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深6m的洱海湖底,苦草能不能种活?

作者:小编 日期:2022-02-15 14:57:14 点击数:

立此存照,过几年再来,希望水更干净清澈。——习近平

2015年,习近平在碧波荡漾的洱海边考察时,殷切叮嘱当地干部,一定要改善好洱海水质,让“苍山不墨千秋画,洱海无弦万古琴”的自然美景永驻人间。
几年来,云南以革命性的举措彻底转变“环湖造城、环湖布局”的发展格局,破除“就湖抓湖”的“救火式治理”治理误区,实施环湖截污、生态搬迁、矿山整治、水生态修复等综合整治措施,洱海水质呈现出逐年向好的发展趋势。
2020年,洱海全湖水质累计实现7个月II类、5个月III类的优异成绩。中科院水生生物研究所张忠海等人在其研究中认为,“洱海的透明度逐年提高, 湖心平台水下光环境基本达到沉水植物的光补偿点, 理论上有沉水植物恢复的可能性
但在实际观测中,湖心平台区并没有出现沉水植物自然恢复的现象。自然条件下暂无生长,那么,人工恢复沉水植物是否可行?对此,张忠海等团队进行了试验研究,本文摘录了该研究中的部分成果,并整理同类资料而得。

                                                              洱海·湖心平台区

洱海位于位于云南大理郊区,北起洱源,长约42.58公里,东西最大宽度9.0公里,湖面面积256.5平方公里,为云南省第二大淡水湖, 也是我国著名的高原淡水湖泊之一。

洱海平均湖深10米,最大湖深达20米。本研究地点选取南部湖心平台区,位于洱海南部湖心区域, 南起洱滨村, 北至才村和文笔村,南北两端是水深10 m以上的深水区, 东西两侧是水深10~13 m的深水带与沿岸带相隔, 中间形成一片水深6 m左右的暗滩区域。

湖心平台曾经是洱海沉水植物成片连续分布的最大区域, 在洱海沉水植被演替过程中具有非常重要的地位; 自1998年洱海发生大面积水华后, 湖心平台区域沉水植被大幅退化,在2009年该区域已无沉水植物生存,成为受损最严重的区域之一。
                                   
                                                                 实验条件

实验时间选择苦草在洱海的生长旺盛期, 从6月7日到8月7日, 共9周(63d)。

实验地点选择在洱海南部湖心平台水深最浅的区域,实验区水深6.1~6.6 m, 透明度1.5~2.0 m, 湖底光照8.3~15.8 μmol/(m2·s)

参照相关文献,苦草的光补偿点为9.4 μmol/(m2·s), 光饱和点200 μmol/(m2·s), 由此可知,实验区湖底光照强度处于苦草光补偿点的边界范围,苦草生长将主要面临弱光胁迫的影响(实验地点水温、营养盐等均为苦草生长所需的正常水平)

苦草种植方式采用沉桶种植。在桶内装填底质(淤泥或黏土)15 cm, 将苦草按照每桶30株的密度均匀植于桶内, 每个实验处理分配20桶作为平行。种植桶沉入水底。

                                                   6m水深下,苦草死亡率约50%
试验结果表明,在实验期间, 苦草存活量显著下降, 对照组(淤泥底质)从30株/桶下降到(10±2)株/桶, 实验组(黏土底质)从30株/桶下降到(18±4)株/桶。

作者认为,导致苦草死亡的主要原因为水下的弱光环境
一方面苦草株高和生物量下降, 使其长期处于弱光胁迫下;另一方面低光照会减弱沉水植物的胁迫耐受能力, 两者共同解释了苦草存活株数小于初始种植株数的实验结果。
从上述实验数据可以看出,6m的水深条件下,当实验光照强度≈苦草光补偿点,苦草的死亡率约50%
死亡50%,这是否也意味着,还有50%的苦草可以正常存活呢?
 
                                                  存活的苦草,并未出现明显分株现象

研究指出,试验结束时苦草虽留有一定的存活数量, 但是苦草形态特征并没有明显的上升现象, 苦草根系并未发现大规模分株现象

而且,这存活的50%的苦草,在形态特征生理特征均表现出对弱光的胁迫响应, 其单株生物量和株高下降, N含量和游离氨基酸含量上升, C含量和淀粉含量下降;苦草叶片(地上部分)受到的胁迫影响大于根茎(地下部分)。

因此,作者认为,洱海湖心平台区环境并不适合直接进行沉水植物恢复工程, 应该优先考虑改善环境特征。

此外,研究还认为,黏土组(洱海岸边常见泥土)苦草存活株数显著性大于淤泥对照组(P<0.05), 说明相比于淤泥底质, 黏土更有利于苦草的存活。

                                                          苦草恢复策略建议

研究指出,光照是限制苦草生长的主要限制性因子。可以采取降低水位水体营养盐浓度以增加透明度等提高水下光合有效辐射的措施, 或者寻找或驯化出对弱光环境适应性更强的沉水植物品种等。

此外,底质因素也是影响苦草恢复的重要因子。从淤泥对照组和黏土实验组的对比来看, 苦草在黏土底质上表现出更小的胁迫反应和更高的存活数量,在洱海当前的水质环境下有希望结合局部的底质改善来实现在湖心平台的沉水植物恢复

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