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1、by陽敏2015級海洋資源與環(huán)境國內湖泊藍藻水華的成因與防治策略正確認識形成過程——四階段理論成因——外因、內因防治措施藍藻水華定義:在富營養(yǎng)化水體中藍藻大量增殖,水體中葉綠素a濃度超過10mg/m3或藻細胞超過1.5×107個/L,并在水面形成一層藍綠色或有惡臭的浮沫。在我國,太湖、巢湖和滇池是藍藻水華發(fā)生最為嚴重的湖泊。正確認識藍藻水華正確的認識這種突然出現(xiàn)的“水華”只不過是已存在、分散在水體中的藻類群體在適宜條件下的上浮、聚集、遷移至水面并為人們肉眼所見的過程。是空間位置的改變需要同時滿足葉綠素含
2、量和上浮積聚兩個指標√水華是藻類在短時間內連續(xù)的快速生長所致,是生物量的“巨變”葉綠素含量的增加是水華形成的判據(jù)錯誤的認識確切的水華定義或指標的確定對研究水華形成機理十分必要。正確認識藍藻水華××√√形成過程——四階段理論休眠復蘇生物量增加上浮和積聚中國科學院南京地理與湖泊研究所孔繁翔和高光環(huán)境因子(外因)生態(tài)生理特性(內因)成因——外因和內因成因——環(huán)境因子(外因)1氮磷營養(yǎng)鹽目前普遍認為氮磷釋放導致的水體富營養(yǎng)化直接促使水華的形成??偟涂偭追謩e超過0.5mg/L和0.02mg/L,就可能暴發(fā)水華。
3、2總氮總磷比水體中總氮總磷比N:P也會顯著影響著浮游植物的種群組成。通常當N:P<29時,可以形成水華的藍藻會占優(yōu)勢。但是最近的研究結果表明:在較高的N:P的情況下,水體中也會形成藍藻的水華,較低的N:P并不是藍藻水華形成的條件,而是藍藻水華產(chǎn)生的結果。3微量元素實驗證明藍藻比真核微藻需要更多的微量元素。當鐵的濃度在0.1—1.0mg/L時,藻類開始從綠藻向藍藻演替;鐵是固氮酶的組成要素之一,因此是固氮藍藻的基本元素。成因——環(huán)境因子(外因)4水溫Robats和Zohary認為藍藻水華的發(fā)生主要是由水溫
4、升高引發(fā)的。隨著溫度的升高,藻類群落結構也發(fā)生了變化,藍藻在19.5℃以后占優(yōu)勢。5水文條件藍藻的生長需要穩(wěn)定的水體,水體的穩(wěn)定性與微囊藻的懸浮機制密切相關。一般認為水力滯留時間少于2周時,藍藻難以有效地聚集形成水華。6氣象條件輕緩的風浪促進藍藻水華的形成,光照強度和日照時間也有重要影響。大于3m/s的風速可以把表層水華帶到水下。7浮游動物牧食大群體藍藻能抵御浮游動物牧食從而形成水華。成因——生理生態(tài)特性(內因)1.偽空泡(氣囊)藍藻具有偽空泡或偽空泡群,調節(jié)偽空泡的浮力可使藍藻在水柱中占有有利吸收光能
5、的位置。2.膠質鞘膠質鞘是群體的形成、增大和形態(tài)的持久維持的結構基礎。具有重要的生理生態(tài)功能:藻絲運動、垂直分布的調節(jié)、營養(yǎng)儲存、營養(yǎng)物質的螯合與加工、代謝的自我調節(jié)、防御氧的侵害、防御金屬的毒性、防御草食性牧食和防御被消化。這些功能可能使得藍藻在與其他浮游植物的競爭中占優(yōu)勢。3.CO2濃縮機制藍藻能高效吸收濃縮低濃度的CO2,在細胞內積聚比外界高幾百到幾千倍的CO2。典型浮游藍藻的偽空泡內部結構電鏡圖偽空泡由眾多圓柱形的子氣囊垛疊而成成因——生理生態(tài)特性(內因)4.適應低光強藍藻細胞含有多種輔助捕光色
6、素,如藻藍素、藻紅素和別藻藍素等,能有效地捕獲光能。5.貯藏營養(yǎng)物質微囊藻有較高的磷吸收的最大攝取速率,比其它藻類具有更強的儲存磷的能力,它們可以在細胞中儲存足夠的磷(夠細胞分裂2~4次)、對磷、氮等營養(yǎng)鹽的結合力比其它藻類高。6.防曬微囊藻通過增加細胞內類胡蘿卜素的含量而保護細胞免受光的抑制,對強光有較大的忍受性。7.產(chǎn)毒素水華藍藻可能通過毒素持續(xù)維持種群優(yōu)勢。8.固氮固氮藍藻(如魚腥藻)可以轉化利用空氣中的氮氣,因此在缺氮的環(huán)境中固氮藍藻具有絕對優(yōu)勢。防治措施(外因)水文條件的改變引流帶走污染物,但
7、污染物進入其它生態(tài)系統(tǒng)中造成新的污染。(外因)控制營養(yǎng)鹽首先必須控源減排,修復受損的生態(tài)系統(tǒng),對流域進行綜合調控,減少人類活動對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的干擾和破壞。物理方法除藻傳統(tǒng)打撈方法一種新型除藻機械——利用壓力破壞藍藻細胞內偽空泡資源化利用藍藻使藍藻成為經(jīng)濟藻類,如利用藍藻的高生物量生產(chǎn)生物柴油綜合運用多種監(jiān)測預警技術藍藻水華防治應該遵循以防為主,防治結合的理念。大多數(shù)學者認同的防治思路是:從多種環(huán)境因子中找出關鍵因子,然后弄清楚關鍵因子的作用機制,最后找到相應的方法切斷關鍵因子的作用。參考文獻孔繁翔,高光
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