池塘淤泥在绿化种植中的应用研究——以池塘浮游植物产生的淤泥及水质变化为例

刘培光，巩芳国，苗仁堂，燕欣民

（山东海川建设有限公司，山东 东营 257000）

1 工程概况

山东海川建设有限公司承接的工程项目总投资11915.9 万元，绿化面积可以达到271592m2，公园共种植乔灌木146 种146852 棵，草本地被11 种，铺设草坪1.2 万m2。从百花争春到金秋落叶，各季节均有花期绿植。

此公园项目以主入口海棠谷为主轴，清凉湾为中心，景观湖、大草坪为两翼，南北桥梁为枢纽，建设1500m 双色游园步道为副轴，分割成五个主控区域。东北区足球场、篮球场、网球场、门球场以运动为主，东南儿童乐园分AB 两个活动区，塑胶地面，设有滑梯、攀岩墙、木桩、沙池等儿童娱乐设施；演艺广场四道环形整石坐凳，将地形绿化分割出高低层次，藏风聚气，有置身山谷之感。流云栈道一侧是池塘，一侧是湖面浅滩水葱茂密，踏步流云栈道犹如水中漫步。清凉湾碧波荡漾与未来之星交相呼应，让游客流连忘返。

池塘中生活着金鱼、鲫鱼、水草、浮游植物等，这些生物维系着池塘的生态平衡。

2 池塘中浮游植物的地位和作用

浮游植物是池塘中最重要的初级生产者，可通过光合作用产生氧气，吸收水体的营养元素并转化为有机物，是构成水生态系统食物链的关键环节。浮游藻类不仅可以改善水质，还可为水生生物提供天然饵料，补充饲料中所缺少的某些微量元素。合理的浮游植物群落结构，可确保水体中溶解氧浓度保持在健康范围，使水体中氮磷保持在平衡状态。由于浮游植物对水质变化较为敏感，对低溶解氧、富营养化水体及饵料数量等指标均有响应，因此，浮游植物的群落结构可以真实反映水质的营养情况，可用于评价池塘水体的健康。

3 浮游植物的影响因素

3.1 物理因子

温度变化能够影响浮游植物群落结构与时空分布特征，主要通过影响浮游藻类细胞内的酶反应速率、合成代谢速率和呼吸强度等生理功能以及影响其在水体环境中对营养物质的转化效率两个方面进而对浮游植物产生影响。温度低于35℃时，升温能促使藻细胞密度增大，当温度高于35℃时，再提升温度就会降低藻细胞密度；最适合铜绿微囊藻的生长温度为30～35℃；鱼腥藻跟铜绿微囊藻一样；硅藻的温度适应范围较广（10～30℃下均可生活），而绿藻在18～30℃的环境下均可较好的生长繁殖，蓝藻在高温条件（40℃）下也可快速繁殖。结果表明，温度对浮游植物不同种类的影响存在显著性差异。

3.2 化学因子

（1）pH 水体酸碱度可影响浮游藻类的群落组成结构，不同微藻其最适生长的pH 表现出较大差异。浮游植物的数量和种类会随着水体的pH 不断变化，如果pH 的变化速度过快，可能会导致浮游植物的生长繁殖变慢。浮游植物的数量和pH 表现出正相关性，即浮游植物数量越多，水体pH 越高。蓝藻可使水体pH 骤增（大于9.5），绿藻在实验期间也可导致pH 升高，但作用结果在7.5～8.5 之间，而硅藻对pH 的作用不显著，具体表现为pH 先缓增后稳定。结果表明，多数浮游藻类可在中性或弱碱性的水环境中生长繁殖，这可能是由于在碱性环境中更利于浮游植物吸收固定二氧化碳。

（2）透明度可以反映水体能见度，也可直接影响浮游植物的生物活动。透明度主要跟水中悬浮的物质、浮游植物和溶解性的有机物等相关，水体透明度在一定程度上可以影响水体中的藻类等分布情况和浮游植物的优势种。

（3）溶解氧可直接影响养殖池塘中有机质的含量，且对养殖对象有重要意义，因此，溶解氧也可作为评价池塘性能的重要环境参数。秋季的溶解氧高于夏季，浮游植物的群落结构变化较为明显，夏季高温时蓝藻较多且藻类的生物量最高，秋季的浮游植物多样性高于夏季。

（4）营养元素是浮游植物生长发育的重要来源，与浮游植物相关性较为显著，其中氮磷被认为是浮游植物初级生产力的主要限制因素。一般来说，在营养对浮游植物生长的研究中，较为关注的是氮磷浓度和氮磷比对浮游植物的影响。有研究认为当氮磷比为16:1 时可维持浮游植物的健康生长繁殖。

