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浅水湖泊育苗区水绵的危害及防治手段综述

淡水是人类赖以生存的重要资源，然而,我国淡水资源存在总量多、人均量少、地域分布不均、污染严重等问题。

因此,我国对淡水资源的保护迫在眉捷，必须采取多种方法对湖泊、江河的生态环境进行保护、修复。

随着社会的快速发展，在对自然资源进行高强度开采、使用过程中不可避免地会造成资源浪费、环境破坏等问题。

同样地，作为同一生态体系的水生植物却一直面临着自然环境恶化、生态系统凋零、伴生植物干扰破坏等亟待解决的生态问题。

水绵的生物学特性及分类

水绵是池塘、浅水湖泊、稻田等湿地中常见的藻类，是一种丝状绿藻的总称；其包含双星藻科中的水绵属，是双星藻属和转板藻属中的种类（胡鸿钧与魏印心，2006)。

水绵是一种低等水生植物，其外形呈丝状，以群生为主，丝状体中的细胞形态主要为圆柱状。

它只有主枝，偶尔产生假根状分枝，多表现为绿色或黄绿色的漂浮物，在水面上下不定。

水绵以藻体断裂进行营养繁殖或接合生殖，由合子萌发成新的个体随水传播（胡金忠等，2000)。

浅水湖泊水绵生长的原因及其田间消长规律

育苗C3区域的水量较少，水面大部分时间保持平静状态，为保证水草长势良好而进行的增肥又确保了水体中磷肥等肥力充足，为水绵生长提供了有利的生长环境。

6月底至7月气温升高，水绵大量繁殖，其在C3区域内水面的覆盖率可达到60%～70%，整体表现为黄绿色，同期水草出现大量发黑、死亡的现象。

到了7月下旬气温持续攀高，水绵受高温环境的影响，沉底部分开始发黄死亡上浮，水绵大量死亡产生的杂质与池内其他杂物混合形成飘絮状物上浮于水面又对水草造成二次伤害。

育苗区水绵对水草的危害

江淮地区地处亚热带，气候温暖，每年4月气温即可回升至20℃以上；再加上育苗区要求适合育苗水体条件的同时也为水绵生长提供了温床。

水绵开始大量繁殖就会对区域所育植物产生为期4个月的不同程度的影响。

水绵会抢占水草的生存空间、抢夺环境营养、光照阻碍植物进行光合作用抑制其生长。

水绵对育苗水草的具体影响集中在以下四个方面：一是影响植物光合作用。

水绵大量繁殖后呈云朵状包裹环绕区域内的植株，严重遮光影响植物进行光合作用，使得水草无法合成有机物给自身提供营养，最终大量死亡。

二是争夺营养。

水绵大爆发时期，会与水草抢夺水中的大量养分以供自我生长，致使育苗没有足够的营养可供其生长。

三是降低水体整体的质量，降低水体本身的溶氧能力，进而导致水体的营养成分减少。

水绵在生长过程中虽然也能通过自身光合作用产生一定的氧气，但这些氧气一般都会被其本身吸收消耗。

并且水绵的生长时间短暂，在死亡后还会释放出硫化氢和羟胺等有毒物质，导致水体进一步恶化，出现发臭、变黑现象(陈孝花2011，尹伦甫2008)。

四是降低水温，影响水草的发育状态。

水绵覆盖面积达到50%时，水体温度比晴天无水绵遮盖时的平均温度降低2～3℃，如果这种情况持续30 d，水草本身发芽及单株发育进度至少减慢1.5倍。

水绵在育苗区的防控方法及相关实验进展

生态修复工程目前还处于起步阶段，水绵预防和治理方案的应用范围较小。

其中，生物防治方法的原理是以生态因子为基础对藻类进行抑制和防治。

以下三类方法都有各自的优缺点。

生物方法防治水绵

生物防治的宗旨在于利用水生植物及微生物活体植株抑制藻类生长。

因此，进行生物防治的试验时可以从生态因子的角度出发采取措施；而生态因子的作用又大致分为植物感化作用和多因子控制作用。

其中，植物感化作用操作性强，效果明显，适合作为主要的试验发展方向。

比如可以从多种陆生植物中将与水生植物结构一样或近似的化感抑藻物质进行提取和利用（戴树桂等，1997；张晓珂等，2004；李锋民等，2007)。

结合以往经验，今后防治水绵的主要研究方向是使用藻类寄生性微生物和拮抗微生物来控制水绵。

溶藻细菌防除水绵生长

总结初期对藻类的研究发现，现场实验数据和文献等相关数据都表明细菌分泌物消除水绵的效果最为显著。

在藻类防治过程中，生物方法已经受到了有关学者的重视，边归国认为溶藻细菌在水体治理应用中表现出较好的除藻效果，可以被广泛使用和推行。

在微生物中，细菌占大多数，分离研究比较容易，因此溶藻细菌在稻田水绵防除方面会有广阔的发展前景。

育苗用浅水湖泊C3中水绵对水草的具体危害

当气温上升，水域中因为水草生长而富营养化、水位较低、水体缺少流动性时，水绵享受原本供水草生长的优渥条件大量繁殖。

水绵大量繁殖后，区域内开始出现水质透明度下降、水绵生长吸收养分导致水域内养分不足、水草长势萎靡、水体遭受污染而造成生物死亡等严重后果，造成二次污染，导致了水体的恶性循环，危害极大，直接影响了生态修复工作的整体质量和效率。

