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大型植物控制藻類生長機制

第二章 文獻回顧

2.5 大型植物控制藻類生長機制

大型性植物遮蔽陽光效應,可有效降低藻類滋生情況,且大型植 物可與藻類競爭利用濕地內之營養鹽。浮水性植物吸收營養鹽部份,

其布袋蓮吸收水體中營養鹽能力強,可與藻類競爭營養鹽濃度,

Gustavo et al. (2008)評估氮磷營養鹽之濃度對於浮水性植物生長比率 之影響,研究植物種類包括布袋蓮、水芙蓉及人厭槐葉蘋(Salvinia molesta),於低濃度氮營養鹽條件下,其布袋蓮、水芙蓉及人厭槐葉

蘋,植物體最大生長比率分別為0.016、0.016 及 0.029 cm/day,布袋 蓮及水芙蓉之生長比率受氮磷營養鹽濃度影響,其人厭槐葉蘋

(Salvinia molesta)較不受氮磷營養鹽濃度影響,於低濃度氮營養鹽情

形下,人厭槐葉蘋繁殖力較布袋蓮及水芙蓉高,而在高濃度營養鹽條 件下,植物增生速率則為布袋蓮大於水芙蓉及人厭槐葉蘋(Salvinia molesta)。影響植物生長因子包括溫度、pH、照度、水流流速、鹽度、

有機物質、植物密集度、可利用性之營養鹽及底部基質。Polomski et

袋蓮及青狐尾 Myriophyllum aquaticum)觀察其氮磷營養物質於水體之 情形,實驗時間八週內,以布袋蓮吸收營養鹽效果最佳,但由於布袋 蓮增生過快,在需注意植物體死亡過程,會使水體增加大量有機物質 使出流水BOD 濃度提升,其植物體在死亡後於系統內所釋出之氮磷 營養鹽濃度分別為0.39~36.81 mg/L 和 0.07~6.77 mg/L (Polomski et al.,

2008 ; Campbell and Ogden, 2005)。

除此之外大型植物遮蔽陽光效應,可有效降低藻類滋生情況,浮 萍、布袋蓮、水芙蓉、蘆葦及香蒲等大型植物,其遮蔽陽光效應可降 低或抑制藻類行光合作用,Zheng and Stevenson, (2006)研究指出,通

常大型植物所佔區域,藻類生長受控制,因植物體提供遮蔽效應、吸 收氮營養鹽機制,因此有機物質濃度較低。Kim et al. (2000)以大型植 物去除廢水穩定塘中過度生長之藻類,以植栽布袋蓮(WHPs系統),

利用植物過濾及減緩流速沉澱等機制,去除水中懸浮固體,且作者等 人提到植物提供遮蔽效應及營養鹽與藻類競爭吸收可有利控制藻類 生長;Kim et al. (2006)利用植栽浮水性植物布袋蓮與氧化塘(WSPs) 串並聯而成WHPs-WSPs-WHPs之自然淨化系統,實驗結果顯示以

布袋蓮處理農業用水,在有機物部份及營養鹽部份,發現有良好去除 效率,然而植栽布袋蓮,唯獨對大腸桿菌去除效果較差。

大型植物控制藻類生長還包括,利用生物控制(Biomanipulation)

方式,以聚藻、金魚草、蘆葦等大型植物,藉由競爭營養鹽、分泌排 它物質(Allelochemicals)機制,例如蘆葦在生長時所分泌之物質 ethyl 2-methyl acetoacetate 簡稱 EMA 對於綠藻如生長之影響,實驗結果顯

示,藻類受EMA 抑制影響,藻類細胞之細胞壁、葉綠粒、液泡、細 胞核等細胞型態產生變化,EMA 破壞藻類細胞導致藻類濃度降低 (Hong et al., 2008),或者對於水體系統進行鯛魚群捕撈,鯛魚食用吸

收營養鹽之浮游藻類,將系統內最高級消費者移除,即可有效減少系 統營養鹽之總量,以達控制藻類濃度之成效(Hansson et al., 1998)。大

型植物控制藻類生長,如圖2.7 所示,系統缺乏大型植物造成藻類滋 生情況(圖形左半部),水體受陽光持續照射,藻類生長將導致水體溶

氧及pH 值上升,另外造成放流水質懸浮固體及有機物濃度上升,然 而大型植物控制藻類生長機制(圖形右半部)大抵包括 1.遮蔽效應,挺

水性植物及浮水性植物遮蔽陽光,避免水體中藻類與陽光行光合作用 2.大型植物與藻類競爭吸收營養鹽 3.植物分泌排它物質

(Allelochemicals)。

圖2.7 大型植物控制藻類生長機制圖