法。
[0006] 本发明是利用滤食生物修复底栖藻类的模拟方法，具体技术方案为： 一种利用滤食生物修复底栖藻类的模拟方法，包括沉积物准备、湖水准备、采集底栖藻 类准备、加入河蚬实验及采样。
[0007] 进一步的，所述方法具体为： (1) 沉积物的准备：沉积物来自太湖，过筛混匀后分装在深蓝色的聚乙烯塑料桶内，厚 度为10cm，所述塑料桶桶高70cm，上、下底直径分别为48cm和40cm，共16只； (2)湖水的准备：所述的桶中注入70L经过滤的太湖湖水，每桶内放置一小型造浪 泵，其功率为3W，扬程为0.5m，放置位置为水面下10cm;模拟期间桶内水温范围维持 在12-19°C;进一步的，太湖湖水经500目尼龙筛网过滤；桶放置在室外水深50cm的15 mX20m水泥池中以实现维持水温稳定的目的； (3) 采集底栖藻类的准备：所述的各桶内贴近沉积物处放置1块硬塑料板，塑料板与实 验桶材质一致，塑料板下方用棉线系一螺帽，利用水的浮力使塑料板保持垂直状态，与苦草 叶片方向一致，以采集底栖藻类；进一步的，硬塑料板规格为8cmX10cm; (4) 加入河蚬，正式开始模拟； (5) 采样：模拟期间观察河蚬生长状况，做好天气记录，及时补充湖水以保证水位不变， 采集水样和附着生物样于实验开始的第〇d，2d，4d，6d，8d，10d，12d进行，分析水体的悬浮 物和浊度，测定单位面积附着生物干重，所有实验数据均采用SPSS19. 0进行统计分析，图 形均由Excel2007生成。
[0008] 进一步的，所述的（4)加入河蚬方法具体为：河蚬密度为模拟唯一影响因子，设四 组处理，每个处理四个重复，河蚬密度的设定参考太湖河蚬的自然丰度，中密度组为太湖河 蚬平均密度设置，低密度组为中密度组的1/2,高密度组为中密度组的2倍。
[0009] 进一步的，所述的四组处理具体为：无河蚬对照组，低密度河蚬组（10只/桶， 133g/m2)，中密度河蚬组（20只/桶，261g/m2)和高密度河蚬组（40只/桶，473g/m2)。
[0010] 进一步的，所述的河蚬来自太湖，壳长为20-25mm，壳高为10-20mm。
[0011] 本发明根据生态学原理采用了生态学方法，实现了精准的对滤食生物生态恢复底 栖藻类的模拟，获得了一种迅速降低水体悬浮物浓度，改善水体浊度，促进底栖藻类生长， 达到修复富营养水体的方法，该方法具有安全、成本低等特点。
【附图说明】
[0012] 图1河蚬对水体悬浮物的影响。
[0013] 图2河蚬对水体浊度的影响。
[0014] 图3河蚬对底栖藻类(底栖附着生物）干重的影响。
【具体实施方式】
[0015] 室外受控实验于2013年11月5日至11月17日在太湖东山实验基地进行。
[0016] 本模拟方法中，河蚬密度为模拟方法的唯一影响因子，设四组处理，分别为无河蚬 对照组，低密度河蚬组（10只/桶，133g/m2)，中密度河蚬组（20只/桶，261g/m2)和高密度 河蚬组（40只/桶，473g/m2)(简称对照组、低蚬组、中蚬组和高蚬组)，每个处理四个重复。 河蚬密度的设定参考太湖河蚬的自然丰度(蔡炜在2006年12月-2007年11月对太湖河蚬 的调查时发现平均密度为l〇〇g/m2-522. 9g/m2)，中密度组为太湖河蚬平均密度设置，低密度 组为中密度组的1/2,高密度组为中密度组的2倍(表1)。河蚬来自太湖，壳长为20-25 _， 壳高为1〇_20mm。所用的河蚬（AsianClams(CbrAicw/a/7腫iflea))是一种双壳类软体 动物，隶属于瓣鲍纲（Lamellibranchia)中真瓣鲍目（Eulamellibranchia)的异齿亚 目（Heterodontta)的蚬科（Corbiculidae)中的蚬属（CbrAicw/a)，正式开始模拟实 验； 表1不同处理组河蚬密度
