Thực vật thuỷ sinh như công cụ quản lý hồ nước

Arnulf Melzer1
1Technical University of Munich, München, Germany

Tóm tắt

Thực vật thuỷ sinh có thể đóng vai trò là những chỉ thị hữu ích về ô nhiễm nước dọc theo bờ hồ. Tại Bavaria, thực vật ngập nước của khoảng 100 hồ đã được khảo sát bằng cách lặn SCUBA trong suốt thập kỷ qua nhằm đánh giá tình trạng ô nhiễm dinh dưỡng. Tất cả các hồ đều là hồ chứa vôi nằm ở vùng núi đá vôi phía bắc và vùng tiền Alpine. Các hồ khác nhau về kích thước, hình thái, thời gian cư trú nước, tải lượng dinh dưỡng, tình trạng sinh thái, hoạt động giải trí và các đặc tính khác. Trong tất cả các trường hợp, toàn bộ bờ biển của các hồ đã được khảo sát. Trong số các hồ được nghiên cứu có ba hồ lớn nhất của Bavaria, tức là Hồ Chiemsee, Hồ Starnberg và Hồ Ammersee. Việc lập bản đồ thực vật ngập nước được thực hiện trong bốn vùng sâu khác nhau và các đoạn bờ biển biến đổi. Độ dài của mỗi đoạn được xác định bởi tính đồng nhất của thực vật; khi thực vật thay đổi, một đoạn mới được chỉ định. Trong mỗi đoạn và vùng, các loài được ghi nhận và độ phong phú của tất cả các thực vật ngập nước quan sát được được ước lượng nửa định lượng trên thang điểm năm. Chín nhóm khác nhau của thực vật ngập nước đã được nhận diện, trong đó có tổng cộng 45 loài thực vật ngập nước khác nhau. Dựa trên danh mục các loài chỉ thị này, kết hợp với độ phong phú của các loài, một 'chỉ số thực vật ngập nước' đã được xây dựng, dao động từ 1 (không ô nhiễm) đến 5 (ô nhiễm nặng). Sáu nhóm giá trị của chỉ số thực vật ngập nước, mỗi nhóm được đại diện bởi một màu sắc khác nhau hoặc thang độ xám (trong công bố này), được trình bày để cung cấp hình ảnh rõ ràng về các kết quả. Thông tin quan trọng cho việc phục hồi thành công các hồ ở Thượng Bavaria đã được thu thập từ các mô hình phân bố của thực vật ngập nước. Nhiều nguồn nước thải không xác định hoặc nguồn ô nhiễm phân tán có thể được phát hiện do những thay đổi đột ngột trong chỉ số thực vật ngập nước. Hơn nữa, sự thành công của việc loại bỏ nước thải thông qua 'kênh vòng', dẫn đến việc tái lấp đầy dinh dưỡng của nhiều hồ Bavaria có thể được theo dõi qua sự thay đổi trong chỉ số thực vật ngập nước.

Từ khóa

#thực vật thuỷ sinh #hồ nước #ô nhiễm dinh dưỡng #Bavaria #chỉ số thực vật ngập nước

Tài liệu tham khảo

Agami, M. & Y. Waisel, 1985. Inter-relationships between Najas marina L. and three other species of aquatic macrophytes. Hydrobiologia 126: 169–173.

Ammann, H., 1912. Physikalische und biologische Beobachtungen an oberbayerischen Seen. Thesis, Königl. Techn. Hochsch. München.

Bailey, R.C., 1988. Correlations between species richness and exposure: freshwater molluscs and macrophytes. Hydrobiologia 162: 183–191.

Blindow, J., 1987. The composition and density of epiphyton on several species of submerged macrophytes – The neutral substrate hypothesis tested. Aquat. Bot. 29: 157–168.

Brand, F., 1896. Ñber die Vegetationsverhältnisse des Würmsees und seine Grundalgen. Bot. Centralbl. 65: 1–13.

Bristow, J.M. & M. Whitcombe, 1971. The role of roots in the nutrition of aquatic vascular plants. Am. J. Bot. 58: 8–13.

Carnigan, R., 1982. An empirical model to estimate the relative importance of roots in phosphorus uptake by aquatic macrophytes. Can. J. Fish. Aquat, Sci. 39: 243–247.

Carnigan, R. & J. Kalff, 1980. Phosphorus sources for aquatic weeds: water or sediments? Science 207: 987–989.

Christie, C.E. & J.P. Smol, 1993. Diatom assemblages as indicators of lake trophic status in southeastern Ontario lakes. J. Phycol. 29: 575–586.

Dale, H.M., 1986. Temperature and light: The determination factors in maximum depth distribution of aquatic macrophytes in Ontario, Canada. Hydrobiologia 133: 73–78.

Dave, G. 1992. Sediment toxicity and heavy metals in eleven lime reference lakes of Sweden. Wat. Air Soil Pollut. 63: 187–200.

Drake, J.C. & S.I. Heaney, 1987. Occurence of phosphorus and its potential remobilization in the littoral sediments of a productive English lake. Freshwat. Biol 17: 513–523.

