[发明专利]一种利用鱼类与底栖动物协同促进沉水植物生长的方法

说明书

本发明涉及一种利用鱼类与滤食性底栖动物协同效应促进沉水植物生长、繁殖的方法，可应用于富营养化水体生态修复领域。本方法通过增强沉水植物对光照的获取途径实现，包括在以构建沉水植物群落结构进行生态修复的水域，投放河蚌；在河蚌投放后1个月内放养鳑鲏鱼类，通过鱼类与河蚌的协同作用，达到增强沉水植物生长速率的效果，保障沉水植物群落向健康、稳定的方向发展。本发明在综合已有生物净水技术的基础上，通过向系统中放养鱼类和滤食性底栖动物，利用鱼类与滤食性底栖动物的协同作用，促进沉水植物的生长、繁殖速率，有助于沉水植物的快速定植与群落结构的稳定发展，从而维持清水态系统长效运行。

技术领域

本发明属于生态修复技术领域，具体涉及一种利用鱼类–滤食性底栖动物协同作用促进沉水植物生长的方法。

背景技术

随着人类社会的发展，人类活动对淡水生态系统的影响日趋严重，其中以水体富营养化问题尤为突出。水体富营养化是世界各国广泛关注的水环境问题之一，严重影响水生态系统的结构与功能。我国水体富营养化问题非常严重，据2007-2010年对全国138个面积大于10 km²的湖泊富营养化水平调查显示，85.4%的湖泊超过了富营养化标准（TSI指数）。欧、美富营养化问题也同样突出，已成为湖泊治理的重点。水体富营养化导致浮游植物异常增殖甚至出现水华、水体透明度下降、沉水植物生物量下降或种类消失、水质恶化，大大降低了湖泊生态系统的服务功能。因此，为了更好的利用湖泊资源，对富营养化湖泊进行修复使其恢复到富营养化前的状态已成为亟待解决的问题。全球范围内，不同气候区的许多国家已采取相应措施，试图恢复受损的水生态系统。

沉水植物通过减少沉积物再悬浮、降低内部营养负荷和抑制浮游植物生长等作用机制，对维持清水态生态系统结构与功能的稳定性起关键作用。因此，在浅水富营养化湖泊生态修复中，常将沉水植物群落恢复作为生态修复的重要手段。近些年来，国内也将该技术应用于亚热带和热带浅水湖泊生态修复，并在外源污染得到较好控制的一些湖泊中取得了良好的效果。

沉水植物是维持清水型湖泊生态系统（Clear water state）的重要环节，如何维持沉水植物群落结构健康、稳定的发展成为当今湖泊生态系统管理所面临的重要课题。水下光照条件是沉水植物生长的关键，因此在浅水湖泊生态修复前期与后期维护过程中，如何保障充足的水下光照条件，是沉水植物恢复与群落稳定的关键。一般而言，影响沉水植物获取光照的因素主要是较高的水体悬浮物（以浮游植物和悬浮颗粒物为主）和生长于沉水植物叶片表面的附着藻类，特别是水绵。在生态修复前期，现有技术常将放养底栖双壳类（主要为河蚌）作为生态修复的并行手段之一，因为河蚌以滤食水体中的悬浮颗粒有机物为食，能够有效降低悬浮颗粒物浓度或将悬浮颗粒物浓度控制在一较低水平，从而有助于提高水体透明度，促进沉水植物生长、繁殖。而在浅水湖泊生态修复或沉水植物群落重建后期维护中，水体透明度一般较高，足以满足沉水植物生长需要，但较高的水体透明度还为沉水植物表面的附着藻类，特别是水绵（丝状藻类）的生长提供有利条件。在无有效控制措施时，丝状藻类将大量生长，形成可观的生物量与覆盖度（图1），从而削弱了水下光照强度，将抑制沉水植物对光的获取，致使沉水植物再次消亡，导致湖泊生态修复的失败。现有研究发现，螺类（以环棱螺和萝卜螺为主）和某些无脊椎动物（如摇蚊幼虫）可以摄食植物叶片表面的附着藻类，但难以取食水绵等丝状藻类。因此，国内外的一些湖泊生态修复工程中，将投放螺类作为控制植物叶片表面附着藻类生物量的主要手段，但很难控制水绵种群的发展。此外，这些螺类和无脊椎动物还是某些鱼类（鲤鱼、鲫鱼等底栖杂食性鱼类）的主要食物，因此螺类在捕食压力较大的环境下，很难形成较大的种群与生物量，因此也很难通过螺类来消除丝状藻对植物生长产生的消极作用，这在一些国内的生态修复实践中也得到了验证（图1）。因此，发明一种不仅后期能够有效抑制附着藻类特别是丝状藻类生长，而且还可促进沉水植物生长的技术，是现阶段湖泊生态修复所亟需的关键技术。

发明内容