草-溞生物組合對(duì)農(nóng)田周邊富營(yíng)養(yǎng)化水體中浮游植物的影響

張春雪 ，魏孝承 ，王晗陽(yáng) ，2，鄭向群 ，楊 波

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所，天津 300191；2.天津城建大學(xué)，天津 300384）

近年來(lái)，中國(guó)水環(huán)境污染加劇，水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象已成為一個(gè)不容忽視的環(huán)境問(wèn)題之一［1］，由此引發(fā)的藻類(lèi)水華頻發(fā)等現(xiàn)象是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要表現(xiàn)形式［2］。其中，藍(lán)藻水華在影響水生生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)與穩(wěn)定性的同時(shí)，其次生代謝產(chǎn)物藻毒素對(duì)其他水生植物、動(dòng)物甚至人類(lèi)的健康產(chǎn)生巨大影響［3］。生物修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體的方法因其經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。在以往的研究中，生物操縱對(duì)藍(lán)藻水華的抑制均取得了一定成效，但在一些試驗(yàn)和應(yīng)用中并未得到預(yù)期效果［4，5］。究其原因，一方面，水生動(dòng)物排泄會(huì)使?fàn)I養(yǎng)鹽上升，且其對(duì)藻毒素的耐性仍存在爭(zhēng)議；另一方面，部分水生動(dòng)物會(huì)吞食浮游動(dòng)物，對(duì)控制藻類(lèi)生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，降低負(fù)面影響，成為現(xiàn)階段亟需解決的問(wèn)題。

近年來(lái)，在生態(tài)修復(fù)實(shí)踐中，采用2 種或2 種以上水生生物聯(lián)合修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體的技術(shù)受到廣泛關(guān)注。Zhou 等［6］采用菹草（Potamogeton crispus）進(jìn)行模擬修復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果表明，在種植菹草的試驗(yàn)水體中總氮（TN）、總磷（TP）、葉綠素含量等指標(biāo)均發(fā)生大幅度下降，并且在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)菹草可改變浮游植物的群落結(jié)構(gòu)，使之由綠藻為主，變?yōu)樗{(lán)藻、綠藻以及底棲藻類(lèi)共存的良好狀態(tài)。Zhao 等［7］在實(shí)驗(yàn)室可控條件下，提取金魚(yú)藻的化感物質(zhì)，通過(guò)提取液和普通小球藻（Chlorella vulgaris）的共培養(yǎng)試驗(yàn)證明，金魚(yú)藻提取液不僅能夠顯著抑制小球藻的生長(zhǎng)，并且對(duì)小球藻的形態(tài)也有影響，加入金魚(yú)藻提取液的培養(yǎng)組內(nèi)小球藻細(xì)胞呈現(xiàn)松散、破裂的情況。Zhang 等［8］選用苦草（Vallisneria natans）、金魚(yú)藻（Ceratophyllum demersum）與綠藻門(mén)的剛毛藻（Cladophora）進(jìn)行共培養(yǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，苦草和金魚(yú)藻這2 種沉水植物對(duì)剛毛藻的生長(zhǎng)具有顯著抑制效果。李啟升等［9］采用室內(nèi)可控試驗(yàn)，研究不同氮負(fù)荷對(duì)苦草和狐尾藻（Myriophyllum aquaticum）生長(zhǎng)的影響，每日將含N 25 μg/L 和 500 μg/L 的營(yíng)養(yǎng)液輸入試驗(yàn)水體，以此來(lái)模擬高、低N 負(fù)荷，結(jié)果表明，在高、低N 負(fù)荷下，苦草和狐尾藻的存在均可以明顯降低水中氨氮、硝氮濃度，并且高N 負(fù)荷對(duì)于狐尾藻的株高、生長(zhǎng)率等指標(biāo)均無(wú)顯著影響，表明二者在較高的N 負(fù)荷下依舊可以發(fā)揮凈水作用，并且狐尾藻表現(xiàn)出較好的N 耐性，說(shuō)明其可以應(yīng)用在較高N 濃度的水體修復(fù)中。邢春玉等［10］選用荇菜（Nymphoides peltatum）、苦草、黑藻（Hydrilla verticillata）和穗花狐尾藻（Myriophyl?lum spicatum）4 種天津市較為常見(jiàn)的水生植物對(duì)處于藍(lán)藻暴發(fā)期的海河水體進(jìn)行處理，結(jié)果表明，4 種植物均對(duì)藍(lán)藻有很好的抑制效果，且其對(duì)水體pH、溶解氧以及溫度變化具有良好的調(diào)節(jié)作用?，F(xiàn)有研究中對(duì)生物操縱已有一定的成果［11-13］，但對(duì)于生物操縱是否能夠有效抑制產(chǎn)毒藍(lán)藻，濾食性動(dòng)物在修復(fù)水體時(shí)的添加密度是否會(huì)影響其對(duì)水華的抑制作用，水生植物修復(fù)和生物操縱能否完全相輔相成，此類(lèi)生物修復(fù)過(guò)程中對(duì)水體浮游細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)會(huì)造成的影響等問(wèn)題，仍需進(jìn)一步討論和研究。本研究基于生物操縱理論和水生植物修復(fù)理論，結(jié)合目標(biāo)水體現(xiàn)狀，采用大型溞作為濾食性動(dòng)物的代表，狐尾藻和金魚(yú)藻作為沉水植物的代表，在實(shí)驗(yàn)室可控條件下，模擬春夏水華易發(fā)生時(shí)期的自然狀態(tài)，設(shè)計(jì)9 個(gè)試驗(yàn)處理，研究單一生物及其組合對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的修復(fù)作用，并對(duì)其修復(fù)機(jī)理進(jìn)行初步分析。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