Henschel, T. & A. Melzer, 1992. Die limnologische Entwicklung des Starnberger Sees im Fortgang der Abwasserfernhaltung unter besonderer Berücksichtigung der Makrophytenvegetation, Informationsber. Bayer. Landesamt f. Wasserwirtsch. München 3/92: 1–117.

Krausch, H.-D., 1964. Die Pflanzengesellschaften des Stechlinsee-Gebietes. I. Die Gesellschaften des offenen Wassers. Limnologica 2: 145–203.

Lachavanne, J.-B. & R. Wattenhofer, 1975. Contribution à l'étude des macrophytes du Léman. Commission internat. pour la protection des eaux du Léman et du Rhô ne contre la pollution, Geneva: 1–147.

Lachavanne, J.-B., J. Perfetta & R. Juge, 1992. Influence of water eutrophication on the macrophyte vegetation of Lake Lugano. Aquat. Sci. 54: 351–363.

Lang, G., 1968. Vegetationsveränderungen am Bodenseeufer in den letzten hundert Jahren. Schrift. Ver. Gesch. Bodensees 86: 295–319.

Lodge, D.M. 1991. Herbivory on freshwater macrophytes. Aquat. Bot. 41: 195–224.

Lokker, C., D. Susko, L. Lovett-Doust & J. Lovett-Doust, 1994. Population genetic structure of Vallisneria americana, a dioecious clonal macrophyte. Am. J. Bot. 81: 1004–1012.

Melzer, A., 1981. Veränderungen der Makrophytenvegetation des Starnberger Sees und ihre indikatorische Bedeutung. Limnologica 13: 449–458.

Melzer, A. & R. Kaiser, 1986. Seasonal variations in nitrate content, total nitrogen, and nitrate reductase activities of macrophytes from a chalk stream in Upper Bavaria. Oecologia 68: 606–611.

Melzer, A. & M. Müller, 1983. In vivo-nitrate reductase activities of different species of Lemnaceae and comparison with endogenous nitrate depletion. In Proceedings of the International Symposium on Aquatic Macrophytes Sept. 1983 Nijmegen: 139–144.

Moen, R. A. & Y. Cohen, 1989. Growth and competition between Potamogeton pectinatus L. and Myriophyllum exalbescens Fern. in experimental ecosystems. Aquat. Bot. 33: 257–270.

Neuhaus, D., H. Kühl, J.-G. Kohl, P. Dörfel & T. Börner, 1993. Investigation on the genetic diversity of Phragmites stands using genomic fingerprinting. Aquat Bot. 45: 357–364.

Nichols, D.S. & D.R. Keeney, 1976. Nitrogen nutrition of Myriophyllum spicatum: uptake and translocation of 15N by shoots and roots. Freshwat. Biol. 6: 145–154.

Reavie, E.D., R.I. Hall & J.P. Smol, 1995. An expanded weightedaveraging model for interferring past total phosphorus concentrations from diatom assemblages in eutrophic British Columbia (Canada) lakes. J. Paleolimnol. 14: 49–67.

Roelofs, J.G.M., 1983. Impact on acidification and eutrophication on macrophyte communities in soft water lakes in the Netherlands, I. Field observations. Aquat. Bot. 17: 139–155.

Sand-Jensen K. & M. Sondergaard, 1981. Phytoplankton and epiphyte development and their effect on submerged macrophytes in lakes of different nutrient status. Int. Rev. ges. Hydrobiol. 6: 529–552.

Sculthorpe, C. D., 1967. The Biology of Aquatic Vascular Plants. Edward Arnold, London.

Simons, J., M. Ohm, R. Daalder, P. Boers & W. Ripl, 1994. Restoration of Botshol (The Netherlands) by reduction of external nutrient load: recovery of a characean community, dominated by Chara connivens. Hydrobiologia 275/276: 243–253.

Smith, C. S. & M. S. Adams, 1986. Phosphorus transfer from sediments by Myriophyllum spicatum. Limnol. & Oceanogr. 31: 1312–1321.

Succow, M. & D. Kopp, 1985. Seen als Naturraumtypen: Petermanns Geogr. Mitt. 3: 161–170.

Suominen, J. 1968. Changes in the aquatic macroflora of the polluted Lake Rautavesi, SW-Finland. Ann. Bot. Fenn. 5: 65–81.

Trapp, S., 1995. Wasserpflanzen Bremer Seen und ihr Verhältnis zur Gewässergüte. Abh. Naturw. Verein Bremen 3: 165–177.

Tüxen, R. & E. Preising, 1942. Grundbegriffe und Methoden zum Studium der Wasser-und Sumpfpflanzengesellschaften. Dtsch. Wasserwirtsch. 37: 10–17 & 57–69.

Twilley, R. B., M. M. Brinson & G. J. Davis, 1977. Phosphorus absorption, translocation, and secretion in Nuphar luteum. Limnol. Oceonogr. 22: 1022–1032.

Uotila, P., 1971. Distribution and ecological features of hydrophytes in the polluted Lake Vanajavesi, S-Finland. Ann. Bot. Fenn. 8: 257–295.

Vant, W. N., R. J. Davies-Colley, J. S. Clayton, & B. T. Coffey, 1986. Macrophyte depth limits in North Island (New Zealand) lakes of differing clarity. Hydrobiologia 137: 55–60.