【主权项】
1. 一种利用滤食生物恢复底栖藻类的模拟方法，其特征在于，所述模拟方法包括沉积 物准备、湖水准备、采集底栖藻类准备、加入河蚬及采样。
2. 根据权利要求1所述的模拟方法，其特征在于，所述的方法具体为： (1) 沉积物的准备：沉积物取自太湖，过筛混匀后分装在深蓝色的聚乙烯塑料桶内，厚 度为10 cm，所述塑料桶桶高70 cm，上、下底直径分别为48 cm和40 cm，共16只； (2) 湖水的准备：所述的桶中注入70 L经过滤的太湖湖水，每只桶内放置一小型造浪 泵，其功率为3 W，扬程为0.5 m，放置位置为水面下10 cm;模拟期间桶内水温范围维持在 12-19。。； (3) 采集底栖藻类的准备：所述的各桶内贴近沉积物处放置1块硬塑料板，塑料板与实 验桶材质一致，塑料板下方用棉线系一螺帽，利用水的浮力使塑料板保持垂直状态，与苦草 叶片方向一致，以采集底栖藻类； (4) 加入河蚬，正式开始模拟实验； (5) 采样：实验期间观察河蚬生长状况，做好天气记录，及时补充湖水以保证水位不变， 采集水样和附着生物样于实验开始的第〇d，2d，4d，6d，8d，10d，12d进行，分析水体的悬浮 物和浊度，测定单位面积附着生物干重，所有实验数据均采用SPSS19. 0进行统计分析，图 形均由Excel 2007生成。
3. 根据权利要求2所述的模拟方法，其特征在于： 所述步骤（1)中沉积物经过60目的筛絹网过筛； 所述步骤（2)中太湖湖水经500目尼龙筛网过滤；所述的桶放置在室外水深50 cm的 15 mX20 m的水泥池中； 所述步骤（3)中硬塑料板的规格为8 cmX 10 cm。
4. 根据权利要求2所述的模拟方法，其特征在于，所述的步骤（4)的加入河蚬的方法 具体为：河蚬密度为模拟的唯一影响因子，设四组处理，每个处理四个重复，河蚬密度的设 定参考太湖河蚬的自然丰度，中密度组为太湖河蚬平均密度设置，低密度组为中密度组的 1/2,高密度组为中密度组的2倍。
5. 根据权利要求4所述的模拟方法，其特征在于，所述的四组处理具体为：无河蚬对照 组，低密度河蚬组（10只/桶，133g/m 2)，中密度河蚬组（20只/桶，261 g/m2)和高密度河蚬 组（40 只 / 桶，473g/m2)。
6. 根据权利要求1-5所述的模拟方法，其特征在于，所述的河蚬来自太湖，壳长为 20-25 mm，壳高为 10-20 mm。
【专利摘要】本发明提供了一种利用滤食生物恢复底栖藻类的模拟方法，本发明包括以下技术要点：以河蚬密度为实验的影响因子，设四组处理，分别为对照组、低密度组、中密度组和高密度组，该密度设定参考太湖河蚬的自然丰度，本模拟方法包括沉积物准备、湖水准备、底栖藻类采集方法准备、模拟实验及采样等技术设计，模拟修复富营养水体中的底栖藻类。本发明可以促进富营养水体中底栖藻类的生长，对富营养水体的生态修复有重要意义。本发明的优点是：通过本发明实现了对滤食生物修复底栖藻类的精确模拟，提供了一种技术可靠、简单易行、成本低以及能有效修复富营养化水体中底栖藻类的方法，用于对富营养化水体（如湖泊、池塘）的生态修复。
【IPC分类】C02F3-32
【公开号】CN104876336
【申请号】CN201510228323
【发明人】李宽意, 杨宏伟, 沈睿杰, 朱小龙, 宁晓雨, 靳辉
【申请人】中国科学院南京地理与湖泊研究所
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月7日