供試大型溞購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所；供試植物為狐尾藻和金魚(yú)藻，購(gòu)自天津市某花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)市場(chǎng)；富營(yíng)養(yǎng)化水體取自天津市寧河區(qū)某農(nóng)田周邊的池塘。

水體初始水質(zhì)為pH 8.77、溶解氧（DO）9.28 mg/L、透明度17.20 cm、TN 7.38 mg/L、TP 0.31 mg/L、NH4+-N 0.21 mg/L、硝氮（NO3--N）6.59 mg/L、葉綠素 a 68.59μg/L、浮游植物密度 2.80×107cells/L、藍(lán)藻門(mén)密度2.52×107cells/L、微囊藻毒素2.77 μg/L。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)9個(gè)處理，分別為對(duì)照（CK）；高（100 ind/L）、低（25 ind/L）2 種大型溞密度處理，研究不同密度大型溞對(duì)試驗(yàn)水體的影響；2 種沉水植物金魚(yú)藻、狐尾藻處理，研究不同沉水植物對(duì)試驗(yàn)水體的影響；2 種沉水植物和2 種密度大型溞分別組合處理，研究草-溞聯(lián)合對(duì)試驗(yàn)水體的影響，詳見(jiàn)表1。每處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)，容器體積為20 L，試驗(yàn)時(shí)間為20 d。

表1 試驗(yàn)設(shè)置

1.3 樣品的采集

在試驗(yàn)2、5、10、15、20 d 時(shí)進(jìn)行水樣采集，采樣時(shí)間為上午8：00—9：00。為減少試驗(yàn)誤差，在每次取樣后記錄水位，在下次取樣前采用去離子水補(bǔ)足蒸發(fā)量［14］。

1.4 樣品的測(cè)定

1）透明度。采用鉛字法測(cè)定。

2）浮游植物密度。移液槍吸取濃縮后的浮游植物樣品1 mL，采用0.1 mL 浮游植物計(jì)數(shù)框于奧林巴斯顯微鏡400×下定量計(jì)數(shù)，每個(gè)樣品計(jì)數(shù)3 片后取平均值，浮游植物種類(lèi)鑒定參考《中國(guó)淡水藻類(lèi)：系統(tǒng)、分類(lèi)及生態(tài)》［15］，浮游植物的密度參考章宗涉等［16］的研究方法，具體計(jì)算公式如下。

式中，N為每升樣品中的浮游植物數(shù)量，V為采樣體積，Vs為原水樣濃縮后的體積，n為鏡檢計(jì)數(shù)所得的浮游植物數(shù)目，Va為計(jì)數(shù)框容量。

3）葉綠素 a 含量。采用丙酮法萃取［17］測(cè)定水體中的葉綠素a（chla），計(jì)算公式如下。

式中，ρs為樣品中 chla 的質(zhì)量濃度，A為吸光度。

式中，ρw為試驗(yàn)水體中葉綠素a 的質(zhì)量濃度，ρs為樣品中葉綠素a 的質(zhì)量濃度，V1為離心管中溶液的體積，V為水樣的體積。

4）微囊藻毒素。采用酶聯(lián)免疫法（ELISA）檢測(cè)［18］，同一樣本測(cè)定3 個(gè)平行樣后取平均值。

5）大型溞密度。使用玻璃棒攪拌混勻水體，取1 L 水樣采用3%的甲醛溶液固定并濃縮至50 mL，采用1 mL 計(jì)數(shù)框于顯微鏡100×下定量計(jì)數(shù)，每個(gè)樣品均計(jì)數(shù)3 次后取平均值。