本章主要对400亩水域进行不同情况不同草种受水绵危害情况的调查。

具体调查情况

调查地点

实验地位于太湖流域常州市金坛区长荡湖水环境综合治理一标段划定C3水域。

参与实验的种植面积约为400亩，且作为水草育苗区，其创造了优质的水草生长环境、也就为水绵提供了优渥的生长条件。

水体基本无流通、水位较低、水质透明度高、富含营养物质、土壤pH值在6.5～8.6之间。

种植草种主要包括狐尾藻、金鱼藻、黄丝草、轮叶黑藻等。

调查方法

区域内按照划分好的种植仓根据不同水绵的生长情况记录当时水体的质量、水草情况并最终得出水绵、水草生长图。

调查时间

本次调查的具体时间响应现场水绵生长不同阶段的实际情况做记录，大体分为一阶段：三月中旬水绵出现；二阶段：五月初水绵爆发；三阶段：七月中旬水绵随着气温升高而消亡。

调查项目

不同时间段不同生长程度的水绵对不同植物及水体质量的影响。

调查结果与分析

水绵由生长到消亡全过程调查

根据2022年3月至7月期间水域内水绵的生长特点可大致划分为三个阶段：

(1）云团状期（水绵生长初期阶段）：随着气温升高，水域富营养化并且水体封闭，水绵开始生长，初期呈云团块状，整体翠绿；漂浮于水草之间、水位中部；整体覆盖率为10%左右。

(2）被状期（爆发式生长阶段）：到4月下旬，白昼在全天的占比加大，气温攀升猛烈，水绵开始进入疯长阶段。

初期块状水绵连接成片逐渐覆盖全水域，呈现被子覆盖植物状。

水绵对其他植物的影响开始加大，此时水体的中上部几乎都被水绵充斥，覆盖面积可达70%以上。

(3）变黄褐上浮期（大幅死亡阶段）：到了7月，每日最高温度可达到38℃，水绵开始呈现黄褐色且上浮发黑死亡，覆盖面积将近90%。

图1 水绵生长初期

图2 水绵爆发时期

水绵对水草的危害性调查结果

C3育苗区大致培育两类水草：（1）藻类，具体有狐尾藻、金鱼藻、轮叶黑藻等。

藻类植物受水绵影响较小，具体表现为由于缺少营养和阳光导致单株植物瘦小，覆盖率由4月的90%下降到70%左右。

（2）草类，受水绵影响较严重的是黄丝草，整株受水绵包裹，无法保证阳光、营养、氧气的供应，导致出现整体消减。

针对育苗区水绵情况的具体处理方法

水绵的处理方法大体有三类：物理方法包括水体置换、人工打捞等；化学方法包括使用硫酸铜等化学材料对水绵进行消杀；生物方法包括使用溶解酶、溶藻细菌等。

由于育苗水田的特殊性，排除水体置换和化学方法，因此水绵处理工作以人工打捞为主，同时划出多块小范围试验区进行试验性水绵处理工作。

生物方法消除水绵

溶藻细菌消除水绵

溶藻细菌是指可以抑制藻细胞生长或者溶解藻细胞的一类细菌。

现阶段，溶藻细菌在蓝藻治理方面效果突出，研究表明，部分溶藻细菌可以破坏藻细胞结构，比如损伤叶绿体、固缩染色体，从而使线粒体液泡化，破坏细胞膜的完整性，最终导致藻体细胞死亡。

利用溶藻细菌治理藻类危害，施工工艺更加科学先进，处理效果直接，成本相对较低。

溶藻细菌试验场地

育苗区内隔绝20亩水田培育完整的水草体系、鲜活水绵。

水草取苗按照就近原则，保证整株移植并且缓苗完成生长。

3月中旬取鲜活云团状水绵幼苗移植入试验区后达到自然生长状态。

溶藻方法消除水绵试验

在试验场地条件准备完成后，挑选一段连续晴朗的天气进行溶藻细菌消除水绵试验。

经过调制的溶藻细菌直接播撒于试验区域内并持续性投入，一周后细菌开始抢占上层水绵的生长空间，同比无溶藻区域水绵的生长率降低了30%，有效抑制了水绵生长并且开始造成水绵消亡。

天然水体的水绵危害问题亟待解决，目前的解决方法相对落后，阻滞了生态修复工作；而溶藻细菌消减水绵法本质上是从生物角度利用相互竞争的关系达到消减水绵的目的，效果相对较好，更符合生态修复施工工艺。

但是该方法对于大范围水域消杀藻类来说仍有不稳定性，小范围试验表现优异，而进一步推广应用所需的技术还需要不断优化。

溶藻细菌防治法作为典型的生物治理方案，对自然环境的危害小、成本更低，应当被鼓励广泛应用。

《中国淡水藻类——系统分类及生态》

《稻田水绵发生、消长及防治技术》

《水中丝状藻类有害藻华的形成与对策》