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自20世纪60年代以后，中国湖泊富营养化不断加重，日益严重地影响着人们的生产和生活用水。湖泊富营养化，一方面，是由于大量的N和P等外源污染物的输入，另一方面，内源污染(包括水生生物死亡后腐烂分解)和湖泊底质污染物的释放也是导致水体富营养化的重要因素。沉水植物特殊的生态功能，使其在维护水域生态系统平衡、调控养殖水体水质、净化污染水体、生物防治湖泊富营养化等方面发挥着举足轻重的作用。与挺水植物相比，以沉水植物(如金鱼藻Ceratophyllumdemersum)为主的湿地群落能更有效地去除水体中氮磷等过剩营养物质[1];而漂浮植物由于容易过度生长繁殖难以控制，从而在水体修复中应用较少;因此，沉水植物在生物修复工程和生态湿地建设中被广泛应用。王国样等[2]曾研究利用伊乐藻(ElodeaNuttallii)、金鱼藻(Ceratophfllumdemersum)、轮叶黑藻(Hydrillavarticillata)等水生植物组成的人工复合生态系统对太湖局部水域水质的净化作用。近年来，随着水域环境日趋恶化，沉水植物作为水体生态修复的重要水生植物之一，其吸收和分解释放营养物质的动态过程渐渐成为讨论和研究的热点。Koukoura等[3]`研究发现，水生植物的腐烂分解过程受到许多因素的影响，其中分解材料的性质，尤其是C/N被认为是主要影响因素;GodshalkandBarko[4]曾报道，水生植物分解过程中，水体中氨氮和磷的浓度升高;Pereira等[5]也发现，水生植物生物化学分解过程中消耗大量氧气，致使水体溶解氧水平降低;Gumbricht[6]曾指出，收割水生植物是1种从水体中去除营养物质(特别是磷)的有效途径。影响水生植物腐烂分解和内含营养物质释放的因素相当复杂，包括植物生理和环境多重因子的相互作用。一方面，水生植物本身的结构特征、生长阶段、化学组成(组织C∶N和纤维素含量)等因素对其分解速率和营养盐释放强度有重要影响，甚至同1种植物不同器官的分解情况也不尽相同[7]。另一方面，水体环境的温度[8]、pH值[9]、溶解氧水平[8]、光照强度[6]、微生物、附生藻类和浮游动植物[7]、波浪搅动[10]、流速以及水文条件[11]`等也是影响水生植物分解的重要因子。

本实验以上海地区常见5种沉水植物：轮叶黑藻(Hydrillavarticillata)、梅花藻(Batrachiumtrichophyllum)、苦草(Vallisneriaspiralis)、小茨藻(Najasminor)、金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)为主要研究对象，测定了各种植物氮磷营养成分的含量;并设计好氧和低氧2种实验条件，模拟沉水植物的腐烂分解过程，分析了沉水植物死亡分解过程中氮磷等营养物质的释放强度，比较了2种实验条件下各种沉水植物释放氮磷等营养物质的动态过程，旨在定量揭示沉水植物死亡后对水域生态环境的影响程度，确定沉水植物收割的最佳时间和收割的数量，从而为沉水植物的生态功能研究及其在湖泊富营养化防治过程中管理模式的设计提供科学的理论依据。

2材料和方法

2.1沉水植物样品采集

实验用沉水植物样品于2006年10月采集自上海市青浦区淀山湖。

2.2分析方法

2.2.1沉水植物营养成分分析

含水量(%)测定：采用202-A型电子温控烘箱，105℃下杀青30min后调到60～70℃烘至恒重[12]。粗灰分(%)测定：使用SRTX-4-9型(配DRZ-4型温度控制仪)马福炉在500～600℃下灼烧至恒重。植物总氮(%)测定：采用FOSSKjeltec2300凯氏定氮仪[13]。植物总磷(%)测定：采用浓硫酸-高氯酸消解、钼锑抗分光光度法测定[14]。

2.2.2沉水植物在好氧和低氧状态下的分解

分别称取约50g[(50.95±0.87)g]经0℃冰冻处理至将死状态的沉水植物，截成5cm左右小段，放入装有5L经曝气2d的自来水(曝气水的各项初始水质指标为T=25.7±0.3℃，DO=6.05±0.16mg/L，pH=(8.0±0.1)，NH3-N=(0.1613±0.0348)mg/L，NO2-N=(0.1273±0.0164)mg/L，NO3-N=(1.1531±0.0591)mg/L，TN=(1.3298±0.0244)mg/L，活性磷(SOP)=(0.0163±0.0017)mg/L，可溶性总磷酸盐(TDP)=(0.0428±0.0043)mg/L，TP=(0.0589±0.0107)mg/L，CODMn=(8.4618±0.2943)mg/L)的筒状玻璃瓶(Φ=150mm，h=450mm)中，置于光线明亮但非直接照射的试验台上，在室温25～27℃的条件下，进行沉水植物释放营养物质的实验。实验分为2组，1组用充气泵进行24h充气，保持好氧状态(DO>3.5mg/L)，另一组密闭保持低氧状态(DO<3.5mg/L)[8]。分别在实验的第2、4、6、8、10、13、15、17、20、22、24、27和29天从瓶中取出混合均匀的一定量水样进行水质化学分析，测定指标包括总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、活性磷(SOP)、可溶性总磷酸盐(TDP)、氨氮(NH3-N)、亚硝态氮(NO2-N)和硝态氮(NO3-N)。测定方法参照《水和废水监测分析方法(第四版)》[14]。

2.2.3沉水植物死亡分解过程中氮磷等营养物质的释放强度`rn[10][mg(/g•d)]。计算公式如下：()/()1110rCCVVmtninnni=∑=式中，n——取样次数;Cn——第`n`次取样时水中氮磷营养物质的浓度，mg/L;Cn-1——第`n-1`次取样时水中氮磷营养物质的浓度，mg/L;V0——沉水植物分解释放实验添加水的初始体积，V0=5L;Vi——第`i`次取水样的体积，L;m——沉水植物样品的质量，g;t——分解时间，d。