6）植物濕重。將各試驗(yàn)桶中的水生植物取出，用濾紙吸干表面的水分后，采用電子天平稱(chēng)重，每個(gè)樣品稱(chēng)3 次取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

各項(xiàng)指標(biāo)采用Origin 9.0制圖，數(shù)據(jù)均以3個(gè)平行試驗(yàn)桶的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示。采用SPSS 24.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)單因素方差分析（one-way/ANOVA）檢驗(yàn)指標(biāo)的差異顯著性，圖基檢驗(yàn)（HSDtest）用于單因素方差分析后的多重比較，顯著水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度大型溞對(duì)水體透明度、浮游植物的影響

試驗(yàn)期間，不同密度大型溞對(duì)水體透明度的影響見(jiàn)圖1。結(jié)果顯示，試驗(yàn)2 d 時(shí)，各處理透明度差異較小；5～20 d 時(shí)，各試驗(yàn)處理水體透明度表現(xiàn)為CK0.05），說(shuō)明大型溞的投加密度對(duì)水體透明度影響差異不顯著。

圖1 不同密度大型溞對(duì)水體透明度的影響

試驗(yàn)期間，各處理中的浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度和微囊藻毒素含量的變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。結(jié)果顯示，在試驗(yàn) 5～20 d 后，處理 A、B 中的浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度均顯著低于CK（P<0.05）；在 10 d 時(shí)，處理 A 中的這 3 項(xiàng)指標(biāo)均顯著低于處理B（P<0.05）；隨著時(shí)間推移，3 項(xiàng)指標(biāo)在處理A、B 之間的差異縮小，試驗(yàn)結(jié)束（20 d）時(shí)，處理 A 中的3 項(xiàng)指標(biāo)分別為 3.24×107cells/L、3.10×107cells/L 和42.51 μg/L，處理 B 中的 3 項(xiàng)指標(biāo)分別為 3.81×107cells/L、3.67×107cells/L 和 54.92 μg/L，均較 15 d 時(shí)的數(shù)據(jù)有所反升，此時(shí)處理A、B 間無(wú)顯著差異（P>0.05）。微囊藻毒素含量在CK 中呈先升高后降低的趨勢(shì)，在處理A、B 中則呈先升高后降低再升高的趨勢(shì)。試驗(yàn)5～15 d 時(shí)，處理B 中的微囊藻毒素含量顯著低于CK（P<0.05），但隨時(shí)間推移，處理B 中的微囊藻毒素含量逐漸上升，試驗(yàn)結(jié)束（20 d）時(shí)，處理B中的微囊藻毒素含量升至5.56 μg/L，CK 中的含量為6.27 μg/L，此時(shí)處理 B 與 CK 無(wú)顯著差異（P>0.05）；試驗(yàn)15～20 d 時(shí)，處理A 中的微囊藻毒素含量雖出現(xiàn)反升，但一直顯著低于CK（P<0.05）。

2.2 2 種沉水植物對(duì)水體透明度、浮游植物的影響

試驗(yàn)期間，2 種沉水植物對(duì)水體透明度的影響見(jiàn)圖3。處理C、D 的透明度均高于CK，但除了試驗(yàn)20 d 時(shí)，處理C 的水體透明度顯著高于CK 以外（P<0.05），其余時(shí)間點(diǎn)差異均不顯著（P>0.05）。研究表明，沉水植物可以通過(guò)抑制浮游植物生長(zhǎng)，提高水中透明度，但沉水植物的生長(zhǎng)一般需要較長(zhǎng)的時(shí)間［20］，本試驗(yàn)周期較短，因而2 種沉水植物對(duì)透明度的提升作用并不顯著。

圖2 不同密度大型溞對(duì)浮游植物的影響

圖3 2 種沉水植物對(duì)水體透明度的影響

浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度在各處理中的變化趨同（圖4），在試驗(yàn)5 d 后，處理C、D 中上述指標(biāo)均顯著低于 CK 中的含量（P<0.05），5 d 時(shí)，處理C、D 之間浮游植物密度差異不明顯，5 d 之后處理C 中浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度顯著低于處理D 和CK（P<0.05）。試驗(yàn)結(jié)束（20 d）時(shí)，處理C、D 和CK 中浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla濃度分別表現(xiàn)為 C（3.93×107cells/L）