3.3 生物因子

浮游动物是浮游植物的摄食者，在一定程度上可以控制藻类，改善水体的水质。研究发现添加了大型溞（Daphnia magna）和隆腺溞（Daphnia carinata）后，硅藻、蓝藻和绿藻密度比例明显降低，同时实验组的氨氮值与对照组相比显著增加。当水体处于富营养条件下时，可通过去除浮游动物的数量来达到降低浮游植物生物量以及氮磷等营养盐含量的目的，这可能是由于浮游动物排泄作用大于其摄食作用。这就表明池塘中的浮游动物与浮游藻类的相关性，说明甲壳类浮游动物群体在适宜条件下可有效控制蓝藻的暴发。在养殖水体中添加大量大型浮游动物可能会导致小型浮游植物数量相对下降，使水体中浮游植物个体偏大。

4 浮游植物对水质理化指标的影响

复合池塘养殖模式下将浮游植物的种类数、藻细胞密度以及藻类的多样性指数与水化学指标在一起进行相关性的实验分析，结果数据表明浮游植物种类数与TN、TP 呈显著的正相关性，与T 呈显著的负相关性。藻细胞密度与NO2-N 呈现出显著的负相关性。Margalef 多样性指数与NO2-N、NO3-N、TP 呈现出明显的正相关性。有研究表明水体中藻类数量越多，其产氧越多，水中的氧含量越高，而本研究藻细胞密度与溶解氧呈极显著负相关，这可能是由于在实验期间，温度影响水体中的溶解氧，并且二者且呈现出负相关性，因此浮游植物的产氧量对池塘溶解氧作用效果不显著。

藻类原位调控模式下浮游植物的种类数、藻细胞密度还有藻类的多样性指数，这些我们都与水化学的指标做了相关性的实验分析，实验结果说明池塘里的浮游植物的种类数都与SD、TP呈现出非常显著的正相关性。藻类的细胞密度与TP 也呈非常明显的正相关性。Margalef 多样性指数与TP，与SD、TN 都呈非常明显的正相关性。这次实验研究的藻细胞密度与溶解氧呈现出非常显著的负相关性，这个结果很有可能是因为在池塘养殖这段时间，整个水体中的溶解氧受到温度的影响，并且二者呈现出负相关性，因此说明浮游植物的产氧量对池塘溶解氧的作用效果不是很显著。

5 池塘淤泥对绿化种植的资源化利用

池塘淤泥含有丰富的营养物质，能够有效促进植物的生长。通过绿化耿井公园，对池塘淤泥加以利用，不仅能降低池塘淤泥的处理成本，还可以节约公园绿化工程的运行费用。

5.1 池塘淤泥种植植物的影响因素

池塘养殖的各种藻类、鱼类、浮游植物等在长时间的积累下，底泥会越来越多，严重影响生物的生态环境，因此我们需要想办法对池塘淤泥加以利用。每隔一段时间，就要对池塘淤泥清理一次，池塘淤泥中含有很多营养的元素，像氮、磷和有机质等，可以供植物生长所需，也可以满足植物生长的土壤要求。这次研究我们通过不同的温度进行试验，全池塘淤泥作为土壤基质，按照相同比例播种多种草坪植物、花卉植物的种子，通过观察种子的发芽率，来探究在池塘淤泥的培育环境中，植物最容易发芽的温度和生长特性。

在正常温度下，我们把几种草种混合起来，放在适量的池塘淤泥中进行试验，通过培育发现混合的草种的发芽率会高达80%；但是在高温条件下，其发芽率就会特别低，仅为12%。试验证明把几种草种按照一定比例混合种植，其发芽率远远不如直接种植单一的草种，而且混合种植的过程中，往往只有某一种草种具有生长优势，其他的存活率很低。这是因为几种草种混合在一起会存在相互竞争的关系，相互抑制，所以发芽率就低。因此，我们在利用池塘淤泥种植时，最好选择单一的草种进行种植，如果需要种植多种草种，我们可以划分区域分开种植，这样植物之间就会减少竞争，我们也减少草种的浪费，从而获得最大的经济效益。

5.2 池塘淤泥对绿化植物分枝的影响

公园的乔灌木和草本植物都是非常重要的，不仅供人们观赏，而且还有拍照取景、分隔空间、防止水土流失、遮荫、美化等作用，所以种植这些植物不仅需要良好的发芽率，还要确保它们长得枝繁叶茂，这就需要技术人员通过检测池塘淤泥的土壤类型和营养成分，结合气候影响等因素对植物分枝的数目进行计量推算，因为分枝数目的多少决定着植物生长发育的旺盛程度。

6 结语

通过分析水生态系统中浮游植物与水体理化因子之间的密切关系，得知影响浮游植物的群落结构的因素较多，主要包括温度、pH、溶解氧、氮磷浓度等，各种理化因子对不同的水体产生的影响差异较大，浮游植物群落结构对不同水体的响应也不相同。浮游植物造成的池塘淤泥用于公园的绿化中，可以给植物一定的养分，推动池塘淤泥资源化的发展，同时又能为环保事业做出贡献。