微囊藻毒素含量在處理C、D 和CK 中的含量均呈先增高后下降的趨勢(shì)。試驗(yàn)2～5 d 時(shí)各處理微囊藻毒素含量差異不顯著（P>0.05），5 d 之后，微囊藻毒素在處理C 中的含量顯著低于處理D 和CK（P<0.05），處理 D 中的含量則與 CK 無(wú)顯著差異（P>0.05）。試驗(yàn)結(jié)束（20 d）時(shí)，微囊藻毒素在處理C、D和CK 中的平均含量由小到大依次為 C（3.88 μg/L）、D（5.55 μg/L）、CK（6.27 μg/L）。這說(shuō)明狐尾藻能顯著抑制微囊藻毒素含量的上升，而金魚(yú)藻對(duì)其無(wú)顯著抑制作用。

2.3 草-溞聯(lián)合對(duì)水體透明度、浮游植物的影響

試驗(yàn)期間，草-溞聯(lián)合對(duì)水體透明度的影響見(jiàn)圖5。試驗(yàn)2 d 時(shí)，各處理水體的透明度差異均不顯著（P>0.05）。試驗(yàn) 5～20 d 時(shí)，各草-溞聯(lián)合處理水體的透明度處理E 最高，且4 個(gè)草-溞聯(lián)合處理均高于CK。這是由于金魚(yú)藻、狐尾藻對(duì)浮游植物有抑制作用，大型溞對(duì)浮游植物有攝食作用，在二者的協(xié)同作用下，使水體透明度顯著提升。

浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度在各草-溞聯(lián)合處理中的變化趨同，見(jiàn)圖6。試驗(yàn)2 d 時(shí)，3項(xiàng)指標(biāo)在各處理中差異不顯著（P>0.05）。在試驗(yàn)5～20 d，各處理的浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度均顯著低于CK（P<0.05）。各處理中3 項(xiàng)指標(biāo)均呈先升高后降低的趨勢(shì)，試驗(yàn)結(jié)束（20 d）時(shí)，各草-溞聯(lián)合處理中浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度分別為 E（0.92×107cells/L）

圖4 2 種沉水植物對(duì)浮游植物的影響

圖5 草-溞聯(lián)合對(duì)水體透明度的影響

試驗(yàn)期間，各草-溞聯(lián)合處理和CK 中的微囊藻毒素含量變化趨同，均呈先升高后下降的趨勢(shì)。在試驗(yàn)2～5 d 時(shí)，各處理中微囊藻毒素含量差異不顯著（P>0.05）。隨著時(shí)間的推移，在試驗(yàn)10 d 時(shí)，各處理中微囊藻毒素含量均顯著低于CK（P<0.05），且處理E 中的微囊藻毒素含量顯著低于其他處理（P<0.05）。15～20 d 時(shí)，處理 E、F、G 中的微囊藻毒素含量顯著低于處理H（P<0.05）。試驗(yàn)結(jié)束（20 d）時(shí)，各草-溞聯(lián)合處理微囊藻毒素含量表現(xiàn)為E（0.78 μg/L）

分別對(duì)比處理E 和G、處理F 和H，可以發(fā)現(xiàn)狐尾藻與大型溞聯(lián)合對(duì)浮游植物相關(guān)指標(biāo)的抑制作用均優(yōu)于金魚(yú)藻。在單一沉水植物試驗(yàn)（處理C、D）結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)狐尾藻對(duì)浮游植物的抑制效果優(yōu)于金魚(yú)藻，這在草-溞聯(lián)合修復(fù)的試驗(yàn)結(jié)果中也得到了進(jìn)一步的印證，說(shuō)明在草-溞聯(lián)合修復(fù)時(shí)，植物的類(lèi)別會(huì)影響其對(duì)浮游植物的抑制作用。在之前的結(jié)果中，單一使用金魚(yú)藻對(duì)微囊藻毒素幾乎沒(méi)有抑制作用，但將其與大型溞聯(lián)合使用時(shí)，微囊藻毒素均被顯著抑制；對(duì)比單一使用狐尾藻的試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)大型溞與其聯(lián)合處理對(duì)浮游植物的抑制效果也得到進(jìn)一步提升。這一結(jié)果與姜小玉等［21］的研究一致，當(dāng)沉水植物與大型溞聯(lián)合修復(fù)水體時(shí)，對(duì)浮游植物的抑制效果均優(yōu)于單一使用沉水植物。這是由于大型溞的攝食作用可以迅速提升水體的透明度，使水體恢復(fù)成清水態(tài)，改善光照條件，加速沉水植物的生長(zhǎng)。試驗(yàn)結(jié)束后，處理E、F 中狐尾藻的平均濕重為（4.23±0.37）g/L；處理G、H 中金魚(yú)藻的平均濕重為（3.54±0.62）g/L，均較之前單一使用時(shí)有所增加，這也證實(shí)了大型溞對(duì)沉水植物的生長(zhǎng)促進(jìn)作用。

3 討論

大型溞屬于植食性甲殼類(lèi)動(dòng)物，可以大量攝食水中浮游植物，從而降低水中浮游植物的含量；另一方面，其排泄作用加速營(yíng)養(yǎng)鹽的循環(huán)，促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)［22］。在試驗(yàn)初期（2～5 d），高密度處理攝食量大，因而對(duì)浮游植物抑制作用較強(qiáng)，但在試驗(yàn)5～20 d時(shí)，高密度處理的排泄作用更大，加速了營(yíng)養(yǎng)鹽的循環(huán)作用，浮游植物相關(guān)指標(biāo)較低密度處理略高。試驗(yàn)后期（15～20 d），大型溞排泄作用高于攝食作用，致使20 d 時(shí)處理A、B 中的浮游植物密度較15 d 反升。微囊藻毒素作為藍(lán)藻的代謝產(chǎn)物，其含量與水體中的藍(lán)藻門(mén)密度有關(guān)，試驗(yàn)后期，高、低密度處理的微囊藻毒素含量隨藍(lán)藻門(mén)密度的升高而升高。研究表明，微囊藻毒素一般可以在水生動(dòng)物體內(nèi)累積［23］，但大型溞機(jī)體較小，耐性較差。此外，藍(lán)藻毒素會(huì)對(duì)大型溞的生長(zhǎng)和繁殖產(chǎn)生負(fù)面影響，且毒性的強(qiáng)弱與藻細(xì)胞密度呈正相關(guān)［24］，本試驗(yàn)藍(lán)藻門(mén)密度較高（>107cells/L），因而對(duì)大型溞的負(fù)面影響較大，試驗(yàn)期間處理A、B 水體中均觀察到死亡現(xiàn)象。試驗(yàn)結(jié)束（20 d）時(shí)，處理A、B 的大型溞密度分別為（12.7±5.5）ind/L 和（41.8±13.7）ind/L，較添加密度25 ind/L 和100 ind/L 均發(fā)生大幅度下降，且高密度處理因受到較大種群競(jìng)爭(zhēng)作用影響，下降更為明顯。大型溞死亡時(shí)，體內(nèi)儲(chǔ)存的微囊藻毒素會(huì)再次被釋放到水體中，因而試驗(yàn)后期大型溞對(duì)微囊藻毒素的抑制作用減弱，致使其含量升高。

沉水植物可以通過(guò)吸收水中營(yíng)養(yǎng)鹽來(lái)抑制浮游植物的生長(zhǎng)，狐尾藻和金魚(yú)藻均可顯著降低水中營(yíng)養(yǎng)鹽含量，因此二者對(duì)于浮游植物也有一定的抑制作用，狐尾藻組的營(yíng)養(yǎng)鹽下降較金魚(yú)藻更為明顯，這也是其對(duì)浮游植物的抑制作用更強(qiáng)的原因之一。除了吸收營(yíng)養(yǎng)鹽以外，沉水植物還可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)光照、生存空間、釋放化感物質(zhì)等方式抑制浮游植物的生長(zhǎng)［25］，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)狐尾藻長(zhǎng)勢(shì)較好，因此其對(duì)浮游植物的抑制作用更強(qiáng)。在本試驗(yàn)結(jié)果中，金魚(yú)藻對(duì)微囊藻毒素?zé)o顯著抑制作用，說(shuō)明金魚(yú)藻對(duì)微囊藻毒素的富集能力較差。一方面，金魚(yú)藻在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)浮游植物以及藍(lán)藻門(mén)密度抑制能力較狐尾藻弱，另一方面，藍(lán)藻細(xì)胞破碎、死亡時(shí)也會(huì)釋放大量的微囊藻毒素［26］。張之浩［27］的研究表明，金魚(yú)藻可以釋放α-甲基苯乙醇、己二酸二酯等化感物質(zhì)，此類(lèi)化感物質(zhì)會(huì)破壞藻細(xì)胞膜使之破碎，破碎的藻細(xì)胞繼續(xù)釋放微囊藻毒素，但本試驗(yàn)中金魚(yú)藻生長(zhǎng)較慢，對(duì)微囊藻毒素富集能力差，這可能是金魚(yú)藻在抑制藍(lán)藻門(mén)密度的同時(shí)卻對(duì)微囊藻毒素的抑制作用較差的原因。

草-溞聯(lián)合均能夠顯著抑制水中浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度和微囊藻毒素含量的上升，其中以低密度大型溞+狐尾藻組合較優(yōu)，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)相比于對(duì)照，可分別降低91.58%、92.05%、91.82%、87.56%。低密度大型溞與沉水植物的聯(lián)合對(duì)浮游植物的抑制作用均優(yōu)于高密度大型溞與沉水植物的聯(lián)合，這與單一使用大型溞的試驗(yàn)結(jié)果一致。試驗(yàn)結(jié)束后，處理E、G 的大型溞平均密度分別為（56.3±18.2）ind/L 和（38.3±7.9）ind/L，均較投加密度（25 ind/L）有所增加。分析其原因認(rèn)為沉水植物可以為大型溞提供庇護(hù)空間，減輕其種間競(jìng)爭(zhēng)作用，有利于其生長(zhǎng)和繁殖，進(jìn)而提升其對(duì)浮游植物的攝食作用。此外，低密度大型溞種間競(jìng)爭(zhēng)較弱，為多營(yíng)孤雌生殖，這種狀態(tài)的大型溞繁殖速度快、攝食率高，因而對(duì)浮游植物的抑制作用更強(qiáng)。相反，試驗(yàn)結(jié)束后，處理F、H 中大型溞的平均密度分別為（63.5±21.7）ind/L和（53.8±27.5）ind/L，均較投加密度（100 ind/L）有所下降。這是由于大型溞密度過(guò)高時(shí)種間競(jìng)爭(zhēng)作用過(guò)大，大型溞進(jìn)入兩性繁殖狀態(tài)，試驗(yàn)期間在處理E、F水體中均觀察到大量帶有冬卵的大型溞個(gè)體，這種狀態(tài)的大型溞攝食率極低，對(duì)浮游植物的抑制作用被削弱，此外高密度大型溞排泄作用高，加速N、P 營(yíng)養(yǎng)鹽的循環(huán)作用，促進(jìn)了浮游植物的生長(zhǎng)。因而在草-溞聯(lián)合修復(fù)時(shí)，低密度大型溞+沉水植物的抑制作用更優(yōu)。結(jié)合單一修復(fù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在相同溞密度和植物類(lèi)型的條件下，聯(lián)合修復(fù)相比單一使用溞或植物對(duì)浮游植物的抑制效果更優(yōu)，在此也可與透明度的變化趨勢(shì)相印證。

4 結(jié)論

近年來(lái)，水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，已成為亟需解決的環(huán)境問(wèn)題之一。本研究基于生物操縱理論和水生植物修復(fù)理論，結(jié)合目標(biāo)水體現(xiàn)狀，采用大型溞作為濾食性動(dòng)物的代表，狐尾藻和金魚(yú)藻作為沉水植物的代表，在實(shí)驗(yàn)室可控條件下，模擬春夏水華易發(fā)生時(shí)期的光照和溫度條件，考察單一生物及其組合對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的修復(fù)效果，為生物操縱和水生植物修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。本研究結(jié)論如下。

1）大型溞對(duì)浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度、chla 濃度及微囊藻毒素抑制顯著，且低密度（25 ind/L）抑制作用更強(qiáng)。試驗(yàn)后期（15～20 d）抑制作用減弱，試驗(yàn)結(jié)束（20 d）時(shí)，高密度（100 ind/L）下微囊藻毒素含量與對(duì)照無(wú)顯著差異。

2）狐尾藻和金魚(yú)藻均能抑制浮游植物密度、藍(lán)藻門(mén)密度和chla 濃度的上升，且狐尾藻抑制效果更優(yōu)，而金魚(yú)藻對(duì)微囊藻毒素含量無(wú)顯著抑制作用。

3）試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在相同溞密度和植物種類(lèi)條件下，草-溞聯(lián)合較單一大型溞和單一植物抑制效果更強(qiáng)，且以低密度大型溞（25 ind/L）+狐尾藻最優(yōu)，草-溞聯(lián)合相比單一溞處理，可有效改善其在處理中產(chǎn)生的微囊藻毒素后期反升現(xiàn)象。